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Dokumentenidentifikation DE69715179T2 02.01.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0892719
Titel FOLIE MIT HOHEM MODUL
Anmelder Cryovac, Inc., New York, N.Y., US
Erfinder SHAH, P., Gautam, Simpsonville, US
Vertreter Uexküll & Stolberg, 22607 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69715179
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.04.1997
EP-Aktenzeichen 979201449
WO-Anmeldetag 04.04.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/US97/05644
WO-Veröffentlichungsnummer 0097038857
WO-Veröffentlichungsdatum 23.10.1997
EP-Offenlegungsdatum 27.01.1999
EP date of grant 04.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.01.2003
IPC-Hauptklasse B32B 27/32
IPC-Nebenklasse C08L 23/16   C08L 23/08   C08L 23/06   C08J 5/18   

Beschreibung[de]
BEREICH DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochsteife (hoher Modul) thermoplastische Folie, die zum Verpacken einer großen Bandbreite von Dingen verwendet werden kann.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf eine neue und nützliche Folie gerichtet. Folien und insbesondere heißschrumpfbare (wärmeschrumpfbar) Folien sind für viele Verpackungsanwendungen bekannt. Ein Beispiel ist D-955 Folie, die kommerziell von W. R. Grace geliefert wird. Diese Folie hat sich als sehr nützlich in Verpackungsanwendungen erwiesen, in denen hohe Schrumpffähigkeit, gute optische Eigenschaften und andere wünschenswerte Merkmale der Verpackungsfolie erforderlich sind. Zu diesen zusätzlichen Merkmalen gehören Schlagfestigkeit, Anreißfestigkeit und Weiterreißfestigkeit. Folien diesen Typs sind in US-A- 4,551,380 und US-A-4,643,943 beide von Schoenberg offenbart. Es wäre wünschenswert, heißschrumpffähige Materialien wie D-955 in Endanwendungen zu nutzen, die relativ hohe Steifigkeit, d. h. hohen Modul erfordern. Ein Beispiel für solch eine Endanwendung ist die auf bestimmten Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschinen. Unglücklicherweise besitzen diese Folien keine hinreichende Steifigkeit, um ein optimales Verpackungsmaterial für diese Anwendung zu ergeben.

Es wäre außerdem wünschenswert, ein Material zur Verfügung zu stellen, das eine verminderte Dicke im Vergleich zu vielen kommerziellen Folien aufweist. Dies würde wegen der geringeren Menge an Rohmaterial zur Herstellung der Folie eine Verringerung der Herstellungskosten offerieren. Es würde wegen der Resourcenverringerung außerdem eine unter Umweltaspekten attraktive Folie offerieren. Wenn man jedoch versucht, dies durch einfaches Verringern der Dicke von gegenwärtig verfügbaren Folien zu erreichen, kann eine Verschlechterung von Folieneigenschaften eintreten. Zu diesen Eigenschaften gehören Modul (Steifigkeit), der wie bereits ausgeführt schon marginal oder unakzeptabel niedrig für einige Verpackungsanwendungen ist, Heißsiegelfestigkeit und Schlagfestigkeit.

Es wäre außerdem wünschenswert ein Material zur Verfügung zu stellen, das im Vergleich zu vielen kommerziellen Folien eine reduzierte Schrumpfkraft aufweist. Dies würde den Einsatz in Verpackungsanwendungen eröffnen, in denen das zu verpackende Produkt empfindlich gegenüber hohen Schrumpfkräften ist und durch solche Folien deformiert werden kann, wenn sie um das Produkt heißgeschrumpft werden.

