WO2020025473A1 - FLÄCHENFÖRMIGER VERBUND, INSBESONDERE ZUM HERSTELLEN FORMSTABILER NAHRUNGSMITTELBEHÄLTER, BEINHALTEND EINE POLYMERAUßENSCHICHT MIT EINEM POLYESTER - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a sheet-like composite, comprising as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite
- the invention further relates to processes for producing a sheet-like composite, a container precursor and a container, and to the aforementioned process products; a container precursor and a container, each containing at least one sheet-like area of the sheet-like composite; and uses of the sheet-like composite, an extruder, a chain modifier, a mixture, a base polymer and polyester.
- Food has been preserved for a long time, be it food for human consumption or animal products by storing them either in a can or in a glass jar with a lid.
- the shelf life can be increased by sterilizing the food and the container, here glass or can, separately as much as possible and then filling the food in the container and sealing it.
- these measures which have proven themselves over a long period of time, to increase the shelf life of foodstuffs have a number of disadvantages, for example a subsequent need for subsequent disinfection. Because of their essentially cylindrical shape, cans and glasses have the disadvantage that very dense and space-saving storage is not possible. Also have Cans and glasses have a considerable weight, which leads to increased energy consumption during transport.
- both cans and glasses must be stuck with labels to identify and advertise the food content.
- the jars and cans cannot simply be printed directly with information and advertising images.
- a substrate for this, a paper or a suitable film, and also a fastening means, an adhesive or a sealing means are necessary.
- the aim is to produce the polymer layers of the laminates as much as possible from so-called bio-polymers.
- Bio-polymers are characterized by the fact that they are not obtained from fossil raw materials, but are obtained from renewable raw materials or come from recycling.
- a method known from the prior art and recognized as particularly advantageous for producing the polymer layers of the laminates is the layer extrusion process.
- bio-polyols fine such as bio-polyethylene
- bio-polyethylene can be obtained from sugar cane. This means that bio-polyolefin can be obtained from raw materials that are growing, but it is neither biodegradable nor chemically recyclable. The known bio-polyethylene is therefore not convincing in terms of its environmental compatibility.
- bio-polymers that are easier to manufacture than the bio-polyolefins discussed above.
- bio-polymers include, for example, bio-PET, recycled PET (rPET), PLA and PHB. These bio-polymers are chemically recyclable and even biodegradable in the case of the PLA and PHB.
- these bio-polymers which are highly desirable from the point of view of environmental compatibility, show unfavorable processing properties as such. For example, these bio-polymers can hardly be used to produce polymer layers that can be used for laminates by means of layer extrusion.
- Another object of the invention is to provide a dimensionally stable food container which can be made from a lest environmentally friendly laminate is made.
- an outer polymer layer of the laminate is as environmentally friendly as possible.
- Another object of the invention is to provide the aforementioned dimensionally stable food container, the outer polymer layer of the laminate being obtainable by means of layer extrusion.
- the outer polymer layer of the laminate can be obtained from polymers that are as simple and inexpensive to manufacture as possible.
- the outer polymer layer is a polymer layer that faces the surroundings of the container with respect to the layer that gives the food container dimensional stability.
- a dimensionally stable food container which is made from a laminate which has at least one outer polymer layer which can be obtained by means of layer extrusion and which contains a bio-polymer which can be produced as simply and inexpensively as possible.
- Another object of the invention is to provide one of the aforementioned advantageous food containers, the polymer or polymers of the polymer outer layer showing the best possible processing properties in the layer extrusion. Such processing properties are shown, for example, in the smallest possible neck-in, the least possible edge waving and / or the formation of a polymer melt film which is as uniform as possible.
- Another object of the invention is to provide one of the aforementioned advantageous laminates, the laminate showing as good an adhesive strength as possible of a color decoration, in particular a color decoration obtained in a gravure printing process, on its outside.
- Another object of the invention is to provide a dimensionally stable laminate food container that is suitable for piano use as well as possible in the car, in particular in a rotary autoclave.
- Another object of the invention is to provide a manufacturing method for the aforementioned laminate and / or the container.
- the independent claims contribute to at least partially fulfilling at least one, preferably more, of the above tasks.
- the dependent claims provide preferred embodiments that contribute to at least partially performing at least one of the tasks.
- polymer outer layer contains a polyester
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiment 1, the polyester being selected from the group consisting of a polylactide (PLA), a polyhydroxyalkanoate, and a polyalkylene terephthalate, or a combination of at least two of them.
- a preferred polyhydroxyalkanoate (PHA) is a polyhydroxybutyrate (PHB).
- a preferred polyhydroxybutyrate is poly (R) -3-hydroxybutyrate (P (3HB)).
- a preferred polyalkylene terephthalate is polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), with PET being particularly preferred.
- PET is a recycled PET or a bio-PET or both.
- bio-PET is a PET whose carbon content is at least 25%, more preferably at least 30%, bio-based.
- the sheet-like composite 1 is configured according to embodiment 1 or 2, the polymer outer layer containing the polyester in a proportion in a range from 5 to 100% by weight, preferably from 10 to 100% by weight. preferably from 20 to 100% by weight, more preferably from 30 to 100% by weight, more preferably from 40 to 100% by weight, more preferably from 50 to 100% by weight, more preferably from 55 to 100% by weight , preferably from 60 to 100% by weight, more preferably from 65 to 100% by weight, more preferably from 70 to 100% by weight, more preferably from 75 to 100% by weight, more preferably from 80 to 100% by weight.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer having been obtained by means of melt coating a sheet-like composite precursor.
- the sheet-like composite precursor preferably contains the carrier layer.
- a polymer outer layer obtained by melt coating the sheet-like composite precursor is in particular to be distinguished in particular from a polymer layer which is provided as a prefabricated film and applied to or introduced into a composite precursor.
- enamel coating means that the polymer outer layer is at least partially, preferably completely, melted onto the sheet-like composite precursor and solidifies on the composite precursor.
- a preferred melt coating is melt extrusion coating.
- the polymer outer layer was applied as a melt, that is to say liquid, as a result of which the melt adapts to the roughness of the adjacent layers.
- a polymer layer made of a prefabricated film shows comparatively sharp and smooth borders with the neighboring layers. Since, in the case of a film, there is also no melting on this when it is applied or introduced into a composite, the film does not adapt to the surfaces of the adjacent layers, so that there are often voids between the film and the adjacent layers , In particular at the high coating speeds customary in the technical field, the cavities described are often not completely filled with famination agent, so that gas inclusions occur between the film and the adjacent layers. These gas inclusions can be recognized by the cross section under the SEM and represent an indication of a layer applied as a film.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polyester being a homopoly mer.
- a homopolymer is a polymer that is made up of exactly one monomer. The homopolymer thus has exactly one repeat unit. Homopolymers are in contrast to copolymers, which are made up of several different monomers.
- the sheet-like composite 1 is configured in one of its previous embodiments, wherein a carbon portion of the polymer outer layer is at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60 %, more preferably at least 70%, more preferably at least 80%, most preferably at least 90%, is bio-based.
- the bio-based portion of the carbon portion of the polymer outer layer is determined according to the method specified herein.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polyester being obtainable from a raw material which grows afterwards.
- obtaining the polyester from the renewable raw material involves a chemical reaction, preferably a chain extension reaction, of a base polymer with one with a chain modifier, the base polymer being obtainable from the renewable raw material.
- obtaining the polystyrene from the renewable raw material involves a process which involves monomer formation or a polymerization reaction or both, preferably at least the monomer formation taking place in a fermentation. The above-mentioned process preferably enables the base polymer to be obtained from the renewable raw material.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polyester being a thermoplastic polymer.
- the sheet-like composite 1 is configured according to one of its preceding embodiments 3, the polymer outer layer having a melting temperature of more than 145 ° C., preferably more than 146 ° C., more preferably more than 147 ° C., more preferably more than 148 ° C, more preferably more than 149 ° C, preferably more than 150 ° C, more preferably more than 155 ° C, more preferably more than 158 ° C, more preferably more than 160 ° C, more preferably more than 161 ° C, more preferably more than 162 ° C, preferably of more than 163 ° C, more preferably more than 164 ° C, more preferably more than 165 ° C, more preferably more than 166 ° C, more preferably more than 167 ° C, more preferably more than 168 ° C, more preferably of more than 169 ° C, more preferably more than 170 ° C, more preferably more than 175 ° C,
- the melting temperature is determined according to the measurement method given here.
- the above melting temperature of the polymer outer layer is preferably not more than 500 ° C, more preferably not more than 450 ° C, even more preferably not more than 400 ° C, more preferably not more than 350 ° C, most preferably not more than 300 ° C ,
- the polyester preferably has the above-mentioned melting temperature of the polymer outer layer.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer having an intrinsic viscosity in a range from 0.5 to 1.0 dl / g, preferably from 0.6 to 1.0 dl / g , more preferably from 0.7 to 1.0 dl / g.
- the intrinsic viscosity of the polymer outer layer is determined using the method described herein.
- the sheet-like composite 1 is configured according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer being in a range from 2 to 15 g / lO min, preferably from 3 to 15 g / min, by means of a melt flow rate (MFR). 10 min, more preferably from 4 to 15 g / 10 min, most preferably from 5 to 15 g / 10 min.
- MFR melt flow rate
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer having a first shear viscosity at a first shear frequency of 0.1 rad / s and a further one at a further shear frequency Shear frequency of 100 rad / s has a further shear viscosity, a ratio of the first shear viscosity to the further shear viscosity being at least 3, preferably at least 4, preferably at least 5, more preferably at least 6, more preferably at least 6.5, preferably at least 7, more preferably at least 8, more preferably at least 9, more preferably at least 10, more preferably at least 11, most preferably at least 12.
- the aforementioned ratio is preferably not more than 30, preferably not more than 20.
- the first and the further shear viscosity are each determined according to the method specified here.
- the first shear viscosity and the further shear viscosity stand for values of the physical quantity shear viscosity, which is a function of the physical quantity shear frequency.
- the first shear frequency and the further shear frequency stand for values of the physical quantity shear frequency, which is a parameter of the physical quantity shear viscosity.
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiment 12, the further shear viscosity being 100 to 10,000 Pa s, more preferably 100 to 9000 Pa s, more preferably 100 to 8000 Pa s, more preferably 500 to 8000 Pa s -s, more preferably around 1000 to 8000 Pa-s, more preferably around 1200 to 8000 Pa-s, even more preferably around 1500 to 7800 Pa-s, most preferably around 1500 to 7600 Pa-s, less than the first shear viscosity.
- the further shear viscosity is less than the first shear viscosity by 1000 to 2000 Pa-s, preferably by 1200 to 1800 Pa-s, more preferably by 1400 to 1600 Pa-s.
- the further shear viscosity is less than the first shear viscosity by 6500 to 8300 Pa-s, preferably by 6800 to 8000 Pa-s, more preferably by 7000 to 7600 Pa-s.
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiments 12 or 13, a dependence of a shear viscosity of the polymer outer layer on a shear frequency in the range from the first shear frequency to the further shear frequency by a monotonically falling function, more preferably by a strictly monotonously falling function is described.
- the shear viscosity is determined using the method described here.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer showing a non-linear dependence of its shear viscosity on a shear frequency. The shear viscosity is determined using the method described herein.
- the dependence of the shear viscosity on the shear frequency is non-linear here if an increase in the shear viscosity above the shear frequency is not constant.
- an absolute amount of the increase in the shear viscosity above the shear frequency preferably decreases with increasing shear frequency.
- the slope of the shear viscosity above the shear frequency is negative before, which means that this slope preferably increases with increasing shear frequency.
- the shear viscosity preferably shows the non-linear dependence on the shear frequency at least in a range from the first shear frequency to the further shear frequency.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its embodiments 12 to 15, wherein a shear viscosity of the polymer outer layer is a function of a shear frequency, the function at the first shear frequency a first slope and at the further shear frequency one has a further slope, the further slope being different from the first slope.
- An absolute amount of the further slope is preferably less than an absolute amount of the first slope.
- the first and the further incline are negative before. Accordingly, the further slope is preferably larger than the first slope.
- the shear viscosity is determined according to the method given herein.
- An absolute amount of the further gradient is preferred by at least 200 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 300 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 400 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 500 Pa-s 2 / rad, more preferred by at least 1000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 2000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 3000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 4000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 5000 Pa- s 2 / rad, before Switzerlandter by at least 6000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 7000 Pa-s 2 / rad, most preferably by at least 7500 Pa-s 2 / rad, different from an absolute value of the first slope, more preferred less than the absolute amount of the first slope.
- the first shear frequency and the further shear frequency stand for values of the physical quantity shear frequency, which is a
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer
- C) has a further modulus of elasticity in a further layer direction lying in the layer plane and perpendicular to the first layer direction;
- a ratio of the first modulus of elasticity to the further modulus of elasticity is in a range from 0.81 to 1.19, preferably from 0.82 to 1.18, more preferably from 0.83 to 1.17, before more preferably from 0.84 to 1 , 16, more preferably from 0.85 to 1.15, more preferably from 0.86 to 1.14, more preferably from 0.87 to 1.17, more preferably from 0.88 to 1.12, more preferably from 0.89 to 1.11, more preferably from 0.9 to 1.1, more preferably from 0.91 to 1.09, more preferably from 0.92 to 1.08, more preferably from 0.93 to 1.07, more preferably from 0 , 94 to 1.06, more preferably from 0.95 to 1.05, most preferably from 0.96 to 1.04.
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiment 17, the first modulus of elasticity being in a range from 100 to 3000 MPa, preferably from 120 to 2500 MPa, more preferably from 140 to 2200 MPa.
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiment 17 or 18, the further modulus of elasticity being in a range from 100 to 3000 MPa, preferably from 140 to 2600 MPa, more preferably from 150 to 2250 MPa.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer being adjacent to the carrier layer.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the sheet-like composite being a blank for producing a single, preferably closed, container.
- the sheet-like composite 1 is designed in accordance with one of its preceding embodiments, the carrier layer having at least one hole.
- a preferred hole has a diameter of at least 4 mm, preferably at least 5 mm, most preferably at least 9 mm.
- the sheet-like composite 1 is designed according to its embodiment 22, the hole being covered at least with the barrier layer as a hole cover layer.
- the hole is preferably also covered with one selected from the group consisting of the polymer outer layer, the polymer inner layer, and the polymer intermediate layer or a combination of at least two of them, particularly preferably with the polymer outer layer.
- Layers that cover the hole are referred to herein as hole cover layers. If at least 2 perforated cover layers are present, the perforated cover layers in the hole preferably form a layer sequence of layers interconnected in the hole.
- the sheet-like composite 1 is configured according to one of its previous embodiments, the sheet-like composite additionally comprising a polymer inner layer, the polymer inner layer overlaying the barrier layer on a side of the barrier layer facing away from the carrier layer.
- the sheet-like composite 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the sheet-like composite between the carrier layer and the barrier layer additionally comprising an intermediate polymer layer.
- the sheet-like composite 1 is configured according to its embodiment 23 or 24, the polymer inner layer, or the polymer intermediate layer, or both containing a polyethylene, or a polypropylene, or a mixture of the two, preferably consisting thereof.
- the sheet-like composite 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, with the carrier layer being overlaid with a paint application on a side of the carrier layer facing away from the barrier layer.
- the paint application is preferably arranged on a side of the polymer outer layer facing the carrier layer or on a side of the polymer outer layer facing away from the carrier layer.
- the application of paint preferably forms a decor of the sheet-like composite or of a container to be produced from the sheet-like composite.
- the color application preferably comprises at least one colorant, more preferably at least 2, more preferably at least 3, more preferably at least 4, more preferably at least 5, most preferably at least 6, colorants.
- the aforementioned colorants preferably relate to different colors.
- the sheet-like composite 1 is designed according to one of its previous embodiments, the carrier layer preferably comprising one selected from the group consisting of cardboard, cardboard and paper, or a combination of at least two of these.
- the carrier layer preferably has a basis weight in a range from 140 to 400 g / m 2 , preferably from 150 to 350 g / m 2 , more preferably from 160 to 330 g / m 2 , even more preferably from 160 to 300 g / m 2 , more preferably from 160 to 250 g / m 2 , most preferably from 160 to 240 g / m 2 .
- the sheet-like composite 1 is configured according to one of its previous embodiments, the barrier layer comprising one selected from the group consisting of a plastic, a metal, and a metal oxide, or a combination of at least two of them, preferably consists of it.
- the sheet-like composite 1 is configured according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer having a density of more than 1.1 g / cm 3 , preferably of more than 1.15 g / cm 3 , more preferably of at least 1 , 2 g / cm 3 .
- the density of the polymer outer layer is particularly preferably in a range from 1.2 to 2 g / cm 3 , more preferably from 1.2 to 1.5 g / cm 3 , most preferably from 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- An embodiment 1 of a method 1, including as method steps, makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention
- a sheet-like composite precursor including a carrier layer, and ii) an outer polymer composition
- the method further comprising overlaying the carrier layer on a side opposite the first side of the carrier layer with a barrier layer; wherein the polymer outer composition includes a polyester.
- the support layer can be overlaid with the barrier layer before or after the overlay with the polymer outer composition of process step b), simultaneously with it, or also in a temporal overlap. Preference is given to overlaying the carrier layer with the barrier layer in a process step c), that is not before overlaying with the polymer outer composition of process step b), more preferably at least partially after process step b). Furthermore, before the overlay is carried out with the barrier layer of process step c), after the overlay, with the polymer outer composition of process step b).
- the outer polymer layer is preferably made from the outer polymer composition, preferably by means of cooling.
- one selected from the group consisting of the carrier layer, the polymer outer layer, and the barrier layer, or a combination of at least two of them is formed or arranged in accordance with one embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention, or both.
- the method 1 is designed according to its embodiment 1, the polyester being selected from the group consisting of a polylactide, a polyhydroxyalkanoate and a polyalkylene terephthalate, or a combination of at least two of them.
- a preferred polyhydroxyalkanoate (PHA) is a polyhydroxybutyrate (PHB).
- a preferred polyhydroxybutyrate is poly (R) -3-hydroxybutyrate (P (3HB)).
- a preferred polyalkylene terephthalate is polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), with PET being particularly preferred.
- PET is a recycled PET or a bio-PET or both.
- bio-PET is a PET whose carbon content is at least 25%, more preferably at least 30%, bio-based.
- process 1 is designed according to its embodiment 1 or 2, the polymer outer composition preferably giving the polyester a proportion in a range from 5 to 100% by weight, preferably from 10 to 100% by weight from 20 to 100% by weight, more preferably from 30 to 100% by weight, more preferably from 40 to 100% by weight, more preferably from 50 to 100% by weight, more preferably from 55 to 100% by weight , more preferably from 60 to 100% by weight, more preferably from 65 to 100% by weight, more preferably from 70 to 100% by weight, more preferably from 75 to 100% by weight, more preferably from 80 to 100% by weight.
- % more preferably from 85 to 100% by weight, more preferably from 90 to 100% by weight, more preferably from 92 to 100% by weight, more preferably from 94 to 100% by weight, even more preferably from 96 to 100% by weight, most preferably from 98 to 100% by weight, based in each case on the weight of the polymer outer composition.
- the method 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the polymer outer composition being liquid when it is superimposed in method step b).
- the polymer outer has preferably composition during the superimposition in process step b) a temperature above its melting temperature.
- the outer polymer composition is preferably melted in the overlay in process step b).
- the superimposition in process step b) is particularly preferably carried out as melt coating.
- a preferred melt coating is melt extrusion coating.
- the method 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the superimposition in the method step b) including melt extrusion coating with the polymer outer composition.
- the method 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the provision of the polymer outer composition being carried out in method step a)
- the reaction of the base polymer with the chain modifier preferably includes.
- the reaction of the base polymer with the chain modifier preferably includes a chain extension reaction.
- the method 1 is designed according to its embodiment 6, in step B) the base polymer and the chain modifier in a weight ratio of chain modifier to base polymer in a range from 0.0001 to 0.1, preferably from 0.0002 to 0.07, more preferably from 0.0005 to 0.05, still more preferably from 0.0007 to 0.03, most preferably from 0.001 to 0.01.
- the method 1 is designed according to its embodiment form 6 or 7, the base polymer being obtained from a renewable raw material.
- the base polymer is preferably obtainable from the renewable raw material by means of a process which involves monomer formation or a polymerization reaction or includes both, preferably at least the monomer formation in a fermentation it follows.
- the method 1 is designed according to one of its embodiments 6 to 8, the reaction of the base polymer with the chain extender taking place at least partially in an extruder.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the sheet-like composite precursor being provided rolled up into a roll in method step a).
- method 1 is designed according to one of its previous embodiments, wherein a carbon fraction of the polymer outer composition is at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, more preferably at least 80%, most preferably at least 90%, is bio-based.
- the bio-based portion of the carbon portion of the polymer outer layer is determined according to the method specified herein.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polyester being a homopolymer.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polyester being a thermoplastic polymer.
- the method 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the polymer outer composition having a melting temperature of more than 145 ° C., preferably more than 146 ° C., more preferably more than 147 ° C., more preferably more than 148 ° C, more preferably more than 149 ° C, before more than 150 ° C, more preferably more than 155 ° C, more than 158 ° C, more than 160 ° C, more than 161 ° C, more than 162 ° C, preferably of more than 163 ° C., more preferably more than 164 ° C., more preferably more than 165 ° C., more preferably more than 166 ° C., more preferably more than 167 ° C., more preferably more than 168 ° C., more preferably of more than 169 ° C, more preferably more than 170 ° C, more preferably more than 175 ° C, more preferably more than 180 ° C
- the melting temperature of the polymeric outer composition is preferably not more than 500 ° C, more preferably not more than 450 ° C, more preferably not more than 400 ° C, most preferably not more than 350 ° C.
- the melting temperature is determined according to the method specified herein.
- the polyester preferably has the above-mentioned melting temperature of the outer polymer composition.
- method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer composition having an intrinsic viscosity in a range from 0.5 to 1.0 dl / g, preferably from 0.6 to 1.0 dl / g , more preferably from 0.7 to 1.0 dl / g.
- the intrinsic viscosity of the outer polymer composition is determined according to the method described herein.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer composition being in a range from 2 to 15 g / lO min, preferably from 3 to 15 g / min, by means of a melt flow rate (MFR). 10 min, more preferably from 4 to 15 g / 10 min, most preferably from 5 to 15 g / 10 min.
- MFR melt flow rate
- the method 1 is configured according to one of its embodiments 5 to 16, wherein in the method step b) the polymer outer composition has a neck-in in a range from 10 to 25, preferably from 12 to 23 more preferably from 14 to 21, more preferably from 16 to 19, most preferably from 17 to 18.
- the neck-in is determined according to the method specified here.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer composition having a first shear viscosity at a first shear frequency of 0.1 rad / s and a further shear viscosity at a further shear frequency of 100 rad / s, wherein a ratio of the first shear viscosity to the further shear viscosity at least 3, preferably at least 4, before at least 5, more preferably at least 6, more preferably at least 6.5, more preferably at least 7, more preferably at least 8, more preferably at least 9, more preferably at least 10, even more preferred is at least 11, most preferably at least 12.
- the aforementioned ratio is preferably not more than 30, preferably not more than 20.
- the first and the further shear viscosity are each determined according to the method specified here.
- the first shear viscosity and the further shear viscosity stand for values of the physical quantity shear viscosity, which is a function of the physical quantity shear frequency.
- the first shear frequency and the further shear frequency stand for values of the physical quantity shear frequency, which is a parameter of the physical quantity shear viscosity.
- the method 1 is designed according to its embodiment 18, the further shear viscosity being 100 to 10,000 Pa s, more preferably 100 to 9000 Pa s, more preferably 100 to 8000 Pa s, more preferably 500 to 8000 Pa-s, more preferably around 1000 to 8000 Pa-s, more preferably around 1200 to 8000 Pa-s, even more preferably around 1500 to 7800 Pa-s, most preferably around 1500 to 7600 Pa-s, less than the first shear viscosity.
- the further shear viscosity is less than the first shear viscosity by 1000 to 2000 Pa-s, preferably by 1200 to 1800 Pa-s, more preferably by 1400 to 1600 Pa-s.
- the further shear viscosity is less than the first shear viscosity by 6500 to 8300 Pa-s, preferably by 6800 to 8000 Pa-s, more preferably by 7000 to 7600 Pa-s.
- the method 1 is designed according to its embodiment 18 or 19, a dependency of a shear viscosity of the polymer outer composition on a shear frequency in the range from the first shear frequency to the further shear frequency by a monotonically falling function, more preferably by one strictly monotonously falling function is described. The shear viscosity is determined using the method described here.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer composition showing a non-linear dependence of its shear viscosity on a shear frequency.
- the shear viscosity is determined according to the method described herein.
- the dependence of the shear viscosity on the shear frequency is non-linear here if an increase in the shear viscosity above the shear frequency is not constant.
- an absolute amount of the slope of the shear viscosity above the shear frequency preferably decreases with increasing shear frequency.
- the slope of the shear viscosity above the shear frequency is negative before, which means that this slope preferably increases with increasing shear frequency.
- the shear viscosity preferably shows the non-linear dependence on the shear frequency at least in a range from the first shear frequency to the further shear frequency.
- the method 1 is designed according to one of its embodiments 18 to 21, wherein a shear viscosity of the polymer outer composition is a function of a shear frequency, the function being a first slope at the first shear frequency and a further slope at the further shear frequency has, the further slope is different from the first slope.
- An absolute amount of the further slope is preferably less than an absolute amount of the first slope.
- the first and the further slope are preferably negative. Accordingly, the further slope is preferably greater than the first slope.
- the shear viscosity is determined using the method given herein.
- An absolute amount of the further gradient is preferred by at least 200 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 300 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 400 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 500 Pa-s 2 / rad, more preferred by at least 1000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 2000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 3000 Pa-s 2 / rad, preferably by at least 4000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 5000 Pa-s 2 / rad, before Switzerlandter by at least 6000 Pa-s 2 / rad, more preferably by at least 7000 Pa-s 2 / rad, most preferably by at least 7500 Pa-s 2 / rad, different from an absolute amount of the first slope, more preferably less than the absolute amount of the first slope.
- the first shear frequency and the further shear frequency stand for values of the physical quantity shear frequency, which is a parameter
- the method 1 is configured according to one of its previous embodiments, the polymer outer layer
- A. extends flat in a layer plane
- first layer direction has a first elasticity module
- C. has a further modulus of elasticity in a further layer direction lying in the layer plane and perpendicular to the first layer direction;
- a ratio of the first modulus of elasticity to the further modulus of elasticity is in a range from 0.81 to 1.19, preferably from 0.82 to 1.18, more preferably from 0.83 to 1.17, before more preferably from 0.84 to 1 , 16, more preferably from 0.85 to 1.15, more preferably from 0.86 to 1.14, more preferably from 0.87 to 1.17, more preferably from 0.88 to 1.12, more preferably from 0.89 to 1.11, before from 0.9 to 1.1, more preferably from 0.91 to 1.09, more preferably from 0.92 to 1.08, more preferably from 0.93 to 1.07, more preferably from 0, 94 to 1.06, more preferably 0.95 to 1.05, most preferably 0.96 to 1.04.
- the first and the further modulus of elasticity are each determined according to the method specified here.
- the method 1 is designed according to its embodiment 23, the first modulus of elasticity being in a range from 100 to 3000 MPa, preferably from 120 to 2500 MPa, more preferably from 140 to 2200 MPa.
- the method 1 is designed according to its embodiment 23 or 24, the further modulus of elasticity being in a range from 100 to 3000 MPa, preferably from 140 to 2600 MPa, more preferably from 150 to 2250 MPa.
- the method 1 is designed according to one of its preceding embodiments, wherein at least one hole is produced in the carrier layer before method step b), the hole being covered at least with the polymer outer layer in method step b).
- the hole is additionally or alternatively covered with the barrier layer when the carrier layer is overlaid with the barrier layer.
- the method 1 is designed according to its previous embodiments, the method further comprising overlaying the barrier layer on a side of the barrier layer facing away from the carrier layer with an inner polymer layer.
- the polymer inner layer is preferably formed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, a polymer interlayer being arranged between the carrier layer and the barrier layer when the carrier layer is overlaid with the barrier layer.
- the polymer intermediate layer is preferably formed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the method 1 is designed in accordance with one of its previous embodiments, the method further comprising overlaying the carrier layer on the first side of the carrier layer with an application of paint.
- the support layer is overlaid with the color application after the support layer has been overlaid with the polymer outer composition of process step b).
- the support layer is overlaid with the color application before the support layer is overlaid with the polymer outer composition of process step b).
- the paint application is preferably designed or arranged according to one embodiment of the sheet-like composite 1 or both.
- the method 1 is designed in accordance with one of its preceding embodiments, a sheet-like composite being obtained from the sheet-like composite precursor, the method additionally cutting the sheet-like composite into a blank for producing a single, preferably closed, Containers included.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the method being a method for producing a sheet-like composite, preferably the sheet-like composite 1 according to the invention according to one of its embodiments.
- the method 1 is designed according to one of its previous embodiments, the polymer outer composition having a density of more than 1.1 g / cm 3 , preferably of more than 1.15 g / cm 3 , more preferably of at least 1 , 2 g / cm 3 .
- the density of the outer polymer composition is particularly preferably in a range from 1.2 to 2 g / cm 3 , more preferably from 1.2 to 1.5 g / cm 3 , most preferably from 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- the outer polymer layer obtained from the outer polymer composition has the above density.
- the sheet-like composite 2 preferably has one or more features of the sheet-like composite 1 according to one of its embodiments on.
- the container precursor preferably contains a blank of the sheet-like composite for producing an individual container.
- the container precursor 1 is designed according to its embodiment 1, the sheet-like region having at least two folds, preferably at least 3 folds, more preferably at least 4 folds.
- the container precursor 1 is designed according to its embodiment 1 or 2, the sheet-like region including a first longitudinal edge and a further longitudinal edge, the first longitudinal edge being connected to the further longitudinal edge to form a longitudinal seam of the container precursor.
- the container according to the invention is preferably a closed container.
- the container preferably contains a blank of the sheet-like composite for producing a single container.
- the container 1 is designed according to its embodiment 1, the sheet-like region having at least two folds, preferably at least 3 folds, more preferably at least 4 folds.
- the container 1 is designed according to its embodiment form 1 or 2, the sheet-like region including a first catch edge and a further catch edge, the first catch edge being connected to the further catch edge to form a catch seam of the container.
- the container 1 is designed according to one of its embodiments 1 to 3, the container containing a food.
- An embodiment 1 of a method 2 makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention a.
- Method 2 is preferably a method for producing a container precursor.
- a preferred container precursor is a precursor to a food container.
- the joining in process step c. is preferably done as a seal.
- An embodiment 1 of a container precursor 2, obtainable by the method 2 according to its embodiment 1, contributes to the fulfillment of at least one of the tasks according to the invention.
- An embodiment 1 of a method 3, including as method steps, makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention
- Method 3 is preferably a method for producing the closed container.
- a preferred closed container is a food container.
- Sealing in process step C) preferably includes sealing, more preferably hot air sealing.
- Closing in method step E) preferably includes sealing, more preferably ultrasonic sealing.
- the method 3 is designed according to its embodiment 1, wherein at least a part of the sheet-like area during the folding in process step B. has a temperature in a range from 10 to 50 ° C., preferably from 15 to 40 ° C, more preferably from 16 to 30 ° C, most preferably from 18 to 25 ° C.
- the method 3 is designed according to its embodiment 1 or 2, the sealing in method step C. or E. or in both including sealing, the sealing consisting of one selected from the group irradiation, contact with a hot solid, excitation of a mechanical vibration, and contact with a hot gas, or by a combination of at least two of them.
- a different seal from the aforementioned group can be used in method step C. than in method step E. and vice versa. However, the same seal can also be used.
- the method 3 is designed according to one of its embodiments 1 to 3, the method further comprising a method step
- An embodiment 1 of a closed container obtainable by the method 3 according to one of its embodiments 1 to 4, makes a contribution to at least one of the tasks according to the invention.
- An embodiment 1 of a use 1 of the sheet-like composite 1 or 2, in each case according to one of its embodiments described herein, for producing a food container makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention.
- a preferred food container is a closed container filled with food.
- An embodiment 1 of a use 2 of an extruder for reacting a base polymer with a chain modifier to obtain a polymer P and for producing a sheet-like composite for a food container by means of melt extrusion coatings with the polymer P makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention
- the base polymer and the chain modifier are preferably used in a weight ratio of chain modifier to base polymer in a range from 0.0001 to 0.1, preferably from 0.0002 to 0.07, more preferably from 0.0005 to 0, 05, more preferably from 0.0007 to 0.03, most preferably from 0.001 to 0.01, contacted with each other.
- Reacting the base polymer with the chain modifier preferably involves a chain extension reaction.
- the polymer P is preferably a polyester.
- the sheet-like composite preferably contains as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer P is preferably the polyester according to one embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the base polymer is the base polymer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer outer layer has one or more features of the polymer outer layer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- a carbon portion of the base polymer is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, preferably test at least 90%, bio-based.
