DE3210580C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige flexible
hitzeschrumpfbare thermoplastische Verpackungsfolien.
Polyolefine und Polyvinylchlorid können als die beiden
großen Klassen von plastischen Harzen angesehen werden,
aus denen die meisten kommerziell verfügbaren Schrumpf
folien für Verpackungszwecke hergestellt werden. Weitere
Kunststoffklassen, aus denen Schrumpffolien hergestellt
werden können, sind Ionomere, Polyester, Polystyrole und
Polyvinylidenchloride. Die auf dem Markt befindlichen
schrumpfbaren Polyolefine bestehen in der Hauptsache aus
Einschichtfolien aus vernetztem und nichtvernetztem orien
tiertem Polyethylen, orientiertem Polypropylen und orien
tierten Ethylen-Propylen-Copolymeren. Die PVC-Schrumpf
folien sind Einschichtfolien, die aus verschiedenen Poly
vinylchloridformulierungen zusammengesetzt sein können.
Eine kennzeichnende Eigenschaft von Schrumpffolien
besteht darin, unter der Einwirkung von Wärme zu schrumpfen
oder, falls die Folie daran gehindert wird, innerhalb der
Folie eine Schrumpfspannung aufzubauen. Diese Fähigkeit wird
durch die Verpackungsmaschine aktiviert, wenn das verpackte
Produkt durch einen Heißluft- oder Heißwassertunnel geführt
wird. Bei diesem Verfahren wird die Folie um das Produkt ge
schrumpft, wobei eine dichte, transparente Verpackung
entsteht, die sich an die Gestalt des Produktes anpaßt
und ästhetischen Ansprüchen genügt und außerdem die für
Verpackungsmaterialien erforderlichen Funktionen aufweist,
wie Schutz des Produktes vor dem Verlust von Bestandtei
len, vor unberechtigter Entnahme oder vor Beschädigung
beim Handhaben und Verladen. So werden beispielsweise
Spielzeug, Spiele, Sportartikel, Schreibwaren, Grußkarten,
Eisen- und Haushaltswaren, Bürozubehör und Formulare,
Lebensmittel, Schallplatten und industrielle Teile in
solche PVC- oder Polyolefinschrumpffolien verpackt.
Die Herstellung von Schrumpffolien erfordert eine kompli
zierte Ausrüstung einschließlich Extruderlinien mit Mög
lichkeiten zum Recken, mit Bestrahlungsaggregaten, sofern
eine Vernetzung erwünscht ist, mit Spannrahmen, mechanischen
Zentralfaltmaschinen ("centerfolders") und Streifenschnei
dern. Dabei sind bekanntlich das Recken oder Spannen Orien
tierungsprozesse, die bewirken, daß das Material in der
Quer- oder Längsrichtung (Maschinenrichtung) gedehnt wird.
Die Folien werden üblicherweise auf ihren Orientierungstempe
raturbereich erhitzt, der von Polymer zu Polymer verschieden
ist, im allgemeinen aber über der Raumtemperatur und unter
der Schmelztemperatur des betreffenden Polymeren liegt. Nach
dem Recken wird die Folie rasch abgekühlt, um sie abzu
schrecken und auf diese Weise die Moleküle der Folie im
orientierten Zustand einzufrieren. Beim Erhitzen lassen die
Orientierungsspannungen nach, und die Folie beginnt in ihren
ursprünglichen nichtorientierten Zustand zurückschrumpfen.
Die Schrumpffolien auf Basis von PVC und Polyolefinen
haben physikalische Eigenschaften und Leistungskennzahlen,
die in einem weiten Bereich liegen; dazu gehören die
Schrumpfkraft (das ist die Kraft, die eine Folie pro Flächen
einheit ihres Querschnitts während des Schrumpfens ausübt),
der Grad der freien Schrumpfung (d. h. die Verkleinerung
der Oberfläche eines Materials, die auftritt, wenn es
nicht gespannt ist), die Zerreißfestigkeit (d. h. die
maximale Kraft, die auf eine Einheitsfläche der Folie
ausgeübt werden kann, bevor sie zu zerreißen beginnt),
die Siegelbarkeit, die Schrumpftemperaturkurve (d. h.
die Abhängigkeit des Schrumpfens von der Temperatur),
der Beginn des Zerreißens und die Reißfestigkeit (d. h.
die Kraft, bei der die Folie zu zerreißen beginnt und
weiterreißt), optische Eigenschaften (Glanz, Trübung und
Transparenz des Materials) sowie die Dimensionsstabilität
(d. h. die Fähigkeit der Folie, unter verschiedenen Lager
bedingungen ihre ursprünglichen Abmessungen beizubehalten).