Die WO 94/06857 offenbart weiche Folien, die eine laminare ABA-Struktur besitzen, wobei die Außenschicht A eine Mischung aus Polyethen sehr geringer Dichte, mit einer Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) die nicht größer als 3,5 ist, und einem Polyethenpolymer mit niedriger oder mittlerer Dichte mit einer Molekulargewichtsverteilung größer als 3,5, umfasst und die Kernschicht B ein anderes Olefinpolymer wie z. B. Polyethen hoher Dichte umfasst. Einschichtige Folien, die die Mischung A umfassen, sind ebenso offenbart. Die Folien sollen exzellente Dehnungs-, Bruch- und Schlagfestigkeitseigenschaften sowie Weichheit, Gefühls- und Geräuscheigenschaften aufweisen, die sie für die Verwendung in Windeln, Bettpolstern und dergleichen geeignet machen.

Die US-A-5,206,807 offenbart Polyolefinfolien, die eine Basisschicht, die eine Mischung aus einem Olefinpolymer und bis zu 30 Gew.- % Polyethen sehr geringer Dichte umfasst, und eine ein anderes Polyethen sehr geringer Dichte umfassende heißsiegelbare Schicht auf einer oder beiden Oberflächen der Basisschicht haben. Beide Polyethene sehr geringer Dichte haben eine Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) von 1,5 bis 3,5 und haben einen im Wesentlichen einzigen Schmelzpunkt. Es wird gesagt, dass die Folien eine gute Heißheftsiegelfestigkeit aufweisen, die sie nützlich in Hochgeschwindigkeitsverpackungsoperationen erscheinen lässt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Folie, die

a) eine Kernschicht, die ein Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ umfaßt, und

b) zwei äußere Schichten umfaßt, die jeweils eine Mischung von

i) 40 bis 69% eines Ethen-Polymers mit einer Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ und

ii) 31 bis 60% eines Ethen-Copolymers, das ein Ethen/Ester- Copolymer ist, umfassen,

wobei wenigstens eine der äußeren Schichten weniger als 30% lineares Polyethen niedriger Dichte umfaßt und die Folie einen Zugelastizitätsmodul von wenigstens 414 MPa (60,000 psi) in Längsrichtung und wenigstens 517 MPa (75,000 psi) in Querrichtung aufweist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine mehrschichtige Folie, die

a) eine Kernschicht, die ein Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ umfaßt, und

b) zwei äußere Schichten umfaßt, die jeweils eine Mischung von

i) 40 bis 69% eines Ethen-Polymers mit einer Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ und

ii) 31 bis 60% eines Ethen-Copolymers, das ein Ethen/Ester- Copolymer ist, umfassen,

wobei wenigstens eine der äußeren Schichten weniger als 30% lineares Polyethen niedriger Dichte umfaßt und diese Folie eine Schrumpfkraft von weniger als 1,57 N (0,35 pounds) in Längsrichtung und weniger als 1,33 N (0,30 pounds) in Querrichtung aufweist.

DEFINITIONEN

Der Begriff "Kernschicht", so wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die zentrale Schicht einer mehrschichtigen Folie.

Der Begriff "äußere Schicht", so wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf das, was typischerweise eine äußerste, normalerweise Oberflächenschicht einer mehrschichtigen Folie ist, obwohl zusätzliche Schichten und/oder Folien daran angebracht sein können.

"Polymer" beinhaltet hier Homopolymer, Copolymer, Terpolymer, usw.

"Copolymer" beinhaltet hier Copolymer, Terpolymer, usw. Alle hier verwendeten Prozentsätze der Zusammensetzung sind auf Gewichtsbasis berechnet.

Der Begriff "zwischen", so wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Schicht einer mehrschichtigen Folie, die zwischen äußerer und Kernschicht der Folie liegt.

"Lineares Polyethen niedriger Dichte" (LLDPE), so wie es hier verwendet wird, hat eine Dichte im Bereich von ungefähr 0,916 bis 0,924 g/cm³. "Lineares Polyethen mittlerer Dichte" (LMDPE), so wie es hier verwendet wird, hat eine Dichte von 0,930 g/cm³ bis 0,939 g/cm³. "Polyethen hoher Dichte" (HDPE) ist hier so definiert, dass es eine Dichte von 0,94 g oder mehr pro Kubikzentimeter hat.