- An embodiment 1 of a use 3 of a chain modifier for producing a flat composite for a food container makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention.
- the sheet-like composite preferably contains as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite
- the polymer outer layer includes a polymer P, the polymer P being obtainable by reacting a base polymer with the chain modifier.
- the polymer P is preferably a polyester.
- the base polymer and chain modifier are preferably used in a weight ratio of chain modifier to base polymer in a range from 0.0001 to 0.1, preferably from 0.0002 to 0.07, more preferably from 0.0005 to 0.05 more preferably from 0.0007 to 0.03, most preferably from 0.001 to 0.01.
- the reaction of the base polymer with the chain modifier preferably includes a chain extension reaction.
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer P is preferably the polyester according to one embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the base polymer is the base polymer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer outer layer has one or more features of the polymer outer layer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- a carbon fraction of the base polymer is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, most preferably at least 90% biobased.
- the blend includes the base polymer and chain modifier preferably in a chain modifier to base polymer weight ratio in a range from 0.0001 to 0.1, preferably from 0.0002 to 0.07, more preferably from 0.0005 to 0.05, more preferably from 0.0007 to 0.03, most preferably from 0.001 to 0.01.
- the sheet-like composite preferably contains, as superimposed layers, in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite a) a polymer outer layer,
- the polymer outer layer includes a polymer P, the polymer P being obtainable by reacting the base polymer with the chain modifier.
- the polymer P is preferably a polyester. Reacting the base polymer with the chain modifier preferably involves a chain extension reaction.
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer P is preferably the polyester according to one embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the base polymer is the base polymer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer outer layer has one or more features of the polymer outer layer an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- a carbon fraction of the base polymer is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, most preferably at least 90% bio-based.
- An embodiment 1 of a use 5 of a base polymer for producing a flat composite for a food container by means of reacting the base polymer with a chain modifier contributes to fulfilling at least one of the objects according to the invention.
- the base polymer and chain modifier are preferably in a weight ratio of chain modifier to base polymer in a range from 0.0001 to 0.1, preferably from 0.0002 to 0.07, more preferably from 0.0005 to 0.05, still more preferably from 0.0007 to 0.03, most preferably from 0.001 to 0, 01, contacted each other.
- the sheet-like composite preferably contains as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite
- the polymer outer layer includes a polymer P, the polymer P being obtainable by reacting the base polymer with the chain modifier.
- the polymer P is preferably a polyester. Reacting the base polymer with the chain modifier preferably involves a chain extension reaction.
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer P is preferably the polyester according to one embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the base polymer is the base polymer according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer outer layer has one or more features of the polymer outer layer an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- a carbon fraction of the base polymer is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, most preferably at least 90% bio-based.
- An embodiment 1 of a use 6 of a polyester for producing a surface-shaped composite for a food container by means of melt extrusion coating with the polyester makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention.
- the sheet-like composite preferably contains as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polyester preferably has one or more features of the polyester of the sheet-like composite 1 according to the invention.
- the polymer outer layer of use has the features of the polymer outer layer of the sheet-like composite 1 according to the invention according to one of its embodiments.
- a carbon fraction of the polyester is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, most preferably at least 90% bio-based.
- the polyester is preferably selected from the group consisting of a polylactide (PLA), a polyhydroxyalkanoate, and a polyalkylene terephthalate, or from a combination of at least two of them.
- a preferred polyhydroxyalkanoate (PHA) is a polyhydroxybutyrate (PHB).
- a preferred polyhydroxybutyrate is poly (R) -3-hydroxybutyrate (P (3HB)).
- a preferred polyalkylene terephthalate is polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), with PET being particularly preferred.
- PET is a recycled PET or a bio-PET or both.
- bio-PET is a PET whose carbon content is at least 25%, more preferably at least 30%, bio-based.
- An embodiment 1 of a use 7 of a polyester in a polymer outer layer of a sheet-like composite, including as superimposed layers in the direction from an outside of the sheet-like composite to an inside of the sheet-like composite, makes a contribution to fulfilling at least one of the tasks according to the invention
- the polyester of use preferably has the characteristics of the polyester of the sheet-like composite 1 according to the invention according to one of its embodiments. Additionally or alternatively, the polymer outer layer of use has the features of the polymer outer layer of the sheet-like composite 1 according to the invention according to one of its embodiments.
- the sheet-like composite is preferably designed according to an embodiment of the sheet-like composite 1 according to the invention. In particular, a carbon portion of the polyester is preferably at least 25%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80% , most preferably at least 90%, bio-based.
- the polyester is further preferably selected from the group consisting of a polylactide (PLA), a polyhydroxyalkanoate, and a polyalkylene terephthalate, or a combination of at least two of them.
- a preferred polyhydroxyalkanoate (PHA) is a polyhydroxybutyrate (PHB).
- a preferred polyhydroxybutyrate is poly (R) -3-hydroxybutyrate (P (3HB)).
- a preferred polyalkylene terephthalate is polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), with PET being particularly preferred.
- PET is a recycled PET or a bio-PET or both.
- bio-PET is a PET whose carbon content is at least 25%, more preferably at least 30%, bio-based.
- Features which are described as preferred in a category according to the invention, for example according to the sheet-like composite 1, are also preferred in an embodiment of the other categories according to the invention, for example an embodiment of the method 1 according to the invention.
- polyester any polyester known to the person skilled in the art and suitable for the use according to the invention, in particular for melt extrusion coating, can be considered as polyester.
- a polyester is a polymer with an ester function in its main chain.
- the ester function is defined by the general form - [- CO-O -] -, that is, by a carbon atom which is bonded to an oxygen atom by means of a double bond and to another oxygen atom by means of a single bond.
- the repeating units with ester function include in particular
- n is a natural number that is at least 2.
- chain modifier means a polymer chain modifier. Any chemical compound that is known to the person skilled in the art and appears suitable for the use according to the invention can be considered as chain modifier.
- a chain modifier is a chemical compound or a mixture of several chemical compounds from which the polymer P described herein or the polyester of the polymer outer layer or the polymer outer composition can be obtained by means of a chemical reaction with a base polymer.
- the polymer P or the polyester has, in particular, a reduced anisotropy of its elastic modulus compared to the base polymer.
- the base polymer preferably has a modulus of elasticity A in a first direction and a modulus of elasticity B in a direction perpendicular to the first direction.
- the polymer P or the polyester obtained from the base polymer by means of the chain modifier preferably has a modulus of elasticity C and in the direction perpendicular to the first direction, a modulus of elasticity D.
- the ratio of the modulus of elasticity A to the modulus of elasticity B differs more from the value 1 than the ratio of the modulus of elasticity C to the modulus of elasticity D.
- the modulus of elasticity of the polymer P or des Polyester is less anisotropic, i.e. isotropic, than the elastic modulus of the base polymer.
- the first direction and the further direction are each preferably selected such that the elasticity module A differs at most from the elasticity module B, and the elasticity module C at most differs from the elasticity module D.
- the aforementioned chemical reaction with the chain modifier preferably leads to a broadening of the molecular weight distribution of the polymer P or of the polyester compared to the base polymer, in which the molecular weight distribution forms a shoulder on the side of its maximum towards higher molecular weights or increases one.
- the chemical reaction with the chain modifier preferably leads to an increase in a degree of branching of the polymer P or of the polyester compared to the base polymer.
- the polymer P or the polyester preferably has a dependence of its shear viscosity on the shear frequency compared to the base polymer at lower shear frequencies, which the base polymer shows at least less pronounced, preferably not, at these low shear frequencies.
- the shear viscosity preferably decreases here with increasing shear frequency. Such a dependency is called shear thinning (also called structural viscosity). This shear thinning is less pronounced in the base polymer, preferably not at the low shear frequencies.
- the above-mentioned low shear frequencies are preferably in the range from 0.1 to 100 rad / s.
- the dependence of the shear viscosity of the polymer P or of the polymer ester on the shear frequency is preferably non-linear or due to a monotonically decreasing function, more preferably a strictly monotonically decreasing function , described. This also applies preferably in the range of the shear frequency from 0.1 to 100 rad / s.
- a preferred chain modifier is a chain extender, ie it leads to an extension of the polymer chains of the base polymer by means of a chemical reaction.
- Another preferred chain modifier is an organic chemical compound or a mixture of chemical compounds which contains at least one organic chemical compound, preferably only organic chemical compounds.
- a preferred chain modifier includes a chemical group selected from the group consisting of an acrylate group, an epoxy group, and an anhydride group, or a combination of at least two from that.
- a preferred chain modifier has a molecular weight of less than 3,000. Suitable chain modifiers are often sold by polymer manufacturers as "chaine extenders". Suitable Kettenmodifizierer are commercially available for example under the trade name Joncryl ® from BASF SE or PMDA from Sigma Aldrich.
- the polymer P is preferably a polyester, the corresponding base polymer also preferably being a polyester.
- the above-mentioned chemical reaction is also referred to herein as a chain extension reaction.
- a preferred chain extension reaction is a polyaddition reaction.
- Sheet-like composites for the production of food containers are also referred to as laminates.
- Such sheet-like composites are often constructed from a thermoplastic polymer layer, a carrier layer usually made of cardboard or paper, which gives the container its dimensional stability, an adhesion promoter layer, a barrier layer and a further thermoplastic polymer layer, as disclosed inter alia in WO 90/09926 A2.
- the “P” is an index which is intended to identify the polymer in question in relation to the general name and other polymers. Furthermore, this index has no meaning in terms of content and is not an abbreviation.
- the polymer outer layer according to the invention is preferably a layer of the sheet-like composite which is based at least on the polymer P or the polyester and can contain one or more further polymers. Furthermore, the polymer outer layer can contain one or more additives.
- the polymer outer layer and the polymer outer composition preferably each contain the polymer P and the polyester, respectively.
- the polymer outer layer is furthermore preferably obtainable from the polymer outer composition, particularly preferably by means of melt extrusion.
- the outer polymer composition can be provided, for example, as a polymer melt, granules or powder, the granules or powder preferably being converted into a polymer melt for superimposing the carrier layer.
- the outer polymer layer and the outer polymer composition each preferably contain no polymer blend.
- the polymer P of the polyesters is preferably a homopolymer.
- the polymer P or the polyester is preferably available from one or more raw materials that grow.
- a preferred renewable raw material is one selected from the group consisting of a plant component, a component of an animal body, and a human or animal excretion, or a combination of at least two of these.
- the polymer P or the polyester is preferably obtainable from the renewable raw material by a process which contains one or more selected from the group consisting of a monomer formation, a polymerization reaction and a chain extension reaction, preferably at least the monomer formation taking place in a fermentation. Additionally or alternatively, the aforementioned method is a biogenic method.
- the layers of the sheet-like composite preferably form a layer sequence. Furthermore, the layers of the sheet-like composite are preferably connected to one another. Two layers are connected when their adhesion to one another exceeds Van der Waals attractions. Interconnected layers are preferably selected from the group consisting of sealed to one another, glued to one another, and pressed together, or a combination of at least two of them. Unless stated otherwise, the layers can follow one another indirectly in a layer sequence, that is to say with one or at least two intermediate layers, or directly, that is to say without an intermediate layer. This is particularly the case with the formulation in which one layer overlaps another layer. A formulation in which a layer sequence contains enumerated layers means that at least the specified layers are in the specified order.
- polymer layer refers in particular to the inner polymer layer and the intermediate polymer layer.
- a preferred polymer on which a polymer layer is based is a polyolefin.
- the polymer layers can have other components.
- the polymer layers are preferably introduced or applied in the sheet-like composite material in an extrusion process.
- the further constituents of the polymer layers are preferably constituents which do not adversely affect the behavior of the polymer melt when applied as a layer.
- the other constituents can be, for example, inorganic compounds such as metal salts or other plastics, such as further thermoplastic plastics.
- the further constituents can be fillers or pigments, for example carbon black or metal oxides.
- thermoplastic materials for the other constituents are in particular those which are easy to process due to good extrusion behavior.
- polymers obtained by chain polymerization in particular polyolefins, are particularly preferred, cyclic olefin copolymers (COC), polycyclic olefin copolymers (POC), in particular polyethylene and polypropylene, being particularly preferred and polyethylene being very particularly preferred.
- COC cyclic olefin copolymers
- POC polycyclic olefin copolymers
- polyethylene and polypropylene being particularly preferred and polyethylene being very particularly preferred.
- polyethylenes high density polyethylene
- MDPE medium density polyethylene
- LDPE low density polyethylene
- LLDPE linear low density polyethylene
- VLDPE very low density polyethylene
- Suitable polymer layers have a melt flow rate (MFR) in a range from 1 to 25 g / 10 min, preferably in a range from 2 to 20 g / 10 min and particularly preferably in a range from 2.5 to 15 g / lO min, and a density in a range from 0.890 g / cm 3 to 0.980 g / cm 3 , preferably in a range from 0.895 g / cm 3 to 0.975 g / cm 3 , and more preferably in a range from 0.900 g / cm 3 to 0.970 g / cm 3 .
- the Polymer layers preferably have at least one melting temperature in a range from 80 to 155 ° C, preferably in a range from 90 to 145 ° C and particularly preferably in a range from 95 to 135 ° C.
- the inner polymer layer is preferably based on one or more thermoplastic polymers, wherein the inner polymer layer can contain a particulate inorganic solid. However, it is preferred that the inner polymer layer contains at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight and particularly preferably at least 95% by weight, in each case based on the total weight of the inner polymer layer, of one or more thermoplastic polymers.
- the polymer or the polymer mixture of the polymer inner layer preferably has a density (according to ISO 1183-1: 2004) in a range from 0.900 to 0.980 g / cm 3 , particularly preferably in a range from 0.900 to 0.960 g / cm 3 and most preferably in a range from 0.900 to 0.940 g / cm 3 .
- the polymer is a polyolefin, m-polymer, or a combination of both.
- the polymer inner layer preferably contains a polyethylene or a polypropylene or both.
- a particularly preferred polyethylene is an LDPE.
- the inner polymer layer preferably contains the polyethylene or the polypropylene or both together in a proportion of at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight, most preferably at least 50% by weight, in each case based on the total weight of the inner polymer layer.
- the polymer inner layer preferably contains an HDPE, preferably in a proportion of at least 5% by weight, more preferably at least 10% by weight, more preferably at least 15% by weight, most preferably at least 20% by weight, in each case based on the total weight of the polymer inner layer.
- the inner polymer layer preferably contains a polymer produced by means of a metallocene catalyst, preferably an mPE.
- the polymer inner layer preferably contains the mPE in a proportion of at least 3% by weight, more preferably at least 5% by weight, in each case based on the total weight of the inner polymer layer.
- the inner polymer layer may contain 2 or more, preferably 2 or 3, of the aforementioned polymers in a polymer blend, for example at least a portion of the LDPE and the mPE, or at least a portion of the LDPE and the HDPE.
- the polymer interior Layer 2 or more, preferably 3 include superimposed sublayers, which preferably form the inner polymer layer. These sub-layers are preferably layers obtained by co-extrusion.
- the inner polymer layer includes a first underlayer in the direction from the outside of the sheet-like composite to the inside of the sheet-like composite, comprising an LDPE in a proportion of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight.
- % more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 80% by weight, most preferably at least 90% by weight, in each case based on the weight of the first underlayer; and a further sublayer comprising a blend, the blend comprising an LDPE in a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, even more preferably at least 60% by weight .-%, most preferably at least 65 wt .-%, and an mPE in a proportion of at least 10 wt .-%, preferably at least 15 wt .-%, more preferably at least 20 wt .-%, most preferably contains at least 25% by weight, based in each case on the weight of the blend.
- an LDPE in a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, even more preferably at least 60% by weight .-%, most preferably at least 65 wt .-%
- the further lower layer preferably contains the blend in a proportion of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, still more preferably at least 80% by weight, most preferably at least 90% by weight, based in each case on the weight of the further lower layer.
- the additional lower layer particularly preferably consists of the blend.
- the inner polymer layer contains a first underlayer in the direction from the outside of the sheet-like composite to the inside of the sheet-like composite, comprising an HDPE in a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight.
- % more preferably at least 50% by weight, even more preferably at least 60% by weight, most preferably at least 70% by weight, and an LDPE in an amount of at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight .-%, more preferably at least 20 wt .-%, each based on the Ge weight of the first sub-layer; a second sublayer containing an LDPE in a proportion of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 80% by weight, most preferably at least at least 90% by weight, based in each case on the weight of the second sub-layer; and a third sublayer containing a blend, the blend being an LDPE in a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, still more preferably at least 60% % By weight, most preferably at least 65% by weight, and an mPE in a proportion of at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight,
- the third sublayer preferably contains the blend in a proportion of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 80% by weight, on most preferred at least 90 wt .-%, each based on the weight of the third sub-layer.
- the third sublayer particularly preferably consists of the blend.
- the inner polymer layer contains the polymer P, preferably in a proportion in a range from 5 to 100% by weight, more preferably from 10 to 100% by weight, more preferably from 20 to 100% by weight , more preferably from 30 to 100% by weight, more preferably from 40 to 100% by weight, more preferably from 50 to 100% by weight, more preferably from 60 to 100% by weight, more preferably from 70 to 100% by weight , more preferably from 80 to 100% by weight, most preferably from 90 to 100% by weight, in each case based on the weight of the polymer inner layer.
- the polymer inner layer preferably has one or more features of the features described for the polymer outer layer herein.
- the intermediate polymer layer preferably includes a polyethylene or a polypropylene or both.
- a particularly preferred polyethylene is an LDPE.
- the intermediate polymer layer preferably contains the polyethylene or the polypropylene or both together in a proportion of at least 20% by weight, more preferably at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight, most preferably at least 90% by weight, in each case based on the total weight of the intermediate polymer layer.
- the polymer intermediate layer preferably contains an HDPE, preferably in a proportion of at least 10% by weight, more preferably at least 20% by weight, more preferably at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight, preferably at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight. %, more preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight, most preferably at least 90% by weight, in each case based on the total weight of the polymer intermediate layer.
- the polymer intermediate layer preferably contains the aforementioned polymers in a polymer blend.
- the polymer intermediate layer contains the polymer P, preferably in a proportion in a range from 5 to 100% by weight, more preferably from 10 to 100% by weight, more preferably from 20 to 100% by weight , more preferably from 30 to 100% by weight, more preferably from 40 to 100% by weight, more preferably from 50 to 100% by weight, more preferably from 60 to 100% by weight, more preferably from 70 to 100% by weight , more preferably from 80 to 100% by weight, most preferably from 90 to 100% by weight, in each case based on the weight of the polymer intermediate layer.
- the polymer intermediate layer preferably has one or more features of the features described for the polymer outer layer herein.
- the barrier layer preferably has an oxygen permeation rate of less than 50 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), preferably less than 40 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), more preferably less than 30 cm 3 / (m 2 ⁇ Day ⁇ atm), preferably less than 20 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), before train less than 10 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), more preferably less than 3 cm 3 / (m 2 ⁇ Day ⁇ atm), most preferably not more than 1 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm).
- the barrier layer is preferably selected from a. a plastic barrier layer
- the barrier layer according to alternative a. a plastic barrier layer, this preferably contains at least 70% by weight, particularly preferably at least 80% by weight and most preferably at least 95% by weight of at least one plastic, which the person skilled in the art can use for this purpose, in particular because of the aroma or Gas barrier properties is known.
- Suitable plastics in particular thermoplastic plastics, are N or O-bearing plastics, both individually and in mixtures of two or more. According to the invention, it can prove to be advantageous if the plastic barrier layer has a melting temperature in a range from more than 155 to 300 ° C., preferably in a range from 160 to 280 ° C. and particularly preferably in a range from 170 to 270 ° C.
- the plastic barrier layer has a weight per unit area in a range from 2 to 120 g / m 2 , preferably in a range from 3 to 60 g / m 2 , particularly preferably in a range from 4 to 40 g / m 2 and more preferably from 6 to 30 g / m 2 .
- the plastic barrier layer is furthermore preferably obtainable from melts, for example by extrusion, in particular layer extrusion.
- the plastic barrier layer can preferably also be introduced into the sheet-like composite via lamination. It is preferred here that a film is incorporated into the sheet-like composite.
- plastic barrier layers can also be selected, which can be obtained by deposition from a solution or dispersion of plastics.
- Suitable polymers are preferably those which have a molecular weight with a weight average, determined by gel permeation chromatography (GPC) by means of light scattering, in a range from 3 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 0 7 g / mol, preferably in a range from 5 ⁇ 0 3 to 1 ⁇ 0 6 g / mol and particularly preferably in a range from 6 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 0 5 g / mol.
- Particularly suitable polymers are polyamide (PA) or polyethylene vinyl alcohol (EVOH) or a mixture thereof.
- PA polyamide
- EVOH polyethylene vinyl alcohol
- PA 6 PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 or PA 12 or a mixture of at least two of these are particularly worthy of mention, PA 6 and PA 6.6 being particularly preferred and PA 6 also being preferred.
- PA 6 is commercially available, for example, under the trade names Akulon ® , Durethan ® and Ultramid ® . Also suitable are amorphous polyamides such as MXD6, Grivory ® and Selar ® PA. It is further preferred that the PA has a density in a range from 1.01 to 1.40 g / cm 3 , preferably in a range from 1.05 to 1.30 g / cm 3 and particularly preferably in has a range of 1.08 to 1.25 g / cm 3 . It is further preferred that the PA has a viscosity number in a range from 130 to 250 ml / g and preferably in a range from 140 to 220 ml / g.
- EVOH EVOH
- EVAL TM EVAL Europe NV, Belgium
- EVAL TM F104B EVAL TM LR171B
- Preferred EVOH have at least one, two, more or all of the following properties:
- an MFR value (210 ° C / 2, 16 kg if T 8 (E no H) ⁇ 230 ° C; 230 ° C / 2, 16 kg if 210 ° C ⁇ T S (EV O H) ⁇ 230 ° C ) in a range from 1 to 25 g / l0min, preferably from 2 to 20 g / l0min;
- an oxygen permeation rate in a range from 0.05 to 3.2 cm 3 -20pm / (m 2 -dayatm), preferably in a range from 0.1 to 1 cm 3 -20pm / (m 2 -day atm).
- At least one polymer layer, more preferably the inner polymer layer, or preferably all polymer layers have a melting temperature below the melting temperature. the barrier layer.
- the melting temperatures of the at least one, in particular the polymer inner layer, and the melting temperature of the barrier layer preferably differ by at least 1 K, particularly preferably by at least 10 K, even more preferably by at least 50 K, more preferably at least 100 K.
- the temperature difference should be are preferably chosen to be high enough so that there is no melting of the barrier layer, in particular no melting of the plastic barrier layer, during folding.
- the barrier layer is a metal layer.
- the metal layer can be present as a foil or as a deposited layer, e.g. after physical vapor deposition.
- the metal layer is preferably an uninterrupted layer.
- the metal layer has a thickness in a range from 3 to 20 pm, preferably in a range from 3.5 to 12 pm and particularly preferably in a range from 4 to 10 pm.
- Preferred metals are aluminum, iron or copper.
- a steel layer for example in the form of a foil, may be preferred as the iron layer.
- the metal layer furthermore preferably represents a layer with aluminum.
- the aluminum layer can expediently consist of an aluminum alloy, for example AlFeMn, AlFel, 5Mn, AlFeSi or AlFeSiMn. The purity is usually 97.5% and higher, preferably 98.5% and higher, in each case based on the entire aluminum layer.
- the metal layer consists of an aluminum foil.
- Suitable aluminum foils have an extensibility of more than 1%, preferably more than 1.3% and particularly preferably more than 1.5%, and a tensile strength of more than 30 N / mm 2 , preferably more than 40 N / mm 2 and particularly preferably more than 50 N / mm 2 .
- Suitable aluminum foils show a droplet size of more than 3 mm, preferably more than 4 mm and particularly preferably of more than 5 mm in the pipette test.
- Suitable lubricants for creating aluminum layers or foils are from Hydro under the designations EN AW 1200, EN AW 8079 or EN AW 8111 Aluminumtechnik GmbH or Amcor Flexibles Singen GmbH commercially available.
- an adhesion promoter layer can be seen between the metal foil and a closest polymer layer on one and / or both sides of the metal foil.
- the barrier layer according to alternative c. a metal oxide layer may be selected.
- Suitable metal oxide layers are all metal oxide layers which are familiar to the person skilled in the art and which appear suitable in order to achieve a barrier effect against light, steam and / or gas.
- Metal oxide layers based on the above-mentioned metals aluminum, iron or copper are particularly preferred, as are metal oxide layers based on titanium or silicon oxide compounds.
- a metal oxide layer is produced, for example, by evaporating a plastic layer, for example an oriented polypropylene film with metal oxide. A preferred method for this is physical vapor deposition.
- the metal layer or metal oxide layer can be present as a composite of one or more plastic layers with a metal or metal oxide layer.
- a layer can be obtained, for example, by evaporating a plastic layer, for example an oriented polypropylene film, with metal.
- a preferred method for this is physical vapor deposition.
- any material suitable to the person skilled in the art for this purpose can be used as the carrier layer, which has sufficient strength and rigidity to give the container stability to such an extent that the container essentially maintains its shape when filled.
- This is in particular a necessary feature of the carrier layer, since the invention relates to the technical field of dimensionally stable containers.
- dimensionally stable containers are basically to be distinguished from bags and bags, which are usually made of thin foils.
- plant-based fiber materials in particular cellulose, preferably glued, bleached and / or unbleached cellulose are preferred, paper and cardboard being particularly preferred. Accordingly includes a preferred carrier layer a variety of fibers.
- the basis weight of the carrier layer is preferably in a range from 120 to 450 g / m 2 , particularly preferably in a range from 130 to 400 g / m 2 and most preferably in a range from 150 to 380 g / m 2 .
- a preferred carton generally has a single or multi-layer structure and can be coated on one or both sides with one or more cover layers. Furthermore, a preferred cardboard has a residual moisture content of less than 20% by weight, preferably from 2 to 15% by weight and particularly preferably from 4 to 10% by weight, based on the total weight of the cardboard.
- a particularly preferred carton has a multilayer structure.
- the cardboard preferably has at least one, but particularly preferably at least two, layers of a cover layer on the surface pointing towards the surroundings, which layer is known to the person skilled in the art as a “dash”.
- a preferred cardboard has a Scott bond value (according to Tappi T403um) in a range from 100 to 360 J / m 2 , preferably from 120 to 350 J / m 2 and particularly preferably from 135 to 310 J / m 2 .
- the above-mentioned areas make it possible to provide a composite from which a container with high tightness can be folded easily and with low tolerances.
- the backing layer is characterized by a bending resistance, which can be measured with a bending measuring device according to ISO 2493-2: 2011 at a bending angle of 15 °.
- An L&W Bending Tester code 160 from Lorentzen & Wettre, Sweden is used as the bending measuring device.
- the carrier layer preferably has a bending resistance in a range from 80 to 550 mN.
- the first direction is preferably an orientation direction of the fibers.
- a carrier layer, which contains a plurality of fibers furthermore preferably has a bending resistance in a range from 20 to 300 mN in a second direction perpendicular to the first direction.
- the samples used to measure the bending resistance with the above measuring device have a width of 38 mm and a clamping length of 50 mm.
- a preferred sheet-like composite with the carrier layer has a bending resistance in the first direction in a range from 100 to 700 mN.
- the aforementioned sheet-like composite preferably has a bending resistance in the range from 50 to 500 mN in the second direction.
- the samples of the sheet-like composite used for measurement with the above measuring device also have a width of 38 mm and a clamping length of 50 mm. outside
- the outside of the sheet-like composite is a surface of a layer of the sheet-like composite which is intended to be in contact with the surroundings of the container in a container to be produced from the sheet-like composite. This does not conflict with the fact that in individual areas of the container the outer sides of different areas of the composite are folded onto one another or connected to one another, for example sealed onto one another.
- the inside of the sheet-like composite is a surface of a layer of the sheet-like composite which is intended to be in contact with the contents of the container, preferably a food, in a container to be produced from the sheet-like composite.
- a preferred polyolefin is a polyethylene (PE) or a polypropylene (PP) or both.
- PE polyethylene
- PP polypropylene
- a preferred polyethylene is one selected from the group consisting of an LDPE, an LLDPE, and an HDPE, or a combination of at least two of them.
- Another preferred polyolefin is an m polyolefin (polyolefin made by means of a metallocene catalyst).
- MFI - melt flow index MFR - held flow rate
- An mPolymer is a polymer made using a metallocene catalyst.
- a metallocene is an organometallic compound in which a central metal atom is placed between two organic ligands, such as cyclopentadienyl ligands. is arranged.
- a preferred m-polymer is an m-polyolefin, preferably an m-polyethylene or an m-polypropylene or both.
- a preferred mPolyethylene is one selected from the group consisting of an mLDPE, an mLLDPE, and an mHDPE, or a combination of at least two of them.
- a preferred m polyolefin is characterized by at least a first melting temperature and a second melting temperature.
- the m polyolefin is characterized by a third melting temperature.
- a preferred first melting temperature is in a range from 84 to 108 ° C, preferably from 89 to 103 ° C, more preferably from 94 to 98 ° C.
- a preferred further melting temperature is in a range from 100 to 124 ° C, preferably from 105 to 119 ° C, more preferably from 110 to 114 ° C.
- An adhesion promoter layer is a layer of the sheet-like composite which contains at least one adhesion promoter in a sufficient amount so that the adhesion promoter layer improves adhesion between layers adjacent to the adhesion promoter layer.
- the adhesion promoter layer preferably contains an adhesion promoter polymer.
- the adhesion promoter layers are preferably polymer layers.
- An adhesion promoter layer can be located between layers of the sheet-like composite which do not directly adjoin one another, preferably between the barrier layer and the polymer inner layer.
- Suitable adhesion promoters in an adhesion promoter layer are all plastics which, by functionalization by means of suitable functional groups, are suitable for producing a firm connection by forming ion bonds or covalent bonds to a surface of an adjacent layer.
- They are preferably functionalized polyolefins, in particular acrylic acid copolymers, which have been obtained by copolymerizing ethylene with acrylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, acrylates, acrylate derivatives or carboxylic acid anhydrides bearing double bonds, for example maleic anhydride, or at least two of them.
- Ethylene-alkyl acrylate copolymers are also preferred as adhesion promoters.
- a methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, i-butyl or a pentyl group is preferably selected as the alkyl group.
- the adhesion promoter layer can comprise mixtures of two or more different ethylene-alkyl acrylate copolymers.
- the ethylene alkyl acrylate copolymer may also preferably have two or more different alkyl groups in the acrylate function, for example an ethylene alkyl acrylate copolymer in which both methyl acrylate units and ethyl acrylate units are present in the same copolymer.
- the adhesion between the carrier layer, a polymer layer or the barrier layer to the next layer in each case is at least 0.5 N / 15 mm, preferably at least 0.7 N / 15 mm and particularly preferably at least 0.8 N / 15 mm , be.
- the adhesion between a polymer layer and a carrier layer is at least 0.3 N / 15 mm, preferably at least 0.5 N / 15 mm and particularly preferably at least 0.7 N / 15 mm.
- the adhesion between the barrier layer and a polymer layer is at least 0.8 N / 15 mm, preferably at least 1.0 N / 15 mm and particularly preferably at least 1.4 N / 15 mm.
- the adhesion between the barrier layer and the adhesion promoter layer is at least 1.8 N / 15 mm, preferably at least 2.2 N / 15 mm and particularly preferably at least 2 , 8 N / l5mm.
- the adhesion between the individual layers is so strong that during the adhesion test the carrier layer tears, in the case of a cardboard as a carrier layer there is a so-called cardboard fiber tear.
- any extruder that is known to the person skilled in the art and appears suitable for the use according to the invention can be considered as an extruder.
- An extruder is a device for molding a mass, preferably a polymer mass, by pressing through a shaping opening.
- a preferred extruder is a processing extruder or a processing extruder or both. Processing extruders are mainly used for shaping and are often designed as single-shaft extruders. Processing extruders are used for chemical and / or physical modification of the mass by means of a chemical or physical process.
- a preferred chemical process is a chemical reaction.
- a preferred physical process is mixing or degassing or both.
- a preparation extruder is particularly preferred.
- a preferred chemical reaction as a chemical process is a chain extension reaction.
- a preferred extruder is selected from the group consisting of a piston extruder, a screw extruder, a cascade extruder, and a planetary roller extruder, or a combination of at least two of them.
- a preferred screw extruder is a barrier screw extruder, or a co-rotating or counter-rotating twin screw extruder.
- Another preferred extruder includes one, or two, or more than two shafts, each of these shafts carrying an extrusion tool, such as an extruder screw, or being integrally formed with the extrusion tool.
- a screw extruder preferably a twin-screw extruder, more preferably a co-rotating twin-screw extruder, is very particularly preferred.
- a melt extrusion coating is an application of a mass by pressing a melt forming the mass through a shaping opening of an extruder onto a substrate, so that a sheet-like layer overlying the substrate is obtained from the mass.
- the mass for extrusion coating is preferably melted.