Für die Auswahl einer Folie spielen die Folieneigenschaften
eine wesentliche Rolle; die Auswahl hängt von der
Art der Verpackungsanwendung ab und von der Verpackungs
anlage. Ferner müssen Größe, Gewicht, Form und Steifig
keit des Produktes sowie die Anzahl der Bestandteile des
Produktes, andere Verpackungsmaterialien, die zusammen
mit der Folie eingesetzt werden können, und die Art der
zur Verfügung stehenden Verpackungsausrüstung berücksich
tigt werden.
Polyolefine werden besonders erfolgreich bei solchen An
wendungen eingesetzt, bei denen mäßige bis hohe Schrumpf
spannungen bevorzugt werden, ferner bei neuen, automa
tischen Hochleistungsverpackungsmaschinen, bei den Schrumpf-
und Siegelungstemperatur in engeren Bereichen gesteuert
werden. Die Polyolefine sind im allgemeinen sauberer und
hinterlassen weniger Ablagerungen und Rückstände, wodurch
die Lebensdauer der Anlagen verlängert und ihre Wartungs
arbeiten vermindert werden. Die PVC-Folien haben im all
gemeinen bessere optische Eigenschaften, niedrigere Schrumpf
spannungen und lassen sich in viel weiteren Temperaturbe
reichen als die Polyolefine siegeln und schrumpfen. Poly
olefine emittieren in der Regel beim Siegeln keine Gase
und sind in dieser Hinsicht ebenfalls sauberer als PVC-Folien.
Bisher ist es nicht gelungen, mit Polyolefinen in die
Verpackungsanwendungsbereiche der PVC-Folien einzudringen,
bei denen die zu verpackenden Produkte die niedrigeren
Schrumpfspannungen der PVC-Folien benötigen, weil die
Produkte für die Verwendung von Polyolefinen zu zerbrech
lich sind, denn die Polyolefine weisen bis zu viermal
größere Schrumpfspannungen auf als PVC-Folien. Ferner
sind die PVC-Folien die bevorzugten Schrumpffolien, wenn
ältere, manuell zu bedienende Siegelmaschinen und halb
automatische Verpackungsanlagen verwendet werden, bei
denen sehr unterschiedliche Temperaturen auftreten. Auf
älteren, wenig gewarteten Packmaschinen jeder Art werden
PVC-Folien besser verarbeitet als die bisher vorhandenen
Einschicht-Polyolefinfolien, was auf den im allgemeinen
breiteren Schrumpf- und Siegelungstemperaturbereichen
der PVC-Folie beruht. Außerdem ist PVC als Verpackungs
folie oft dann erforderlich, wenn die zu verpackenden
Produkte Scharfkantige und spitze Formen haben, und zwar
aufgrund der hohen Anfangszerreißfestigkeit der PVC-Folie
im Vergleich zu entsprechenden Polyolefinfolien. So ist
eine Kraft von etwa 7 g erforderlich, um eine PVC-Folie
weiter einzureißen, während nur 2 bis 3,5 g erforderlich
sind, um eine typische Einschicht-Polyolefinschrumpffolie
weiter einzureißen.
Der Stand der Technik auf dem Gebiet mehrschichtiger
Schrumpffolien ergibt sich durch die nachfolgend genannten
und erörterten Patentschriften und Literaturstellen:
- 1) In US-PS 33 81 717 (Frederick S. Tyrrell) wird eine geblasene Polypropylen-Schlauchfolie beschrieben, deren Kern- oder Mittelschicht aus einem Etyhlen-Vinylacetat- Copolymeren und deren äußere Schichten aus einem Block copolymeren aus Propylen und Butylen bestehen. In US-PS 35 95 735 (Frederick S. Tyrrell) wird eine ähn liche Mehrschichtenstruktur beschrieben, bei der jedoch die Außenschichten aus linearem Polyethylen bestehen.