Der Begriff "Ethen/Ester-Copolymer" (E/E), so wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Copolymer, das aus Ethen und einem Ester wie Vinylacetat, Alkylacrylat oder anderen Monomeren gebildet ist, wobei die vom Ethen abgeleiteten Einheiten in dem Copolymer in überwiegender Menge und die estergenerierten Einheiten in dem Copolymer in geringen Mengen vorliegen.

So wie es hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff "Ethen/α-Olefin-Copolymer" (EAO) auf solche heterogenen Materialien wie lineares Polyethen mittlerer Dichte (LMDPE), lineares Polyethen niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethen sehr geringer und ultrageringer Dichte (VLDPE und ULDPE); sowie auf homogene Polymere (HEAO) wie TAFMER (TM) Ethen/α-Olefin-Copolymere angeboten von Mitsui Petrochemical Corporation und Metallocen-katalysierte Polymere wie EXACT (TM) Materialien angeboten durch Exxon. Diese Materialien beinhalten im Allgemeinen Copolymere von Ethen mit einem oder mehreren Comonomeren ausgewählt aus C&sub4; bis C&sub1;&sub0;α-Olefinen wie Buten-1 (d. h., 1-Buten), Hexen-1, Octen-1, usw., in welchen die Moleküle der Copolymere lange Ketten mit relativ wenigen Seitenketten oder verzweigten Strukturen umfassen. Diese molekulare Struktur ist den konventionellen Polyethenen niedriger oder mittlerer Dichte gegenüber zu stellen, die höhere Verzweigungen als ihre entsprechenden Gegenstücke aufweisen. Andere Ethen/α-Olefin-Copolymere, wie die langkettenverzweigten homogenen Ethen/α-Olefin-Copolymere von Dow Chemical Company, bekannt als AFFINITY (TM)-Harze, sind ebenfalls als ein anderer Typ von erfindungsgemäß geeigneten Ethen/α-Olefin-Copolymeren eingeschlossen.

"Heißschrumpfbar" oder "wärmeschrumpfbar" ist hier definiert als eine Eigenschaft eines Materials, das, wenn es auf eine geeignete Temperatur oberhalb von Raumtemperatur (z. B. 96ºC) erwärmt wird, einen freien Schrumpf von 5% oder größer in wenigstens einer linearen Richtung aufweist.

Die erfindungsgemäßen Folien umfassen eine äußere Schicht "substantiell frei von linearem Polyethen niedriger Dichte", was hier die Bedeutung hat, dass weniger als 30 Gew.-% der relevanten chicht LLDPE umfasst, und bevorzugt weniger als 20%, wie weniger als 10% und 5% LLDPE umfasst. Besonders bevorzugt ist kein LLDPE in der relevanten Schicht vorhanden. Es wurde gefunden, dass wenig oder kein LLDPE in der Folie und insbesondere in einer oder beiden der äußeren Schichten der Folie zu Leistungsvorteilen bei Verwendung der Erfindung in Verpackungsvorrichtungen führt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten dreischichtigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten fünfschichtigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bezugnehmend auf Fig. 1, die eine Querschnittsansicht einer bevorzugten dreischichtigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, sieht man, dass diese Ausführungsform eine Kernschicht 1 und zwei äußere Schichten 2 und 3 umfasst. Die äußeren Schichten 2 und 3 sind bevorzugt Oberflächenschichten.