- the polymers are usually heated to temperatures of 210 to 350 ° C., measured on the melted polymer film below half the outlet at the extruder nozzle.
- the extrusion can be carried out by a person skilled in the art Known and commercially available extrusion tools such as extruders, extruder screws, feed block, etc. take place.
- the opening can have any shape that allows the polymer melt to be extruded.
- the opening can be square, oval or round.
- the opening preferably has the shape of a slot in a funnel.
- the separation can be carried out in any way that is familiar and suitable to the person skilled in the art, in order to separate the flanks quickly, as accurately and cleanly as possible.
- the separation is preferably carried out by means of a knife, fiber jet or water jet, or a combination of two or more thereof, the use of knives, in particular a pot knife, being particularly preferred.
- the carrier layer can be overlaid with the barrier layer as a sheeting.
- the prefabricated carrier and barrier layers are connected with the aid of a suitable laminating agent.
- a preferred liner includes an intermediate polymer composition from which a preferred intermediate polymer layer is obtained.
- Colorants which are known to the person skilled in the art and are suitable for the present invention are both solid and liquid. According to DIN 55943: 2001-10, colorant is the collective name for all coloring substances, especially for dyes and pigments.
- a preferred colorant is a pigment.
- a preferred pigment is an organic pigment.
- notable pigments are in particular those in DIN 55943: 2001-10 and those in “Industrial Organic Pigments, Third Edition.” (Willy Herbst, Klaus Hunger Copyright ⁇ 2004 WIFEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3- 527-30576-9) mentioned pigments.
- a pigment is a colorant that is preferably insoluble in the application medium.
- a dye is a colorant that is preferably soluble in the application medium.
- the sheet-like composite is preferably folded in a temperature range from 10 to 50 ° C., preferably in a range from 15 to 45 ° C. and particularly preferably in a range from 20 to 40 ° C. This can be achieved in that the sheet-like composite has a temperature in the above areas.
- a folding tool preferably together with the sheet-like composite, has a temperature in the above range.
- the folding tool preferably does not have a heater. Rather, the folding tool or the sheet-like composite or both can be cooled.
- the folding is carried out at a temperature of max. 50 ° C. as “cold folding” and the connection is carried out at over 50 ° C., preferably above 80 ° C. and particularly preferably above 120 ° C. as “heat sealing”.
- the above conditions and in particular temperatures preferably also apply in the vicinity of the folding, for example in the housing of the folding tool.
- folding is understood to mean a process in which an elongated, angle-forming crease is preferably created in the folded sheet-like composite by means of a folding edge of a folding tool.
- two adjoining surfaces of a sheet-like composite are often increasingly bent toward one another
- the folding creates at least two adjoining folding surfaces, which can then be connected at least in partial areas to form a container area.
- the connection can be carried out by any measure which seems suitable to the person skilled in the art and which enables a gas and liquid-tight connection as possible can be done by sealing or gluing or a combination of both measures.
- sealing the connection is created by means of a liquid and its solidification.
- the interfaces or surfaces of the b items to be joined form chemical bonds that create the bond. It is often advantageous when sealing or gluing to press the surfaces to be sealed or glued together.
- connection which seems suitable to the person skilled in the art for the use according to the invention and through which a sufficiently firm connection can be obtained can be considered as connections.
- a preferred joining is one selected from the group consisting of sealing, gluing, and pressing, or a combination of at least two of them.
- sealing the connection is created by means of a liquid and its stiffness.
- gluing chemical bonds form between the interfaces or surfaces of the two objects to be connected, which create the connection. It is often advantageous when sealing or gluing to press the surfaces to be sealed or glued together.
- a preferred pressing of two layers is a pressing of a first surface of a first of the two layers onto a second surface of the second of the two layers facing the first surface for at least 20%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, most preferably at least 95% of the first surface.
- a particularly preferred joining is sealing.
- a preferred sealing comprises heating, stacking, and pressing as steps, the steps preferably taking place in this sequence. Another sequence is also conceivable, in particular the sequence stacking, heating and pressing.
- a preferred heating is heating a polymer layer, preferably a thermoplastic layer, more preferably a polyethylene layer or a polypropylene layer or both. Another preferred heating is heating a polyethylene layer to a temperature in a range of 80 to 140 ° C, more preferably 90 to 130 ° C, most preferably 100 to 120 ° C. Another preferred heating is heating a polypropylene layer to a temperature in a range from 120 to 200 ° C, more preferably from 130 to 180 ° C, most preferably from 140 to 170 ° C. Another preferred heating takes place to a sealing temperature of the polymer layer.
- a preferred heating can by radiation, by hot gas, by a solid heat contact, by mechanical vibrations, preferably by Ultrasound, by convection, or by a combination of at least two of these measures. A particularly preferred heating is carried out by exciting an ultrasonic vibration.
- any radiation type suitable for the person skilled in the art for softening the plastics of the existing polymer layers can be considered.
- Preferred types of radiation are IR, UV rays and microwaves.
- IR rays which are also used for IR welding of sheet-like composites
- wavelength ranges from 0.7 to 5 gm are to be mentioned.
- laser beams in a wavelength range from 0.6 to less than 1.6 gm can be used.
- Short-wave emitters in the range from 1 to 1.6 gm are preferably halogen emitters.
- Medium wave emitters in the range of> 1.6 to 3.5 gm are, for example, metal foil emitters. Quartz emitters are often used as long-wave emitters in the range> 3.5 gm. Lasers are being used more and more. Diode lasers in a wavelength range of 0.8 to 1 gm, Nd: YAG lasers at around 1 gm and CO2 lasers at around 10.6 gm are used. High-frequency technologies with a frequency range from 10 to 45 MHz, often in a power range from 0.1 to 100 kW, are also used.
- Pl is a frequency in a range from 5 to 100 kHz, preferably in a range from 10 to 50 kHz and particularly preferably in a range from 15 to 40 kHz;
- P2 an amplitude in the range from 2 to 100 gm, preferably in a range from 5 to 70 gm and particularly preferably in a range from 10 to 50 gm;
- P3 is an oscillation time (as a period in which a vibrating body, such as a sonotrode or inductor, has a vibrating contact on the sheet-like composite) in a range from 50 to 1000 ms, preferably in a range from 100 to 600 ms and particularly preferably in a range from 150 to 300 ms.
- a vibrating body such as a sonotrode or inductor
- Heating via contact with a solid can take place, for example, by means of a heating plate or heating mold which is in direct contact with the sheet-like composite and which releases the heat to the sheet-like composite.
- the hot gas preferably hot air
- Contact heating and hot gas are often used simultaneously.
- a holding device for which a container precursor is formed from the sheet-like composite, through which hot gas flows and is thus heated and releases the hot gas through suitable openings can heat the sheet-like composite by contact with the wall of the holding device and the hot gas.
- the container precursor can also be heated in that the container precursor is fixed with a container precursor holder and the areas of the container precursor to be heated are flowed through by one or two or more hot gas nozzles provided in the container precursor holder.
- the sheet-like composite and the container precursor in the context of the invention are preferably designed for producing a, preferably closed, food container.
- the container according to the invention is preferably a, preferably closed, food container. All fines for human consumption known to those skilled in the art and also animal feed can be considered as food. Preferred foods are liquid above 5 ° C, for example milk products, soups, sauces, non-carbonated drinks. container precursor
- a container precursor is a preliminary stage of the container that arises in the production of a, preferably, closed container.
- the container precursor preferably contains the sheet-like composite as a blank.
- the sheet-like composite can be unfolded or folded.
- a preferred container precursor is cut and designed to produce a single, preferably closed, container.
- a preferred container precursor, which is cut and designed to produce a single container is also referred to as a jacket or sleeve.
- the jacket or sleeve contains the sheet-like composite folded.
- the container precursor preferably has a shape of an outer surface of a prism.
- a preferred prism is a cuboid.
- the man tel or sleeve includes a longitudinal seam and is open in a head area and a bottom area.
- a typical container precursor that is tailored and designed to make a variety of containers is often referred to as a hose.
- Another preferred container precursor is open, preferably in one head region or one head region, particularly preferably in both.
- a preferred container precursor is one in the form of a tube or a tube, or both.
- Another preferred container precursor contains the sheet-like composite in such a way that the sheet-like composite is folded at least once, preferably at least twice, more preferably at least three times, most preferably at least four times.
- a preferred container precursor is formed in one piece.
- a base region of the container precursor is particularly preferably formed in one piece with a lateral region of the container precursor.
- the preferably closed container according to the invention can have a large number of different shapes, but an essentially cuboid structure is preferred.
- the container can be formed over the entire area from the sheet-like composite, or can have a 2-part or multi-part construction. In the case of a multi-part construction, it is conceivable that, in addition to the sheet-like composite, other materials are also used, for example plastic, which can be used in particular in the head or bottom regions of the container.
- the container is closed at least 50%, particularly preferably at least 70% and more preferably at least 90% of the area is made up of the sheet-like composite.
- the container can have a device for emptying the contents.
- the container according to the invention has at least one, preferably from 4 to 22 or even more edges, particularly preferably from 7 to 12 edges.
- edges are understood to be areas that arise when a surface is folded.
- the elongated contact areas of two wall surfaces of the container, also referred to herein as longitudinal edges, may be mentioned as exemplary edges.
- the container walls preferably represent the surfaces of the container framed by the edges.
- the interior of a container according to the invention preferably contains a food product.
- the container preferably does not contain a lid or base or both that are not formed in one piece with the sheet-like composite.
- a preferred container contains a food.
- the at least one hole provided in the carrier layer can have any shape known to the person skilled in the art and suitable for various closures or drinking straws. In the context of the invention, a hole for performing a drinking straw is particularly preferred.
- the holes in the supervision often have curves.
- the holes can be essentially circular, oval, elliptical or drop-shaped.
- the shape of the at least one hole in the carrier layer is usually also the shape of the opening, either by an openable closure connected to the container, through which the container contents are dispensed from the container after opening, or by a straw in the container is generated, predetermined.
- the openings of the open container often have shapes that are comparable or even the same with the at least one hole in the carrier layer.
- Embodiments of the sheet-like composite with a single hole serve primarily to release the food contained in the container made from the sheet-like composite. Another hole can be provided in particular for ventilation of the container when the food is released.
- the hole cover layers are connected to one another at least partially, preferably at least 30%, preferably at least 70% and particularly preferably at least 90% of the area formed by the at least one hole.
- the perforated cover layers are connected to one another at the edges of the at least one hole and preferably bear connected to the edges in order to achieve improved tightness via a connection extending over the entire perforated surface.
- the perforated cover layers are frequently connected to one another via the region formed by the at least one hole in the carrier layer. This leads to a good tightness of the container formed from the composite and thus to a desired high durability of the food stored in the container.
- the at least one hole preferably has a diameter in a range from 3 to 30 mm, more preferably from 3 to 25 mm, more preferably from 3 to 20 mm, more preferably from 3 to 15 mm, most preferably from 3 to 10 mm.
- the diameter of the hole is the length of the longest straight line, which begins and ends at the edge of the hole and runs through the geometric center of gravity of the hole.
- the opening of the container is usually created by at least partially destroying the perforated cover layers covering the at least one hole. This destruction can be done by cutting, pressing into or pulling out of the container.
- the destruction can take place by means of an opening aid connected to the container and arranged in the area of the at least one hole, usually above the at least one hole, for example also by means of a drinking straw which is pushed through the hole cover layers.
- an opening aid is provided in the area of at least one hole.
- the opening aid is provided on the surface of the composite that represents the outside of the container.
- the container preferably contains a closure, for example a lid, on the outside of the container. It is preferred that the closure covers the foch at least partially, preferably completely.
- the closure protects the less robust compared to the areas outside the at least one foch Perforated cover layers against harmful mechanical effects.
- the closure often includes the opening aid.
- hooks for tearing out at least some of the perforated cover layers, edges or cutting for cutting in the perforated cover layers or domes for pushing through the perforated cover layers or a combination of at least two of them are suitable, for example.
- These opening aids are often mechanically coupled to a screw cap or a cap of the closure, for example via a hinge, so that the opening aid acts by actuating the screw cap or the cap on the perforated cover layers to open the closed container.
- such closure systems including composite layers covering a hole, refer to this hole as covering over openable closures with opening aids as “overcoated holes” with “applied fitments”.
- the layer to be examined is first separated from the laminate as described below. Three sample pieces of the sheet-like composite are cut to size. Unless otherwise specified, unfolded and non-grooved areas of the sheet-like composite are used for this. Unless otherwise stated, the sample pieces have the dimensions 4 cm x 4 cm. If other dimensions of the layer to be examined are necessary for the examination to be carried out, sufficiently large sample pieces are cut from the laminate. The sample pieces are placed in an acetic acid bath heated to 60 ° C.
- test result is the arithmetic mean of the results for the three samples.
- the MFR value is measured according to standard ISO 1133-1: 20l2, method A (mass determination method), unless otherwise stated at 190 ° C and 2.16 kg).
- the density is measured according to the ISO 1183-1: 2013 standard.
- the melting temperature is determined using the DSC method ISO 11357-1, -5.
- the device is calibrated according to the manufacturer's instructions using the following measurements:
- the recorded measurement curve can have several local maxima (melting peaks), that is to say several melting temperatures. If a melting temperature above a certain value is required here, this condition is fulfilled if one of the measured melting temperatures is above this value. Is here referred to a melting temperature of a poly layer, a polymer composition or a polymer, so in the case of several measured melting temperatures (melting peaks), unless otherwise stated, the highest melting temperature is always meant.
- the viscosity number of PA is measured according to the DIN EN ISO 307 (2013) standard in 95% sulfuric acid.
- the molecular weight distribution is measured after gel permeation chromatography using light scattering: ISO 16014-3 / -5 (2009-09).
- the moisture content of the cardboard is measured according to the ISO 287: 2009 standard.
- the oxygen permeation rate is determined according to ASTM D3985-05 (2010).
- the sample to be examined is taken from a non-grooved and unfolded area of the laminate. Furthermore, the sample to be examined is tested with the side facing outward in the laminate facing the test gas. The area of the sample is 50 cm 2 .
- the measurements are carried out at an ambient temperature of 23 ° C, an ambient air pressure of 100 kPa (0.986 atm) and a relative air humidity of 50%.
- the test device is an Ox-Tran 2/22 from Mocon, Neuwied, Germany. The measurement is carried out without air pressure compensation. Samples with the ambient temperature are used for the measurements. Further settings and influencing factors for the measurement - in particular the others listed under point 16 of the standard ASTM D3985-05 (2010) - are specified by the measuring device used or the proper use and maintenance thereof in accordance with the manufacturer's manual.
- the modulus of elasticity is determined by means of a tensile test with a Tira test 28025 universal tensile testing machine (Tira GmbH; Eisfelder Straße 23/25; 96528 Schalkau, Germany; force transducer: 1 kN).
- Tira test 28025 universal tensile testing machine Tira GmbH; Eisfelder Straße 23/25; 96528 Schalkau, Germany; force transducer: 1 kN).
- the polymer layer to be examined is first separated from the composite as described above.
- 10 samples with the dimensions 15 mm x 40 mm are produced. 5 of the sample pieces are measured in the first layer direction and 5 in the further layer direction.
- the sample piece is clamped into the tensile testing machine in the layer direction to be examined.
- the arithmetic mean is used for each layer direction from the values obtained for the 5 samples.
- the neck-in value denotes the constriction of the polymer film formed by the polymer outer composition between the extruder die outlet and the substrate, that is to say the sheet-like composite precursor, on each side of the film.
- the distance between the extruder nozzle outlet and the film is 15 cm for the measurement.
- the constriction is calculated from the difference between the nozzle width and the film width on the substrate, both in mm. The smaller the value, the easier it is to coat wide substrates and the production system can thus be used more effectively.
- the width of the film on the substrate is measured and calculated using the following formula: where a is the nozzle width in mm and b is the film width on the substrate in mm.
- the die width a here is the longest dimension of the extruder die slot.
- the intrinsic viscosity is determined in accordance with ASTM D4603-03.
- the sample is conditioned in the measuring device.
- the sample is melted for 5 min at the measuring temperature (BioPET: 270 ° C; rPET at 260 ° C) and a plate spacing of 1750 pm and then the supernatant that has swollen between the plates is removed.
- the sample height (measuring gap) during the measurement is 1700 pm.
- an amplitude sweep is carried out with a step-wise increase in the deformation from 0.1% to 100% and at a constant angular frequency of 0.2 rad / s in order to determine the linear viscoelastic range (LVE).
- LVE linear viscoelastic range
- the rheological properties are independent of the deformation, so that a deformation suitable for the frequency sweep can be determined.
- the frequency sweep is then followed at a deformation of 4% and a circular frequency range from 0.1 to 100 rad / s.
- the sample is conditioned in the measuring device.
- the sample is melted for 5 min at the measuring temperature of 195 ° C and a plate spacing of 1750 pm and the supernatant that has swollen between the plates is then removed.
- the sample height (measuring gap) during the measurement is 1700 pm.
- an amplitude sweep is carried out with a step-wise increase in the deformation from 0.1% to 100% and at a constant angular frequency of 0.2 rad / s in order to determine the linear viscoelastic range (LVE).
- LVE linear viscoelastic range
- the rheological properties are independent of the deformation, so that a deformation suitable for the frequency sweep can be determined.
- the frequency sweep is then followed with a deformation of 1% and an angular frequency range from 0.1 to 100 rad / s.
- a resistance of the color layer is against the forces that occur when an adhesive strip is torn off the surface of the color layer Roger that.
- adhesive tape of type 4104 20 mm wide from the manufacturer Beiersdorf AG, Hamburg, was used as the adhesive strip.
- the sample to be tested is placed with the colored layer on top on a hard, smooth and flat surface.
- a strip of test tape 4104 is glued to the outer layer at least over a length of 30 mm and pressed evenly with the thumb. The test is carried out within 30 seconds after the adhesive tape has been attached. Longer dwell times on the outer layer can lead to different results. The test takes place in either
- test runs are carried out at different points in the paint layer.
- the results are assessed with the naked eye using the following scale. The results get better from 1 to 5:
- biodegradability is tested according to the DIN EN 13432 standard.
- biodegradability means that a material must have decomposed to more than 90% water, carbon dioxide (C0 2 ) and biomass in the presence of microorganisms or fungi after a specified time under defined temperature, oxygen and humidity conditions ,
- C0 2 carbon dioxide
- biomass in the presence of microorganisms or fungi after a specified time under defined temperature, oxygen and humidity conditions
- Table 1 Structure of the laminates of the examples and the comparative examples
- Table 2 shows the polymer used for the polymer outer layer or the polymer outer composition from which the polymer outer layer is obtained for each example and comparative example. This forms 100% by weight of the polymer outer layer or the polymer outer composition.
- Table 2 Composition of the polymer outer layer and its melting temperature in the laminates of the examples and the comparative examples
- polymers used in Examples 1 to 4 for the polymer outer layer are obtained by the treatment described below from the commercially available base polymers given in Table 2.
- Table 3 Commercially available polymers which are used as base polymers in the examples, and chain modifiers suitable for these for treatment with their dosage in% by weight, based on the weight of the base polymer, and those for extrusion of the treated polymer obtained temperature used
- treated polymers are produced by treatment with the chain modifier indicated in each case in the dosage also indicated.
- This treatment is carried out in the extrusion coating system used to manufacture the laminates.
- the base polymer and chain modifier are added to the extruder and the extrusion is carried out at the temperature listed in Table 3.
- the treated polymer thus obtained is granulated and is thus available for the melt extrusion coating described below for the production of the laminates.
- This extrusion coating is also carried out when using one of the treated polymers obtained as described above with the extrusion temperature given in Table 3.
- the laminates are produced using an extrusion coating system from Da vis Standard. Unless otherwise stated for the purpose of treatment with the chain modifier, the extrusion temperature is in a range from approximately 280 to 330 ° C. in the The first step is to see the carrier layer for each container to be manufactured with a pouring hole and then to apply the outer polymer layer to the carrier layer. In the second step, the intermediate polymer layer is applied together with the adjacent adhesion promoter layer and the barrier layer to the carrier layer previously coated with the outer polymer layer. In the last step, the inner polymer layer is applied to the barrier layer together with the adjoining adhesive layer. To apply the individual layers, the polymers or polymer blends are melted in an extruder.
- the resulting melt is transferred to a nozzle via a feed block and extruded onto the carrier layer.
- the melts formed are brought together via a feed block and then extruded together onto the carrier layer.
- the MFR or the intrinsic viscosity of the polymer outer composition used to produce the polymer outer layer and its neck-in during extrusion coating are determined.
- the so-called edge waving of the polymer outer composition during extrusion coating is evaluated. The less pronounced this phenomenon occurs, the more advantageous since a smoother and more homogeneous polymer outer layer is obtained over the substrate surface. If the edge waving is too pronounced, the neck-in cannot be sensibly determined.
- Table 4 Properties for processability of the polymer outer compositions of the examples and comparative examples by means of melt extrusion coating
- bio-based carbon portion of the polymer outer layer is used here as a measure of the proportion to which the polymer of the respective polymer outer layer was obtained from renewable raw materials, that is to say a measure of the environmental compatibility of the production of the polymer used.
- the bio-based carbon content is determined after separating the polymer outer layer from the laminate according to the method described above.
- Environmentally compatible recycling can be achieved by biodegrading the material or by chemical recycling. Biodegradability is tested according to the measurement method given above.
- Chemical recyclability means that the material can be chemically broken down into its individual components so that they are available for the production of a new material by means of polymerization. Results on the 3 aspects of the environmental compatibility of the polymer outer layers of the laminates of the examples and comparative examples discussed above are summarized in Table 5 below.
- the laminates of the examples and comparative examples produced as described above are printed with a decor on the polymer outer layer by gravure printing.
- a decor with 60 halftone dots per cm and an area coverage of 30% is used for this.
- the polymer outer layer to be printed is not subjected to any treatment to improve color adhesion, such as a corona treatment.
- the above is given for the adhesive strength of the ink Investigation carried out. The results of these tests are also given in Table 5.
- creases in particular longitudinal creases, are introduced on the outside (side of the polymer outer layer).
- a crease pattern is introduced for each container to be made from the laminate.
- the grooved laminate is cut into blanks for individual containers, each blank containing one of the above holes.
- a closed container of the shape shown in FIG. 7 (brick type) is produced from this jacket in a standard filling machine CFA 712, SIG Combibloc, Linnich.
- a floor area is created by folding and closed by heat sealing. This creates an open cup.
- the cup is sterilized with hydrogen peroxide.
- the cup is also filled with water.
- the head area of the cup, which contains the hole is closed by folding and ultrasound sealing, and a closed container is thus obtained.
- a rotary autoclave is filled with the same containers from a single example or comparative example.
- the autoclaving takes place in the rotary autoclave in a damp water vapor atmosphere.
- Autoclaving involves a warm-up phase of 13 minutes, a holding time of 42 minutes at 125 ° C and a cooling phase of 25 minutes.
- the chamber pressure is 2.6 bar and the rotation takes place at 3 revolutions / min.
- the autoclaved containers are then examined with the naked eye for damage to the printed decor and for several containers sticking together.
- Figure 1 is a schematic representation of a section of a sheet-like composite according to the invention in cross section;
- Figure 2 is a schematic representation of a section of a further sheet-like composite according to the invention in cross section;
- FIG. 3 shows a flow chart of a method according to the invention for producing a flat composite
- FIG. 4 shows a flow chart of a method according to the invention for producing a container precursor
- Figure 5 is a schematic representation of a container precursor according to the invention.
- FIG. 6 shows a flow chart of a method according to the invention for producing a closed container
- FIG. 7 shows a schematic illustration of a closed container according to the invention.
- Figure 8 is a graph showing the dependence of the shear viscosity on shear rate for untreated and treated GLOBIO ® BCB80 of FKUR Figure 1 shows a schematic representation of a section of a sheet-like composite 100 according to the invention in cross section.
- the sheet-like composite 100 consists of the following layers of a layer sequence in the direction from an outside 101 of the sheet-like composite 100 to an inside 102 of the sheet-like composite 100: a polymer outer layer 103, a carrier layer 104, a barrier layer 105 and a polymer inner layer 106
- Backing layer 104 is a cardboard layer called Stora Enso Natura T Duplex with double line (Scott Bond value 200 J / m 2 , residual moisture 7.5%).
- Barrier layer 105 is made of EVOH, available as EVAL L171B from Kuraray, Düsseldorf, Germany.
- the polymer outer layer contains a polyester.
- the polymer outer layer 103 consists of a polyester which is obtained by treating one of the base polymers specified in Table 3 with the chain extender specified for this purpose.
- the polymer inner layer 106 consists of a blend of 65% by weight LDPE 19N430 from Ineos GmbH, Cologne, Germany and 35% by weight Eltex 1315 AZ from Ineos GmbH, Cologne, Germany.
- FIG. 2 shows a schematic representation of a section of a further sheet-like composite 100 according to the invention in cross section.
- the sheet-like composite 100 consists of the following layers of a layer sequence in the direction from an outer side 101 of the sheet-like composite 100 to an inner side 102 of the sheet-like composite 100: a paint application 201, which forms a four-colored decor, a polymer outer layer 103, a carrier layer 104, an intermediate polymer layer 202, a first adhesion promoter layer 203, a barrier layer 105, a second adhesion promoter layer 204, and a polymer inner layer 106.
- the carrier layer 104 is a cardboard layer called Stora Enso Natura T Duplex with double line (Scott Bond value 200 J / m 2 , residual moisture 7.5%).
- the barrier layer 105 is an aluminum foil with the designation EN AW 8079 from Hydro Alumini umtechnik GmbH.
- the polymer outer layer 103 consists of a polyester which is obtained by treating one of the base polymers specified in Table 3 with the chain extender specified therefor.
- the polymer intermediate layer 202 consists of the LDPE 19N430 from Ineos GmbH, Cologne, Germany.
- the first adhesion promoter layer 203 and the second polymer layer 204 each consist of the EAA Escor 6000 from Exxon Mobile Corporation.
- the inner polymer layer 106 is in the direction from the barrier layer 105 to the inside 102 from the following three sub-layers: a first sub-layer made of 75% by weight HDPE and 25% by weight LDPE, each based on the total weight of the first sub-layer, a second sub-layer made of 100% by weight LDPE based on the total weight of the second Underlayer, and a third sublayer made of a polymer blend, the polymer blend consisting of 30% by weight of an mPE and 70% by weight of an LDPE, each based on the total weight of the third sublayer.
- FIG. 3 shows a flow chart of a method 300 according to the invention for producing a sheet-like composite 100.
- a sheet-like composite precursor is provided. This includes a carrier layer 104.
- an outer polymer composition including a polyester is provided.
- the polymer outer composition contains at least 50% by weight of a polyester which can be obtained by treating one of the base polymers given in Table 3 with the chain extender specified therefor.
- the carrier layer 104 is overlaid with the polymer outer composition by means of melt extrusion coating. Accordingly, the polymer outer composition is liquid when superimposed.
- the melt extrusion coating produces a polymer outer layer overlying the carrier layer 104 from the polymer outer composition.
- FIG. 4 shows a flow diagram of a method 400 according to the invention for producing a container precursor 500.
- a method step a. 401 a cut of the flat composite 100 of FIG. 2 is provided.
- This blank includes a first longitudinal edge and a further longitudinal edge.
- a process step b. 402 the blank is folded.
- a process step c. 403 the first longitudinal edge and the further longitudinal edge are pressed onto one another and connected to one another by heat sealing. A longitudinal seam 502 is thus obtained.
- the container feeder 500 according to FIG. 5 is produced.
- FIG. 5 shows a schematic representation of a container precursor 500 according to the invention.
- the container precursor 500 includes a cut of the sheet-like composite 100 of FIG. 1 with 4 longitudinal folds 501, which each form a longitudinal edge 501.
- the precursor 500 points the outside 101 of the sheet-like composite 100 to the outside.
- the container precursor 500 is jacket-shaped and contains a longitudinal seam 502 in which a first longitudinal edge and a further longitudinal edge of the sheet-like composite 100 are sealed to one another.
- the container precursor 500 includes a hole 505 in the carrier layer 104.
- a closed container 700 is obtainable by folding along creases 506 and binding folding regions in a head region 503 and a bottom region 504 of the container precursor 500. Such a closed container 700 is shown in Figure 7.
- FIG. 6 shows a flowchart of a method 600 according to the invention for producing a closed container 700.
- a method step A. 601 the container precursor 500 according to FIG. 5 is provided.
- a method step B. 602 a base region 504 of the container precursor 500 is formed by folding the sheet-like composite 100.
- the bottom area 504 is closed by sealing with hot air at a temperature of 300 ° C.
- the container precursor 500 is filled with a food 701 and in a process step E. 605 the container precursor 500 is sealed in a head region 503 while maintaining the closed container 700 of FIG. 7.
- a process step F. 606 the closed container 700 is connected to an opening aid 702.
- FIG. 7 shows a schematic illustration of a closed container 700 according to the invention.
- the closed container 700 was produced from the container precursor 500 according to FIG.
- the closed container 700 contains a food 701 and has 12 edges 501.
- the closed container 700 is connected to a lid with an opening aid 702, which covers the foch 505 on the outside 101 of the sheet-like composite 100.
- the lid 702 contains a cutting tool in its interior as an opening aid.
- Figure 8 shows a diagram of the dependence of the shear viscosity in Pa s 802 on the shear frequency in rad / s 801 for untreated and treated Globio ® BCB80 from FKUR.
- Method according to the invention for producing a container precursor method step a.
- Method according to the invention for producing a closed container method step A.
- Process step C Process step D.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen flächenförmigen Verbund, beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds a) eine Polymeraußenschicht, b) eine Trägerschicht, und c) eine Barriereschicht, wobei die Polymeraußenschicht einen Polyester beinhaltet. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds, eines Behältervorläufers und eines Behälters sowie die vorgenannten Verfahrensprodukte; einen Behältervorläufer und einen Behälter, jeweils beinhaltend mindestens einen flächenförmigen Bereich des flächenförmigen Verbunds; und Verwendungen des flächenförmigen Verbunds, eines Extruders, eines Kettenmodifizierers, einer Mischung, eines Basispolymers, sowie von Polyestern.
Description
FLÄCHENFÖRMIGER VERBUND, INSBESONDERE ZUM HERSTELLEN FORMSTABILER NAHRUNGSMITTELBEHÄLTER, BEINHALTEND EINE POLYMERAUOENSCHICHT MIT EINEM
POLYESTER
Die vorliegende Erfindung betrifft einen flächenförmigen Verbund, beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht einen Polyester beinhaltet. Ferner betrifft die Erfindung Ver fahren zum Herstellen eines flächenformigen Verbunds, eines Behältervorläufers und eines Behälters sowie die vorgenannten Verfahrensprodukte; einen Behältervorläufer und einen Be- hälter, jeweils beinhaltend mindestens einen flächenförmigen Bereich des flächenformigen Verbunds; und Verwendungen des flächenformigen Verbunds, eines Extruders, eines Ketten- modifizierers, einer Mischung, eines Basispolymers, sowie von Polyestem.
Seit langer Zeit erfolgt die Konservierung von Nahrungsmitteln, seien es Nahrungsmittel für den menschlichen Verzehr oder auch Tiemahrungsprodukte, in dem diese entweder in einer Dose oder in einem mit einem Deckel verschlossenen Glas gelagert werden. Hierbei kann die Haltbarkeit zum einen dadurch erhöht werden, in dem jeweils das Nahrungsmittel und der Be- hälter, hier Glas bzw. Dose, getrennt möglichst weitestgehend entkeimt werden und dann das Nahrungsmittel in den Behälter gefüllt und dieser verschlossen wird. Diese an sich über eine lange Zeit bewährten Maßnahmen zur Erhöhung der Haltbarkeit von Nahrungsmittel haben jedoch eine Reihe von Nachteilen, beispielsweise eine nochmals notwendige nachgelagerte Entkeimung. Dosen und Gläser haben aufgrund ihrer im Wesentlichen zylindrischen Form den Nachteil, dass eine sehr dichte und platzsparende Lagerung nicht möglich ist. Zudem haben
Dosen und Gläser ein erhebliches Eigengewicht, das zu einem erhöhten Energieaufwand beim Transport führt. Außerdem ist zur Herstellung von Glas, Weißblech oder Aluminium, selbst wenn die hierzu verwendeten Rohstoffe aus dem Recycling stammen, ein recht hoher Energie aufwand notwendig. Bei Gläsern kommt erschwerend ein erhöhter Transportaufwand hinzu. Die Gläser werden meist in einer Glashütte vorgefertigt und müssen dann unter Nutzen erheb- licher Transportvolumina zu dem das Nahrungsmittel abfüllenden Betrieb transportiert wer den. Darüber hinaus lassen sich Gläser und Dosen nur mit einem erheblichen Kraftaufwand oder unter Zuhilfenahme von Werkzeugen und damit eher umständlich öffnen. Bei Dosen kommt eine hohe Verletzungsgefahr durch scharfe, beim Öffnen entstehende Kanten hinzu. Bei Gläsern kommt es immer wieder dazu, dass beim Füllen oder Öffnen der gefüllten Gläser Glassplitter in das Nahrungsmittel gelangen, die schlimmstenfalls zu inneren Verletzungen beim Verzehr des Nahrungsmittels führen können. Zudem müssen sowohl Dosen als auch Glä ser zur Kennzeichnung und Bewerbung des Nahrungsmittelinhalts mit Etiketten beklebt wer den. Die Gläser und Dosen können nicht ohne weiteres direkt mit Informationen und Werbe darstellungen bedruckt werden. Zusätzlich zu dem eigentlichen Druck sind also ein Substrat dafür, ein Papier oder eine geeignete Folie, sowie ein Befestigungsmittel, ein Klebe- oder ein Siegelmittel, notwendig.