- 2) Aus US-PS 36 20 825 (Harald Lohmann et al) ist eine bi axial orientierte Folie aus isotaktischem Polypropylen bekannt, bei der wenigstens eine Oberfläche mit einer Mischung aus isotaktischem und nichtisotaktischem Polypro pylen oder einem Propylen-Ethylen-Copolymeren beschichtet ist.
- 3) Aus US-PS 38 17 821 (J. B. Gallini) ist eine aus drei Schichten bestehende, laminare, siegelbare Verpackungs folie bekannt, bei der die erste Schicht aus einer Mischung von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem zweiten Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren oder mit Poly buten-1 besteht, während die darauf folgende Kernschicht aus Hochdruck-Polyethylen und die dritte Schicht aus einer Mischung aus Hochdruck-Polyethylen und Ethylen- Vinylacetat-Copolymerem besteht
- 4) Aus US-PS 38 21 182 (William G. Baird, jr.) ist ein Verfahren zum Extrudieren eines dreischichtigen Materials aus einer Düse bekannt, wobei die mittlere Schicht aus Saran und die äußeren Schichten aus Polyethylen bestehen. Dieses dreischichtige Material kann bestrahlt und biaxial orientiert werden; danach lassen sich die äußeren Polyethylenschichten abziehen, so daß man eine Saranfolie mit einer glatten Oberfläche erhält.
- 5) In "Modern Packaging Encyclopedia", Dezember 1977, Seiten 37 und 39, sind in den Tabellen "Eigenschaften von Spezialfolien" und "Eigenschaften von Schrumpf- und Streckfolien" ein koextrudiertes Ethylen-Vinylace tat/Polypropylen-Laminat und ein koextrudiertes Poly ethylen/Polypropylen/Niederdruckpolyethylen/Polypro pylen/Niederdruckpolyethylen-Laminat beschrieben, die zwar gestreckt worden sind, jedoch keine Schrumpfeigen schaften aufweisen. Schrumpfeigenschaften von Einschicht- Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen und Ethylen- Vinylacetat-Copolymeren sowie die Eigenschaften von PVC sind in diesen Tabellen zusammengestellt.
- 6) In "Modern Plastics", Februar 1981, Seite 38, wird eine Schrumpffolie beschrieben, deren Schichten aus einem Gemisch aus Ethylen-Propylen-Copolymerem mit Polystyrol besteht, das mit Schichten aus Ethylen-Propylen-Copolyme rem koextrudiert wurde.
- 7) Aus der DE-OS 26 43 498 ist eine heißschrumpfbare mehr schichtige Kunststoffolie für Verpackungszwecke bekannt, die eine als Sperrschicht für Sauerstoff dienende Kernschicht aus hydrolysiertem Ethylen-Vinylacetat- Copolymer und Außenschichten aus Ethylen-Vinylacetat- Copolymer und/oder Polyethylen aufweist.
- 8) Aus der US-PS 41 94 039 ist eine mehrschichtige Poly olefin-Schrumpffolie bekannt, die Oberflächenschichten aus Ethylen-Propylen-Copolymer und eine Kernschicht aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer im Gemisch mit Homo- und Copolymeren des Butylens aufweist. Für eine zufrieden stellende Schmelzverbindung der Schichten ist allerdings eine Modifizierung der Oberflächenschicht mit einer der Komponenten der Kernschicht erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehr
schichtige, flexible, hitzeschrumpfbare Verpackungsfolie
zur Verfügung zu stellen, die eine mit PVC-Schrumpffolien
vergleichbare Schrumpfspannung, gute optische Eigen
schaften, einen breiten Schrumpftemperaturbereich, gute
Siegelbarkeit und gute Weiterreißfestigkeit aufweist,
keine schädlichen Gerüche und korrodierend wirkenden
Substanzen bildet und deren Schichten darüber hinaus
leichter und besser schmelzbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße mehr
schichtige, flexible hitzeschrumpfbare, thermoplastische
Verpackungsfolie gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1
gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Kernschicht 5 bis 50 Gew.-% eines Ethylen-Propylen-Copoly
meren im Gemisch mit 50 bis 95 Gew.-% eines Ethylen-
Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetatgehalt im
Bereich von 4 bis 18 Gew.-% enthält und die Folie eine
Schrumpfspannung im Bereich von 15 bis 20 bar aufweist.