Die Kernschicht 1 umfasst ein Ethenpolymer, das eine Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ hat, bevorzugt ein Ethen/α-Olefin- Copolymer mit C&sub4;- bis C&sub1;&sub0;-Comonomer, besonders bevorzugt ein lineares Polyethen mittlerer Dichte. Die Kernschicht kann auch z. B. Polyethen hoher Dichte umfassen. Andere Polymermaterialien können zusätzlich zu dem Ethenpolymer in der Kernschicht enthalten sein. Beispiele dieser zusätzlichen Materialien sind Ethenpolymer oder -Copolymer, die eine Dichte von weniger als 0,925 g/cm³ haben, wie LLDPE oder VLDPE und Ethen/Ester-Copolymer wie Ethen/Vinylester-Copolymer, z. B. Ethen/Vinylacetat-Copolymer, oder Ethen/Alkylacrylat-Copolymer, z. B. Ethen/Ethylacrylat- Copolymer, Ethen/Methylacrylat-Copolymer, oder Ethen/Butylacrylat-Copolymer, oder Ethen/Säure-Copolymer, wie Ethen/Acrylsäure- Copolymer, oder Ethen/Methacrylsäure-Copolymer. Mischungen dieser Materialien in allen Verhältnissen können auch mit jedem anderen und/oder mit dem Ethenpolymer, das eine Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ hat, benutzt werden.

Die äußeren Schichten 2 und 3 umfassen oder bestehen maßgeblich aus einer Mischung aus Ethenpolymer, das eine Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ aufweist, und Ethen/Ester-Copolymer.

Das eine Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ aufweisende Ethenpolymer kann jedes der Materialien sein, die für die Kernschicht geeignet sind und die erforderliche Dichte aufweist. Mischungen dieser Materialien in allen Verhältnissen können ebenfalls verwendet werden.

Das Ethen/Ester-Copolymer ist bevorzugt Ethen/Vinylacetat- Copolymer, Ethen/Alkylacrylat-Copolymer oder irgendeins der Materialien, die hier As für die Kernschicht geeignet offenbart sind.

Die Mischung der äußeren Schichten 2 und 3 ist eine Mischung von zwischen 40 und 69%, bevorzugt zwischen 40 und 65%, wie zwischen 40 und 60%, oder 50% des Ethenpolymers, das eine Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ hat, und zwischen 31 und 60%, bevorzugt zwischen 35 und 60%, wie zwischen 45 und 55%, oder 50% des Ethen/Ester-Copolymers.

Bezugnehmend auf Fig. 2, die eine Querschnittsansicht einer bevorzugten fünfschichtigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ist erkennbar, dass diese Ausführungsform eine Kernschicht 11, zwei Zwischenschichten 12 und 13 und zwei äußere Schichten 14 und 15 umfasst. Die äußeren Schichten 14 und 15 sind bevorzugt Oberflächenschichten.

Die Kernschicht 11 umfasst jedes der Materialien, die oben für die Kernschicht 1 beschrieben sind.

Die äußeren Schichten 12 und 13 umfassen alle Materialien, die für die äußeren Schichten 2 und 3 oben beschrieben sind. Die Zwischenschichten 14 und 15 können jedes Material umfassen, das an Kernschicht 11 und den äußeren Schichten 12 und 13 haftet. Dies kann ein polymeres Haftmittel wie Anhydrid-gepfropftes Polymer, z. B. Anhydrid-gepfropftes LLDPE, Ethen/α-Olefin-Copolymer wie LLDPE, Polyethen sehr geringer Dichte, homogenes Ethen-α-Olefin-Copolymer und Mischungen daraus, oder sogar einen konventionellen Kleber wie ein Polyurethan umfassen. Die Schichten 14 und 15 können außerdem Ethen/Ester-Copolymer, wie Ethen/Vinylester-Copolymer, z. B. Ethen/Vinylacetat-Copolymer oder Ethen/Alkylacrylat-Copolymer, z. B. Ethen/Ethylacrylat-Copolymer, Ethen/Methylacrylat-Copolymer oder Ethen/Butylacrylat- Copolymer oder Ethen/Säure-Copolymer, wie Ethen/Acrylsäure-Copolymer oder Ethen/Methacrylsäure-Copolymer einschließen.