Andere Verpackungssysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt, um Nahrungsmittel über einen langen Zeitraum möglichst ohne Beeinträchtigungen zu lagern. Hierbei handelt es sich um aus flächenförmigen Verbunden - häufig auch als Laminate bezeichnet - hergestellte Behälter. Derartige flächenförmige Verbünde sind häufig aufgebaut aus einer thermoplasti schen Kunststoffschicht, einer meist aus Karton oder Papier bestehenden Trägerschicht, wel che dem Behälter eine Formstabilität verleiht, einer Haftvermittlerschicht, einer Barriere schicht und einer weiteren Kunststoffschicht, wie unter anderem in WO 90/09926 A2 offen bart. Da die Trägerschicht dem aus dem Laminat gefertigten Behälter Formstabilität verleiht, sind die diese Behälter im Gegensatz zu Folienbeuteln als Weiterentwicklung der vorgenann ten Gläser und Dosen zu sehen.
Hierbei weisen diese Laminatbehälter bereits viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Gläsern und Dosen auf. Gleichwohl bestehen Verbesserungsmöglichkeiten auch bei diesen
Verpackungssystemen. So besteht ein starkes Bedürfnis danach, die Laminatbehälter umwelt freundlicher zu gestalten. Insbesondere wird angestrebt, die Polymerschichten der Laminate zu einem möglichst großen Anteil aus sogenannten Bio-Polymeren herzustellen. Bio-Polymere zeichnen sich dadurch aus, dass sie nicht aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden, sondern aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden oder aus dem Recycling stammen. Eine im Stand der Technik bekannte und als besonders vorteilhaft anerkannte Methode zum Herstellen der Polymerschichten der Laminate ist das Schichtextrusionsverfahren. Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, Bio-Polyole fine, wie beispielsweise Bio-Polyethylen, zur Herstellung von Polymerschichten von Laminaten mittels Schichtextrusion zu verwenden. Die Gewinnung dieser Bio-Polyolefine ist jedoch aufwendig und damit auch teuer. So kann Bio-Polyethylen beispielsweise aus Zuckerrohr gewonnen werden. Damit kann Bio-Polyolefin zwar aus nach wachsenden Rohstoffen gewonnen werden, es ist jedoch weder biologisch abbaubar, noch che misch rezyklierbar. Somit ist das bekannte Bio-Polyethylen hinsichtlich seiner Umweltverträg lichkeit nicht überzeugend.
Ebenfalls im Stand der Technik bekannt sind weitere Bio-Polymere, die leichter herzustellen sind als die oben diskutierten Bio-Polyolefine. Zu diesen weiteren Bio-Polymeren gehören beispielsweise Bio-PET, rezykliertes PET (rPET), PLA und PHB. Diese Bio-Polymere sind chemisch rezyklierbar und im Fall des PLA und PHB sogar biologisch abbaubar. Diese aus Sicht der Umweltverträglichkeit hoch erstrebenswerten Bio-Polymere zeigen als solche jedoch ungünstige Verarbeitungseigenschaften. So lassen sich aus diesen Bio-Polymeren kaum für Laminate brauchbare Polymerschichten mittels Schichtextrusion herstellen. Versuche des Be schichtens mit den weiteren Bio-Polymeren liefern typischerweise keine einheitlichen Poly merfilme, sondern Ansammlungen mehr oder weniger einzelner Polymerinseln oder -stränge, welche als äußere Polymerschicht für Laminate unbrauchbar sind. Ferner ist es kaum möglich, die Verarbeitungseigenschaften durch Bilden von Blends zu verbessern, da sich die vorge nannten weiteren Bio-Polymere kaum mit geeigneten Polymeren mischen lassen.
Allgemein ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nachteil, der sich aus dem Stand der Technik ergibt, zumindest teilweise zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfin dung ist es, einen formstabilen Nahrungsmittelbehälter bereitzustellen, der aus einem mög-
liehst umweltfreundlichen Laminat gefertigt ist. Hierbei ist insbesondere eine äußere Polymer schicht des Laminats möglichst umweltverträglich. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den vorgenannten formstabilen Nahrungsmittelbehälter bereitzustellen, wobei die äußere Poly- merschicht des Laminats mittels Schichtextrusion erhältlich ist. Hierbei ist die äußere Poly- merschicht des Laminats gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung aus möglichst einfach und kostengünstig herstellbaren Polymeren erhältlich. Als äußere Polymerschicht wird hierbei eine Polymerschicht bezeichnet, die in Bezug auf die dem Nahrungsmittelbehälter Formstabili- tät verleihende Schicht der Umgebung des Behälters zugewandt ist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen formstabilen Nahrungsmittelbehälter bereitzustellen, der aus einem Lami nat gefertigt ist, welches mindestens eine äußere Polymerschicht aufweist, die mittels Schicht extrusion erhältlich ist und die ein möglichst einfach und kostengünstig herstellbares Bio-Poly- mer beinhaltet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen der vorgenannten vorteilhaf ten Nahrungsmittelbehälter bereitzustellen, wobei das oder die Polymere der Polymeraußen schicht möglichst gute Verarbeitungseigenschaften bei der Schichtextrusion zeigen. Solche Verarbeitungseigenschaften zeigen sich beispielsweise in einem möglichst kleinen Neck-In, möglichst wenig Kantenflattem ( edge waving ) und / oder dem Ausbilden eines möglichst gleichmäßigen Polymerschmelzefilms. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eines der vorgenannten vorteilhaften Laminate bereitzustellen, wobei das Laminat eine möglichst gute Haftfestigkeit eines Farbdekors, insbesondere eines in einem Tiefdruckverfahren erhaltenen Farbdekors, auf seiner Außenseite zeigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen formstabilen Laminatnahrungsmittelbehälter bereitzustellen, der sich möglichst gut zum Auto klavieren, insbesondere in einem Rotationsautoklaven, eignet. Eine weitere Aufgabe der Erfin dung ist es, ein Herstellungsverfahren, für das vorgenannte Laminat und / oder den Behälter, bereitzustellen.
Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer, vorzugsweise mehrerer, der obigen Aufgaben wird durch die unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprü che stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines flächenförmigen Verbunds 1, beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht einen Polyester beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der flächenförmige Verbund 1 nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei der Polyester ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polylactid (PLA), einem Polyhydroxyalkanoat, und einem Polyalkylenterephthalat, oder aus einer Kombination von mindestens zwei davon. Ein bevorzugtes Polyhydroxyalkano- at (PHA) ist ein Polyhydroxybutyrat (PHB). Ein bevorzugtes Polyhydroxybutyrat ist Poly-(R)- 3-hydroxybutyrat (P(3HB)). Ein bevorzugtes Polyalkylenterephthalat ist Polybuthylentereph- thalat oder Polyethylenterephthalat (PET), wobei PET besonders bevorzugt ist. Ein bevorzug- tes PET ist ein rezykliertes PET oder ein Bio-PET oder beides. Als Bio-PET wird in diesem Zusammenhang ein PET bezeichnet, dessen Kohlenstoffanteil zu mindestens 25 %, bevorzug- ter zu mindestens 30 %, biobasiert ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der flächenförmige Verbund 1 nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht den Polyester zu ei- nem Anteil in einem Bereich von 5 bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 100 Gew.-%, bevor zugter von 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 30 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 40 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 55 bis 100 Gew.-%, be- vorzugter von 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 65 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 75 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 85 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 90 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 92 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 94 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 96 bis 100 Gew.- %, am bevorzugtesten von 98 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Polyme- raußenschicht, beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht mit tels Schmelzbeschichten eines flächenförmigen Verbundvorläufers erhalten wurde. Der flä chenförmige Verbundvorläufer beinhaltet bevorzugt die Trägerschicht. Eine mittels Schmelz beschichten des flächenförmigen Verbundvorläufers erhaltene Polymeraußenschicht ist insbe sondere von einer Polymerschicht zu unterscheiden, welche als vorgefertigte Folie bereitge stellt und auf einen Verbundvorläufer aufgebracht oder in diesen eingebracht wurde. Schmelz beschichten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Polymeraußenschicht mindestens teilweise, bevorzugt vollständig, aufgeschmolzen auf den flächenförmigen Verbundvorläufer aufgebracht wird und auf dem Verbundvorläufer erstarrt. Ein bevorzugtes Schmelzbeschichten ist ein Schmelzextrusionsbeschichten. Bei der Betrachtung eines Querschnitts durch die Schichtfolge des flächenförmigen Verbunds unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) zeigt eine mittels Schmelzbeschichten erhaltene Polymeraußenschicht gegenüber einer Poly merfolie häufig weniger gerade, also rauere Schichtgrenzen zu den benachbarten Schichten. Dies liegt gerade daran, dass die Polymeraußenschicht als Schmelze, also flüssig, aufgebracht wurde, wodurch die Schmelze sich der Rauigkeit der benachbarten Schichten anpasst. Eine Polymerschicht aus einer vorgefertigten Folie zeigt dagegen vergleichsweise scharfe und glatte Grenzen zu den benachbarten Schichten. Da es im Fall einer Folie ferner nicht zu einem Auf schmelzen dieser beim Auf- oder Einbringen in einen Verbund kommt, passt sich die Folie nicht den Oberflächen der angrenzenden Schichten an, so dass es häufig zu Hohlräumen zwi schen der Folie und den benachbarten Schichten kommt. Insbesondere bei den im technischen Gebiet üblichen hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten werden die beschriebenen Hohlräume häufig nicht vollständig mit Faminierungsmittel gefüllt, so dass es zu Gaseinschlüssen zwi schen der Folie und den benachbarten Schichten kommt. Diese Gaseinschlüsse sind an dem Querschnitt unter dem REM erkennbar und stellen einen Hinweis auf eine als Folie aufge brachte Schicht dar.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Polyester ein Homopoly mer ist. Ein Homopolymer ist ein Polymer, das aus genau einem Monomer aufgebaut sind.
Somit weist das Homopolymer genau eine Wiederholeinheit auf. Homopolymere stehen im Gegensatz zu Co-Polymeren, die aus mehreren verschiedenen Monomeren aufgebaut sind.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist der flächenförmige Verbund 1 einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei ein Kohlenstoffanteil der Polymerau- ßenschicht zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindestens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu min destens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert ist. Der biobasierte Anteil des Kohlenstoffanteils der Polymeraußenschicht wird nach der hierin angegebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Polyester aus einem nach wachsenden Rohstoff erhältlich ist. Bevorzugt beinhaltet ein Erhalten des Polyesters aus dem nachwachsenden Rohstoff eine chemische Reaktion, bevorzugt eine Kettenverlängerungsreak tion, eines Basispolymers mit einem mit einem Kettenmodifizierer, wobei das Basispolymer aus dem nachwachsenden Rohstoff erhältlich ist. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet das Er halten des Polysters aus dem nachwachsenden Rohstoff ein Verfahren, welches eine Mono merbildung oder eine Polymerisationsreaktion oder beides beinhaltet, wobei bevorzugt min destens die Monomerbildung in einer Fermentation erfolgt. Durch das vorgenannte Verfahren ist vorzugsweise das Basispolymer aus dem nachwachsenden Rohstoff erhältlich.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Polyester ein thermoplasti sches Polymer ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen 3 ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht eine Schmelztemperatur von mehr als 145 °C, bevorzugt von mehr als 146 °C, bevorzugter von mehr als 147 °C, bevorzugter von mehr als 148 °C, bevorzugter von mehr als 149 °C, be-
vorzugter von mehr als 150 °C, bevorzugter von mehr als 155 °C, bevorzugter von mehr als 158 °C, bevorzugter von mehr als 160 °C, bevorzugter von mehr als 161 °C, bevorzugter von mehr als 162 °C, bevorzugt von mehr als 163 °C, bevorzugter von mehr als 164 °C, bevorzug- ter von mehr als l65°C, bevorzugter von mehr als 166 °C, bevorzugter von mehr als 167 °C, bevorzugter von mehr als 168 °C, bevorzugter von mehr als 169 °C, bevorzugter von mehr als 170 °C, bevorzugter mehr als 175 °C, bevorzugter von mehr als 180 °C, bevorzugter von mehr als 190 °C, bevorzugter von mehr als 200 °C, bevorzugter von mehr als 210 °C, bevorzugter von mehr als 220 °C, bevorzugter von mehr als 230 °C, noch bevorzugter von mehr als 235 °C, am bevorzugtesten von mehr als 238 °C, hat. Die Schmelztemperatur wird nach der hierin angegeben Messmethode bestimmt. Die vorstehende Schmelztemperatur der Polymeraußen schicht ist bevorzugt nicht mehr als 500 °C, bevorzugter nicht mehr als 450 °C, noch bevor zugter nicht mehr als 400 °C, noch bevorzugter nicht mehr als 350 °C, am bevorzugtesten nicht mehr als 300 °C. Bevorzugt weist der Polyester die oben genannte Schmelztemperatur der Polymeraußenschicht auf.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht eine intrinsische Viskosität in einem Bereich von 0,5 bis 1,0 dl/g, bevorzugt von 0,6 bis 1,0 dl/g, bevorzugter von 0,7 bis 1,0 dl/g, hat. Die intrinsische Viskosität der Polymeraußenschicht wird nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht durch einen Schmelzflussindex (melt flow rate - MFR) in einem Bereich von 2 bis 15 g/lO min, be vorzugt von 3 bis 15 g/lO min, bevorzugter von 4 bis 15 g/lO min, am bevorzugtesten von 5 bis 15 g/lO min, gekennzeichnet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht bei einer ersten Scherfrequenz von 0,1 rad/s eine erste Scherviskosität und bei einer weiteren
Scherfrequenz von 100 rad/s eine weitere Scherviskosität hat, wobei ein Verhältnis der ersten Scherviskosität zu der weiteren Scherviskosität mindestens 3, bevorzugt mindestens 4, bevor zugter mindestens 5, bevorzugter mindestens 6, bevorzugter mindestens 6,5, bevorzugter min destens 7, bevorzugter mindestens 8, bevorzugter mindestens 9, bevorzugter mindestens 10, noch bevorzugter mindestens 11, am bevorzugtesten mindestens 12, ist. Vorzugsweise ist das vorgenannte Verhältnis nicht mehr als 30, bevorzugt nicht mehr als 20. Die erste und die wei tere Scherviskosität werden jeweils nach der hierin angegebenen Methode bestimmt. Hierin stehen die erste Scherviskosität und die weitere Scherviskosität für Werte der physikalischen Größe Scherviskosität, welche eine Funktion von der physikalischen Größe Scherfrequenz ist. Ferner stehen die erste Scherfrequenz und die weitere Scherfrequenz für Werte der physikali schen Größe Scherfrequenz, welche ein Parameter der physikalischen Größe Scherviskosität ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei ner Ausführungsform 12 ausgestaltet, wobei die weitere Scherviskosität um 100 bis 10000 Pa s, bevorzugter um 100 bis 9000 Pa s, bevorzugter um 100 bis 8000 Pa s, bevorzugter um 500 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 1000 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 1200 bis 8000 Pa-s, noch bevorzugter um 1500 bis 7800 Pa-s, am bevorzugtesten um 1500 bis 7600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Scherviskosität um 1000 bis 2000 Pa-s, bevorzugt um 1200 bis 1800 Pa-s, bevorzugter um 1400 bis 1600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität. In einer weiteren bevorzugten Aus führungsform ist die weitere Scherviskosität um 6500 bis 8300 Pa-s, bevorzugt um 6800 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 7000 bis 7600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei ner Ausführungsformen 12 oder 13 ausgestaltet, wobei eine Abhängigkeit einer Scherviskosi tät der Polymeraußenschicht von einer Scherfrequenz im Bereich von der ersten Scherfrequenz bis zu der weiteren Scherfrequenz durch eine monoton fallende Funktion, bevorzugter durch eine streng monoton fallende Funktion, beschrieben wird. Hierbei wird die Scherviskosität nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht eine nichtlineare Abhängigkeit ihrer Scherviskosität von einer Scherfrequenz zeigt. Die Schervisko- sität wird nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt. Die Abhängigkeit der Schervisko- sität von der Scherfrequenz ist hierbei nichtlinear, wenn eine Steigung der Scherviskosität über der Scherfrequenz nicht konstant ist. Hier nimmt ein Absolutbetrag der Steigung der Schervis- kosität über der Scherfrequenz vorzugsweise mit steigender Scherfrequenz ab. Ferner bevor zugt ist die Steigung der Scherviskosität über der Scherfrequenz negativ, womit diese Steigung vorzugsweise mit steigender Scherfrequenz zunimmt. Bevorzugt zeigt die Scherviskosität die nichtlineare Abhängigkeit von der Scherfrequenz mindestens in einem Bereich von der ersten Scherfrequenz bis zu der weiteren Scherfrequenz.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner Ausführungsformen 12 bis 15 ausgestaltet, wobei eine Scherviskosität der Polymerau- ßenschicht eine Funktion von einer Scherfrequenz ist, wobei die Funktion bei der ersten Scher frequenz eine erste Steigung und bei der weiteren Scherfrequenz eine weitere Steigung hat, wobei die weitere Steigung von der ersten Steigung verschieden ist. Bevorzugt ist ein Absolut betrag der weiteren Steigung weniger als ein Absolutbetrag der ersten Steigung. Ferner bevor zugt sind die erste und die weitere Steigung negativ. Demnach ist die weitere Steigung bevor zugt größer als die erste Steigung. Die Scherviskosität wird nach der hierin angegebenen Me thode bestimmt. Bevorzugt ist ein Absolutbetrag der weiteren Steigung um mindestens 200 Pa -s2 / rad, bevorzugter um mindestens 300 Pa s2 / rad, bevorzugter um mindestens 400 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 500 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 1000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 2000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 3000 Pa-s2 / rad, be vorzugter um mindestens 4000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 5000 Pa-s2 / rad, bevor zugter um mindestens 6000 Pa-s2 / rad, noch bevorzugter um mindestens 7000 Pa-s2 / rad, am bevorzugtesten um mindestens 7500 Pa-s2 / rad, von einem Absolutbetrag der ersten Steigung verschieden, bevorzugter weniger als der Absolutbetrag der ersten Steigung. Hierbei stehen die erste Scherfrequenz und die weitere Scherfrequenz für Werte der physikalischen Größe Scher-
frequenz, welche ein Parameter der Funktion, die die Abhängigkeit der Scherviskosität von der Scherfrequenz beschreibt, ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 17 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht
A) sich in einer Schichtebene flächenförmig erstreckt,
B) in einer in der Schichtebene liegenden ersten Schichtrichtung einen ersten Elas- tizitätsmodul hat, und
C) in einer in der Schichtebene liegenden und zu der ersten Schichtrichtung senk- rechten weiteren Schichtrichtung einen weiteren Elastizitätsmodul hat;
wobei ein Verhältnis des ersten Elastizitätsmoduls zu dem weiteren Elastizitätsmodul in einem Bereich von 0,81 bis 1,19, bevorzugt von 0,82 bis 1,18, bevorzugter von 0,83 bis 1,17, bevor zugter von 0,84 bis 1,16, bevorzugter von 0,85 bis 1,15, bevorzugter von 0,86 bis 1,14, bevor zugter von 0,87 bis 1,17, bevorzugter von 0,88 bis 1,12, bevorzugter von 0,89 bis 1,11, bevor- zugter von 0,9 bis 1,1, bevorzugter von 0,91 bis 1,09, bevorzugter von 0,92 bis 1,08, bevorzug ter von 0,93 bis 1,07, bevorzugter von 0,94 bis 1,06, noch bevorzugter von 0,95 bis 1,05, am bevorzugtesten von 0,96 bis 1,04, liegt. Der erste und der weitere Elastizitätsmodul werden jeweils nach der hierin angegebenen Methode bestimmt. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 18 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei ner Ausführungsform 17 ausgestaltet, wobei der erste Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 bis 3000 MPa, bevorzugt von 120 bis 2500 MPa, bevorzugter von 140 bis 2200 MPa, liegt. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 19 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei ner Ausführungsform 17 oder 18 ausgestaltet, wobei der weitere Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 bis 3000 MPa, bevorzugt von 140 bis 2600 MPa, bevorzugter von 150 bis 2250 MPa, liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 20 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht an die Trägerschicht angrenzt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 21 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der flächenförmige Verbund ein Zuschnitt zum Herstellen eines einzelnen, bevorzugt geschlossenen, Behälters ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 22 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Trägerschicht mindestens ein Loch aufweist. Ein bevorzugtes Loch hat einen Durchmesser von mindestens 4 mm, bevor zugter mindestens 5 mm, am bevorzugtesten mindestens 9 mm.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 23 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei ner Ausführungsform 22 ausgestaltet, wobei das Loch mindestens mit der Barriereschicht als Lochdeckschicht überdeckt ist. Bevorzugt ist das Loch weiter mit einer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Polymeraußenschicht, der Polymerinnenschicht, und der Polymer zwischenschicht oder einer Kombination aus mindestens zwei davon, besonders bevorzugt mit der Polymeraußenschicht, überdeckt. Schichten, welche das Loch überdecken werden hierin als Lochdeckschichten bezeichnet. Sofern mindestens 2 Lochdeckschichten vorliegen bilden die Lochdeckschichten in dem Loch bevorzugt eine Schichtfolge von in dem Loch miteinander verbundener Schichten.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 24 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der flächenförmige Verbund zusätzlich eine Polymerinnenschicht beinhaltet, wobei die Polymerinnenschicht die Barriere schicht auf einer von der Trägerschicht abgewandten Seite der Barriereschicht überlagert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 25 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der flächenförmige Verbund zwischen der Trägerschicht und der Barriereschicht zusätzlich eine Polymerzwischenschicht beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 26 ist der flächenförmige Verbund 1 nach sei- ner Ausführungsform 23 oder 24 ausgestaltet, wobei die Polymerinnenschicht, oder die Poly- merzwischenschicht, oder beide ein Polyethylen, oder ein Polypropylen, oder eine Mischung aus beiden beinhaltet, bevorzugt daraus besteht.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 27 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Trägerschicht auf einer von der Barriereschicht abgewandten Seite der Trägerschicht mit einem Farbauftrag überlagert ist. Bevorzugt ist der Farbauftrag auf einer der Trägerschicht zugewandten Seite der Polymerau- ßenschicht oder auf einer von der Trägerschicht abgewandten Seite der Polymeraußenschicht angeordnet. Der Farbauftrag bildet vorzugsweise ein Dekor des flächenförmigen Verbunds oder eines aus dem flächenförmigen Verbund herzustellenden Behälters. Bevorzugt beinhaltet der Farbauftrag mindestens ein Farbmittel, bevorzugter mindestens 2, bevorzugter mindestens 3, bevorzugter mindestens 4, noch bevorzugter mindestens 5, am bevorzugtesten mindestens 6, Farbmittel. Die vorgenannten Farbmittel betreffen bevorzugt voneinander verschiedene Far ben.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 28 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Trägerschicht eines ausge- wählt aus der Gruppe, bestehend aus Karton, Pappe, und Papier, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon beinhaltet, bevorzugt daraus besteht. Bevorzugt hat die Trägerschicht ein Flächengewicht in einem Bereich 140 bis 400 g/m2, bevorzugt von 150 bis 350 g/m2, be- vorzugter von 160 bis 330 g/m2, noch bevorzugter von 160 bis 300 g/m2, noch bevorzugter von 160 bis 250 g/m2, am bevorzugtesten von 160 bis 240 g/m2.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 29 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Barriereschicht eines aus- gewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Kunststoff, einem Metall, und einem Metal loxid, oder eine Kombination von mindestens zwei davon beinhaltet, bevorzugt daraus besteht.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 30 ist der flächenförmige Verbund 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht eine Dichte von mehr als 1,1 g/cm3, bevorzugt von mehr als 1,15 g/cm3, bevorzugter von mindes tens 1,2 g/cm3, hat. Besonders bevorzugt liegt die Dichte der Polymeraußenschicht in einem Bereich von 1,2 bis 2 g/cm3, bevorzugter von 1,2 bis 1,5 g/cm3, am bevorzugtesten von 1,2 bis 1,4 g/cm3.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 1, beinhaltend als Verfahrensschritte
a) Bereitstellen
i) eines flächenförmigen Verbundvorläufers, beinhaltend eine Trägerschicht, und ii) einer Polymeraußenzusammensetzung; und
b) Überlagern der Trägerschicht mit der Polymeraußenzusammensetzung auf einer ersten Seite der Trägerschicht unter Erhalt einer die Trägerschicht überlagernden Polymeraußenschicht;
wobei das Verfahren weiter ein Überlagern der Trägerschicht auf einer der ersten Seite gegen überliegenden Seite der Trägerschicht mit einer Barriereschicht beinhaltet; wobei die Polyme raußenzusammensetzung einen Polyester beinhaltet. Das Überlagern der Trägerschicht mit der Barriereschicht kann vor oder nach dem Überlagern mit der Polymeraußenzusammensetzung des Verfahrensschritts b), gleichzeitig dazu, oder auch in zeitlicher Überlappung erfolgen. Be vorzugt erfolgt das Überlagern der Trägerschicht mit der Barriereschicht in einem Verfahrens schritt c), also nicht vor dem Überlagern mit der Polymeraußenzusammensetzung des Verfah rensschritts b), bevorzugter mindestens teilweise nach dem Verfahrensschritt b). Ferner bevor zugt erfolgt das Überlagern mit der Barriereschicht des Verfahrensschritts c) nach dem Überla gern mit der Polymeraußenzusammensetzung des Verfahrensschritts b). Die Polymeraußen schicht wird vorzugsweise aus der Polymeraußenzusammensetzung, bevorzugt mittels Abküh-
len und Erstarren der Polymeraußenzusammensetzung, erhalten. Bevorzugt ist eine ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus der Trägerschicht, der Polymeraußenschicht, und der Barriere- schicht, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet oder angeordnet oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungs- form 1 ausgestaltet, wobei der Polyester ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polylactid, einem Polyhydroxyalkanoat, und einem Polyalkylenterephthalat, oder aus einer Kombination von mindestens zwei davon. Ein bevorzugtes Polyhydroxyalkanoat (PHA) ist ein Polyhydroxybutyrat (PHB). Ein bevorzugtes Polyhydroxybutyrat ist Poly-(R)-3-hydroxybuty- rat (P(3HB)). Ein bevorzugtes Polyalkylenterephthalat ist Polybuthylenterephthalat oder Poly- ethylenterephthalat (PET), wobei PET besonders bevorzugt ist. Ein bevorzugtes PET ist ein rezykliertes PET oder ein Bio-PET oder beides. Als Bio-PET wird in diesem Zusammenhang ein PET bezeichnet, dessen Kohlenstoffanteil zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, biobasiert ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungs- form 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung den Polyester zu einem Anteil in einem Bereich von 5 bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 100 Gew.-%, bevorzug- ter von 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 30 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 40 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 55 bis 100 Gew.-%, bevorzug- ter von 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 65 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 75 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, bevorzug- ter von 85 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 90 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 92 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 94 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 96 bis 100 Gew.-%, am bevorzugtesten von 98 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Polymeraußen zusammensetzung, beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung bei dem Überlagern in dem Verfahrensschritt b) flüssig ist. Bevorzugt hat die Polymeraußenzu-
sammensetzung bei dem Überlagern in dem Verfahrensschritt b) eine Temperatur oberhalb ih rer Schmelztemperatur. Vorzugsweise ist die Polymeraußenzusammensetzung bei dem Überla gern in dem Verfahrensschritt b) aufgeschmolzen. Besonders bevorzugt erfolgt das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) als Schmelzbeschichten. Ein bevorzugtes Schmelzbeschichten ist ein Schmelzextrusionsbeschichten.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) ein Schmelzextrusionsbeschichten mit der Polymeraußenzusammensetzung beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Bereitstellen der Polymeraußenzusam mensetzung in dem Verfahrensschritt a)
A) ein Bereitstellen eines Basispolymers und eines Kettenmodifizierers, und
B) ein Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer unter Erhalt des Po lyesters
beinhaltet. Das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer beinhaltet vorzugs weise eine Kettenverlängerungsreaktion.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungs form 6 ausgestaltet, wobei in dem Verfahrensschritt B) das Basispolymer und der Kettenmodi fizierer in einem Gewichtsverhältnis von Kettenmodifizierer zu Basispolymer in einem Be reich von 0,0001 bis 0,1, bevorzugt von 0,0002 bis 0,07, bevorzugter von 0,0005 bis 0,05, noch bevorzugter von 0,0007 bis 0,03, am bevorzugtesten von 0,001 bis 0,01, miteinander kontaktiert werden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungs form 6 oder 7 ausgestaltet, wobei das Basispolymer aus einem nachwachsenden Rohstoff er hältlich ist. Bevorzugt ist das Basispolymer mittels eines Verfahrens aus dem nachwachsenden Rohstoff erhältlich, welches eine Monomerbildung oder eine Polymerisationsreaktion oder
beides beinhaltet, wobei bevorzugt mindestens die Monomerbildung in einer Fermentation er folgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Ausfüh rungsformen 6 bis 8 ausgestaltet, wobei das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenver längerer mindestens teilweise in einem Extruder erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der flächenförmige Verbundvorläufer in dem Verfahrensschritt a) zu einer Rolle aufgerollt bereitgestellt wird.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei ein Kohlenstoffanteil der Polymeraußenzu sammensetzung zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu min destens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert ist. Der biobasierte Anteil des Kohlenstoffanteils der Polymeraußenschicht wird nach der hierin angegebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Polyester ein Homopolymer ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Polyester ein thermoplastisches Polymer ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung eine Schmelztemperatur von mehr als 145 °C, bevorzugt von mehr als 146 °C, bevorzugter von mehr als 147 °C, bevorzugter von mehr als 148 °C, bevorzugter von mehr als 149 °C, bevor-
zugter von mehr als 150 °C, bevorzugter von mehr als 155 °C, bevorzugter von mehr als 158 °C, bevorzugter von mehr als 160 °C, bevorzugter von mehr als 161 °C, bevorzugter von mehr als 162 °C, bevorzugt von mehr als 163 °C, bevorzugter von mehr als 164 °C, bevorzugter von mehr als l65°C, bevorzugter von mehr als 166 °C, bevorzugter von mehr als 167 °C, bevor- zugter von mehr als 168 °C, bevorzugter von mehr als 169 °C, bevorzugter von mehr als 170 °C, bevorzugter mehr als 175 °C, bevorzugter von mehr als 180 °C, bevorzugter von mehr als 190 °C, bevorzugter von mehr als 200 °C, bevorzugter von mehr als 210 °C, bevorzugter von mehr als 220 °C, bevorzugter von mehr als 230 °C, noch bevorzugter von mehr als 235 °C, am bevorzugtesten von mehr als 238 °C, hat. Die Schmelztemperatur der Polymeraußenzusam- mensetzung ist bevorzugt nicht mehr als 500 °C, bevorzugter nicht mehr als 450 °C, noch be- vorzugter nicht mehr als 400 °C, am bevorzugtesten nicht mehr als 350 °C. Die Schmelztem peratur wird nach der hierin angegebenen Methode bestimmt. Bevorzugt weist der Polyester die oben genannte Schmelztemperatur der Polymeraußenzusammensetzung auf. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung eine intrinsische Viskosität in einem Bereich von 0,5 bis 1,0 dl/g, bevorzugt von 0,6 bis 1,0 dl/g, bevorzugter von 0,7 bis 1,0 dl/g, hat. Die intrinsische Viskosität der Polymeraußenzusammen setzung wird nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung durch einen Schmelzflussindex (melt flow rate - MFR) in einem Bereich von 2 bis 15 g/lO min, be vorzugt von 3 bis 15 g/lO min, bevorzugter von 4 bis 15 g/lO min, am bevorzugtesten von 5 bis 15 g/lO min, gekennzeichnet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 17 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Aus führungsformen 5 bis 16 ausgestaltet, wobei in dem Verfahrensschritt b) die Polymeraußenzu sammensetzung einen Neck-In in einem Bereich von 10 bis 25, bevorzugt von 12 bis 23, be-
