DE102010005277A1 - Multilayer film comprises first layer, primer layer, polyamide layer, high barrier layer, additional polyamide layer, additional primer layer and polypropylene layer - Google Patents

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Abstract

Multilayer film comprises: (a) a first layer (1) made of metallocene polyethylene and/or low density polyethylene; (b) a primer layer (2); (c) a polyamide layer (3); (d) a high barrier layer (4) made of ethylene/vinyl alcohol copolymer; (e) an additional polyamide layer; (f) an additional primer layer; and (g) a polypropylene layer (7), where the layers (a)-(g) are arranged in the above mentioned sequence.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie, und insbesondere eine Mehrschichtfolie die sieben Schichten aufweist.The present invention relates to a multilayer film, and more particularly to a multilayer film comprising the seven layers.

Folien, die z. B. im Lebensmittelbereich eingesetzt werden, müssen gewisse Eigenschaften hinsichtlich der Verarbeitbarkeit aufweisen, sowie gute Barriereeigenschaften gegenüber atmosphärischen Gasen, wie z. B. Sauerstoff, besitzen. Kein Kunststoff verfügt derzeit alleine über alle geforderten Eigenschaften. Aus diesem Grund werden mehrschichtige Folien verwendet. Ferner sollen Folien, die im Verpackungsbereich verwendet werden, bei niedriger Siegelanspringtemperatur siegelfähig sein. Dadurch wird ein wirtschaftliches verarbeiten auf Verpackungsmaschinen gewährleistet. Durch Koextrusion oder Lamination wird eine Kombination der verschiedenen Werkstoffen in einem Verbund erreicht. So können die additiven Folienlagen die gewünschten Eigenschaften wie Flexibilität, Durchstoßfestigkeit und Transparenz gewährleisten.Films that z. B. used in the food industry, must have certain properties in terms of processability, as well as good barrier properties to atmospheric gases such. As oxygen, possess. No plastic currently has all the required properties on its own. For this reason, multilayer films are used. Further, films used in the packaging field should be sealable at low seal initiation temperature. This ensures economical processing on packaging machines. Coextrusion or lamination results in a combination of the different materials in a composite. Thus, the additive film layers can ensure the desired properties such as flexibility, puncture resistance and transparency.

Die DE 37 89 629 T3 offenbart eine Mehrschichtfolie mit sieben Schichten, die durch Koextrusion hergestellt wird. Die Folie umfasst (a) eine Kernschicht, die Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer aufweist, (b) zwei Außenschichten, die jeweils polymeres Material oder eine Mischung von polymeren Materialien aufweisen, (c) zwei Schichten, die jeweils an entgegengesetzten Oberflächen der Kernschicht haften und Polyamid aufweisen, und (d) zwei Innenschichten, die jeweils klebriges Material aufweisen, um die beiden Außenschichten (b) an die Polyamid enthaltenden Zwischenschichten (c) zu binden. Materialien für die Außenschichten sind Kombinationen von linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) mit linearem Polyethylen mittlerer Dichte (LMDPE) und Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (EVA) oder mit Polyethylen mit sehr niedriger Dichte (VLDPE).The DE 37 89 629 T3 discloses a seven layer multilayer film made by coextrusion. The film comprises (a) a core layer comprising ethylene / vinyl alcohol copolymer, (b) two outer layers each comprising a polymeric material or a mixture of polymeric materials, (c) two layers each adhered to opposite surfaces of the core layer and Polyamide, and (d) two inner layers, each comprising tacky material, for bonding the two outer layers (b) to the polyamide-containing interlayers (c). Materials for the outer layers are combinations of linear low density polyethylene (LLDPE) with linear medium density polyethylene (LMDPE) and ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or with very low density polyethylene (VLDPE).

Im Lebensmittelbereich ist eine der gebräuchlichsten Standardverpackungen ein Polyamid/Polyethylen (PA/PE) Siegelrandbeutel mit einer Gesamtfoliendicke von 90 μm (20 μm PA, 70 μm PE).In the food sector, one of the most common standard packaging is a polyamide / polyethylene (PA / PE) sealed-edge bag with a total film thickness of 90 μm (20 μm PA, 70 μm PE).