Es wurde nämlich überraschend gefunden, daß durch die
erfindungsgemäße Polyolefin-Mehrschichtfolie eine elasti
sche, thermoplastische Verpackungsfolie mit einer beson
ders vorteilhaften Kombination von Schrumpfspannung, op
tischer Klarheit, Schneidbarkeit, Siegelfähigkeit, Schrumpf
temperaturbereich und Zerreißfestigkeit erhalten wird,
die mit einer Einschicht-Polyolefinfolie nicht erreicht
werden kann. Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie besteht
aus einer Kernschicht aus einem Gemisch von Ethylen-Vinyl
acetat-Copolymerem und einem Ethyl-Propyl-Copolymeren
und aus Außen- oder Oberflächenschichten, die aus einem
Ethylen-Propylen-Copolymeren bestehen. Die Mehrschichtfolie ist
orientiert, so daß sie wenigstens in einer Richtung hitze
schrumpfbar ist, wobei die bevorzugten Bereiche der Streck
verhältnisse bei 4 : 1 (quer)×4 : 1 (längs) bis 7 : 1 (quer) × 7 : 1
(längs) liegen.
Der Vinylacetatgehalt des Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
in der Kernschicht liegt vorzugsweise zwischen 4 und 18 Gew.-%
und stellt etwa 50 bis 95 Gew.-% der Mischung dar.
Die Dicke der Kernschicht beträgt 80 bis 30% der Gesamt
dicke der Mehrschichtfolie, die im Bereich von 12,7 bis
38,1 µm liegt.
Das bevorzugte Material für den Rest der Kernschicht und
für die Oberflächenschichten besteht aus Ethylen-Propylen-
Copolymerem mit einem Ethylgehalt von 1 bis 6 Gew.-%.
Durch die Verwendung von Ethylen-Propylen-Copolymerem sowohl
für die Kernschicht als auch für die Oberflächenschichten wird
eine gesteigerte Schmelzverbindbarkeit der Folienschichten
erzielt. Dieses ist bei den bekannten Verpackungsfolien, die
Homo- und Copolymere des Butylens in der Kernschicht
enthalten, nur durch Modifizierung der Oberflächenschichten
mit einer der Komponenten der Kernschicht möglich. Aufgrund
der optimalen Abstimmung der Zusammensetzung der Kernschicht
auf die Zusammensetzung der Oberflächenschichten ist eine
derartige Modifizierung bei der erfindungsgemäßen Ver
packungsfolie nicht erforderlich.
Sofern im folgenden nicht ausdrücklich etwas anderes er
wähnt, definiert oder einschränkend erläutert wird, werden
unter dem Ausdruck "Polymeres" allgemein Homopolymere,
Copolymere, Terpolymere, Blockpolymere, Pfropfpolymere
und Polymere mit zufälliger und alternierender Verteilung
verstanden.
Unter dem nachfolgend benutzten Ausdruck "Schmelzfluß"
bzw. "Schmelzflußindex" wird die Menge (in Gramm) eines
thermoplastischen Harzes verstanden, die, wie in ASTM
D 1238 beschrieben, bei einem bestimmten Druck und bestimm
ter Temperatur innerhalb von 10 Minuten durch eine vorge
gebene Öffnung gedrückt werden kann.
Mit "orientiert" bzw. "Orientierung" wird die Ausrichtung
der Polymermoleküle vorherrschend in eine besondere Rich
tung bezeichnet. Im folgenden wird mit "Orientierung" und
"Hitzeschrumpfbarkeit" ein Material gekennzeichnet, daß
gestreckt worden ist und in seinem gestreckten Zustand
gehalten wird, das aber dazu neigt, seine ursprüngliche
Dimension wieder anzunehmen, wenn es auf eine spezifische
Temperatur unterhalb seines Schmelztemperaturbereichs
erhitzt wird.
Eine "Kernschicht" ist eine Schicht in einer Mehrschicht
folie, die auf beiden Seiten durch zusätzliche Schichten
beschichtet ist. Die Kernschicht kann entweder "heiß ge
blasen" oder "orientiert" sein. Dabei bedeutet "heiß gebla
sen", daß das betreffende Material bei oder oberhalb seines
Schmelztemperaturbereichs gestreckt worden ist, so daß
durch das Strecken ein Minimum an Spannungen und moleku
larer Orientierung erzeugt worden ist. Ein derartiges
Material wird nicht als "hitzeschrumpfbar" angesehen,
da es eine sehr niedrige Schrumpfspannung aufweist.