vorzugter von 14 bis 21, noch bevorzugter von 16 bis 19, am bevorzugtesten von 17 bis 18, zeigt. Der Neck-In wird nach der hierin angegebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 18 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung bei einer ersten Scherfrequenz von 0,1 rad/s eine erste Scherviskosität und bei einer weiteren Scherfrequenz von 100 rad/s eine weitere Scherviskosität hat, wobei ein Verhältnis der ersten Scherviskosität zu der weiteren Scherviskosität mindestens 3, bevorzugt mindestens 4, bevor zugter mindestens 5, bevorzugter mindestens 6, bevorzugter mindestens 6,5, bevorzugter min destens 7, bevorzugter mindestens 8, bevorzugter mindestens 9, bevorzugter mindestens 10, noch bevorzugter mindestens 11, am bevorzugtesten mindestens 12, ist. Vorzugsweise ist das vorgenannte Verhältnis nicht mehr als 30, bevorzugt nicht mehr als 20. Die erste und die wei tere Scherviskosität werden jeweils nach der hierin angegebenen Methode bestimmt. Hierin stehen die erste Scherviskosität und die weitere Scherviskosität für Werte der physikalischen Größe Scherviskosität, welche eine Funktion von der physikalischen Größe Scherfrequenz ist. Ferner stehen die erste Scherfrequenz und die weitere Scherfrequenz für Werte der physikali schen Größe Scherfrequenz, welche ein Parameter der physikalischen Größe Scherviskosität ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 19 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausfüh rungsform 18 ausgestaltet, wobei die weitere Scherviskosität um 100 bis 10000 Pa s, bevor zugter um 100 bis 9000 Pa-s, bevorzugter um 100 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 500 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 1000 bis 8000 Pa-s, bevorzugter um 1200 bis 8000 Pa-s, noch bevorzug ter um 1500 bis 7800 Pa-s, am bevorzugtesten um 1500 bis 7600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Scherviskosi tät um 1000 bis 2000 Pa-s, bevorzugt um 1200 bis 1800 Pa-s, bevorzugter um 1400 bis 1600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Scherviskosität um 6500 bis 8300 Pa-s, bevorzugt um 6800 bis 8000 Pa-s, bevor zugter um 7000 bis 7600 Pa-s, weniger als die erste Scherviskosität.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 20 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausfüh rungsform 18 oder 19 ausgestaltet, wobei eine Abhängigkeit einer Scherviskosität der Polyme- raußenzusammensetzung von einer Scherfrequenz im Bereich von der ersten Scherfrequenz bis zu der weiteren Scherfrequenz durch eine monoton fallende Funktion, bevorzugter durch eine streng monoton fallende Funktion, beschrieben wird. Hierbei wird die Scherviskosität nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 21 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung eine nichtlineare Abhängigkeit ihrer Scherviskosität von einer Scherfrequenz zeigt. Die Schervisko sität wird nach der hierin beschriebenen Methode bestimmt. Die Abhängigkeit der Schervisko sität von der Scherfrequenz ist hierbei nichtlinear, wenn eine Steigung der Scherviskosität über der Scherfrequenz nicht konstant ist. Hier nimmt ein Absolutbetrag der Steigung der Schervis kosität über der Scherfrequenz vorzugsweise mit steigender Scherfrequenz ab. Ferner bevor zugt ist die Steigung der Scherviskosität über der Scherfrequenz negativ, womit diese Steigung vorzugsweise mit steigender Scherfrequenz zunimmt. Bevorzugt zeigt die Scherviskosität die nichtlineare Abhängigkeit von der Scherfrequenz mindestens in einem Bereich von der ersten Scherfrequenz bis zu der weiteren Scherfrequenz.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 22 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Aus führungsformen 18 bis 21 ausgestaltet, wobei eine Scherviskosität der Polymeraußenzusam mensetzung eine Funktion von einer Scherfrequenz ist, wobei die Funktion bei der ersten Scherfrequenz eine erste Steigung und bei der weiteren Scherfrequenz eine weitere Steigung hat, wobei die weitere Steigung von der ersten Steigung verschieden ist. Bevorzugt ist ein Ab solutbetrag der weiteren Steigung weniger als ein Absolutbetrag der ersten Steigung. Ferner bevorzugt sind die erste und die weitere Steigung negativ. Demnach ist die weitere Steigung bevorzugt größer als die erste Steigung. Die Scherviskosität wird nach der hierin angegebenen Methode bestimmt. Bevorzugt ist ein Absolutbetrag der weiteren Steigung um mindestens 200 Pa -s2 / rad, bevorzugter um mindestens 300 Pa s2 / rad, bevorzugter um mindestens 400 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 500 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 1000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 2000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 3000 Pa-s2 / rad, be-
vorzugter um mindestens 4000 Pa-s2 / rad, bevorzugter um mindestens 5000 Pa-s2 / rad, bevor zugter um mindestens 6000 Pa-s2 / rad, noch bevorzugter um mindestens 7000 Pa-s2 / rad, am bevorzugtesten um mindestens 7500 Pa-s2 / rad, von einem Absolutbetrag der ersten Steigung verschieden, bevorzugter weniger als der Absolutbetrag der ersten Steigung. Hierbei stehen die erste Scherfrequenz und die weitere Scherfrequenz für Werte der physikalischen Größe Scher frequenz, welche ein Parameter der Funktion, die die Abhängigkeit der Scherviskosität von der Scherfrequenz beschreibt, ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 23 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenschicht
A. sich in einer Schichtebene flächenförmig erstreckt,
B. in einer in der Schichtebene liegenden ersten Schichtrichtung einen ersten Elas tizitätsmodul hat, und
C. in einer in der Schichtebene liegenden und zu der ersten Schichtrichtung senk rechten weiteren Schichtrichtung einen weiteren Elastizitätsmodul hat;
wobei ein Verhältnis des ersten Elastizitätsmoduls zu dem weiteren Elastizitätsmodul in einem Bereich von 0,81 bis 1,19, bevorzugt von 0,82 bis 1,18, bevorzugter von 0,83 bis 1,17, bevor zugter von 0,84 bis 1,16, bevorzugter von 0,85 bis 1,15, bevorzugter von 0,86 bis 1,14, bevor zugter von 0,87 bis 1,17, bevorzugter von 0,88 bis 1,12, bevorzugter von 0,89 bis 1,11, bevor zugter von 0,9 bis 1,1, bevorzugter von 0,91 bis 1,09, bevorzugter von 0,92 bis 1,08, bevorzug ter von 0,93 bis 1,07, bevorzugter von 0,94 bis 1,06, noch bevorzugter von 0,95 bis 1,05, am bevorzugtesten von 0,96 bis 1,04, liegt. Der erste und der weitere Elastizitätsmodul werden jeweils nach der hierin angegebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 24 sind das Verfahren 1 nach seiner Ausfüh rungsform 23 ausgestaltet, wobei der erste Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 bis 3000 MPa, bevorzugt von 120 bis 2500 MPa, bevorzugter von 140 bis 2200 MPa, liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 25 sind das Verfahren 1 nach seiner Ausfüh rungsform 23 oder 24 ausgestaltet, wobei der weitere Elastizitätsmodul in einem Bereich von
100 bis 3000 MPa, bevorzugt von 140 bis 2600 MPa, bevorzugter von 150 bis 2250 MPa, liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 26 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei vor dem Verfahrensschritt b) mindestens ein Loch in der Trägerschicht erzeugt wird, wobei in dem Verfahrensschritt b) das Loch mindes tens mit der Polymeraußenschicht überdeckt wird. Vorzugsweise wird das Loch bei dem Über lagern der Trägerschicht mit der Barriereschicht zusätzlich oder alternativ mit der Barriere schicht überdeckt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 27 ist das Verfahren 1 nach seiner vorhergehen den Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Verfahren weiter ein Überlagern der Barriere schicht auf einer von der Trägerschicht abgewandten Seite der Barriereschicht mit einer Poly- merinnenschicht beinhaltet. Bevorzugt ist die Polymerinnenschicht gemäß einer Ausführungs form des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 28 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei bei dem Überlagern der Trägerschicht mit der Barriereschicht zwischen der Trägerschicht und der Barriereschicht eine Polymerzwischen schicht angeordnet wird. Bevorzugt ist die Polymerzwischenschicht gemäß einer Ausführungs form des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 29 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Verfahren weiter ein Überlagern der Trägerschicht auf der ersten Seite der Trägerschicht mit einem Farbauftrag beinhaltet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Überlagern der Trägerschicht mit dem Farbauftrag nach dem Überlagern der Trägerschicht mit der Polymeraußenzusammensetzung des Verfah rensschritts b). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Überlagern der Trägerschicht mit dem Farbauftrag vor dem Überlagern der Trägerschicht mit der Polymerau ßenzusammensetzung des Verfahrensschritts b). Der Farbauftrag ist vorzugsweise gemäß einer Ausführungsform des flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet oder angeordnet oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 30 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei aus dem flächenformigen Verbundvorläufer ein flächenförmiger Verbund erhalten wird, wobei das Verfahren zusätzlich ein Zuschneiden des flächenformigen Verbunds zu einem Zuschnitt zum Herstellen eines einzelnen, vorzugs- weise geschlossenen, Behälters beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 31 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Verfahren ein Verfahren zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds, vorzugsweise des erfindungsgemäßen flächenförmigen Ver bunds 1 nach einer seiner Ausführungsformen, ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 32 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorher gehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Polymeraußenzusammensetzung eine Dichte von mehr als 1,1 g/cm3, bevorzugt von mehr als 1,15 g/cm3, bevorzugter von mindes tens 1,2 g/cm3, hat. Besonders bevorzugt liegt die Dichte der Polymeraußenzusammensetzung in einem Bereich von 1,2 bis 2 g/cm3, bevorzugter von 1,2 bis 1,5 g/cm3, am bevorzugtesten von 1,2 bis 1,4 g/cm3. Ferner bevorzugt hat die aus der Polymeraußenzusammensetzung erhal tene Polymeraußenschicht die vorstehende Dichte.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines flächenförmigen Verbunds 2, erhältlich durch das Verfahren 1 nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 32. Der flächenförmige Verbund 2 weist vorzugsweise ein oder mehrere Merkmale des flächenformigen Verbunds 1 nach einer seiner Ausführungs formen auf.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Behältervorläufers 1 , beinhaltend mindestens einen flächenformigen Bereich des flächenformigen Verbunds 1 oder 2, jeweils nach einer seiner hierin beschriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt beinhaltet der Behältervorläufer einen Zuschnitt des flächen- formigen Verbunds zum Herstellen eines einzelnen Behälters.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der Behältervorläufer 1 nach seiner Aus führungsform 1 ausgestaltet, wobei der flächenförmige Bereich mindestens zwei Faltungen, bevorzugt mindestens 3 Faltungen, bevorzugter mindestens 4 Faltungen, aufweist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der Behältervorläufer 1 nach seiner Aus führungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei der flächenförmige Bereich einen ersten Längsrand und einen weiteren Längsrand beinhaltet, wobei der erste Längsrand mit dem weiteren Längs rand eine Längsnaht des Behältervorläufers bildend verbunden ist.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Behälters 1, beinhaltend mindestens einen flächenförmigen Bereich des flächenförmigen Verbunds 1 oder 2, jeweils nach einer seiner hierin beschriebenen Aus führungsformen. Der erfindungsgemäße Behälter ist vorzugsweise ein geschlossener Behälter. Bevorzugt beinhaltet der Behälter einen Zuschnitt des flächenförmigen Verbunds zum Herstel len eines einzelnen Behälters.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der Behälter 1 nach seiner Ausführungs form 1 ausgestaltet, wobei der flächenförmige Bereich mindestens zwei Faltungen, bevorzugt mindestens 3 Faltungen, bevorzugter mindestens 4 Faltungen, aufweist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der Behälter 1 nach seiner Ausführungs form 1 oder 2 ausgestaltet, wobei der flächenförmige Bereich einen ersten Fängsrand und einen weiteren Fängsrand beinhaltet, wobei der erste Fängsrand mit dem weiteren Fängsrand eine Fängsnaht des Behälters bildend verbunden ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist der Behälter 1 nach einer seiner Ausfüh rungsformen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei der Behälter ein Nahrungsmittel beinhaltet.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 2, beinhaltend als Verfahrensschritte
a. Bereitstellen mindestens eines flächenförmigen Bereichs des flächenförmigen Ver bunds 1 oder 2, jeweils nach einer seiner hierin beschriebenen Ausführungsformen, der mindesten eine flächenförmige Bereich beinhaltend einen ersten Längsrand und einen weiteren Längsrand;
b. Falten des mindestens einen flächenförmigen Bereichs; und
c. Kontaktieren und Verbinden des ersten Längsrands mit dem weiteren Längsrand unter Erhalt einer Längsnaht.
Das Verfahren 2 ist bevorzugt ein Verfahren zum Herstellen eines Behältervorläufers. Ein be- vorzugter Behältervorläufer ist ein Vorläufer eines Nahrungsmittelbehälters. Das Verbinden in dem Verfahrensschritt c. erfolgt bevorzugt als Siegeln.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Behältervorläufers 2, erhältlich durch das Verfahren 2 nach seiner Ausführungsform 1.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 3, beinhaltend als Verfahrensschritte
A. Bereitstellen des Behältervorläufers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner hierin be- schriebenen Ausführungsformen;
B. Bilden eines Bodenbereichs des Behältervorläufers durch Falten des flächenförmi gen Bereichs;
C. Verschließen des Bodenbereichs;
D. Befüllen des Behältervorläufers mit einem Nahrungsmittel; und
E. Verschließen des Behältervorläufers in einem Kopfbereich unter Erhalt eines ge schlossenen Behälters.
Das Verfahren 3 ist bevorzugt ein Verfahren zum Herstellen des geschlossenen Behälters. Ein bevorzugter geschlossener Behälter ist ein Nahrungsmittelbehälter. Das Verschließen in dem Verfahrensschritt C) beinhaltet bevorzugt ein Siegeln, bevorzugter ein Heißluftsiegeln. Das Verschließen in dem Verfahrensschritt E) beinhaltet bevorzugt ein Siegeln, bevorzugter ein Ultraschallsiegeln.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren 3 nach seiner Ausführungs- form 1 ausgestaltet, wobei mindestens ein Teil des flächenförmigen Bereichs während des Fal- tens in Verfahrensschritt B. eine Temperatur in einem Bereich von 10 bis 50 °C, bevorzugt von 15 bis 40 °C, bevorzugter von 16 bis 30 °C, am bevorzugtesten von 18 bis 25 °C, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren 3 nach seiner Ausführungs- form 1 oder 2 ausgestaltet, wobei das Verschließen in dem Verfahrensschritt C. oder E. oder in beiden ein Siegeln beinhaltet, wobei das Siegeln durch eines ausgewählt aus der Gruppe beste- hend aus einem Bestrahlen, einem Kontaktieren mit einem heißen Feststoff, einem Anregen einer mechanischen Schwingung, und einem Kontaktieren mit einem Heißgas, oder durch eine Kombination aus mindestens zwei davon erfolgt. Hierbei kann in dem Verfahrensschritt C. ein anderes Siegeln aus der vorgenannten Gruppe verwendet werden als in dem Verfahrensschritt E. und umgekehrt. Es kann jedoch auch das gleiche Siegeln verwendet werden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren 3 nach einer seiner Ausfüh rungsformen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei das Verfahren weiter einen Verfahrensschritt
F. Verbinden des geschlossenen Behälters mit einer Öffnungshilfe
beinhaltet.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines geschlossenen Behälters, erhältlich durch das Verfahren 3 nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 4.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 1 des flächenförmigen Verbunds 1 oder 2, jeweils nach einer seiner hierin beschriebenen Ausführungsformen, zu einem Herstellen eines Nahrungsmit telbehälters. Ein bevorzugter Nahrungsmittelbehälter ist ein geschlossener und mit einem Nah rungsmittel befüllter Behälter.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 2 eines Extruders zu einem Reagieren eines Basispoly- mers mit einem Kettenmodifizierer unter Erhalt eines Polymers P und zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds für einen Nahrungsmittelbehälter mittels Schmelzextrusionsbe- schichten mit dem Polymer P. Zu dem Reagieren werden das Basispolymer und der Kettenmo- difizierer vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von Kettenmodifizierer zu Basispolymer in einem Bereich von 0,0001 bis 0,1, bevorzugt von 0,0002 bis 0,07, bevorzugter von 0,0005 bis 0,05, noch bevorzugter von 0,0007 bis 0,03, am bevorzugtesten von 0,001 bis 0,01, mitein ander kontaktiert. Das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer beinhaltet vorzugsweise eine Kettenverlängerungsreaktion. Bevorzugt ist das Polymer P ein Polyester.
Der flächenförmige Verbund beinhaltet bevorzugt als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächen förmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht das Polymer P beinhaltet. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Bevorzugt ist das Polymer P der Polyester gemäß einer Ausführungsform des er findungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Basispolymer das Basispolymer gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flä chenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weist die Polymeraußen schicht ein oder mehrere Merkmale der Polymeraußenschicht gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 auf. Insbesondere ist ein Kohlenstoffan teil des Basispolymers vorzugsweise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindestens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzug testen zu mindestens 90 %, biobasiert.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 3 eines Kettenmodifizierers zu einem Herstellen eines flächenförmigen Verbunds für einen Nahrungsmittelbehälter. Der flächenförmige Verbund beinhaltet bevorzugt als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht ein Polymer P beinhaltet, wobei das Polymer P durch ein Rea gieren eines Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer erhältlich ist. Bevorzugt ist das Poly mer P ein Polyester. Zu dem Reagieren werden das Basispolymer und der Kettenmodifizierer vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von Kettenmodifizierer zu Basispolymer in einem Bereich von 0,0001 bis 0,1, bevorzugt von 0,0002 bis 0,07, bevorzugter von 0,0005 bis 0,05, noch bevorzugter von 0,0007 bis 0,03, am bevorzugtesten von 0,001 bis 0,01, miteinander kontaktiert. Das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer beinhaltet vorzugs weise eine Kettenverlängerungsreaktion. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Bevorzugt ist das Polymer P der Polyester gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flä chenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Basispolymer das Ba sispolymer gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weist die Polymeraußenschicht ein oder mehrere Merk male der Polymeraußenschicht gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächen förmigen Verbunds 1 auf. Insbesondere ist ein Kohlenstoffanteil des Basispolymers vorzugs weise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindestens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, bioba siert.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 4 einer Mischung, beinhaltend ein Basispolymer und
einen Kettenmodifizierer, zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds für einen Nah rungsmittelbehälter. Die Mischung beinhaltet das Basispolymer und den Kettenmodifizierer vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von Kettenmodifizierer zu Basispolymer in einem Bereich von 0,0001 bis 0,1, bevorzugt von 0,0002 bis 0,07, bevorzugter von 0,0005 bis 0,05, noch bevorzugter von 0,0007 bis 0,03, am bevorzugtesten von 0,001 bis 0,01. Der flächenför mige Verbund beinhaltet bevorzugt als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht ein Polymer P beinhaltet, wobei das Polymer P durch ein Rea gieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer erhältlich ist. Bevorzugt ist das Polymer P ein Polyester. Das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer beinhaltet vor zugsweise eine Kettenverlängerungsreaktion. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Be vorzugt ist das Polymer P der Polyester gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Basispolymer das Basispolymer gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Ver bunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weist die Polymeraußenschicht ein oder mehrere Merkmale der Polymeraußenschicht gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 auf. Insbesondere ist ein Kohlenstoffanteil des Basispolymers vorzugsweise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindes tens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 5 eines Basispolymers zum Herstellen eines flächenför migen Verbunds für einen Nahrungsmittelbehälter mittels eines Reagierens des Basispolymers mit einem Kettenmodifizierer. Zu dem Reagieren werden das Basispolymer und der Kettenmo difizierer vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von Kettenmodifizierer zu Basispolymer
in einem Bereich von 0,0001 bis 0,1, bevorzugt von 0,0002 bis 0,07, bevorzugter von 0,0005 bis 0,05, noch bevorzugter von 0,0007 bis 0,03, am bevorzugtesten von 0,001 bis 0,01, mitein ander kontaktiert. Der flächenförmige Verbund beinhaltet bevorzugt als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht ein Polymer P beinhaltet, wobei das Polymer P durch das Rea gieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer erhältlich ist. Bevorzugt ist das Polymer P ein Polyester. Das Reagieren des Basispolymers mit dem Kettenmodifizierer beinhaltet vor zugsweise eine Kettenverlängerungsreaktion. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Be vorzugt ist das Polymer P der Polyester gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Basispolymer das Basispolymer gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Ver bunds 1. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weist die Polymeraußenschicht ein oder mehrere Merkmale der Polymeraußenschicht gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 auf. Insbesondere ist ein Kohlenstoffanteil des Basispolymers vorzugsweise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindes tens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 6 eines Polyesters zum Herstellen eines flächenförmi gen Verbunds für einen Nahrungsmittelbehälter mittels Schmelzextrusionsbeschichten mit dem Polyester. Der flächenförmige Verbund beinhaltet bevorzugt als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Verbunds
a) eine Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht,
wobei die Polymeraußenschicht den Polyester beinhaltet. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Bevorzugt weist der Polyester ein oder mehrere Merkmale des Polyesters des er findungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Poly- meraußenschicht der Verwendung die Merkmale der Polymeraußenschicht des erfindungsge- mäßen flächenförmigen Verbunds 1 nach einer seiner Ausführungsformen auf. Insbesondere ist ein Kohlenstoffanteil des Polyesters vorzugsweise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevorzugter zu mindestens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevor zugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert. Ferner bevorzugt ist der Polyester ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polylactid (PLA), einem Polyhydroxyalkano- at, und einem Polyalkylenterephthalat, oder aus einer Kombination von mindestens zwei da von. Ein bevorzugtes Polyhydroxyalkanoat (PHA) ist ein Polyhydroxybutyrat (PHB). Ein be vorzugtes Polyhydroxybutyrat ist Poly-(R)-3-hydroxybutyrat (P(3HB)). Ein bevorzugtes Poly alkylenterephthalat ist Polybuthylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat (PET), wobei PET besonders bevorzugt ist. Ein bevorzugtes PET ist ein rezykliertes PET oder ein Bio-PET oder beides. Als Bio-PET wird in diesem Zusammenhang ein PET bezeichnet, dessen Kohlen stoffanteil zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, biobasiert ist.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 7 eines Polyesters in einer Polymeraußenschicht eines flächenförmigen Verbunds, beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu einer Innenseite des flächenförmigen Ver bunds
a) die Polymeraußenschicht,
b) eine Trägerschicht, und
c) eine Barriereschicht.
Bevorzugt weist das Polyesterder Verwendung die Merkmale des Polyesters des erfindungsge- mäßen flächenförmigen Verbunds 1 nach einer seiner Ausführungsformen auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Polymeraußenschicht der Verwendung die Merkmale der Polymeraußen schicht des erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 nach einer seiner Ausführungs- formen auf. Bevorzugt ist der flächenförmige Verbund nach einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen flächenförmigen Verbunds 1 ausgebildet. Insbesondere ist ein Kohlenstoffan teil des Polyesters vorzugsweise zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, bevor zugter zu mindestens 40 %, bevorzugter zu mindestens 50 %, bevorzugter zu mindestens 60 %, bevorzugter zu mindestens 70 %, noch bevorzugter zu mindestens 80 %, am bevorzugtesten zu mindestens 90 %, biobasiert. Ferner bevorzugt ist der Polyester ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polylactid (PLA), einem Polyhydroxyalkanoat, und einem Polyalkylente- rephthalat, oder aus einer Kombination von mindestens zwei davon. Ein bevorzugtes Polyhy droxyalkanoat (PHA) ist ein Polyhydroxybutyrat (PHB). Ein bevorzugtes Polyhydroxybutyrat ist Poly-(R)-3-hydroxybutyrat (P(3HB)). Ein bevorzugtes Polyalkylenterephthalat ist Polybu- thylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat (PET), wobei PET besonders bevorzugt ist. Ein bevorzugtes PET ist ein rezykliertes PET oder ein Bio-PET oder beides. Als Bio-PET wird in diesem Zusammenhang ein PET bezeichnet, dessen Kohlenstoffanteil zu mindestens 25 %, bevorzugter zu mindestens 30 %, biobasiert ist. Merkmale, welche in einer erfindungsgemäßen Kategorie als bevorzugt beschrieben sind, bei spielsweise nach dem flächenförmigen Verbund 1, sind ebenso in einer Ausführungsform der weiteren erfindungsgemäßen Kategorien, beispielsweise einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens 1, bevorzugt.
Polyester
Als Polyester kommt grundsätzlich jeder dem Fachmann bekannte und für den erfindungsge- mäßen Einsatz, insbesondere zum Schmelzextrusionsbeschichten, geeignete Polyester in Be- tracht. Hierbei ist ein Polyester ein Polymer mit Esterfunktion in seiner Hauptkette. Hierbei ist die Esterfunktion definiert durch die allgemeine Form -[-CO-O-]-, also durch ein Kohlen stoffatom, welches an ein Sauerstoffatom mittels Doppelbindung und an ein weiteres Sauer stoffatom mittels Einfachbindung gebunden ist. Zu den Wiederholungseinheiten mit Ester- fünktion zählen insbesondere
Kettenmodifizierer
Der hierin verwendete Begriff Kettenmodifizierer bezeichnet einen Polymerkettenmodifizierer. Als Kettenmodifizierer kommt jede chemische Verbindung in Betracht, die dem Fachmann bekannt ist und ihm für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet erscheint. Ein Kettenmodifi- zierer ist eine chemische Verbindung oder eine Mischung mehrerer chemischer Verbindungen, aus welcher mittels einer chemischen Reaktion mit einem Basispolymer das hierin beschriebe- ne Polymer P bzw. der Polyester der Polymeraußenschicht oder der Polymeraußenzusammen- Setzung erhältlich ist. Hierbei weist das Polymer P bzw. der Polyester gegenüber dem Basispo- lymer insbesondere eine verminderte Anisotropie seines Elastizitätsmoduls auf. Vorzugsweise hat das Basispolymer in einer ersten Richtung einen Elastizitätsmodul A und in einer zu der ersten Richtung senkrechten Richtung einen Elastizitätsmodul B. Das mittels des Kettenmodi- fizierer aus dem Basispolymer erhaltene Polymer P bzw. der Polyester hat bevorzugt in der ersten Richtung einen Elastizitätsmodul C und in der zu der ersten Richtung senkrechten Rich tung einen Elastizitätsmodul D. Das Verhältnis des Elastizitätsmoduls A zu dem Elastizitäts- modul B weicht hierbei mehr vom Wert 1 ab als das Verhältnis des Elastizitätsmoduls C zu dem Elastizitätsmodul D. Dies bedeutet, dass der Elastizitätsmodul des Polymers P bzw. des
Polyesters weniger anisotrop, also isotroper, ist als der Elastizitätsmodul des Basispolymers. Hierbei sind die erste Richtung und die weitere Richtung vorzugsweise jeweils so gewählt, dass der Elastizitätsmodul A sich maximal von dem Elastizitätsmodul B, und der Elastizitäts- modul C sich maximal von dem Elastizitätsmodul D unterscheidet.
Ferner fuhrt die vorgenannte chemische Reaktion mit dem Kettenmodifizierer vorzugsweise zu einem Verbreitern der Molekulargewichtsverteilung des Polymers P bzw. des Polyesters ge genüber dem Basispolymer, in dem die Molekulargewichtsverteilung auf der Seite ihres Maxi mums zu höheren Molekulargewichten hin eine Schulter ausbildet oder eine solche vergrößert. Alternativ oder zusätzlich führt die chemische Reaktion mit dem Kettenmodifizierer vorzugs weise zu einem Vergrößern eines Verzweigungsgrads des Polymers P bzw. des Polyesters ge genüber dem Basispolymer. Ferner bevorzugt weist das Polymer P bzw. der Polyester gegen über dem Basispolymer bereits bei niedrigeren Scherfrequenzen eine Abhängigkeit seiner Scherviskosität von der Scherfrequenz auf, die das Basispolymer bei diesen niedrigen Scher frequenzen zumindest weniger ausgeprägt, vorzugsweise nicht, zeigt. Bevorzugt nimmt hier die Scherviskosität mit steigender Scherfrequenz ab. Eine solche Abhängigkeit wird als Scher verdünnung (auch Strukturviskosität genannt) bezeichnet. Diese Scherverdünnung ist bei dem Basispolymer weniger ausgeprägt, bevorzugt bei den niedrigen Scherfrequenzen nicht vorhan den. Die vorstehend genannten niedrigen Scherfrequenzen liegen bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 100 rad/s Ferner ist die Abhängigkeit der Scherviskosität des Polymers P bzw. des Po lyesters von der Scherfrequenz vorzugsweise nichtlinear oder durch eine monoton fallende Funktion, bevorzugter eine streng monoton fallende Funktion, beschrieben. Auch dies gilt vor zugsweise im Bereich der Scherfrequenz von 0,1 bis 100 rad/s.
Ein bevorzugter Kettenmodifizierer ist ein Kettenverlängerer, führt also mittels chemischer Reaktion zu einer Verlängerung der Polymerketten des Basispolymers. Ein weitere bevorzug ter Kettenmodifizierer ist eine organische chemische Verbindung oder eine Mischung chemi scher Verbindungen, die mindestens eine organische chemische Verbindung, vorzugsweise nur organische chemische Verbindungen, beinhaltet. Ein bevorzugter Kettenmodifizierer beinhal tet eines chemische Gruppe ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Acrylatgruppe, einer Expoxygruppe, und einer Anhydridgruppe, oder eine Kombination aus mindestens zwei
davon. Ein bevorzugter Kettenmodifizierer hat ein Molekulargewicht von weniger als 3,000. Geeignete Kettenmodifizierer werden von Polymerherstellem häufig als„ Chainextender“ ver trieben. Geeignete Kettenmodifizierer sind beispielsweise unter den Handelsnamen Joncryl® von BASF SE oder PMDA von Sigma Aldrich kommerziell erhältlich.
Das Polymer P ist vorzugsweise ein Polyester, wobei auch das entsprechende Basispolymer vorzugsweise ein Polyester ist. Die oben genannte chemische Reaktion wird hierin auch als Kettenverlängerungsreaktion bezeichnet. Eine bevorzugte Kettenverlängerungsreaktion ist eine Polyadditionsreaktion.
Flächenformiger Verbund
Als flächenformiger Verbund kommen alle im Rahmen der Erfindung denkbaren und dem Fachmann für den erfindungsgemäßen Einsatz zur Herstellung von formstabilen Nahrungsmit- telbehältem geeignet erscheinenden flächenformigen Verbundmaterialien in Betracht. Flächen- förmige Verbünde zum Herstellen von Nahrungsmittelbehältem werden auch als Laminate bezeichnet. Derartige flächenformige Verbünde sind häufig aufgebaut aus einer thermoplasti schen Polymerschicht, einer meist aus Karton oder Papier bestehenden Trägerschicht, welche dem Behälter seine Formstabilität verleiht, einer Haftvermittlerschicht, einer Barriereschicht und einer weiteren thermoplastischen Polymerschicht, wie unter anderem in WO 90/09926 A2 offenbart.
Polymer P / Polvmeraußenschicht / Polvmeraußenzusammensetzung
Im Zusammenhang mit dem Polymer P ist das„P“ ein Index, welcher das gemeinte Polymer gegenüber der jeweils allgemeinen Bezeichnung und anderen Polymeren kennzeichnen soll. Dieser Index hat darüber hinaus keine inhaltliche Bedeutung und ist keine Abkürzung. Die erfindungsgemäße Polymeraußenschicht ist vorzugsweise eine Schicht des flächenformigen Verbunds, die mindestens auf dem Polymer P bzw. dem Polyester basiert und ein oder mehrere weitere Polymere beinhalten kann. Ferner kann die Polymeraußenschicht ein oder mehrere Additive beinhalten. Hierin beinhalten die Polymeraußenschicht und die Polymeraußenzusam mensetzung vorzugsweise jeweils das Polymer P bzw. den Polyester. Ferner bevorzugt ist die Polymeraußenschicht aus der Polymeraußenzusammensetzung erhältlich, besonders bevorzugt
mittels Schmelzextrusion. Die Polymeraußenzusammensetzung kann beispielsweise als Poly- merschmelze, Granulat oder Pulver bereitgestellt werden, wobei das Granulat oder Pulver zum Überlagern der Trägerschicht vorzugsweise in eine Polymerschmelze überführt wird. Die Po- lymeraußenschicht und die Polymeraußenzusammensetzung beinhalten jeweils bevorzugt kein Polymerblend. Das Polymer P der Polyester ist bevorzugt ein Homopolymer.
Nachwachsender Rohstoff
Das Polymer P bzw. der Polyester ist vorzugsweise aus einem oder auch aus mehreren nach wachsenden Rohstoffen erhältlich. Ein bevorzugter nachwachsender Rohstoff ist eines ausge- wählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Pflanzenbestandteil, einem Bestandteil eines Tier körpers, und einer menschlichen oder tierischen Ausscheidung, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Bevorzugt ist das Polymer P bzw. der Polyester mittels eines Verfah rens aus dem nachwachsenden Rohstoff erhältlich, welches eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Monomerbildung, einer Polymerisationsreaktion, und einer Kettenverlängerungsreaktion enthält, wobei bevorzugt mindestens die Monomerbildung in einer Fermentation erfolgt. Zusätzlich oder alternativ bevorzugt ist das vorgenannte Verfahren ein biogenes Verfahren.