Die Erfindung kann durch Bezugnahme auf die unten angegebenen Beispiele weiter verstanden werden. Diese Folien können durch konventionelle Guss-Coextrusion, Laminierung oder andere geeignete Prozesse hergestellt werden. Wenn gewünscht, können diese Folien partiell oder vollständig durch Strahlung oder chemische Verfahren vernetzt werden. Wenn für eine bestimmte Endanwendung gewünscht, können diese Folien durch "trapped bubble"-Verfahren, Spannrahmen oder andere geeignete Verfahren orientiert werden. Wahlweise können sie danach getempert werden. Die endgültige Foliendicke kann abhängig von Prozess, Endverbrauchsnutzung, usw. variieren. Typische Dicken liegen im Bereich von 2,54 bis 510 um (0,1 bis 20 mils).

Vernetzung durch Bestrahlung kann durch jegliche konventionelle Methode durchgeführt werden. Beim Bestrahlungsprozess wird die Folie einer energetischen Bestrahlungsbehandlung unterzogen, wie Coronaentladungs-, Plasma-, Flamm-, Ultraviolett-, Röntgenstrahl-, Gamma-Strahl-, Beta-Strahl-, und Hochenergieelektronenstrahlbehandlung, die eine Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials induziert. Die Bestrahlung von polymeren Folien ist in US-A-4,064,296 von Bornstein et al. offenbart. Bornstein et al. offenbaren die Verwendung von ionisierender Strahlung zum Vernetzen des in der Folie vorhandenen Polymers. Strahlungsdosen werden hier angegeben in der Strahlungseinheit "RAD", mit einer Million RADS ebenso bekannt als MegaRad, als "MR" bezeichnet, oder in der Strahlungseinheit kiloGray (kGy), mit 10 kiloGray entsprechend 1 MR, wie dem Fachmann bekannt ist. Eine geeignete Strahlungsdosis von hochenergetischen Elektronen liegt im Bereich von ungefähr 10 bis 200 kGy, bevorzugt ungefähr 15 bis 190 kGy und besonders bevorzugt 20 bis 180 kGy. Bevorzugt wird die Bestrahlung durch einen Elektronenbeschleuniger ausgeführt und die Dosishöhe wird durch Standarddosimetermethoden bestimmt. Andere Beschleuniger wie Vander Graff oder Resonanztransformer können verwendet werden. Die Strahlung ist nicht auf Elektronen aus einem Beschleuniger limitiert, da jegliche ionisierende Strahlung benutzt werden kann. Die ionisierende Strahlung vernetzt die Polymere in der Folie. Die bevorzugte Menge an Strahlung hängt von der Folie und ihrer Endnutzung ab.

Tabelle 1 beschreibt die Materialien, die in den Beispielen verwendet werden. Die übrigen Tabellen beschreiben die Eigenschaften der Folien, die aus diesen Materialien gemacht wurden.

TABELLE 1

PE&sub1; = LLDPE, ein Ethen/1-Octen-Copolymer mit einer Dichte von 0,920 g/cm³ und einem Octen-1-Comonomer-Gehalt von 6,5

PE&sub2; = LMDPE, ein Ethen/1-Octen-Copolymer mit einer Dichte von 0,935 g/cm³ und einem Octen-1-Comonomer-Gehalt von 2,5

PE&sub3; = Ethen/1-Octen-Copolymer mit einer Dichte von 0,912 g/cm³.

PE&sub4; = Ethen/1-Octen-Terpolymer mit einer Dichte von 0,902 g/cm³.

EV&sub1; = Ethen/Vinylacetat-Copolymer mit 3,3% Vinylacetatmonomer.

EV&sub2; = Ethen/Vinylacetat-Copolymer mit 13,3% Vinylacetatcomonomer.

EV&sub3; = Ethen/Vinylacetat-Copolymer mit 19% Vinylacetatcomonomer.