Die Oberflächenschichten sind die äußeren Schichten der
Mehrschichtfolie, sie sind orientiert und tragen zu den
Schrumpfeigenschaften der Folie bei.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
die koextrudierte Polyolefin-Verpackungsfolie aus drei
Schichten, nämlich einer Kernschicht und zwei Außenschich
ten, die sich vereinfacht und schematisch wie folgt dar
stellen läßt:
Außenschicht/Kernschicht/Außenschicht.
Die bevorzugte Kernschicht besteht aus einem Ethylen-
Vinylacetat-Copolymeren (nachfolgend kurz "EVA" bezeichnet)
mit einem Vinylacetatgehalt von etwa 12 Gew.-% und einem
Schmelzindex von 0,3, gemischt mit einem Ethyl-Propylen-
Copolymeren (nachfolgend "EP" bezeichnet) mit etwa 2,7
bis 3,0 Gew.-% Ethylen und einem Schmelzindex von 2,3.
Die Mischung besteht zu etwa 90 Gew.-% aus EVA der restliche
Anteil ist EP.
Die äußeren Schichten können aus dem gleichen EP-Copoly
meren wie die Kernschicht bestehen, es können jedoch
geringere Mengen an an sich bekannten Gleitmitteln und
Mitteln, die unerwünschtes Kleben verhindern, zugesetzt
werden, um die Bearbeitbarkeit und Handhabung zu verbes
sern.
Die Mischung der Kernschicht aus 90% EVA und 10% EP
wurde als die beste Kombination in bezug auf die Schrumpf
eigenschaften, die Bearbeitbarkeit und Verarbeitbarkeit
festgestellt. Wenn der EP-Gehalt erniedrigt wird, insbe
sondere wenn er niedriger als 5% wird, wird die Folie
zu weich, um mit wirtschaftlich akzeptierbaren Geschwin
digkeiten zu dünnen Folien extrudiert und gestreckt werden
zu können. Dies gilt insbesondere für solche Folien, deren
Gesamtdicke bei 12,7 µm oder weniger liegt; sie können
aus praktischen Gründen nicht hergestellt werden. Auf
der anderen Seite treten Probleme hinsichtlich der optischen
Eigenschaften auf, wenn der EP-Gehalt in der Kernschicht
bei 50% oder darüber liegt, da die Folie dann nicht mehr
klar ist. Außerdem wurde festgestellt, daß bei der Her
stellung der Folie ein Schichtdickenverhältnis von 1 : 3 : 1
ganz besonders zufriedenstellende Kombinationen der Eigen
schaften des Kernmaterials mit den Eigenschaften der Ober
flächenschichten gewährleistet, wenn die Kernschicht
5 bis 50% EP enthält.
Vorzugsweise wird das Verfahren zur Herstellung der erfin
dungsgemäßen Mehrschicht-Polyolefin-Schrumpffolien mit
folgenden Grundverfahrensstufen durchgeführt: Mischen
der Polymeren für die Schichten, Koextrudieren der Schich
ten zur Herstellung der Mehrschichtfolie und Recken der
Folie in der Weise, daß sie biaxial orientiert ist.
Das Verfahren beginnt mit dem Mischen der Rohmaterialien
oder polymeren Harze in den gewünschten Anteilen, wobei
für die Kernschicht 90 Gew.-% Ethylen-Vinylacetat-Copoly
meres mit 10 Gew.-% Ethylen-Propylen-Copolymerem gemischt
wird. Das Harz wird üblicherweise vom Lieferanten in
pelletisierter Form bezogen und kann, wie gewünscht, mit
im Handel erhältlichen Zusatzmitteln vermischt werden.
Während des Mischvorganges können weitere, für spezielle
Eigenschaften erforderliche Zusätze, z. B. Weichmacher,
Gleitmittel, Mittel zur Verhinderung von unerwünschtem
Kleben oder Antistatika, zugesetzt werden.
Die gemischten Harze werden in die Einfülltrichter der
Extruder gegeben, die das Strangpreßwerkzeug speisen.
Zur Herstellung der dreischichtigen Folie werden drei
Extruder zum Beschicken der Koextrusionsdüse eingesetzt.