Schichten des flächenförmigen Verbunds
Die Schichten des flächenförmigen Verbunds bilden vorzugsweise eine Schichtfolge. Ferner sind die Schichten des flächenförmigen Verbunds bevorzugt miteinander verbunden. Zwei Schichten sind miteinander verbunden, wenn ihre Haftung aneinander über Van-der-Waals- Anziehungskräfte hinausgeht. Miteinander verbundene Schichten sind bevorzugt eines ausge wählt aus der Gruppe bestehend aus miteinander versiegelt, miteinander verklebt, und mitein ander verpresst, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Sofern nicht anders ange geben können in einer Schichtfolge die Schichten mittelbar, das heißt mit einer oder mindes tens zwei Zwischenschichten, oder unmittelbar, das heißt ohne Zwischenschicht, aufeinander folgen. Dies ist insbesondere der Fall bei der Formulierung, in der eine Schicht eine andere Schicht überlagert. Eine Formulierung, in der eine Schichtfolge aufgezählte Schichten beinhal tet, bedeutet, dass zumindest die angegebenen Schichten in der angegebenen Reihenfolge vor liegen. Diese Formulierung besagt nicht zwingend, dass diese Schichten unmittelbar aufeinan-
der folgen. Eine Formulierung, in der zwei Schichten aneinander angrenzen, besagt, dass diese beiden Schichten unmittelbar und somit ohne Zwischenschicht aufeinanderfolgen. Diese For mulierung sagt jedoch nichts darüber aus, ob die beiden Schichten miteinander verbunden sind oder nicht. Vielmehr können diese beiden Schichten miteinander in Kontakt sein. Vorzugswei- se sind diese beiden Schichten jedoch miteinander verbunden.
Polymerschichten
Im Folgenden bezieht sich der Begriff„Polymerschicht“ insbesondere auf die Polymerinnen- schicht und die Polymerzwischenschicht. Ein bevorzugtes Polymer, auf dem eine Polymer schicht basiert, ist ein Polyolefin. Die Polymerschichten können weitere Bestandteile aufwei sen. Die Polymerschichten werden bevorzugt in einem Extrudierverfahren in das flächenförmi ge Verbundmaterial ein- bzw. aufgebracht. Die weiteren Bestandteile der Polymerschichten sind bevorzugt Bestandteile, die das Verhalten der Polymerschmelze beim Aufträgen als Schicht nicht nachteilig beeinflussen. Die weiteren Bestandteile können beispielsweise anorga nische Verbindungen, wie Metallsalze oder weitere Kunststoffe, wie weitere thermoplastische Kunststoffe sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die weiteren Bestandteile Füllstoffe oder Pigmente sind, beispielsweise Ruß oder Metalloxide. Als geeignete thermoplastische Kunst stoffe kommen für die weiteren Bestandteile insbesondere solche in Betracht, die durch ein gutes Extrusionsverhalten leicht verarbeitbar sind. Hierunter eignen sich durch Kettenpolyme risation erhaltene Polymere, insbesondere Polyolefine, wobei cyclische Olefin-Co-Polymere (COC), polycyclische Olefin-Co-Polymere (POC), insbesondere Polyethylen und Polypropy len, besonders bevorzugt sind und Polyethylen ganz besonders bevorzugt ist. Unter den Poly ethylenen sind HDPE ( high density polyethylene), MDPE ( medium density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene) und VLDPE (very low density polyethylene) sowie Mischungen aus mindestens zwei davon bevorzugt. Es können auch Mischungen aus mindestens zwei thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden. Geeignete Polymerschichten besitzen eine Schmelzflussrate (MFR - melt flow rate) in einem Bereich von 1 bis 25 g/lO min, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 20 g/lO min und be sonders bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 15 g/lO min, und eine Dichte in einem Bereich von 0,890 g/cm3 bis 0,980 g/cm3, vorzugsweise in einem Bereich von 0,895 g/cm3 bis 0,975 g/cm3, und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,900 g/cm3 bis 0,970 g/cm3. Die
Polymerschichten besitzen bevorzugt mindestens eine Schmelztemperatur in einem Bereich von 80 bis l55°C, vorzugsweise in einem Bereich von 90 bis l45°C und besonders bevorzugt in einem Bereich von 95 bis l35°C.
Polvmerinnenschicht
Die Polymerinnenschicht basiert vorzugsweise auf einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren, wobei die Polymerinnenschicht einen teilchenförmigen anorganischen Feststoff beinhalten kann. Bevorzugt ist es jedoch, dass die Polymerinnenschicht zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerinnenschicht, ein oder mehrere ther moplastische Polymere beinhaltet. Vorzugsweise weist das Polymer bzw. die Polymermi schung der Polymerinnenschicht eine Dichte (gemäß ISO 1183-1 :2004) in einem Bereich von 0,900 bis 0,980 g/cm3, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,900 bis 0,960 g/cm3 und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 0,900 bis 0,940 g/cm3 auf. Vorzugsweise ist das Polymer ein Polyolefin, mPolymer oder eine Kombination beider. Die Polymerinnenschicht beinhaltet bevorzugt ein Polyethylen oder ein Polypropylen oder beides. Hierbei ist ein beson ders bevorzugtes Polyethylen ein LDPE. Bevorzugt beinhaltet die Polymerinnenschicht das Polyethylen oder das Polypropylen oder beide zusammen zu einem Anteil von mindestens 30 Gew.-%, bevorzugter mindestens 40 Gew.-%, am bevorzugtesten mindestens 50 Gew.-%, je weils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerinnenschicht. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet die Polymerinnenschicht vorzugsweise ein HDPE, vorzugsweise zu einem Anteil von mindestens 5 Gew.-%, bevorzugter mindestens 10 Gew.-%, bevorzugter mindestens 15 Gew.-%, am bevorzugtesten mindestens 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerinnenschicht. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorgenannten Polymere beinhaltet die Polymerinnenschicht vorzugsweise ein mittels eines Metallocen-Kata- lysators hergestelltes Polymer, bevorzugt ein mPE. Bevorzugt beinhaltet die Polymerinnen schicht das mPE zu einem Anteil von mindestens 3 Gew.-%, bevorzugter mindestens 5 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerinnenschicht. Hierbei kann die Poly merinnenschicht 2 oder mehrere, vorzugsweise 2 oder 3, der vorgenannten Polymere in einem Polymerblend beinhalten, beispielsweise mindesten einen Anteil des LDPE und das mPE, oder mindestens einen Anteil des LDPE und das HDPE. Ferner bevorzugt kann die Polymerinnen-
Schicht 2 oder mehrere, vorzugsweise 3, einander überlagernde Unterschichten beinhalten, welche vorzugsweise die Polymerinnenschicht bilden. Diese Unterschichten sind vorzugsweise durch Co-Extrusion erhaltene Schichten.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des flächenförmigen Verbunds beinhaltet die Polymerin nenschicht in Richtung von der Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu der Innenseite des flächenförmigen Verbunds eine erste Unterschicht, beinhaltend ein LDPE zu einem Anteil von mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 70 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der ersten Unterschicht; und eine weitere Unter schicht, beinhaltend ein Blend, wobei das Blend ein LDPE zu einem Anteil von mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 50 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 60 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 65 Gew.-%, und ein mPE zu einem Anteil von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 15 Gew.-%, be vorzugter zu mindesten 20 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Blends, beinhaltet. Hierbei beinhaltet die weitere Unterschicht das Blend bevorzugt zu einem Anteil von mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 70 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der weiteren Unterschicht. Besonders bevorzugt besteht die weitere Unterschicht aus dem Blend.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des flächenförmigen Verbunds beinhaltet die Polymerinnenschicht in Richtung von der Außenseite des flächenförmigen Verbunds zu der Innenseite des flächenförmigen Verbunds eine erste Unterschicht, beinhaltend ein HDPE zu einem Anteil von mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 50 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 60 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 70 Gew.-%, und ein LDPE zu einem Anteil von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 15 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf der Ge wicht der ersten Unterschicht; eine zweite Unterschicht, beinhaltend ein LDPE zu einem An teil von mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter zu mindes ten 70 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindes-
tens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der zweiten Unterschicht; und eine dritte Unterschicht, beinhaltend ein Blend, wobei das Blend ein LDPE zu einem Anteil von mindes- tens 30 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 50 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 60 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 65 Gew.-%, und ein mPE zu einem Anteil von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 15 Gew.- %, bevorzugter zu mindesten 20 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 25 Gew.-%, je- weils bezogen auf das Gewicht des Blends, beinhaltet. Hierbei beinhaltet die dritte Unter schicht das Blend bevorzugt zu einem Anteil von mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt zu min destens 60 Gew.-%, bevorzugter zu mindesten 70 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der dritten Unterschicht. Besonders bevorzugt besteht die dritte Unterschicht aus dem Blend.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet die Polymerinnenschicht wie die Polymeraußenschicht das Polymer P, vorzugsweise zu einem Anteil in einem Bereich von 5 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 10 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 30 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 40 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, am bevorzugtesten von 90 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Polymerinnenschicht. Ferner bevorzugt weist die Polymerinnen schicht in einer Ausführungsform ein oder mehrere Merkmale der für die Polymeraußenschicht hierin beschriebenen Merkmale auf.
Polvmerzwischenschicht
Die Polymerzwischenschicht beinhaltet bevorzugt ein Polyethylen oder ein Polypropylen oder beides. Hierbei ist ein besonders bevorzugtes Polyethylen ein LDPE. Bevorzugt beinhaltet die Polymerzwischenschicht das Polyethylen oder das Polypropylen oder beide zusammen zu ei nem Anteil von mindestens 20 Gew.-%, bevorzugter mindestens 30 Gew.-%, bevorzugter min destens 40 Gew.-%, bevorzugter mindestens 50 Gew.-%, bevorzugter mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter mindestens 70 Gew.-%, bevorzugter mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzwischenschicht. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet die Polymerzwischenschicht vorzugsweise ein HDPE,
vorzugsweise zu einem Anteil von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugter mindestens 20 Gew.- %, bevorzugter mindestens 30 Gew.-%, bevorzugter mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter min destens 50 Gew.-%, bevorzugter mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter mindestens 70 Gew.-%, bevorzugter mindestens 80 Gew.-%, am bevorzugtesten mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezo gen auf das Gesamtgewicht der Polymerzwischenschicht. Hierbei beinhaltet die Polymerzwi schenschicht die vorgenannten Polymere vorzugsweise in einem Polymerblend.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet die Polymerzwischenschicht wie die Polymeraußenschicht das Polymer P, vorzugsweise zu einem Anteil in einem Bereich von 5 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 10 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 30 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 40 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, am bevorzugtesten von 90 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Polymerzwischenschicht. Ferner bevorzugt weist die Polymer zwischenschicht in einer Ausführungsform ein oder mehrere Merkmale der für die Polymerau ßenschicht hierin beschriebenen Merkmale auf.
Barriereschicht
Als Barriereschicht kann jedes dem Fachmann für diesen Zweck geeignete Material eingesetzt werden, welches eine ausreichende Barrierewirkung insbesondere gegenüber Sauerstoff auf weist. Hierzu weist die Barriereschicht vorzugsweis eine Sauerstoffpermeationsrate von weni ger als 50 cm3/ (m2 · day · atm), bevorzugt weniger als 40 cm3/ (m2 · day · atm), bevorzugter weniger als 30 cm3/ (m2 · day · atm), bevorzugter weniger als 20 cm3/ (m2 · day · atm), bevor zugter weniger als 10 cm3/ (m2 · day · atm), noch bevorzugter weniger als 3 cm3/ (m2 · day · atm), am bevorzugtesten nicht mehr als 1 cm3/ (m2 · day · atm), auf.
Die Barriereschicht ist bevorzugt ausgewählt aus a. einer Kunststoffbarriereschicht;
b. einer Metallschicht;
c. einer Metalloxidschicht; oder
d. einer Kombination von mindestens zwei aus a. bis c.
Ist die Barriereschicht gemäß Alternative a. eine Kunststoffbarriereschicht, beinhaltet diese vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 95 Gew.-% mindestens eines Kunststoffs, der dem Fachmann für diesen Zweck insbesondere wegen für Verpackungsbehälter geeigneter Aroma- bzw. Gas barriereeigenschaften bekannt ist. Als Kunststoffe, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, kommen hier N oder O tragende Kunststoffe sowohl für sich als auch in Mischungen aus zwei oder mehr in Betracht. Erfindungsgemäß kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Kunststoffbarriereschicht eine Schmelztemperatur in einem Bereich von mehr als 155 bis 300 °C, vorzugsweise in einem Bereich von 160 bis 280 °C und besonders bevorzugt in einem Bereich von 170 bis 270 °C besitzt.
Weiter bevorzugt weist die Kunststoffbarriereschicht ein Flächengewicht in einem Bereich von 2 bis 120 g/m2, vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 60 g/m2, besonders bevorzugt in ei nem Bereich von 4 bis 40 g/m2 und darüber hinaus bevorzugt von 6 bis 30 g/m2 auf. Weiterhin bevorzugt ist die Kunststoffbarriereschicht aus Schmelzen, beispielsweise durch Extrusion, insbesondere Schichtextrusion, erhältlich. Darüber hinaus bevorzugt kann die Kunststoffbar riereschicht auch über Kaschierung in den flächenförmigen Verbund eingebracht werden. Hierbei ist es bevorzugt, dass eine Folie in den flächenförmigen Verbund eingearbeitet wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform können auch Kunststoffbarriereschichten ausgewählt sein, die durch Abscheidung aus einer Lösung oder Dispersion von Kunststoffen erhältlich sind.
Als geeignete Polymere kommen bevorzugt solche in Frage, die ein Molekulargewicht mit einem Gewichtsmittel, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC) mittels Licht streuung, in einem Bereich von 3 · 103 bis 1 Ί07 g/mol, vorzugsweise in einem Bereich von 5Ί03 bis 1 Ί06 g/mol und besonders bevorzugt in einem Bereich von 6 · 103 bis 1 Ί05 g/mol aufweisen. Als geeignete Polymere kommen insbesondere Polyamid (PA) oder Polyethylenvi nylalkohol (EVOH) oder einer Mischung daraus in Betracht.
Unter den Polyamiden kommen alle dem Fachmann für den erfindungsgemäßen Einsatz geeig- net erscheinenden PA in Frage. Besonders sind hier PA 6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 oder PA 12 oder eine Mischung aus mindestens zwei davon zu nennen, wobei PA 6 und PA 6.6 besonders bevorzugt sind und PA 6 ferner bevorzugt ist. PA 6 ist beispielsweise unter den Handelsnamen Akulon®, Durethan® und Ultramid® kommerziell erhältlich. Darüber hin aus geeignet sind amorphe Polyamide wie z.B. MXD6, Grivory® sowie Selar® PA. Weiter be- vorzugt ist es, dass das PA eine Dichte in einem Bereich von 1,01 bis 1,40 g/cm3, vorzugswei- se in einem Bereich von 1,05 bis 1,30 g/cm3 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 1,08 bis 1,25 g/cm3 aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das PA eine Viskositätszahl in einem Bereich von 130 bis 250 ml/g und vorzugsweise in einem Bereich von 140 bis 220 ml/g.
Als EVOH kommen alle dem Fachmann für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet erschei- nenden EVOH in Betracht. Beispiele hierfür sind unter anderem unter den Handelsnamen EVAL™ der EVAL Europe NV, Belgien in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen kommerziell erhältlich, beispielsweise die Sorten EVAL™ F104B oder EVAL™ LR171B. Bevorzugte EVOH besitzen mindestens eine, zwei, mehrere oder alle der folgenden Eigen schaften:
ein Ethylengehalt in einem Bereich von 20 bis 60 mol-%, bevorzugt von 25 bis 45 mol-
%;
eine Dichte in einem Bereich von 1,0 bis 1,4 g/cm3, bevorzugt von 1,1 bis 1,3 g/cm3; einen Schmelzpunkt in einem Bereich von mehr als 155 bis 235 °C, bevorzugt von 165 bis 225 °C;
einen MFR-Wert (210 °C/2,l6kg, wenn T8(EnoH)<230 °C; 230 °C/2,l6kg, wenn 210 °C<TS(EVOH) <230 °C) in einem Bereich von 1 bis 25 g/l0min, bevorzugt von 2 bis 20 g/l0min;
eine Sauerstoffpermeationsrate in einem Bereich von 0,05 bis 3,2 cm3-20pm/(m2-dayatm), bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 1 cm3-20pm/(m2-day atm).
Bevorzugt hat mindestens eine Polymerschicht, weiter bevorzugt die Polymerinnenschicht, oder bevorzugt alle Polymerschichten eine Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztempera-
tur der Barriereschicht. Dies gilt insbesondere, wenn die Barriereschicht aus Polymer gebildet ist. Hierbei unterscheiden sich die Schmelztemperaturen der mindestens einen, insbesondere der Polymerinnenschicht, und die Schmelztemperatur der Barriereschicht vorzugsweise um mindestens 1 K, besonders bevorzugt um mindestens 10 K, noch mehr bevorzugt um mindes tens 50 K darüber hinaus bevorzugt mindestens 100 K. Der Temperaturunterschied sollte be vorzugt nur so hoch gewählt werden, dass es so nicht zu einem Schmelzen der Barriereschicht, insbesondere nicht zu einem Schmelzen der Kunststoffbarriereschicht, während des Faltens kommt.
Gemäß Alternative b. ist die Barriereschicht eine Metallschicht. Als Metallschicht eignen sich prinzipiell alle Schichten mit Metallen, die dem Fachmann bekannt sind und eine hohe Licht-, und Sauerstoffundurchlässigkeit schaffen können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Metallschicht als Folie oder als abgeschiedene Schicht vorliegen, z.B. nach einer phy sikalischen Gasphasenabscheidung. Die Metallschicht ist vorzugsweise eine ununterbrochene Schicht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Metallschicht eine Dicke in einem Bereich von 3 bis 20 pm, bevorzugt in einem Bereich von 3,5 bis 12 pm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 4 bis 10 pm auf.
Bevorzugt ausgewählte Metalle sind Aluminium, Eisen oder Kupfer. Als Eisenschicht kann eine Stahlschicht, z.B. in Form einer Folie bevorzugt sein. Weiterhin bevorzugt stellt die Me tallschicht eine Schicht mit Aluminium dar. Die Aluminiumschicht kann zweckmäßig aus ei ner Aluminiumlegierung, beispielsweise AlFeMn, AlFel,5Mn, AlFeSi oder AlFeSiMn beste hen. Die Reinheit liegt üblicherweise bei 97,5 % und höher, vorzugsweise bei 98,5 % und hö her, jeweils bezogen auf die gesamte Aluminiumschicht. In einer besonderen Ausgestaltung, besteht die Metallschicht aus einer Aluminiumfolie. Geeignete Aluminiumfolien besitzen eine Dehnbarkeit von mehr als 1%, bevorzugt von mehr als 1,3 % und besonders bevorzugt von mehr als 1,5 %, und eine Zugfestigkeit von mehr als 30 N/mm2, bevorzugt mehr als 40 N/mm2 und besonders bevorzugt mehr als 50 N/mm2. Geeignete Aluminiumfolien zeigen im Pipetten test eine Tropfengröße von mehr als 3 mm, bevorzugt mehr als 4 mm und besonders bevorzugt von mehr als 5 mm. Geeignete Fegierungen zum Erstellen von Aluminiumschichten oder -foli- en sind unter den Bezeichnungen EN AW 1200, EN AW 8079 oder EN AW 8111 von Hydro
Aluminium Deutschland GmbH oder Amcor Flexibles Singen GmbH kommerziell erhältlich. Im Falle einer Metallfolie als Barriereschicht kann ein- und/oder beidseitig der Metallfolie eine Haftvermittlerschicht zwischen der Metallfolie und einer nächstgelegenen Poylmerschicht vor gesehen sein.
Weiterhin bevorzugt kann als Barriereschicht gemäß Alternative c. eine Metalloxidschicht ausgewählt sein. Als Metalloxidschichten kommen alle Metalloxidschichten in Betracht, die dem Fachmann geläufig sind und geeignet erscheinen, um eine Barrierewirkung gegenüber Licht, Dampf und/oder Gas zu erzielen. Insbesondere bevorzugt sind Metalloxidschichten ba sierend auf den schon zuvor genannten Metallen Aluminium, Eisen oder Kupfer, sowie solche Metalloxidschichten, die auf Titan- oder Siliziumoxidverbindungen basieren. Eine Metalloxid schicht wird beispielhaft durch Bedampfen einer Kunststoffschicht, beispielsweise eine orien tierte Polypropylenfolie mit Metalloxid erzeugt. Ein bevorzugtes Verfahren hierfür ist die phy sikalische Gasphasenabscheidung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Metallschicht oder Metalloxid schicht als Schichtenverbund aus einer oder mehrerer Kunststoffschichten mit einer Metall oder Metalloxidschicht vorliegen. Eine solche Schicht ist zum Beispiel erhältlich durch Be dampfen einer Kunststoffschicht, beispielsweise eine orientierte Polypropylenfolie, mit Metall. Ein bevorzugtes Verfahren hierfür ist die physikalische Gasphasenabscheidung.
Trägerschicht
Als Trägerschicht kann jedes dem Fachmann für diesen Zweck geeignete Material eingesetzt werden, welches eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit aufweist, um den Behälter soweit Stabilität zu geben, dass der Behälter im gefüllten Zustand seine Form im Wesentlichen beibe hält. Dies ist insbesondere ein notwendiges Merkmal der Trägerschicht, da sich die Erfindung auf das technische Gebiet der formstabilen Behälter bezieht. Derartige formstabile Behälter sind grundsätzlich von Beuteln und Tüten, welche üblicherweise aus dünnen Folien gefertigt sind zu unterscheiden. Neben einer Reihe von Kunststoffen sind auf Pflanzen basierende Fa serstoffe, insbesondere Zellstoffe, vorzugsweise verleimte, gebleichte und/oder ungebleichte Zellstoffe bevorzugt, wobei Papier und Karton besonders bevorzugt sind. Demnach beinhaltet
eine bevorzugte Trägerschicht eine Vielzahl von Fasern. Das Flächengewicht der Träger schicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 450 g/m2, besonders bevorzugt in ei- nem Bereich von 130 bis 400 g/m2 und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 150 bis 380 g/m2. Ein bevorzugter Karton weist in der Regel einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau auf und kann ein- oder beidseitig mit einer oder auch mehreren Deckschichten beschichtet sein. Weiterhin besitzt ein bevorzugter Karton eine Restfeuchtigkeit von weniger als 20 Gew.- %, bevorzugt von 2 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt von 4 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kartons. Ein besonders bevorzugter Karton weist einen mehrschichti gen Aufbau auf. Weiterhin bevorzugt besitzt der Karton auf der zur Umgebung hin weisenden Oberfläche mindestens eine, besonders bevorzugt jedoch mindestens zwei Lagen einer Deck schicht, die dem Fachmann als„Strich“ bekannt ist. Weiterhin besitzt ein bevorzugter Karton einen Scott-Bond-Wert (gemäß Tappi T403um) in einem Bereich von 100 bis 360 J/m2, bevor zugt von 120 bis 350 J/m2 und insbesondere bevorzugt von 135 bis 310 J/m2. Durch die vorste hend genannten Bereiche gelingt es, einen Verbund bereitzustellen, aus dem sich ein Behälter mit hoher Dichtigkeit, leicht und in geringen Toleranzen falten lässt.
Die Trägerschicht ist durch einen Biegewiderstand gekennzeichnet, welcher mit einem Biege messgerät gemäß ISO 2493-2:2011 bei einem Biegewinkel von 15° gemessen werden kann. Als Biegemessgerät wird ein L&W Bending Tester code 160 von Lorentzen & Wettre, Schwe den eingesetzt. Die Trägerschicht hat in einer ersten Richtung vorzugsweise einen Biegewider stand in einem Bereich von 80 bis 550 mN. Im Falle einer Trägerschicht, welche eine Vielzahl von Fasern beinhaltet, ist die erste Richtung bevorzugt eine Orientierungsrichtung der Fasern. Eine Trägerschicht, welche eine Vielzahl von Faser beinhaltet, weist ferner bevorzugt in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung einen Biege widerstand in einem Bereich von 20 bis 300 mN. Die zur Messung des Biegewiderstands mit dem obigen Messgerät ver wendeten Proben haben eine Breite von 38 mm und eine Einspannlänge von 50 mm. Ein be vorzugter flächenförmiger Verbund mit der Trägerschicht hat einen Biege widerstand in der ersten Richtung in einem Bereich von 100 bis 700 mN. Ferner bevorzugt hat der vorgennannte flächenförmige Verbund in der zweiten Richtung einen Biegewiderstand in einem Bereich von 50 bis 500 mN. Auch die zur Messung mit dem obigen Messgerät verwendeten Proben des flächenförmigen Verbunds haben eine Breite von 38 mm und eine Einspannlänge von 50 mm.
Außenseite
Die Außenseite des flächenförmigen Verbunds ist eine Oberfläche einer Lage des flächenför migen Verbunds, welche dazu vorgesehen ist, in einem aus dem flächenförmigen Verbund herzustellenden Behälter in Kontakt mit der Umgebung des Behälters zu sein. Dem steht nicht entgegen, dass in einzelnen Bereichen des Behälters die Außenseiten verschiedener Bereiche des Verbunds aufeinander gefaltet oder miteinander verbunden, beispielsweise aufeinander gesiegelt, sind.
Innenseite
Die Innenseite des flächenförmigen Verbunds ist eine Oberfläche einer Lage des flächenförmi gen Verbunds, welche dazu vorgesehen ist, in einem aus dem flächenförmigen Verbund herzu stellenden Behälter in Kontakt mit dem Füllgut des Behälters, bevorzugt einem Nahrungsmit tel, zu stehen.
Polyolefin
Ein bevorzugtes Polyolefin ist ein Polyethylen (PE) oder ein Polypropylen (PP) oder beides. Ein bevorzugtes Polyethylen ist eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem LDPE, einem LLDPE, und einem HDPE, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Ein weiteres bevorzugtes Polyolefin ist ein mPolyolefin (mittels eines Metallocen-Katalysators hergestelltes Polyolefin). Geeignete Polyethylene besitzen eine Schmelzflussrate (MFI - Schmelzflussindex = MFR - Hielt flow rate) in einem Bereich von 1 bis 25 g/lO min, vorzugs weise in einem Bereich von 2 bis 20 g/lO min und besonders bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 15 g/lO min, und eine Dichte in einem Bereich von 0,910 g/cm3 bis 0,935 g/cm3, vor zugsweise in einem Bereich von 0,912 g/cm3 bis 0,932 g/cm3, und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,915 g/cm3 bis 0,930 g/cm3. mPolymer
Ein mPolymer ist ein Polymer, welches mittels eines Metallocen-Katalysators hergestellt wur de. Ein Metallocen ist eine metallorganische Verbindung, in welcher ein zentrales Metallatom zwischen zwei organischen Liganden, wie beispielsweise Cyclopentadienyl-Liganden ange-
ordnet ist. Ein bevorzugtes mPolymer ist ein mPolyolefin, bevorzugt ein mPolyethylen oder ein mPolypropylen oder beides. Ein bevorzugtes mPolyethylen ist eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem mLDPE, einem mLLDPE, und einem mHDPE, oder eine Kombi- nation aus mindestens zwei davon.
Ein bevorzugtes mPolyolefin ist gekennzeichnet durch mindestens eine erste Schmelztempera tur und eine zweite Schmelztemperatur. Bevorzugte ist das mPolyolefin zusätzlich zu der ers ten und der zweiten Schmelztemperatur durch eine dritte Schmelztemperatur gekennzeichnet. Eine bevorzugte erste Schmelztemperatur liegt in einem Bereich von 84 bis 108 °C, bevorzugt von 89 bis 103 °C, bevorzugter von 94 bis 98 °C. Eine bevorzugte weitere Schmelztemperatur liegt in einem Bereich von 100 bis 124 °C, bevorzugt von 105 bis 119 °C, bevorzugter von 110 bis 114 °C.
Haftung / Haftvermittlerschicht
Eine Haftvermittlerschicht ist eine Schicht des flächenförmigen Verbunds, welche mindestens einen Haftvermittler in einer ausreichenden Menge beinhaltet, so dass die Haftvermittler schicht eine Haftung zwischen an die Haftvermittlerschicht angrenzenden Schichten verbes sert. Hierzu beinhaltet die Haftvermittlerschicht vorzugsweise ein Haftvermittlerpolymer. Demnach sind die Haftvermittlerschichten bevorzugt polymere Schichten. Zwischen Schichten des flächenförmigen Verbunds, welche nicht unmittelbar aneinander angrenzen, kann sich eine Haftvermittlerschicht befinden, bevorzugt zwischen der Barriereschicht und der Polymerinnen- schicht. Als Haftvermittler in einer Haftvermittlerschicht kommen alle Kunststoffe in Betracht, die durch Funktionalisierung mittels geeigneter funktioneller Gruppen geeignet sind, durch das Ausbilden von Ionenbindungen oder kovalenten Bindungen zu einer Oberfläche einer jeweils angrenzenden Schicht eine feste Verbindung zu erzeugen. Vorzugsweise handelt es sich um funktionalisierte Polyolefine, insbesondere Acrylsäurecopolymere, die durch Co-Polymerisati- on von Ethylen mit Acrylsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Acrylaten, Acrylatderivaten oder Doppelbindungen tragenden Carbonsäureanhydriden, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, oder mindestens zwei davon, erhalten wurden. Hierunter sind Polyethy- len-maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymere (EMAH), Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA)
oder Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere (EMAA) bevorzugt, welche beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Bynel® und Nucrel®0609HSA durch DuPont oder Escor®6000Ex- Co von ExxonMobile Chemicals vertrieben werden. Weiterhin bevorzugt kommen als Haftvermittler auch Ethylen- Alkylacrylat-Copolymere in Betracht. Als Alkylgruppe bevorzugt ausgewählt ist eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, i-Propyl-, Butyl-, i-Butyl- oder eine Pentylgruppe. Weiter bevorzugt kann die Haftvermittlerschicht Mi schungen von zwei oder mehr verschiedenen Ethylen-Alkylacrylat-Copolymeren aufweisen. Ebenso bevorzugt kann das Ethylenalkylacrylat-Copolymer zwei oder mehr unterschiedliche Alkylgruppen in der Acrylatfunktion aufweisen, z.B. ein Ethylen- Alkylacrylat-Copolymer, bei dem sowohl Methylacrylateinheiten als auch Ethylacrylateinheiten im selben Copolymer Vor kommen.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Haftung zwischen der Trägerschicht, einer Poly- merschicht oder der Barriereschicht zu der jeweils nächsten Schicht mindestens 0,5 N/l5mm, vorzugsweise mindestens 0,7 N/l5mm und besonders bevorzugt mindestens 0,8 N/l5mm, be trägt. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass die Haftung zwischen einer Polymerschicht und einer Trägerschicht mindestens 0,3 N/l5mm, bevorzugt mindestens 0,5 N/l5mm und besonders bevorzugt mindestens 0,7 N/l5mm beträgt. Weiterhin ist es bevor- zugt, das die Haftung zwischen der Barriereschicht und einer Polymerschicht mindestens 0,8 N/l5mm, bevorzugt mindestens l,0 N/l5mm und besonders bevorzugt mindestens l,4 N/l5mm beträgt. Für den Fall, dass die Barriereschicht über eine Haftvermittlerschicht mittelbar auf eine Polymerschicht folgt ist es bevorzugt, dass die Haftung zwischen der Barrie reschicht und der Haftvermittlerschicht mindestens l,8 N/l5mm, bevorzugt mindestens 2,2 N/l5mm und besonders bevorzugt mindestens 2,8 N/l5mm beträgt. In einer besonderen
Ausgestaltung ist die Haftung zwischen den einzelnen Schichten so stark ausgebildet, dass es beim Haftungstest zu einem Zerreißen der Trägerschicht, im Falle eines Kartons als Träger schicht zu einem so genannten Kartonfaserriss, kommt.