In den Tabellen 2 und 3 sind 14 erfindungsgemäße fünfschichtige Folienstrukturen offenbart. Diese wurden jeweils durch Co- Extrusion der Schichten hergestellt und haben jeweils die Struktur:

A/B/C/B/A

Das Dickenverhältnis der Schichten betrug:

Alle Folien mit Ausnahme von Beispiel 14 wurden biaxial orientiert mit 5 · 6 in der Maschinen- und der Querrichtung. Beispiel 14 wurde in einem 5 · 5-Verhältnis orientiert. Alle Folien wurden bei einer absorbierten Dosis von zwischen 80 und 95 kGy bestrahlt, mit Ausnahme von Beispiel 1, das mit ungefähr 65 kGy bestrahlt wurde. Die B-Schichten der Folien waren PE&sub1;. Die C-Schichten der Folien waren PE&sub2;. Die A-Schichten der Folien waren eine Mischung aus 50% PE&sub2;, 20% eines Masterbatches mit 90% E&sub2; und 10% Gleit- und Antiblockingadditiven, und 30% eines der in Tabelle 1 angegebenen Materialien und sind für jedes Beispiel in den folgenden Tabellen beschrieben.

Tabelle 2

a = STM D 882. g = ASTM D 3420.

b = ASTM D 882. h = ASTM D 3763.

c = STM D 882. i = ASTM D 1003-61.

d = ASTM D 1938-67. j = ASTM D 1003-61.

e = ASTM D 2732. k = ASTM D 2457-70.

f = ASTM D 2838-81. 1 = ASTM D 1894.

* = Blockiert ** = Vergleich

*** 1 gauge = 0,01 mil oder 0,25 um

**** 1.000 psi = 6,89 MPa - 1 pound force = 4,45 N.

Tabelle 3

* Blockiert

** Vergleich

*** 1 gauge = 0,254 um

**** 1000 psi = 6,89 MPa

1 pound force = 4,45 N

In Tabelle 4 sind fünf zusätzliche erfindungsgemäße Fünfschichtfolienstrukturen offenbart. Diese wurden jeweils durch Co-Extrusion der Schichten hergestellt und jede hatte die Struktur:

A/B/C/B/A

Das Dickenverhältnis der Schichten betrug:

Alle Beispiele 15 bis 19 waren 7,6 um (30 gauge oder 0,30 mils) dick. Die Folien der Beispiele 15, 16 und 17 waren mit 5 · 6 in der Längs- und entsprechend der Querrichtung biaxial orientiert. Die Beispiele 18 und 19 wurden in einem Verhältnis von 5,5 · 5,5 orientiert. Alle Folien wurden mit einer absorbierten Dosis von 61 kGy bestrahlt, mit Ausnahme von Beispiel 15, das mit ungefähr 78 kGy bestrahlt wurde. Die B-Schichten der Folien waren PE&sub1;. Die C-Schichten der Folien waren PE&sub2; Die A-Schichten der Folien waren eine Mischung aus PE&sub2;, einem Masterbatch (MB) mit 90% PE&sub2; und 10% Gleit- und Antiblockingadditiven und entweder EV&sub1; oder PE&sub4;. Die Zubereitung von Schicht A ist für jedes Beispiel in der folgenden Tabelle angegeben.

Tabelle 4

**: Vergleichsbeispiel

In Tabelle 5 sind fünf erfindungsgemäße Dreischichtfolienstrukturen offenbart. Diese wurden jeweils durch Co-Extrusion der Schichten hergestellt und jede hat die Struktur:

A/B/A

Das Dickenverhältnis der Schichten betrug:

Alle Folien der Beispiele 20 bis 24 wurden bestrahlt und biaxial mit 5 · 5 (5,5 · 5,5 für Beispiel 20) in Längs- und Querrichtung orientiert. Die C-Schichten der Folien aus Beispiel 20 bis 24 waren eine Mischung aus 60% PE&sub1; und 40% PE&sub2;. Die A-Schichten der Folien der Beispiele 20 bis 24 waren eine Mischung aus 40% PE&sub2;, 20% eines Masterbatches mit 86% PE&sub2; und 14% Gleit- und Antiblockingzusatzmitteln und 40% eines der in Tabelle 1 angegebenen Materialien und ist für jedes Beispiel in der folgenden Tabelle beschrieben. Eine Vergleichsfolie, Comp. 1, repräsentiert D-955 mit einer A/B/A-Struktur, wobei das Dickenverhältnis der Schichten 1/2/l war und B PE&sub1; umfasst und A ein Blend aus 50% LLDPE, 25% LMDPE, und 25% eines Masterbatches, das 90% EVA und 10% Gleit- und Antiblockingadditive enthält, umfasst.