Es besteht der Wunsch nach verbesserten Eigenschaften und/oder einer Reduktion der additiven Dicke der gesamten Folie. Dabei soll entweder bei gegebener Foliendicke eine Verbesserung der Eigenschaften, z. B. der Barrierenwirkung gegenüber Sauerstoff, erreicht werden, oder bei gegebenen Eigenschaften eine Reduktion der Dicke und damit eine Kostenersparnis erreicht werden.There is a desire for improved properties and / or a reduction in the additive thickness of the entire film. It should either be given a film thickness improvement in the properties, eg. As the barrier effect against oxygen, can be achieved, or given properties, a reduction in thickness and thus cost savings can be achieved.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Folie bereitzustellen, die sich durch eine Kombination der folgenden Eigenschaften auszeichnet:

  • – geringe Foliendicke
  • – gute Schweißeigenschaften, auch bei kontaminierten Siegelflächen
  • – hohe Reiß- und Durchstoßfestigkeit
  • – hohe Gas bzw. Sauerstoffbarriere
  • – gute Optik und Transparenz
It is an object of the present invention to provide a film which is characterized by a combination of the following properties:
  • - low film thickness
  • - good welding properties, even with contaminated sealing surfaces
  • - high tear and puncture resistance
  • - high gas or oxygen barrier
  • - good looks and transparency

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.This object is solved by the features of the claims.

Die Erfindung geht von folgendem Grundgedanken aus: Durch eine Mehrschichtfolie, mit (a) einer ersten Schicht, die aus Metallocenpolyethylen (MPE) oder Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) oder einer Mischung aus MPE und LDPE besteht, (b) einer Haftvermittlerschicht, (c) einer Polyamidschicht, (d) einer Hochbarriereschicht aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, (e) einer weiteren Polyamidschicht, (f) einer weiteren Haftvermittlerschicht, und (g) einer Polypropylenschicht, wobei die Schichten (a) bis (g) in dieser Reihenfolge angeordnet sind, können die gewünschten Eigenschaften der Folie erreicht werden.The invention is based on the following basic idea: by a multilayer film comprising (a) a first layer consisting of metallocene polyethylene (MPE) or low density polyethylene (LDPE) or a mixture of MPE and LDPE, (b) a primer layer, (c ) a polyamide layer, (d) an ethylene / vinyl alcohol copolymer high barrier layer, (e) another polyamide layer, (f) another adhesive layer, and (g) a polypropylene layer, wherein layers (a) through (g) are in this order are arranged, the desired properties of the film can be achieved.

Die Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung (HSS-Folie: High Barrier, Excellent Sealing, High Strength) weist sieben Schichten auf. Die erste Schicht besteht aus speziellem Polyethylen, dass mit Hilfe eines Metallocen-Katalysators hergestellt wird, sogenanntem Metallocenpolyethylen (MPE), oder aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), oder aus einer Kombination von beidem. Durch Verwendung von MPE kann eine besonders hohe Festigkeit erreicht werden. Die zweite Außenschicht, d. h. die siebte Schicht, besteht aus Polypropylen. Die mittlere Schicht ist eine Hochbarriereschicht. Sie besteht aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) und dient als Barriere gegenüber Gasen, z. B. Sauerstoff. Auf beiden Seiten der Hochbarriereschicht sind Polyamidschichten angeordnet. Die beiden Polyamidschichten tragen zur Festigkeit der resultierenden Mehrschichtfolienstruktur bei. Die beiden Außenschichten sind über sogenannte Haftvermittlerschichten mit den beiden Polyamidschichten verbunden. Die beiden Haftvermittlerschichten bestehen aus polyolefinischen Materialien.The multilayer film of the present invention (HSS film: High Barrier, Excellent Sealing, High Strength) has seven layers. The first layer is made of special polyethylene produced by a metallocene catalyst, so-called metallocene polyethylene (MPE), or low density polyethylene (LDPE), or a combination of both. By using MPE, a particularly high strength can be achieved. The second outer layer, d. H. the seventh layer, is made of polypropylene. The middle layer is a high barrier layer. It consists of ethylene / vinyl alcohol copolymer (EVOH) and serves as a barrier to gases, eg. B. oxygen. On both sides of the high barrier layer polyamide layers are arranged. The two polyamide layers contribute to the strength of the resulting multilayer film structure. The two outer layers are connected via so-called adhesive layers with the two polyamide layers. The two primer layers are made of polyolefinic materials.

Falls die Mehrschichtfolie als Siegelrandbeutel verwendet wird, stellt die erste Schicht die Innenseite dar.If the multi-layer film is used as a sealed-edge bag, the first layer represents the inside.