Extrudieren / Extruder
Als Extruder kommt im Rahmen der Erfinder jeder Extruder in Betracht, der dem Fachmann bekannt ist und ihm für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet erscheint. Ein Extruder ist ei- ne Vorrichtung zum Formen einer Masse, bevorzugt einer Polymermasse, mittels Pressen durch eine formgebende Öffnung. Ein bevorzugter Extruder ist ein Verarbeitungsextruder oder eine Aufbereitungsextruder oder beides. Verarbeitungsextruder dienen hauptsächlich der Formgebung und sind oft als Einwellenextruder ausgebildet. Aufbereitungsextruder dienen der chemischen und/oder physikalischen Modifizierung der Masse mittels eines chemischen oder physikalischen Vorgangs. Ein bevorzugter chemischer Vorgang ist hierbei eine chemische Reaktion. Ein bevorzugter physikalischer Vorgang ist hierbei ein Mischen oder ein Entgasen oder beides. Im Zusammengang mit der erfindungsgemäßen Verwendung 2 sowie der Ausfüh rungsform 6 des Verfahrens 1 ist ein Aufbereitungsextruder besonders bevorzugt. In diesem Zusammengang ist eine bevorzugte chemische Reaktion als chemischer Vorgang eine Ketten verlängerungsreaktion. Ein bevorzugter Extruder ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Kolbenextruder, einem Schneckenextruder, einem Kaskadenextruder, und einem Planet walzenextruder, oder einer Kombination aus mindestens zwei davon. Ein bevorzugter Schne ckenextruder ist ein Barriereschneckextruder, oder ein gleichläufiger oder gegenläufiger Dop pelschneckenextruder. Ein weiterer bevorzugter Extruder beinhaltet eine, oder zwei, oder mehr als zwei Wellen, wobei jede dieser Wellen ein Extrusionswerkzeug, wie beispielsweise eine Extruderschnecke, trägt oder einstückig mit dem Extrusionswerkzeug ausgebildet ist. Im Zu sammengang mit der erfindungsgemäßen Verwendung 2 sowie der Ausführungsform 6 des Verfahrens 1 ist ein Schneckenextruder, vorzugsweise ein Doppelschneckenextruder, noch bevorzugter ein gleichläufiger Doppelschneckenextruder, ganz besonders bevorzugt.
Ein Schmelzextrusionsbeschichten ist ein Aufbringen einer Masse mittels Pressen einer die Masse bildenden Schmelze durch eine formgebende Öffnung eines Extruders auf ein Substrat, so dass eine das Substrat überlagernde flächenförmige Schicht aus der Masse erhalten wird. Im Falle einer Polymerzusammensetzung als Masse, ist die Masse zum Extrusionsbeschichten vorzugsweise aufgeschmolzen. Bei der Extrusion werden die Polymere üblicherweise auf Temperaturen von 210 bis 350 °C, gemessen an dem aufgeschmolzenen Polymerfilm unter halb des Austritts an der Extruderdüse, erwärmt. Die Extrusion kann mittels dem Fachmann
bekannten und kommerziell erhältlichen Extrusionswerkzeugen wie beispielsweise Extrudern, Extruderschnecken, Feedblock etc. erfolgen. Am Ende des Extruders befindet sich bevorzugt eine Öffnung durch die die Polymerschmelze gepresst wird. Die Öffnung kann jede Form auf- weisen, die es erlaubt die Polymerschmelze zu extrudieren. So kann die Öffnung beispielswei- se eckig, oval oder rund sein. Die Öffnung weist bevorzugt die Form eines Schlitzes eines Trichters auf. Nachdem die Schmelzeschicht auf die Substratschicht mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens aufgebracht wurde, lässt man die Schmelzeschicht zum Zwecke der Thermofixierung abkühlen, wobei dieses Abkühlen vorzugsweise durch Abschrecken über den Kontakt mit einer Fläche erfolgt, die auf eine Temperatur in einem Bereich von 5 bis 50°C, besonders bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 30°C gehalten wird. Anschließend werden zumindest die Flanken, von der Fläche abgetrennt. Das Abtrennen kann auf jede dem Fach mann geläufige und geeignet erscheinende Weise durchgeführt werden, um die Flanken schnell, möglichst genau und sauber abzutrennen. Bevorzugt erfolgt das Abtrennen mittels Messer, Faserstrahl oder Wasserstrahl, oder eine Kombination von zwei oder mehr davon, wobei der Einsatz von Messern, insbesondere einem Topfmesser, besonders bevorzugt ist.
Kaschieren
Erfindungsgemäß kann das Überlagern der Trägerschicht mit der Barriereschicht als ein Ka schieren erfolgen. Hierbei werden die vorgefertigten Träger- und Barriereschichten mit Hilfe eines geeigneten Kaschiermittels verbunden. Ein bevorzugtes Kaschiermittel beinhaltet eine Polymerzwischenzusammensetzung, aus welcher vorzugsweise eine Polymerzwischenschicht erhalten wird.
Farbmittel
Als Farbmittel kommen dem Fachmann bekannte und für die vorliegende Erfindung geeignete sowohl feste und flüssige in Betracht. Farbmittel ist nach DIN 55943:2001-10 die Sammelbe zeichnung für alle farbgebenden Stoffe, insbesondere für Farbstoffe und Pigmente. Ein bevor zugtes Farbmittel ist ein Pigment. Ein bevorzugtes Pigment ist ein organisches Pigment. Im Zusammenhang mit der Erfindung beachtliche Pigmente sind insbesondere die in der DIN 55943:2001-10 und die in„Industrial Organic Pigments, Third Edition.“ (Willy Herbst, Klaus Hunger Copyright © 2004 WIFEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3-
527-30576-9) erwähnten Pigmente. Ein Pigment ist ein Farbmittel, das bevorzugt in dem An wendungsmedium unlöslich ist. Ein Farbstoff ist ein Farbmittel, das bevorzugt in dem Anwen dungsmedium löslich ist.
Falten des flächenförmigen Verbunds
Das Falten des flächenförmigen Verbunds erfolgt bevorzugt in einem Temperaturbereich von 10 bis 50°C, vorzugsweise in einem Bereich von 15 bis 45°C und besonders bevorzugt in ei nem Bereich von 20 bis 40°C. Dieses kann dadurch erreicht werden, dass der flächenförmige Verbund eine Temperatur in den vorstehenden Bereichen hat. Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Faltwerkzeug, vorzugsweise zusammen mit dem flächenförmigen Verbund, eine Tempera tur in den vorstehenden Bereich hat. Hierzu verfügt das Faltwerkzeug vorzugsweise nicht über eine Heizung. Vielmehr kann das Faltwerkzeug oder auch der flächenförmige Verbund oder beide gekühlt werden. Ferner ist es bevorzugt, dass das Falten bei einer Temperatur von maxi mal 50°C als„Kaltfalten“ und das Verbinden bei über 50°C, vorzugsweise über 80°C und be sonders bevorzugt über l20°C als„Heißsiegeln“ erfolgt. Die vorstehenden Bedingungen und insbesondere Temperaturen gelten bevorzugt auch in der Umgebung des Faltens, beispielswei se in dem Gehäuse des Faltwerkzeugs.
Unter„Falten" wird dabei erfindungsgemäß ein Vorgang verstanden, bei dem vorzugsweise mittels einer Faltkante eines Faltwerkzeugs ein länglicher, einen Winkel bildender Knick in dem gefalteten flächenförmigen Verbund erzeugt wird. Hierzu werden häufig zwei aneinander grenzende Flächen eines flächenförmigen Verbunds immer mehr auf einander zu gebogen. Durch die Faltung entstehen mindestens zwei aneinandergrenzende Faltflächen, die dann zu mindest in Teilbereichen zum Ausbilden eines Behälterbereiches verbunden werden können. Erfindungsgemäß kann das Verbinden durch jede dem Fachmann geeignet erscheinende Maß nahme erfolgen, die eine möglichst gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung ermöglicht. Das Verbinden kann durch Siegeln oder Kleben oder einer Kombination beider Maßnahmen erfol gen. Im Fall des Siegelns wird die Verbindung mittels einer Flüssigkeit und deren Erstarren geschaffen. Im Fall des Klebens bilden sich zwischen den Grenzflächen oder Oberflächen der beiden zu verbindenden Gegenstände chemische Bindungen aus, die die Verbindung schaffen.
Häufig ist es beim Siegeln oder Kleben vorteilhaft, die zu siegelnden bzw. klebenden Flächen miteinander zu verpressen.
Verbinden
Als Verbinden kommt jedes dem Fachmann für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet er scheinende Verbinden in Betracht, durch welches eine ausreichend feste Verbindung erhalten werden kann. Ein bevorzugtes Verbinden ist eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Siegeln, einem Kleben, und einem Verpressen, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Im Fall des Siegelns wird die Verbindung mittels einer Flüssigkeit und deren Er starren geschaffen. Im Fall des Klebens bilden sich zwischen den Grenzflächen oder Oberflä chen der beiden zu verbindenden Gegenstände chemische Bindungen aus, die die Verbindung schaffen. Häufig ist es beim Siegeln oder Kleben vorteilhaft, die zu siegelnden bzw. klebenden Flächen miteinander zu verpressen. Ein bevorzugtes Verpressen zweier Schichten ist ein Auf einanderpressen jeweils einer ersten Oberfläche einer ersten der beiden Schichten auf eine der ersten Oberfläche zugwandten zweiten Oberfläche der zweiten der beiden Schichten über min destens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, bevorzugter mindestens 40 %, bevorzugter mindes tens 50 %, bevorzugter mindestens 60 %, bevorzugter mindestens 70 %, noch bevorzugter mindestens 80 %, noch bevorzugter mindestens 90 %, am bevorzugtesten mindestens 95 %, der ersten Oberfläche. Ein besonders bevorzugtes Verbinden ist ein Siegeln. Ein bevorzugtes Siegeln beinhaltet als Schritte ein Erwärmen, ein Aufeinanderlegen, und ein Verpressen, wobei die Schritte bevorzugt in dieser Abfolge erfolgen. Eine andere Abfolge ist ebenfalls denkbar, insbesondere die Abfolge Aufeinanderlegen, Erwärmen, und Verpressen. Ein bevorzugtes Er wärmen ist ein Erwärmen einer Polymerschicht, bevorzugt einer thermoplastischen Schicht, bevorzugter einer Polyethylenschicht oder einer Polypropylenschicht oder beider. Ein weiteres bevorzugtes Erwärmen ist ein Erwärmen einer Polyethylenschicht auf eine Temperatur in ei nem Bereich von 80 bis l40°C, bevorzugter von 90 bis l30°C, am bevorzugtesten von 100 bis l20°C. Ein weiteres bevorzugtes Erwärmen ist ein Erwärmen einer Polypropylenschicht auf eine Temperatur in einem Bereich von 120 bis 200°C, bevorzugter von 130 bis l80°C, am be vorzugtesten von 140 bis l70°C. Ein weiteres bevorzugtes Erwärmen erfolgt auf eine Siegel temperatur der Polymerschicht. Ein bevorzugtes Erwärmen kann durch Strahlung, durch Heiß gas, durch einen Feststoffwärmekontakt, durch mechanische Schwingungen, bevorzugt durch
Ultraschall, durch Konvektion, oder durch eine Kombination von mindestens zwei dieser Maß nahmen erfolgen. Ein besonders bevorzugtes Erwärmen erfolgt durch Anregen einer Ultra schallschwingung.
Bestrahlen
Im Fall des Bestrahlens kommt jede dem Fachmann zum Erweichen der Kunststoffe der vor handenen Polymerschichten geeignete Strahlenart in Betracht. Bevorzugte Strahlenarten sind IR-, UV-Strahlen, und Mikrowellen. Im Fall der IR-Strahlen, die auch zum IR-Schweißen von flächenförmigen Verbunden eingesetzt werden, sind Wellenlängenbereiche von 0,7 bis 5 gm zu nennen. Weiterhin können Laserstrahlen in einem Wellenlängenbereich von 0,6 bis kleiner 1,6 gm eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit dem Einsatz von IR-Strahlen werden diese durch verschiedene, dem Fachmann bekannte und geeignete Strahler erzeugt. Kurzwellige Strahler im Bereich von 1 bis 1,6 gm sind vorzugsweise Halogenstrahler. Mittelwellige Strah ler im Bereich von >1,6 bis 3,5 gm sind beispielsweise Metallfolienstrahler. Als langwellige Strahler im Bereich >3,5 gm werden häufig Quarzstrahler eingesetzt. Immer öfter werden La ser eingesetzt. So werden Diodenlaser in einem Wellenlängenbereich von 0,8 bis 1 gm, Nd:YAG-Laser bei etwa 1 gm und CO2-Laser bei etwa 10,6 gm eingesetzt. Auch Hochfre quenztechniken mit einem Frequenzbereich von 10 bis 45 MHz, häufig in einem Leistungsbe reich von 0,1 bis 100 kW werden eingesetzt.
Ultraschall
Im Fall des Ultraschalls sind die nachfolgenden Behandlungsparameter bevorzugt:
Pl eine Frequenz in einem Bereich von 5 bis 100 kHz, vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 50 kHz und besonders bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 40 kHz;
P2 eine Amplitude im Bereich von 2 bis 100 gm, vorzugweise in einem Bereich von 5 bis 70 gm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 50 gm;
P3 eine Schwingzeit (als Zeitraum, in dem ein Schwingungskörper wie eine Sonotrode oder Induktor auf den flächenförmigen Verbund kontaktschwingend wirkt) in einem Bereich von 50 bis 1000 ms, vorzugsweise in einem Bereich von 100 bis 600 ms und besonders bevorzugt in einem Bereich von 150 bis 300 ms.
Bei der geeigneten Auswahl der Strahlungs- bzw. Schwingungsbedingungen ist es vorteilhaft, die Eigenresonanzen der Kunststoffe zu berücksichtigen und Frequenzen nahe dieser auszu- wählen.
Kontakt mit einem Feststoff
Ein Erwärmen über einen Kontakt mit einem Feststoff kann beispielsweise durch eine direkt mit dem flächenförmigen Verbund in Kontakt stehenden Heizplatte oder Heizform erfolgen, die die Wärme an den flächenförmigen Verbund abgibt.
Heiß gas
Das Heißgas, bevorzugt Heißluft, kann durch geeignete Gebläse, Austrittsöffhungen oder Dü- sen oder einer Kombination daraus auf den flächenförmigen Verbund gerichtet werden. Häufig werden das Kontakterwärmen und das Heißgas gleichzeitig eingesetzt. So kann beispielsweise eine mit Heißgas durchströmte und dadurch aufgeheizte und das Heißgas durch geeignete Öff nungen abgebende Haltevorrichtung für einen aus dem flächenförmigen Verbund geformten Behältervorläufer den flächenförmigen Verbund durch Kontakt mit der Wand der Haltevor- richtung und dem Heißgas erwärmen. Ferner kann das Erwärmen des Behältervorläufers auch dadurch erfolgen, dass der Behältervorläufer mit einer Behältervorläuferhalterung fixiert und die zu erwärmenden Bereiche des Behältervorläufers von einer oder zwei und mehr in der Be- hältervorläuferhalterung vorgesehenen Heißgasdüsen angeströmt werden.
Nahrungsmittel
Der flächenförmige Verbund sowie der Behältervorläufer im Zusammenhang der Erfindung sind vorzugsweise ausgebildet zum Herstellen eines, vorzugsweise geschlossenen, Nahrungs- mittelbehälters. Ferner ist der erfindungsgemäße Behälter vorzugsweise ein, bevorzugt ge schlossener, Nahrungsmittelbehälter. Als Nahrungsmittel kommen alle dem Fachmann be- kannten Febensmittel für den menschlichen Verzehr und auch Tierfutter in Betracht. Bevor zugte Nahrungsmittel sind oberhalb 5°C flüssig, beispielsweise Milchprodukte, Suppen, Sau- cen, nichtkohlensäurehaltige Getränke.
Behältervorläufer
Ein Behältervorläufer ist eine in der Herstellung eines, vorzugsweise, geschlossenen Behälters entstehende Vorstufe des Behälters. Hierbei beinhaltet der Behältervorläufer den flächenförmi- gen Verbund vorzugsweise als Zuschnitt. Hierbei kann der flächenförmige Verbund ungefaltet oder gefaltet sein. Ein bevorzugter Behältervorläufer ist zugeschnitten und ausgebildet zum Herstellen eines einzelnen, vorzugsweise geschlossenen, Behälters. Ein bevorzugter Behälter vorläufer, welcher zugeschnitten und ausgebildet ist zum Herstellen eines einzelnen Behälters, wird auch als Mantel oder Sleeve bezeichnet. Hierbei beinhaltet der Mantel oder Sleeve den flächenförmigen Verbund gefaltet. Weiter hat der Behältervorläufer bevorzugt eine Form einer Mantelfläche eines Prismas. Ein bevorzugtes Prisma ist ein Quader. Ferner beinhaltet der Man tel oder Sleeve eine Längsnaht und ist in einen Kopfbereich und einem Bodenbereich offen. Ein typischer Behältervorläufer, welcher zugeschnitten und ausgebildet ist zum Herstellen ei ner Vielzahl von Behältern, wird oft als Schlauch bezeichnet.
Ein weiterer bevorzugter Behältervorläufer ist offen, bevorzugt in einem Kopfbereich oder einem Kopfbereich, besonders bevorzugt in beiden. Ein bevorzugter Behältervorläufer ist man telförmig oder schlauchförmig oder beides. Ein weiterer bevorzugter Behältervorläufer bein haltet den flächenförmigen Verbund so, dass der flächenförmige Verbund mindestens 1 mal, bevorzugt mindestens 2 mal, bevorzugter mindestens 3 mal, am bevorzugtesten mindestens 4 mal, gefaltet ist. Ein bevorzugter Behältervorläufer ist einstückig ausgebildet. Besonders be vorzugt ist ein Bodenbereich des Behältervorläufers einstückig mit einem lateralen Bereich des Behältervorläufers ausgebildet.
Behälter
Der erfindungsgemäße, vorzugsweise geschlossene, Behälter kann eine Vielzahl von unter schiedlichen Formen aufweisen, bevorzugt ist jedoch eine im Wesentlichen quaderförmige Struktur. Weiterhin kann der Behälter vollflächig aus dem flächenförmigen Verbund gebildet sein, oder einen 2- oder mehrteiligen Aufbau aufweisen. Bei einem mehrteiligen Aufbau ist es denkbar, dass neben dem flächenförmigen Verbund auch andere Materialien zum Einsatz kom men, beispielsweise Plastik, welches insbesondere in den Kopf oder Bodenbereichen des Be hälters zum Einsatz kommen können. Hierbei ist es jedoch bevorzugt, dass der Behälter zu
mindestens 50 %, besonders bevorzugt zu mindestens 70 % und darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 90 % der Fläche aus dem flächenförmigen Verbund aufgebaut ist. Weiterhin kann der Behälter eine Vorrichtung zum Entleeren des Inhalts aufweisen. Diese kann beispielsweise aus einem Polymer oder Mischung von Polymeren geformt und an der Behälteraußenseite auf gebracht werden. Denkbar ist auch, dass diese Vorrichtung durch„direct injection molding“ in den Behälter integriert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der erfindungsgemä ße Behälter mindestens eine, bevorzugt von 4 bis 22 oder auch mehr Kanten, besonders bevor zugt von 7 bis 12 Kanten auf. Als Kante werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Be reiche verstanden, die beim Falten einer Fläche entstehen. Als beispielhafte Kanten seien die länglichen Berührungsbereiche von jeweils zwei Wandflächen des Behälters, hierin auch als Längskanten bezeichnet, genannt. In dem Behälter stellen die Behälterwände vorzugsweise die von den Kanten eingerahmten Flächen des Behälters dar. Bevorzugt beinhaltet der Innenraum eines erfindungsgemäßen Behälters ein Nahrungsmittel. Bevorzugt beinhaltet der Behälter keinen nicht einstückig mit dem flächenförmigen Verbund ausgebildeten Deckel oder Boden oder beides. Ein bevorzugter Behälter beinhaltet ein Nahrungsmittel.
Loch
Das gemäß bevorzugter Ausführungsformen in der Trägerschicht vorgesehene mindestens eine Loch kann jede dem Fachmann bekannte und für verschiedene Verschlüsse oder Trinkhalme geeignete Form haben. Im Rahmen der Erfindung ist ein Loch zum Durchführen eines Trink halms besonders bevorzugt. Häufig weisen die Löcher in der Aufsicht Rundungen auf. So kön nen die Löcher im Wesentlichen kreisrund, oval, ellipsen- oder tropfenförmig sein. Mit der Form des mindestens einen Lochs in der Trägerschicht wird meist auch die Form der Öffnung, die entweder durch einen mit dem Behälter verbundenen öffenbaren Verschluss, durch den der Behälterinhalt nach dem Öffnen aus dem Behälter ausgegeben wird, oder durch einen Trink halm in dem Behälter erzeugt wird, vorbestimmt. Damit haben die Öffnungen des geöffneten Behälters häufig Formen, die mit dem mindestens einem Loch in der Trägerschicht vergleich bar oder sogar gleich sind. Ausgestaltungen des flächenförmigen Verbunds mit einem einzigen Loch dienen vornehmlich zum Freigeben des in dem aus dem flächenförmigen Verbund gefer tigten Behälter befindlichen Nahrungsmittels. Ein weiteres Loch kann insbesondere zur Belüf tung des Behälters bei der Freigabe des Nahrungsmittels vorgesehen werden.
Im Zusammenhang mit dem Überdecken des mindestens einen Lochs der Trägerschicht ist es bevorzugt, dass die Lochdeckschichten mindestens teilweise, vorzugsweise zu mindestens 30%, bevorzugt mindestens 70% und besonders bevorzugt zu mindestens 90% der durch das mindestens eine Loch gebildeten Fläche miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist ferner, dass die Lochdeckschichten an den Rändern des mindestens einen Lochs miteinander verbun den sind und vorzugsweise verbunden an den Rändern anliegen, um so über eine sich über die gesamte Lochfläche erstreckende Verbindung eine verbesserte Dichtigkeit zu erzielen. Häufig sind die Lochdeckschichten über den durch das mindestens eine Loch in der Trägerschicht gebildeten Bereich miteinander verbunden. Dieses führt zu einer guten Dichtigkeit des aus dem Verbund gebildeten Behälters und damit zu einer gewünschten hohen Haltbarkeit der in dem Behälter aufbewahrten Lebensmittel. Bevorzugt hat das mindestens eine Loch einen Durchmesser in einem Bereich von 3 bis 30 mm, bevorzugter von 3 bis 25 mm, bevorzugter von 3 bis 20 mm, bevorzugter von 3 bis 15 mm, am bevorzugtesten von 3 bis 10 mm. Hierbei ist der Durchmesser des Lochs die Länge der längsten Gerade, welche an dem Rand des Lochs beginnt und endet und durch den geometrischen Schwerpunkt des Lochs verläuft.
Öffnen / Öffhungshilfe
Meist wird die Öffnung des Behälters durch mindestens teilweises Zerstören der das mindes- tens eine Loch überdeckenden Lochdeckschichten erzeugt. Dieses Zerstören kann durch Schneiden, Eindrücken in den Behälter oder Herausziehen aus dem Behälter erfolgen. Das Zerstören kann durch eine mit dem Behälter verbundene und im Bereich des mindestens einen Lochs, meist oberhalb des mindestens einen Lochs angeordneten, Öffhungshilfe, beispielswei- se auch durch einen Trinkhalm, der durch die Lochdeckschichten gestoßen wird, erfolgen. Fer ner ist es in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung bevorzugt, dass in dem Bereich des min destens einen Lochs eine Öffhungshilfe vorgesehen wird. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Öffnungshilfe auf der die Außenseite des Behälters darstellenden Fläche des Verbunds vorge sehen wird. Ferner beinhaltet der Behälter bevorzugt einen Verschluss, beispielsweise einen Deckel, auf der Außenseite des Behälters. Dabei ist es bevorzugt, dass der Verschluss das Foch mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, abdeckt. Somit schützt der Verschluss die im Vergleich zu den Bereichen außerhalb des mindestens einen Fochs weniger robusten
Lochdeckschichten vor schädlicher mechanischer Einwirkung. Zum Öffnen der das mindes tens eine Loch überdeckenden Lochdeckschichten beinhaltet der Verschluss häufig die Öff nungshilfe. Als solche sind beispielsweise Haken zum Herausreißen mindestens eines Teils der Lochdeckschichten, Kanten oder Schneiden zum Einschneiden der Lochdeckschichten oder Dome zum Durchdrücken der Lochdeckschichten oder eine Kombination aus mindestens zwei davon geeignet. Diese Öffhungshilfen sind häufig mit einem Schraubdeckel oder einer Kappe des Verschlusses, beispielsweise über ein Scharnier, mechanisch gekoppelt, so dass die Öff nungshilfe mit Betätigen des Schraubdeckels oder der Kappe auf die Lochdeckschichten zum Öffnen des geschlossenen Behälters wirken. Gelegentlich werden in der Lachliteratur derartige Verschlusssysteme, beinhaltend ein Loch überdeckende Verbundschichten, dieses Loch über deckende öffhenbare Verschlüsse mit Öffnungshilfen als„overcoated holes“ mit„applied fit- ments“ bezeichnet.
MESSMETHODEN
Die folgenden Messmethoden wurden im Rahmen der Erfindung benutzt. Sofern nichts ande- res angegeben ist wurden die Messungen bei einer Umgebungstemperatur von 23°C, einem Umgebungsluftdruck von 100 kPa (0,986 atm) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % durchgeführt.
Separieren einzelner Schichten
Sollen hierin einzelne Schichten eines Laminats - wie beispielsweise die Polymeraußen schicht, die Barriereschicht, die Polymerinnenschicht oder die Polymerzwischenschicht - un tersucht werden, so wird die zu untersuchende Schicht zunächst wie nachstehend beschrieben aus dem Laminat separiert. Drei Probenstücke des flächenförmigen Verbunds werden zuge schnitten. Hierfür werden, sofern nicht anders angegeben, ungefaltete und ungerillte Bereiche des flächenförmigen Verbunds verwendet. Sofern nicht anders angegeben hab die Proben stücke die Abmessungen 4 cm x 4 cm. Sollten für die vorzunehmende Untersuchung andere Abmessungen der zu untersuchenden Schicht notwendig sein, werden ausreichend große Pro benstücke aus dem Laminat geschnitten. Die Probenstücke werden für 30 Minuten in ein auf 60 °C erwärmtes Essigsäurebad (30 %-ige Essigsäurelösung: 30 Gew.-% CH3COOH, Rest zu
100 Gew.-% H20) eingebracht. Dadurch werden die Schichten voneinander abgelöst. Hier können die Schichten bei Bedarf auch vorsichtig manuell voneinander abgezogen werden. Sollte sich die gewünschte Schicht nicht ausreichend gut ablösen lassen, werden alternativ neue Probenstücke verwendet und diese in einem Ethanolbad (99 %-iges Ethanol) wie oben beschrieben behandelt. Befinden sich auf der zu untersuchenden Schicht (beispielsweise der Polymeraußenschicht oder der Polymerzwischenschicht) Reste der Trägerschicht (insbesonde- re im Fall einer Kartonschicht als Trägerschicht), werden diese mit einer Bürste vorsichtig ent fernt. Aus den drei so präparierten Folien wird je eine Probe mit für die durchzuführende Un tersuchung ausreichender Größe (sofern nicht anders angegeben mit einer Fläche von 4 cm2) ausgeschnitten. Diese Proben werden anschließend bei 23 °C für 4 Stunden gelagert und somit getrocknet. Anschließend können die drei Proben untersucht werden. Sofern nicht anders ange geben ist das Untersuchungsergebnis der arithmetische Mittelwert der Ergebnisse zu den drei Proben.
MFR-Wert
Der MFR-Wert wird gemäß der Norm ISO 1133-1 :20l2, Verfahren A (Massebestimmungsver fahren), sofern nicht anders genannt bei l90°C und 2,16 kg) gemessen.
Dichte
Die Schmelztemperatur wird anhand der DSC Methode ISO 11357-1, -5 bestimmt. Die Gerä tekalibrierung erfolgt gemäß den Herstellerangaben anhand folgender Messungen:
Temperatur Indium - Onset Temperatur,
Schmelzwärme Indium,
Temperatur Zink - Onset Temperatur.
Die aufgenommene Messkurve kann mehrere lokale Maxima (Schmelzpeaks), also mehrere Schmelztemperaturen, aufweisen. Wird hierin eine Schmelztemperatur oberhalb eines be stimmten Werts gefordert, ist diese Bedingung erfüllt, wenn eine der gemessenen Schmelztem peraturen oberhalb dieses Wertes liegt. Wird hierin auf eine Schmelztemperatur einer Poly-
merschicht, einer Polymerzusammensetzung oder eines Polymers referenziert, so ist im Falle mehrerer gemessener Schmelztemperaturen (Schmelzpeaks), sofern nicht anders angegeben, stets die höchste Schmelztemperatur gemeint.
Viskositätszahl von PA
Die Viskositätszahl von PA wird nach der Norm DIN EN ISO 307 (2013) in 95% Schwefel- säure gemessen.
Molekulargewichtsverteilung
Die Molekulargewichtsverteilung wird nach der Gelpermeationschromatographie mittels Lichtstreuung: ISO 16014-3/-5 (2009-09) gemessen.
Feuchtegehalt des Karton
Der Feuchtegehalt des Karton wird nach der Norm ISO 287:2009 gemessen.
Haftung
Zur Bestimmung der Haftung zweier benachbarter Schichten werden diese auf ein 90° Peel Test Gerät, beispielsweise der Firma Instron„ German rotating wheel fixture“, auf einer dreh baren Walze fixiert, die sich während der Messung mit 40 mm/min dreht. Die Proben wurden zuvor in 15 mm breite Streifen zugeschnitten. An einer Seite der Probe werden die Lagen von einander gelöst und das abgelöste Ende in eine senkrecht nach oben gerichtete Zugvorrichtung eingespannt. An der Zugvorrichtung ist ein Messgerät zum Bestimmen der Zugkraft ange bracht. Beim Drehen der Walze wird die Kraft gemessen, die nötig ist, um die Lagen vonein ander zu trennen. Diese Kraft entspricht der Haftung der Schichten zueinander und wird in N/l5 mm angegeben. Die Trennung der einzelnen Schichten kann beispielsweise mecha nisch, oder durch eine gezielte Vorbehandlung, beispielsweise durch Einweichen der Probe für 3 min in 60 °C warmer, 30 %-iger Essigsäure erfolgen.
Nachweis von Farbmitteln
Ein Nachweis von organischen Farbmitteln kann entsprechend der in„Industrial Organic Pig ments, Third Edition.“ (Willy Herbst, Klaus Hunger Copyright © 2004 WILEY-VCH Verlag
GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3-527-30576-9) beschriebenen Methoden durchgeführt werden.
Biobasierter Kohlenstoffanteil
Ob und zu welchem Anteil der Kohlenstoffanteil des Polymers P, der Polymeraußenschicht oder der Polymeraußenzusammensetzung biobasiert ist, wird gemäß der Norm ASTM D6866- 12 Method B bestimmt.
Die Sauerstoffpermeationsrate wird gemäß der Norm ASTM D3985-05 (2010) bestimmt. Die zu untersuchende Probe wird, sofern nicht anders bestimmt, aus einem nicht gerillten und nicht gefalteten Bereich des Laminats entnommen. Ferner wird die zu untersuchende Probe mit der in dem Laminat nach außen weisenden Seite dem Testgas zugewandt getestet. Die Fläche der Probe beträgt 50 cm2. Die Messungen werden bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C, ei- nem Umgebungsluftdruck von 100 kPa (0,986 atm) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % durchgeführt. Das Prüfgerät ist ein Ox-Tran 2/22 von Mocon, Neuwied, Deutschland. Die Messung wird ohne Luftdruckkompensation durchgeführt. Für die Messungen werden Proben mit der Umgebungstemperatur verwendet. Weitere Einstellungen und Einflussfaktoren für die Messung - insbesondere die übrigen unter Punkt 16 der Norm ASTM D3985-05 (2010) aufge- führten - sind durch das verwendete Messgerät bzw. die ordnungsgemäße Verwendung und Wartung dessen gemäß Handbuch des Herstellers vorgegeben.
Elastizitätsmodul (in erster und weiterer Richtung)
Der Elastizitätsmodul wird mittels Zugversuch mit einer Universal Zugprüfmaschine Tira test 28025 (Tira GmbH; Eisfelder Straße 23/25; 96528 Schalkau, Deutschland; Kraftaufnehmer: 1 kN) bestimmt. Dazu wird zunächst die zu untersuchende Polymerschicht wie oben beschrieben aus dem Verbund separiert. Hier werden 10 Proben mit den Abmessungen 15 mm x 40 mm hergestellt. Es werden jeweils 5 der Probenstücke in der ersten Schichtrichtung und 5 in der weiteren Schichtrichtung vermessen. Für die jeweilige Messung wird das Probenstück in der zu untersuchenden Schichtrichtung in die Zugprüfmaschine eingespannt. Die Prüfgeschwin digkeit beträgt Vl=l00 mm/min. Für jede Schichtrichtung wird der arithmetische Mittelwert
aus den für die 5 Proben erhaltenen Werten gebildet. Es werden die Elastizitätsmodule in der ersten Schichtrichtung und der weiteren Schichtrichtung erhalten.