Zwei Extruder werden mit Ethylen-Propylen-Copolymerem
für die zwei Außenschichten beschickt, der andere Extruder
wird mit der Mischung aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymerem
und Ethylen-Propylen-Copolymerem beschickt. Vorzugsweise
werden die Materialien in Form eines konzentrischen Schlau
ches koextrudiert, der einen Durchmesser aufweist, der
von dem Streckverhältnis und dem gewünschten Enddurchmes
ser abhängt. Der koextrudierte Schlauch ist relativ dick.
Ringförmige Koextrusionsdüsen sind bekannt und im Handel
von einer Anzahl von Herstellern erhältlich. Es können
aber auch Schlitzdüsen zum Koextrudieren des Materials
in Folienform eingesetzt werden; ferner können auch ein-
oder mehrschichtige Extrusionsbeschichtungen angewandt
werden.
Nach erfolgter Koextrusion wird der extrudierte Schlauch
erhitzt und kontinuierlich mit Hilfe von Luft unter Druck
zu einer Blase aufgeblasen, wodurch der enge Schlauch
mit dicken Wänden in einen weiten Schlauch mit dünnen
Wänden entsprechend der gewünschten Foliendicke überführt
wird. Dabei werden die Schlauchwände gestreckt. Nach dem
Strecken läßt man die Luft aus der Blase ab, und die Folie
wird auf den Walzen eines Walzwerkes aufgerollt. Beim
Streckprozeß wird die Folie orientiert, indem sie in Quer
richtung und Längsrichtung gereckt wird, wobei die Moleküle
umgeordnet werden, wodurch der Folie Schrumpffähigkeit
verliehen wird und die physikalischen Eigenschaften der
Folie modifiziert werden. Bei der Herstellung der erfin
dungsgemäßen Polyolefin-Mehrschichtfolien liegt die Tempe
ratur beim Recken oberhalb der Schmelztemperatur von EVA
in der Kernschicht, da die orientierten Schichten, die
die Außenschichten bilden, aus Ethylen-Propylen-Copoly
merem bestehen. Auf diese Weise wird beim Reckprozeß die
Kernschicht heiß gestreckt oder heiß geblasen, während
die Außenschichten biaxial orientiert werden. Man nimmt
an, daß die heiß geblasene Kernschicht eine mäßigende
oder dämpfende Wirkung auf die ziemlich starken Strumpf
eigenschaften der Ethylen-Propylen-Schichten ausübt. Außer
dem werden bei diesem Verfahren sehr dünne Ethylen-Pro
pylen-Copolymerschichten erhalten, die orientiert sind.
Die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Polyolefin
Mehrschichtfolien werden vorteilhaft mit Hilfe
eines wie oben beschriebenen Koextrusionsverfahren her
gestellt, wobei die einzelnen Schichten der Mehrschichtfo
lie, ohne daß zwischen den Schichten Klebstoff aufgebracht
wird, durch Schmelzen verbunden werden.
In der nachfolgenden Tabelle I sind die Eigenschaften
bevorzugter Formen der erfindungsgemäßen Polyolefin-Mehr
schichtfolien zusammengestellt und zum Vergleich die ent
sprechenden Eigenschaften ähnlicher Folien, die kein EP
in der Kernschicht enthalten, sowie von einer PVC-Vergleichs
folie angegeben.
In Tabelle 1 bedeutet Längsrichtung (=Maschinenrichtung)
die Richtung, in der das Material, das den Extruder verläßt,
sich bewegt. Aus Tabelle I ist zu entnehmen, daß sich
die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Ausführungsform
gut mit denen von PVC vergleichen lassen und daß die Ver
wendung von EP in der Kernschicht wesentlich und über
raschend die Eigenschaften verbessert. Besonders wichtig
ist die Tatsache, daß das EP für eine hinreichende Be-
und Verarbeitbarkeit erforderlich ist.