Die Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung weist eine Gesamtdicke zwischen 50 und 70 μm und bevorzugt von 60 μm auf. Dabei beträgt die Dicke der ersten Schicht z. B. ca. 20 bis 25 μm, die Dicke der Polyamidschichten z. B. ca. 1 bis 3 μm, die Dicke der Haftvermittlerschichten z. B. ca. 4 bis 5 μm, die Dicke der Polypropylenschicht z. B. ca. 20 bis 25 μm, und die Dicke der Hochbarrierenschicht z. B. ca. 5 μm.The multilayer film of the present invention has an overall thickness between 50 and 70 μm, and preferably 60 μm. The thickness of the first layer z. B. about 20 to 25 microns, the thickness of the polyamide z. B. about 1 to 3 microns, the thickness of the primer layers z. B. about 4 to 5 microns, the thickness of the polypropylene layer z. B. about 20 to 25 microns, and the thickness of the high barrier layer z. B. about 5 microns.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die einzige Zeichnung (1) näher erläutert. The invention will be described below with reference to the sole drawing ( 1 ) explained in more detail.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Folie (HSS-Folie: High Barrier, Excellent Sealing, High Strength), bei der die sieben einzelnen Schichten zu sehen sind. Die erste Schicht (1) besteht aus Metallocenpolyethylen (MPE) oder Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) oder einer Kombination aus beidem. Die erste Schicht ist dabei ca. 20 bis 25 μm dick. 1 shows a perspective view of the film according to the invention (HSS film: High Barrier, Excellent Sealing, High Strength), in which the seven individual layers can be seen. The first layer ( 1 ) consists of metallocene polyethylene (MPE) or low density polyethylene (LDPE) or a combination of both. The first layer is about 20 to 25 microns thick.

Die Eigenschaften eines Kunststoffs hängen davon ab, welcher Katalysator verwendet wird. Metallocen ist ein Katalysator, der verwendet wird, um Polyethylen herzustellen. Bei Metallocen-Polymeren sind die entstehenden Polymere einander sehr ähnlich. Durch die Verwendung von MPE wird eine sehr hohe Festigkeit dieser Folienschicht und damit der gesamten Folie erreicht.The properties of a plastic depend on which catalyst is used. Metallocene is a catalyst used to make polyethylene. For metallocene polymers, the resulting polymers are very similar to each other. By using MPE a very high strength of this film layer and thus the entire film is achieved.

Bei dem hier verwendeten Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) sind die Polymerketten stark verzweigt. Daher weist LDPE eine geringe Dichte zwischen 0,915 g/cm3 und 0,935 g/cm3 auf. LD steht dabei für „low density”.In the low density polyethylene (LDPE) used here, the polymer chains are highly branched. Therefore, LDPE has a low density between 0.915 g / cm 3 and 0.935 g / cm 3 . LD stands for "low density".

Im Gegensatz dazu weist das Polymermolekül beim linearen Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) nur kurze Verzweigungen auf. LLD steht dabei für „linear low density”.In contrast, in the linear low density polyethylene (LLDPE), the polymer molecule has only short branches. LLD stands for "linear low density".

In 1 oberhalb der ersten Schicht (1) ist eine Haftvermittlerschicht (2) angeordnet. Die Haftvermittlerschicht (2) weist Polyolefin auf. Die Haftvermittlerschicht (2) verbindet die erste Schicht (1) mit der Polyamidschicht (3).In 1 above the first layer ( 1 ) is a primer layer ( 2 ) arranged. The primer layer ( 2 ) has polyolefin. The primer layer ( 2 ) connects the first layer ( 1 ) with the polyamide layer ( 3 ).

Die Mittlere der sieben Schichten ist die Hochbarriereschicht (4). Sie besteht aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) und ist ca. 5 μm dick. Diese Schicht stellt eine Barriere für Gase, insbesondere Sauerstoff dar. Mit Hilfe dieser Folienschicht werden die mit der Mehrschichtfolie verpackten Lebensmittel vor dem Sauerstoff geschützt.The middle of the seven layers is the high barrier layer ( 4 ). It consists of ethylene / vinyl alcohol copolymer (EVOH) and is about 5 microns thick. This layer provides a barrier to gases, especially oxygen. With the help of this film layer, the foodstuffs packaged with the multilayer film are protected from the oxygen.

Nach der Hochbarriereschicht (4) folgt eine weitere Polyamidschicht (5). Die beiden Polyamidschichten (3, 5) tragen zur Festigkeit der Mehrschichtfolie bei und weisen jeweils eine Dicke von ca. 1 bis 3 μm auf.After the high barrier layer ( 4 ) is followed by another polyamide layer ( 5 ). The two polyamide layers ( 3 . 5 ) contribute to the strength of the multilayer film and each have a thickness of about 1 to 3 microns.

Im Anschluss an die Polyamidschicht (5) folgt eine zweite Haftvermittlerschicht (6), die die Polyamidschicht (5) mit einer Polypropylenschicht (7) verbindet. Dabei beträgt die Dicke der beiden Haftvermittlerschichten (2, 6) jeweils ca. 4 bis 5 μm und die Dicke der Polypropylenschicht (7) liegt bei ca. 20 bis 25 μm.Following the polyamide layer ( 5 ) followed by a second adhesion promoter layer ( 6 ) containing the polyamide layer ( 5 ) with a polypropylene layer ( 7 ) connects. The thickness of the two adhesion promoter layers ( 2 . 6 ) each about 4 to 5 microns and the thickness of the polypropylene layer ( 7 ) is about 20 to 25 microns.