Tabelle 5

* Blockiert

** Vergleich

*** 1 gauge = 0,254 um

**** 1000 psi = 6,89 MPa

1 pound force = 4,45 N

Zusätzliche erfindungsgemäße Folienstrukturen sind in Tabelle 6 unten aufgeführt.

TABELLE 6 Beispiel FOLIENSTRUKTUR

25 50% LMDPE + 50% EVA/LMDPE/50% LMDPE + 50% EVA

26 50% LMDPE + 50% EVA/LLDPE/LMDPE/LLDPE/50% LMDPE + 50% EVA

27 50% HDPE + 50% EVA/HDPE/50% HDPE + 50% LMDPE + 50% EVA

28 50% HDPE + 50% EVA/LLDPE/HDPE/LLDPE/50% HDPE + 50% EVA

Einige Folien der vorliegenden Erfindung haben eine relativ niedrige Schrumpfkraft und sind besonders nützlich in "schonenden Schrumpfanwendungen", wo empfindliche Produkte verpackt werden.

Dies ist der Fall, da, obwohl solche erfindungsgemäßen Folien auch Schrumpfspannung entsprechend dickerer Filme haben können, ihre Schrumpfkraft aufgrund ihrer dünneren Konstruktion auch deutlich niedriger sein kann.

Bevorzugte Schrumpfkraftwerte für erfindungsgemäße Folien sind niedriger als 0,35 pounds-force in der Längsrichtung, bevorzugt weniger als 0,30, so wie weniger als 0,25; 0,20; 0,15; und 0,01; und weniger als 0,30 in der Querrichtung, bevorzugt weniger als 0,25; 0,20; 0,15; und 0,10. 1 pound force = 4,45 N. In Tabelle 7 werden drei weitere dreischichtige Folien mit einer Kontrolle, D-955 Folie, verglichen und in der Tabelle als "Comp. 2" bezeichnet ist. Comp. 2 war in Zusammensetzung und Konstruktion identisch zu Comp. 1 aus Tabelle 5. Sie wurden jeweils durch Co-Extrusion der Schichten hergestellt und jede hatte die Struktur:

A/B/A

Das Dickenverhältnis der Schichten betrug:

Alle Folien waren mit 5 · 6 in der Längs- und entsprechend der Querrichtung orientiert. Alle Folien wurden mit einer absorbierten Dosis von zwischen 20 und 80 kGy bestrahlt. Die B-Schicht der Folien war eine Mischung aus 60% PE&sub1; und 40% PE&sub2;. Die A-Schichten der Folie waren, wie für jedes Beispiel in Tabelle 7 beschrieben ist. Der Masterbatch umfasste 90% PE&sub2; und 10% Gleit- und Antiblockingadditive.

Tabelle 7

29 45% PE&sub2; + 40% PE&sub4; + 15% Masterbatch

30 45% PE&sub2; + 40% PE&sub4; + 15% Masterbatch

31 40% PE&sub2; + 40% EV&sub1; + 20% Masterbatch

Tabelle 8

* Vergleich

** 1 gauge = 0,25 um

1 mil = 25,4 um

*** 1000 psi = 6,89 MPa

1 pound force = 4,45 N

Die erfindungsgemäße Folie kann eine Dicke von zwischen 0, 10 und 15 mils haben, bevorzugte Dicken liegen aber bei weniger als 2 mils, bevorzugt weniger als 1,5 mils, so wie 1 mil und besonders bevorzugt bei weniger als 0,70 mils. Ganz besonders bevorzugt ist die Folie weniger als 0,60 mils dick, so wie 0,55; 0,50; 0,45; 0,40; 0,35; 0,30; und 0,25 mils dick.