Die erfindungsgemäßen Polyolefin-Mehrschichtfolien bestehen
zwar vorzugsweise aus drei Schichten, sie können jedoch
auch mehr als drei Schichten umfassen entsprechend dem
nachfolgenden Schema:
Bevorzugte Ausführungsform: | |
(a) 3 Schichten | EP/Mischung aus EVA+EP/EP |
(b) 5 Schichten | EP/Mischung EVA+EP/EP/Mischung EVA+EP/EP |
(c) 7 Schichten | EP/Mischung EVA+EP/EP/Mischung EVA+EP/EP/Mischung EVA+EP/EP |
In den 5 Schichten- und 7 Schichten-Strukturen sollte
das Schichtverhältnis in der Nähe desjenigen für die be
vorzugte Ausführungsform liegen, nämlich bei 1 : 3 : 1 bzw. 3 : 2
für Gesamtmischung zu Gesamt-EP-Dicke, d. h. die Dicke der
Kernschicht beträgt etwa 60% der Gesamtdicke. Die Dicke
der Kernschicht kann jedoch von 80% bis 30% der Gesamt
dicke variiert werden, wobei die Dicke der Kernschicht
geringer ist, wenn der Anteil an EP in der Kernschicht
und der Vinylacetatgehalt des EVA ansteigt.
Als Außenschicht wird das EP-Copolymere vor dem Propylen-
Homopolymeren bevorzugt, weil letzteres einen zu hohen
Schmelzpunkt mit einem zu hohen Schrumpftemperaturbereich
aufweist, so daß es für die Anwendungen als Verpackungs
folie, für die die erfindungsgemäßen Polyolefin-Mehrschicht
verpackungsfolien besonders eingesetzt werden können,
kein geeignetes Material abgibt.
Wird der prozentuale Anteil des Ethylens im EP-Copolymeren
von 2,7 bis 3,0 auf 3,5 bis 4,0% gesteigert, dann kann
der EP-Anteil in der Mischung erhöht werden, wobei eben
falls zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden. Unter
halb eines Ethylengehalts von 3% werden EP und EVA mitein
ander unverträglich. Bei einem Ethylengehalt von etwa
3,5% im EP setzt Mischbarkeit ein, verbunden mit einer
erheblichen Verbesserung der optischen Eigenschaften.
Beispielsweise weist eine erfindungsgemäße Mehrschicht
folie mit einer Kernschicht von 50% EVA und 50% EP mit
einem Ethylengehalt von 3,5 bis 4,0% kommerziell annehmbare
optische Eigenschaften auf. So kann durch Verwendung von
EP mit 3,5 bis 4,0% Ethylen in der Kernschichtmischung
und EP mit 2,7 bis 3,0% Ethylen als Außenschicht eine
ausgezeichnete Mehrschicht-Schrumpffolie hergestellt werden.
Claims (4)
1. Mehrschichtige flexible hitzeschrumpfbare thermo
plastische Verpackungsfolie mit einer Kernschicht aus
einer Mischung von Ethylen-Olefin-Copolymeren und
Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren und Oberflächenschichten
aus Ethylen-Propylen-Copolymeren, bei der die Kernschicht
30 bis 80% der Gesamtdicke der Mehrschicht-Folie
ausmacht, wobei die Schichten der Mehrschicht-Folie ohne
zwischengefügten Klebestoff miteinander schmelzverbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht 5 bis
50 Gew.-% eines Ethylen-Propylen-Copolymeren im Gemisch
mit 50 bis 95 Gew.-% eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
mit einem Vinylacetatgehalt im Bereich von 4 bis 18 Gew.-%
enthält und die Folie eine Schrumpfspannung im Bereich
von 15 bis 20 bar aufweist.
2. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ethylgehalt des Ethylen-Propylen-Copolymeren im
Bereich von 1 bis 6 Gew.-% liegt.
3.Verpackungsfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
- i) die Kernschicht etwa 60% der Gesamtdicke der Verpackungsfolie ausmacht;
- ii) der Vinylacetatgehalt des Ethylen-Vinylacetat- Copolymeren etwa 12 Gew.-% beträgt;
- iii) der Ethylgehalt des Ethylen-Propylen-Copolymeren 2,7 bis 4 Gew.-% beträgt;
- iv) der Ethylen-Vinylacetat-Gehalt der Kernschicht etwa 90 Gew.-% beträgt und
- v) die Schichten ohne dazwischengefügten Klebstoff miteinander schmelzverbunden sind.
4.Verpackungsfolie nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ethylengehalt im Ethylen-Propy
len-Copolymeren der Kernschicht höher ist als der
Ethylengehalt des Ethylen-Propylen-Copolymeren in den
Oberflächenschichten.
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