Die Mehrschichtfolie wird durch Koextrusion hergestellt.The multilayer film is produced by coextrusion.

Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie lässt sich gut versiegeln. Bei der Verpackung mit Lebensmitteln wird die Folie häufig auch an den zu versiegelnden Siegelflächen kontaminiert, z. B. mit Blut, Fett oder Kartoffelstärke. Bei der erfindungsgemäßen Folie ist eine exzellente Schweißbarkeit auch bei den kontaminierten Siegelflächen gewährleistet.The multilayer film according to the invention can be sealed well. When packaging with food, the film is often contaminated on the sealing surfaces to be sealed, z. B. with blood, fat or potato starch. In the film according to the invention excellent weldability is ensured even in the contaminated sealing surfaces.

Lebensmittel werden häufig in sogenannten Siegelrandbeuteln verpackt. Wird die erfindungsgemäße Folie für einen solchen Siegelrandbeutel verwendet, dann befindet sich die erste Schicht (1) auf der Innenseite des Siegelrandbeutels, d. h. die erste Schicht (1) kommt mit den Lebensmitteln direkt in Kontakt.Food is often packed in so-called sealed-edge bags. If the film according to the invention is used for such a sealed-edge bag, then the first layer ( 1 ) on the inside of the sealed edge bag, ie the first layer ( 1 ) comes into direct contact with the food.

Mit der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie aus sieben Schichten wird ein Folie zur Verfügung gestellt, mit der bei relativ geringer Dicke (ca. 60 μm oder weniger) eine hohe Reiß- und Durchstoßfestigkeit, eine hohe Gas bzw. Sauerstoffbarriere, eine gute Optik und Transparenz, und gute Schweißeigenschaften, auch bei kontaminierten Siegelflächen, erreicht wird.With the multilayer film of seven layers according to the invention, a film is made available with a relatively low thickness (about 60 microns or less) high tear and puncture resistance, a high gas or oxygen barrier, good appearance and transparency, and good Welding properties, even with contaminated sealing surfaces, is achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3789629 T3 [0003] DE 3789629 T3 [0003]

Claims (8)

Mehrschichtfolie, mit: a) einer ersten Schicht (1), die aus Metallocenpolyethylen (MPE) oder Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) oder einer Mischung aus MPE und LDPE besteht, b) einer Haftvermittlerschicht (2), c) einer Polyamidschicht (3), d) einer Hochbarriereschicht (4) aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, e) einer Polyamidschicht (5), f) einer Haftvermittlerschicht (6), und g) einer Polypropylenschicht (7), wobei die Schichten a) bis g) in dieser Reihenfolge angeordnet sind.Multilayer film comprising: a) a first layer ( 1 ) consisting of metallocene polyethylene (MPE) or low density polyethylene (LDPE) or a mixture of MPE and LDPE, b) a primer layer ( 2 ), c) a polyamide layer ( 3 ), d) a high barrier layer ( 4 ) of ethylene / vinyl alcohol copolymer, e) a polyamide layer ( 5 ), f) a primer layer ( 6 ), and g) a polypropylene layer ( 7 ), wherein the layers a) to g) are arranged in this order. Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, wobei die Haftvermittlerschicht (2) aus polyolefinischen Materialien besteht.Multilayer film according to claim 1, wherein the adhesion promoter layer ( 2 ) consists of polyolefinic materials. Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie zwischen 50 und 70 μm und bevorzugt bei 60 μm liegt.Multilayer film according to claim 1 or 2, wherein the total thickness of the multilayer film is between 50 and 70 μm and preferably at 60 μm. Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schicht (1) eine Dicke von 20 bis 25 μm aufweist.Multilayer film according to one of claims 1 to 3, wherein the first layer ( 1 ) has a thickness of 20 to 25 microns. Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Polyamidschichten (3, 5) eine Dicke von 1 bis 3 μm aufweisen.Multilayer film according to one of claims 1 to 4, wherein the polyamide layers ( 3 . 5 ) have a thickness of 1 to 3 microns. Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Haftvermittlerschichten (2, 6) eine Dicke von 4 bis 5 μm aufweisen.Multilayer film according to one of claims 1 to 5, wherein the adhesion promoter layers ( 2 . 6 ) have a thickness of 4 to 5 microns. Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Polypropylenschicht (7) eine Dicke von 20 bis 25 μm aufweist.Multilayer film according to one of claims 1 to 6, wherein the polypropylene layer ( 7 ) has a thickness of 20 to 25 microns. Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hochbarriereschicht (4) eine Dicke von 5 μm aufweist.Multilayer film according to one of claims 1 to 7, wherein the high barrier layer ( 4 ) has a thickness of 5 microns.
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