Neck-In
Beim Extrusionsbeschichten mit der Polymeraußenzusammensetzung bezeichnet der Neck-In- Wert die Einschnürung des durch die Polymeraußenzusammensetzung gebildeten Polymer films zwischen Extruderdüsenaustritt und Substrat, also flächenförmigem Verbundvorläufer, auf jeder Seite des Films. Für die Messung beträgt der Abstand zwischen Extruderdüsenaustritt und Film 15 cm. Die Einschnürung berechnet sich aus der Differenz zwischen der Düsenbreite und der Filmbreite auf dem Substrat, beides in mm. Je kleiner der Wert, desto einfacher lassen sich breite Substrate beschichten und die Produktionsanlage lässt sich somit effektiver nutzen. Zur Bestimmung des Neck-In-Werts wird die Breite des Films auf dem Substrat gemessen und nach folgender Formel gerechnet:
wobei a die Düsenbreite in mm, und b die Filmbreite auf Substrat in mm sind. Die Düsenbreite a ist hier die längste Ausdehnung des Extruderdüsenschlitzes.
Intrinsische Viskosität
Die intrinsische Viskosität wird gemäß der ASTM D4603-03 bestimmt.
Scherviskosität
Ausführliche Erklärungen zu den rheologischen Methoden findet man u.a. in„The Rheology Handbook: For Users of Rotational and Oscillatory Rheometers, 2nd revised edition“ (ISBN 3-87870-174-8). Die scherrheologischen Messungen werden in Oszillationsversuchen mit ei- nem Rheometer Discovery HR-3 der Fa. TA Instruments mit einer Platte-Platte Geometrie mit einem Durchmesser von 25 mm durchgeführt. Wird sich hierin auf die Scherviskosität einer Polymerschicht oder einer Polymerzusammensetzung bezogen, ist also stets die mittels Platte- Platte Geometrie messbare dynamische Scherviskosität gemeint.
Bestimmungen der Scherviskosität des Polyethylenterephthalat bzw. dessen Derivate:
Zunächst wird die Probe im Messgerät konditioniert. Hierzu wird die Probe für 5 min bei der Messtemperatur (BioPET: 270°C; rPET auf 260 °C) und einem Platenabstand von 1750 pm aufgeschmolzen und anschließend der zwischen den Platten hervorgequollene Überstand ent fernt. Die Probenhöhe (Messspalt) während der Messung beträgt 1700 pm. Zunächst wird ein Amplitudensweep mit stufenförmiger Erhöhung der Deformation von 0,1 % bis 100 % und bei einer konstanten Kreisfrequenz von 0,2 rad/s durchgeführt, um den linear-viskoelastische Be- reich (LVE) zu ermitteln. In diesem Bereich sind die rheologischen Eigenschaften unabhängig von der Deformation, so dass eine für den Frequenzsweep geeignete Deformation ermittelt werden kann. Der Frequenzsweep wird dann bei einer Deformation von 4 % und einem Kreis frequenz-Bereich von 0,1 bis 100 rad/s abgefahren wird.
Bestimmungen der Scherviskosität der Polymilchsäure bzw. derer Derivate:
Zunächst wird die Probe im Messgerät konditioniert. Hierzu wird die Probe für 5 min bei der Messtemperatur von l95°C und einem Plattenabstand von 1750 pm aufgeschmolzen und an schließend der zwischen den Platten hervorgequollene Überstand entfernt. Die Probenhöhe (Messspalt) während der Messung beträgt 1700 pm. Zunächst wird ein Amplitudensweep mit stufenförmiger Erhöhung der Deformation von 0,1 % bis 100 % und bei einer konstanten Kreisfrequenz von 0,2 rad/s durchgeführt, um den linear-viskoelastische Bereich (LVE) zu ermitteln. In diesem Bereich sind die rheologischen Eigenschaften unabhängig von der Defor mation, so dass eine für den Frequenzsweep geeignete Deformation ermittelt werden kann. Der Frequenzsweep wird dann bei einer Deformation von 1 % und einem Kreisfrequenz-Bereich von 0,1 bis 100 rad/s abgefahren wird.
Es werden jeweils drei Proben gemessen, um die Reproduzierbarkeit der Versuche zu gewähr leisten.
Haftfestigkeit Farbe
Unter der Haftfestigkeit einer Farbschicht wird eine Widerstandsfähigkeit der Farbschicht ge gen beim Abreißen eines Klebestreifens von der Oberfläche der Farbschicht auftretende Kräfte
verstanden. Im Test wird als Klebestreifen Tesaband des Typs 4104, 20 mm breit vom Herstel- ler Beiersdorf AG, Hamburg, eingesetzt. Die zu testende Probe wird mit der Farbschicht nach oben auf einen harten, glatten und ebenen Untergrund gelegt. Je Prüfdurchgang wird ein Strei- fen des Tesabands 4104 mindestens über eine Länge von 30 mm auf die äußere Schicht ge klebt und gleichmäßig mit dem Daumen angedrückt. Die Prüfung erfolgt innerhalb von 30 Sekunden nach dem Aufkleben des Tesafilms. Längere Verweildauern auf der äußeren Schicht können zu abweichenden Ergebnissen führen. Die Prüfung erfolgt in dem entweder
a) Der Klebestreifen ruckartig im Winkel von 90° abgezogen wird, oder
b) Der Klebestreifen langsam und schälend (in einem Winkel kleiner 45° zur Farb- schicht) abgezogen wird.
Für beide Prüfarten a) und b) werden je 3 Prüfdurchgänge an unterschiedlichen Stellen der Farbschicht durchgeführt. Die Ergebnisse werden an Hand der folgenden Skala mit dem blo- ßen Auge bewertet. Dabei werden die Ergebnisse von 1 zu 5 besser:
5 - Farbschicht zieht nicht ab
4 - Farbschicht zieht an einzelnen Stellen punktförmig ab
3 - Farbschicht zieht an einzelnen Stellen deutlich ab
2 - Farbschicht zieht in größeren Flächen ab
1 - Farbschicht zieht vollständig ab, bezogen auf die Fläche des Klebestreifens
Aus diesen 6 Ergebnissen wird der arithmetische Mittelwert gebildet, welcher dem Ergebnis der Messung entspricht.
Biologische Abbaubarkeit
Die biologische Abbaubarkeit wird nach der Norm DIN EN 13432 getestet. Gemäß dieser Norm bedeutet biologische Abbaubarkeit, dass sich ein Material nach einer festgeschriebenen Zeit unter definierten Temperatur-, Sauerstoff und Feuchtebedingungen in der Anwesenheit von Mikroorganismen oder Pilzen zu mehr als 90 % zu Wasser, Kohlendioxid (C02) und Bio- masse abgebaut haben muss.
Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele und Zeichnungen genauer dargestellt, wobei die Beispiele und Zeichnungen keine Einschränkung der Erfindung bedeuten. Ferner sind die Zeichnungen sofern nicht anders angegeben nicht maßstabsgetreu. Laminataufbau
Für die Beispiele (erfindungsgemäß) und Vergleichsbeispiele (nicht erfindungsgemäß) werden Laminate mit dem in der untenstehenden Tabelle 1 angegebenen Schichtaufbau jeweils durch ein Schichtextrusions verfahren vorbereitet.
Tabelle 1 : Aufbau der Laminate der Beispiele und der Vergleichsbeispiele
Komposition der Polymeraußenschicht
In der Tabelle 2 ist für jedes Beispiel und Vergleichsbeispiel das für die Polymeraußenschicht bzw. die Polymeraußenzusammensetzung, aus der die Polymeraußenschicht erhalten wird, verwendete Polymer angegeben. Dieses bildet jeweils zu 100 Gew.-% die Polymeraußen schicht bzw. die Polymeraußenzusammensetzung.
Tabelle 2: Komposition der Polymeraußenschicht und deren Schmelztemperatur in den Lami naten der Beispiele und der Vergleichsbeispiele
Die in den Beispielen 1 bis 4 für die Polymeraußenschicht verwendeten Polymere werden durch das nachstehend beschriebene Behandeln aus den in Tabelle 2 angegebenen kommerziell erhältlichen Basispolymeren erhalten.
Tabelle 3: kommerziell erhältliche Polymere, welche im Rahmen der Beispiele als Basispoly- mere eingesetzt werden, und für diese zur Behandlung geeignete Kettenmodifizierer mit deren Dosierung in Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Basispolymers, sowie die zur Extrusion des erhaltenen behandelten Polymers verwendete Temperatur
Aus den in Tabelle 3 angegebenen unbehandelten Basispolymeren werden durch Behandlung mit dem jeweils dazu angegebenen Kettenmodifizierer in der ebenfalls angegebenen Dosie- rung behandelte Polymere hergestellt. Diese Behandlung erfolgt jeweils in dem für die Herstel- lung der Laminate verwendeten Extrusionsbeschichtungsanlage. Hierfür werden Basispolymer und Kettenmodifizierer zusammen in den Extruder gegeben und die Extrusion bei der in Ta belle 3 aufgeführten Temperatur durchgeführt. Das so erhaltene behandelte Polymer wird gra nuliert und steht somit für die unten beschriebene Schmelzextrusionsbeschichtung zur Herstel lung der Laminate zur Verfügung. Auch diese Extrusionsbeschichtung erfolgt bei Einsatz eines der wie oben beschrieben erhaltenen behandelten Polymere mit der in Tabelle 3 angegebenen Extrusionstemperatur.
In den untenstehend Auswertungen bedeutetet„++“ stets ein vorteilhafteres Ergebnis als„+“, „+“ ein vorteilhafteres Ergebnis als und ein vorteilhafteres Ergebnis als Laminatherstellung
Die Herstellung der Laminate erfolgt mit einer Extrusionsbeschichtungsanlage der Firma Da vis Standard. Hierbei liegt die Extrusionstemperatur, sofern zum Zwecke der Behandlung mit dem Kettenmodifizierer nicht anders angegeben, in einem Bereich von ca. 280 bis 330°C. Im
ersten Schritt wird die Trägerschicht je herzustellendem Behälter mit einem Ausgieß loch ver sehen und danach die Polymeraußenschicht auf die Trägerschicht aufgebracht. Im zweiten Schritt wird die Polymerzwischenschicht zusammen mit der angrenzenden Haftvermittler schicht und der Barriereschicht auf die vorher mit der Polymeraußenschicht beschichteten Trä- gerschicht aufgebracht. Im letzten Schritt wird die Polymerinnenschicht zusammen mit der an grenzenden Haftvermittlerschicht auf die Barriereschicht aufgebracht. Zum Aufbringen der einzelnen Schichten werden die Polymere oder Polymerblends in einem Extruder aufge schmolzen. Beim Aufbringen eines Polymers oder Polymerblends in einer Schicht wird die entstandene Schmelze über einen Feedblock in eine Düse überführt und auf die Trägerschicht extrudiert. Beim Aufbringen von mehreren Polymeren oder Polymerblends in einer Schicht werden die entstandenen Schmelzen über einen Feedblock zusammengeführt und dann ge meinsam auf die Trägerschicht extrudiert. Gemäß den oben angegebenen Methoden werden der MFR bzw. die intrinsische Viskosität der zur Erzeugung der Polymeraußenschicht verwen deten Polymeraußenzusammensetzung sowie deren Neck-In beim Extrusionsbeschichten er- mittelt. Ferner wird das sogenannte Kantenflattem (edge waving) der Polymeraußenzusam mensetzung beim Extrusionsbeschichten bewertet. Je weniger ausgeprägt dieses Phänomen auftritt, desto vorteilhafter, da eine glattere und homogenere Polymeraußenschicht über die Substratfläche erhalten wird. Ist das Edge Waving zu stark ausgeprägt, kann der Neck-In nicht sinnvoll bestimmt werden. Die Ergebnisse der vorstehenden Untersuchungen zur Verarbeitbar- keit der Polymeraußenzusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind in Ta belle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4: Eigenschaften zur Verarbeitbarkeit der Polymeraußenzusammensetzungen der Bei- spiele und Vergleichsbeispiele mittels Schmelzextrusionsbeschichtung
Maßgebliche Aspekte der Umweltverträglichkeit eines Laminats und der daraus hergestellten Behälter sind die Erzeugung der zur Herstellung des Laminats verwendeten Materialien, aber auch die Verwertbarkeit dieser Materialien nach der Entsorgung der Behälter. Hierin wird der biobasierte Kohlenstoffanteil der Polymeraußenschicht als ein Maß für den Anteil, zu dem das Polymer der jeweiligen Polymeraußenschicht aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wur de, also ein Maß für die Umweltverträglichkeit der Erzeugung des verwendeten Polymers ver- wendet. Der biobasierte Kohlenstoffanteil wird nach Separieren der Polymeraußenschicht aus dem Laminat gemäß der oben beschrieben Methode bestimmt. Zur Bewertung der Umweltver träglichkeit ist ferner die Verwertbarkeit der verwendeten Polymere nach beendeter Behälter nutzung zu betrachten. Eine umweltverträgliche Verwertung kann durch biologisches Abbauen des Materials oder durch chemisches Rezyklieren erfolgen. Die biologische Abbaubarkeit wird gemäß der oben angegebenen Messmethode getestet. Chemische Rezyklierbarkeit bedeutet, dass das Material chemisch so in seine Einzelbestandteile zerlegt werden kann, dass diese zur Produktion eines neuen Materials mittels Polymerisation zur Verfügung stehen. Ergebnisse zu den 3 vorstehend diskutierten Aspekten der Umweltverträglichkeit der Polymeraußenschichten der Laminate der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind in der untenstehenden Tabelle 5 zu- sammengefasst.
Ferner werden die wie oben beschrieben hergestellten Laminate der Beispiele und Vergleichs beispiele auf der Polymeraußenschicht im Tiefdruckverfahren mit einem Dekor bedruckt. Hierzu wird ein Dekor mit 60 Rasterpunkten pro cm und einem Flächendeckungsgrad von 30 % verwendet. Vor dem Bedrucken wird die zu bedruckende Polymeraußenschicht keiner Be handlung zur Verbesserung der Farbhaftung, wie beispielsweise einer Corona-Behandlung, un terzogen. An den bedruckten Laminaten wird die oben zur Haftfestigkeit der Farbe angegebene
Untersuchung durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind ebenfalls in der Ta belle 5 angegeben.
Tabelle 5: Eigenschaften der Polymeraußenschichten der Laminate der Beispiele und der Vergleichsbeispiele
Behälterherstellung
In die wie oben beschrieben erhaltenen bedruckten Laminate werden auf der Außenseite (Seite der Polymeraußenschicht) Rillungen, insbesondere Längsrillungen, eingebracht. Hierbei wird für jeden aus dem Laminat herzustellenden Behälter ein Rillmuster eingebracht. Weiterhin wird das gerillte Laminat in Zuschnitte für einzelne Behälter zerteilt, wobei jeder Zuschnitt eines der obigen Löcher beinhaltet. Durch Falten entlang der 4 Längsrillungen eines jeden Zu- schnitts und Versiegelung überlappender Faltflächen durch Wärmeeintrag wird jeweils ein mantelförmiger Behältervorläufer der in Figur 5 gezeigten Form mit einer Längsnaht erhalten. Aus diesem Mantel wird in einer Standardfüllmaschine CFA 712, SIG Combibloc, Linnich ein geschlossener Behälter der in Figur 7 gezeigten Form (Brick-Typ) erzeugt. Hierbei wird ein Bodenbereich durch Falten erzeugt und durch Wärmesiegeln verschlossen. Damit entsteht ein oben offener Becher. Der Becher wird mit Wasserstoffperoxid sterilisiert. Ferner wird der Be- cher mit Wasser befällt. Durch Falten und Ultraschallsiegeln wird der Kopfbereich des Be- chers, welcher das Loch beinhaltet, verschlossen und so ein geschlossener Behälter erhalten.
Zum Autoklavieren wird ein Rotationsautoklave mit gleichen Behältern eines einzelnen Bei- spiels oder Vergleichsbeispiels gefüllt. Das Autoklavieren erfolgt in dem Rotationsautoklaven in einer feuchten Wasserdampfatmosphäre. Das Autoklavieren beinhaltet eine Aufwärmphase von 13 min, eine Haltezeit von 42 min bei 125 °C und eine Abkühlphase von 25 min. Der Kammerdruck liegt bei 2,6 bar und die Rotation erfolgt mit 3 Umdrehungen / min. Anschlie- ßend werden die autoklavierten Behälter mit dem bloßen Auge auf Beschädigungen des ge druckten Dekors sowie auf ein Aneinanderkleben mehrerer Behälter untersucht. Diese beiden Eigenschaften werden als„Autoklavierbarkeit“ zusammengefasst. Die Auswertung erfolgte gemäß folgender Skala. Die Messergebnisse hierzu sind in Tabelle 6 angegeben.
++: keine mit dem bloßen Auge sichtbaren Beschädigungen des Dekors sowie kein Anein anderkleben von Behältern
+: leichte, mit dem bloßen Auge kaum sichtbare Beschädigungen des Dekors sowie kein
Aneinanderkleben von Behältern
starke mit dem bloßen Auge sichtbare Beschädigung des Dekors
Aneinanderkleben von Behältern
Tabelle 6: Autoklavierbarkeit der Behälter der Beispiele und Vergleichsbeispiele
Es zeigen jeweils sofern nicht anders in der Beschreibung oder der jeweiligen Figur angegeben schematisch und nicht maßstabsgetreu:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen flächenförmigen Verbunds im Querschnitt;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren erfmdungsge- mäßen flächenförmigen Verbunds im Querschnitt;
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds;
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Behältervorläufers;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behältervorläufers;
Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines geschlossenen Behälters;
Figur 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen geschlossenen Be- hälters; und
Figur 8 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Scherviskosität von der Scherfrequenz für unbehandeltes und behandeltes Globio® BCB80 von FKUR
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen flä chenförmigen Verbunds 100 im Querschnitt. Der flächenförmige Verbund 100 besteht aus folgenden Schichten einer Schichtfolge in Richtung von einer Außenseite 101 des flächenför migen Verbunds 100 zu einer Innenseite 102 des flächenförmigen Verbunds 100: einer Poly meraußenschicht 103, einer Trägerschicht 104, einer Barriereschicht 105 und einer Polymerin- nenschicht 106. Die Trägerschicht 104 ist eine Kartonschicht mit der Bezeichnung Stora Enso Natura T Duplex mit Doppelstrich (Scott-Bond- Wert 200 J/m2, Restfeuchte 7,5 %). Die Barrie reschicht 105 besteht aus EVOH, erhältlich als EVAL L171B von Kuraray, Düsseldorf, Deutschland. Die Polymeraußenschicht beinhaltet einen Polyester. Hier besteht die Polymerau ßenschicht 103 aus einem Polyester, der durch Behandeln eines der in Tabelle 3 angegebenen Basispolymere mit dem dazu angegebenen Kettenverlängerer erhalten wird. Die Polymerin- nenschicht 106 besteht aus einem Blend aus 65 Gew.-% LDPE 19N430 von Ineos GmbH, Köln, Deutschland und 35 Gew.-% Eltex 1315 AZ von Ineos GmbH, Köln, Deutschland.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren erfindungsgemä ßen flächenförmigen Verbunds 100 im Querschnitt. Der flächenförmige Verbund 100 besteht aus folgenden Schichten einer Schichtfolge in Richtung von einer Außenseite 101 des flächen- formigen Verbunds 100 zu einer Innenseite 102 des flächenförmigen Verbunds 100: einem Farbauftrag 201, der ein vierfarbiges Dekor bildet, einer Polymeraußenschicht 103, einer Trä gerschicht 104, einer Polymerzwischenschicht 202, einer ersten Haftvermittlerschicht 203, einer Barriereschicht 105, einer zweiten Haftvermittlerschicht 204, und einer Polymerinnen- schicht 106. Die Trägerschicht 104 ist eine Kartonschicht mit der Bezeichnung Stora Enso Natura T Duplex mit Doppelstrich (Scott-Bond- Wert 200 J/m2, Restfeuchte 7,5 %). Die Barrie reschicht 105 ist eine Aluminiumfolie mit der Bezeichnung EN AW 8079 von Hydro Alumini um Deutschland GmbH. Die Polymeraußenschicht 103 besteht aus einem Polyester, der durch Behandeln eines der in Tabelle 3 angegebenen Basispolymere mit dem dazu angegebenen Ket tenverlängerer erhalten wird. Die Polymerzwischenschicht 202 besteht aus dem LDPE 19N430 von Ineos GmbH, Köln, Deutschland. Die erste Haftvermittlerschicht 203 und die zweite Poly merschicht 204 bestehen jeweils aus dem EAA Escor 6000 der Exxon Mobile Corporation. De Polymerinnenschicht 106 besteht in Richtung von der Barriereschicht 105 zu der Innenseite
102 aus folgenden drei Unterschichten: einer ersten Unterschicht aus 75 Gew.-% HDPE und 25 Gew.-% LDPE jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Unterschicht, einer zwei- ten Unterschicht aus 100 Gew.-% LDPE bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Unter schicht, und einer dritten Unterschicht aus einem Polymerblend, wobei das Polymerblend zu 30 Gew.-% aus einem mPE und zu 70 Gew.-% aus einem LDPE jeweils bezogen auf das Ge- samtgewicht der dritten Unterschicht besteht.
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 300 zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds 100. In einem Verfahrensschritt a) 301 wird ein flächenförmi- ger Verbundvorläufer bereitgestellt. Dieser beinhaltet eine Trägerschicht 104. Ferner wird eine Polymeraußenzusammensetzung, beinhaltend einen Polyester, bereitgestellt. Die Polymerau- ßenzusammensetzung beinhaltet zu mindestens 50 Gew.-% einen Polyester, der durch Behan deln eines der in Tabelle 3 angegebenen Basispolymere mit dem dazu angegebenen Kettenver längerer erhältlich ist. In einem Verfahrensschritt b) 302 wird die Trägerschicht 104 mittels Schmelzextrusionsbeschichten mit der Polymeraußenzusammensetzung überlagert. Demnach ist die Polymeraußenzusammensetzung bei dem Überlagern flüssig. Durch das Schmelzextru sionsbeschichten wird eine die Trägerschicht 104 überlagernde Polymeraußenschicht aus der Polymeraußenzusammensetzung erhalten.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 400 zum Herstellen eines Behältervorläufers 500. In einem Verfahrensschritt a. 401 wird ein Zuschnitt des flächen- förmige Verbunds 100 der Figur 2 bereitgestellt. Dieser Zuschnitt beinhaltet einen ersten Längsrand und einen weiteren Längsrand. In einem Verfahrensschritt b. 402 wird der Zu schnitt gefaltet. In einem Verfahrensschritt c. 403 werden der erste Längsrand und der weitere Längsrand aufeinander gepresst und durch Wärmesiegeln miteinander verbunden. Somit wird eine Längsnaht 502 erhalten. Gemäß dem vorgehend Beschriebenen wird der Behältervorläu fer 500 nach Figur 5 hergestellt.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behältervorläufers 500. Der Behältervorläufer 500 beinhaltet einen Zuschnitt des flächenförmigen Verbunds 100 der Figur 1 mit 4 Längsfaltungen 501, welche jeweils eine Längskante 501 bilden. In dem Behäl-
tervorläufer 500 weist die Außenseite 101 des flächenförmigen Verbunds 100 nach außen. Der Behältervorläufer 500 ist mantelförmig und beinhaltet eine Längsnaht 502, in der ein erster Längsrand und ein weiterer Längsrand des flächenförmigen Verbunds 100 miteinander versie- gelt sind. Ferner beinhaltet der Behältervorläufer 500 ein Loch 505 in der Trägerschicht 104. Das Loch 505 ist mit der Polymeraußenschicht 103 (nicht gezeigt), der Polymerzwischen schicht 202 (nicht gezeigt), der Barriereschicht 105, und der Polymerinnenschicht 106 (nicht gezeigt) als Lochdeckschichten überdeckt. Durch Falten entlang von Rillungen 506 und Ver binden von Faltbereichen in einem Kopfbereich 503 und einem Bodenbereich 504 des Behäl tervorläufers 500 ist ein geschlossener Behälter 700 erhältlich. Ein solcher geschlossener Be hälter 700 ist in Figur 7 dargestellt.
Figur 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 600 zum Herstellen eines geschlossenen Behälters 700. In einem Verfahrensschritt A. 601 wird der Behältervorläu fer 500 nach Figur 5 bereitgestellt. In einem Verfahrensschritt B. 602 wird ein Bodenbereich 504 des Behältervorläufers 500 durch Falten des flächenförmigen Verbunds 100 geformt. In einem Verfahrensschritt C. 603 wird der Bodenbereich 504 durch Siegeln mit Heißluft einer Temperatur von 300°C verschlossen. In einem Verfahrensschritt D. 604 wird der Behältervor läufer 500 mit einem Nahrungsmittel 701 befällt und in einem Verfahrensschritt E. 605 wird der Behältervorläufer 500 in einem Kopfbereich 503 unter Erhalten des geschlossenen Behäl ters 700 der Figur 7 durch Siegeln verschlossen. In einem Verfahrensschritt F. 606 wird der geschlossene Behälter 700 mit einer Öffnungshilfe 702 verbunden.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen geschlossenen Behälters 700. Der geschlossene Behälter 700 wurde aus dem Behältervorläufer 500 nach Figur 5 herge stellt. Der geschlossene Behälter 700 beinhaltet ein Nahrungsmittel 701 und weist 12 Kanten 501 auf. Ferner ist der geschlossene Behälter 700 mit einem Deckel mit einer Öffnungshilfe 702 verbunden, welcher das Foch 505 auf der Außenseite 101 des flächenförmigen Verbunds 100 überdeckt. Hier beinhaltet der Deckel 702 in seinem Inneren ein Schneidwerkzeug als Öff nungshilfe.
Figur 8 zeigt ein Diagramm zur Abhängigkeit der Scherviskosität in Pa s 802 von der Scher frequenz in rad/s 801 für unbehandeltes und behandeltes Globio® BCB80 von FKUR. Das be- handelte Globio® BCB80 wird im obigen Beispiel 3 erfindungsgemäß als Polyester für die Po- lymeraußenschicht 103 verwendet. Zu den Beispielen oben ist ferner angegeben wie aus dem unbehandelten Globio® BCB80 als Basispolymer das behandelte Globio® BCB80 zur Verwen dung als Polymeraußenschicht 103 erhalten wird. In der Figur 8 sind für die Messkurve 807 des behandelten Globio® BCB80 im Diagramm zudem die erste Scherviskosität 805 bei der ersten Scherfrequenz 803 und die weitere Scherviskosität 806 bei der weiteren Scherfrequenz 804 gekennzeichnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Kurve 807 eine deutlich stärke Scherverdünnung als die Kurve 808 des unbehandelten Globio® BCB80 im Bereich von der ersten Scherfrequenz 803 von 0,1 rad/s bis zur weiteren Scherfrequenz 804 von 100 rad/s zeigt. Ferner ist die Kurve 807 in diesem Bereich eine nichtlineare streng monoton fallend Kurve, deren Steigung abnimmt.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN erfindungsgemäßer flächenförmiger Verbund
Außenseite
Innenseite
Polymeraußenschicht
Trägerschicht
Barriereschicht
Polymerinnenschicht
Farbauftrag
Polymerzwischenschicht
erste Haftvermittlerschicht
zweite Haftvermittlerschicht
erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds Verfahrensschritt a)
Verfahrensschritt b)
erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Behältervorläufers Verfahrensschritt a.
Verfahrensschritt b.
Verfahrensschritt c.
erfindungsgemäßer Behältervorläufer
Längsfaltung / Kante
Längsnaht
Kopfbereich
Bodenbereich
Loch
Rillung
erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines geschlossenen Behälters Verfahrensschritt A.
Verfahrensschritt B.
Verfahrensschritt C.
Verfahrensschritt D.
Verfahrensschritt E.
Verfahrensschritt F.
erfindungsgemäßer Behälter
Nahrungsmittel
Deckel mit Öffhungshilfe
Scherfrequenz in rad/s
Scherviskosität in Pa s
erste Scherfrequenz
weitere Scherfrequenz
erste Scherviskosität
weitere Scherviskosität
Messergebnisse für behandeltes Globio® BCB80 (PET), FKUR Messergebnisse für unbehandeltes Globio® BCB80 (PET), FKUR
Claims
1. Ein flächenförmiger Verbund (100), beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite (101) des flächenförmigen Verbunds (100) zu einer In nenseite (102) des flächenförmigen Verbunds (100)
a) eine Polymeraußenschicht (103),
b) eine Trägerschicht (104), und
c) eine Barriereschicht (105),
wobei die Polymeraußenschicht (103) einen Polyester beinhaltet.
2. Der flächenförmige Verbund (100) nach Anspruch 1, wobei der Polyester ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polylactid (PLA), einem Polyhydroxyalkanoat, und einem Polyalkylenterephthalat, oder aus einer Kombination von mindestens zwei davon.
3. Der flächenförmige Verbund (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Polymeraußen schicht (103) mittels Schmelzbeschichten eines flächenförmigen Verbundvorläufers er halten wurde.
4. Ein Verfahren (300), beinhaltend als Verfahrensschritte
a) Bereitstellen
i) eines flächenförmigen Verbundvorläufers, beinhaltend eine Trägerschicht (104), und
ii) einer Polymeraußenzusammensetzung; und
b) Überlagern der Trägerschicht (104) mit der Polymeraußenzusammensetzung auf ei ner ersten Seite der Trägerschicht (104) unter Erhalt einer die Trägerschicht (104) überlagernden Polymeraußenschicht (103);
wobei das Verfahren (300) weiter ein Überlagern der Trägerschicht (104) auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht (104) mit einer Barriereschicht (105) beinhaltet;
wobei die Polymeraußenzusammensetzung einen Polyester beinhaltet.
5. Das Verfahren (300) nach Anspruch 4, wobei die Polymeraußenzusammensetzung bei dem Überlagern in dem Verfahrensschritt b) (302) flüssig ist.
6. Das Verfahren (300) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Überlagern in dem Verfah rensschritt b) (302) ein Schmelzextrusionsbeschichten mit der Polymeraußenzusam mensetzung beinhaltet.
7. Ein flächenförmiger Verbund (100), erhältlich durch das Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 4 bis 6.
8. Ein Behältervorläufer (500), beinhaltend mindestens einen flächenförmigen Bereich des flächenförmigen Verbunds (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder 7.
9. Ein Behälter (700), beinhaltend mindestens einen flächenförmigen Bereich des flächen förmigen Verbunds (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder 7.
10. Ein Verfahren (400), beinhaltend als Verfahrensschritte
a. Bereitstellen mindestens eines flächenförmigen Bereichs des flächenförmigen Ver bunds (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder 7, der mindesten eine flächen- förmige Bereich beinhaltend einen ersten Längsrand und einen weiteren Längsrand; b. Falten des mindestens einen flächenförmigen Bereichs; und
c. Kontaktieren und Verbinden des ersten Längsrands mit dem weiteren Längsrand unter Erhalt einer Längsnaht (502).
11. Ein Behältervorläufer (500), erhältlich durch das Verfahren (400) nach Anspruch 10.
12. Ein Verfahren (600), beinhaltend als Verfahrensschritte
A. Bereitstellen des Behältervorläufers (500) nach Anspruch 8 oder 11;
B. Bilden eines Bodenbereichs (504) des Behältervorläufers (500) durch Falten des flächenförmigen Bereichs;
C. Verschließen des Bodenbereichs (504);
D. Befüllen des Behältervorläufers (500) mit einem Nahrungsmittel (701); und
E. Verschließen des Behältervorläufers (500) in einem Kopfbereich (503) unter Erhalt eines geschlossenen Behälters (700).
13. Ein geschlossener Behälter (700), erhältlich durch das Verfahren (600) nach Anspruch
12.
14. Eine Verwendung des flächenförmigen Verbunds (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder 7 zu einem Herstellen eines Nahrungsmittelbehälters.
15. Eine Verwendung eines Extruders zu einem Reagieren eines Basispolymers mit einem Kettenmodifizierer unter Erhalt eines Polymers P und zum Herstellen eines flächenför- migen Verbunds (100) für einen Nahrungsmittelbehälter mittels Schmelzextrusionsbe- schichten mit dem Polymer P.
16. Eine Verwendung eines Kettenmodifizierers zu einem Herstellen eines flächenförmi- gen Verbunds (100) für einen Nahrungsmittelbehälter.
17. Eine Verwendung einer Mischung, beinhaltend ein Basispolymer und einen Kettenmo- difizierer, zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds (100) für einen Nahrungs- mittelbehälter.
18. Eine Verwendung eines Basispolymers zum Herstellen eines flächenförmigen Ver bunds (100) für einen Nahrungsmittelbehälter mittels eines Reagierens des Basispoly- mers mit einem Kettenmodifizierer.
19. Eine Verwendung eines Polyesters zum Herstellen eines flächenförmigen Verbunds (100) für einen Nahrungsmittelbehälter mittels Schmelzextrusionsbeschichten mit dem Polyester.
20. Eine Verwendung eines Polyesters in einer Polymeraußenschicht (103) eines flächen- förmigen Verbunds (100), beinhaltend als einander überlagernde Schichten in Richtung von einer Außenseite (101) des flächenförmigen Verbunds (100) zu einer Innenseite (102) des flächenförmigen Verbunds (100)
a) die Polymeraußenschicht (103),
b) eine Trägerschicht (104), und
c) eine Barriereschicht (105).
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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