Die erfindungsgemäßen Folien können einen Modul von wenigstens 60.000 psi in der Längsrichtung (LD) haben. Bevorzugt liegt der Modul bei wenigstens 65.000 psi, besonders bevorzugt bei wenigstens 70.000 psi in der Längsrichtung, so wie 75.000, 80.000, 90.000, 95.000, 100.000 psi und höher. Ein bevorzugter Bereich ist zwischen 60.000 und 100.000 psi, besonders bevorzugt zwischen 65.000 und 95.000, ganz besonders bevorzugt zwischen 70.000 und 90.000 psi, so wie zwischen 75.000 und 85.000 psi in der Längsrichtung. Bei Modulwerten oberhalb 120.000 kann die Folie noch brauchbar sein, aber die Reisseigenschaften der Folie können sich signifikant verschlechtern.

Die erfindungsgemäßen Folien können einen Modul von wenigstens 75.000 psi in der Querrichtung (TD) haben. Bevorzugt ist ein Modul von wenigstens 80.000 psi, besonders bevorzugt von wenigstens 85.000 psi in der Querrichtung, so wie 90.000, 95.000 100.000, 105.000, 110.000, 115.000, 120.000 psi. Ein bevorzugter Bereich ist zwischen 75.000 und 120.000 psi, besonders bevorzugt zwischen 80.000 und 115.000, ganz besonders bevorzugt zwischen 85.000 und 110.000 psi, so wie zwischen 90.000 und 105.000 psi und zwischen 95.000 und 100.000 psi in der Querrichtung. Ein zu niedriger Modul wird Schwierigkeiten in der Verwendung der Folien in einigen Hochgeschwindigkeitsverpackungsanlagen verursachen, insbesondere für dünnere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Folie. Ein zu hoher Modul wird eine höhere Tendenz zur Rissbildung nach sich ziehen.

Die erfindungsgemäße mehrschichtige Folie kann jegliche geeignete Zahl von Schichten, z. B. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr Schichten haben. Folien können symmetrisch oder asymmetrisch in ihrer Konstruktion sein. Zum Beispiel kann eine erfindungsgemäße Folie eine der folgenden Konstruktionen aufweisen:

LMDPE + EVA/LMDPE/LLDPE/LMDPE + EVA

HDPE + EVA/HDPE/LLDPE/HDPE + EVA

Die Schichtmaße können variieren, sogar zwischen Schichten mit identischer Zusammensetzung.

Erfindungsgemäße Folien können verschiedene Materialien für die äußeren Schichten oder für die Zwischenschichten nutzen, so dass sich z. B. die zwei "A"-Schichten in Zusammensetzung, Grad der Vernetzung, Dicke oder in anderen Parametern voneinander unterscheiden können.

Liegt Orientierung vor, kann die Folie sowohl monoaxial als auch biaxial orientiert sein. Orientierungsverhältnisse liegen bevorzugt im Bereich von 2 : 1 bis 10 : 1 in jeder Richtung, besonders bevorzugt 2,5 : 1 bis 9 : 1, wie 3 : 1 bis 8 : 1, 4 : 1 bis 7 : 1, 4,5 : 1 bis 6 : 1, und 5,5 : 1 in jede Richtung.


Anspruch[de]

1. Mehrschichtige Folie, die

a) eine Kernschicht, die ein Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ umfaßt, und

b) zwei äußere Schichten umfaßt, die jeweils eine Mischung von

i) 40 bis 69% eines Ethen-Polymers mit einer Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ und

ii) 31 bis 60% eines Ethen-Copolymers, das ein Ethen/Ester- Copolymer ist, umfassen,

wobei wenigstens eine der äußeren Schichten weniger als 30% lineares Polyethen niedriger Dichte umfaßt und die Folie einen Zugelastizitätsmodul von wenigstens 414 MPa (60,000 psi) in Längsrichtung und wenigstens 517 MPa (75,000 psi) in Querrichtung aufweist.

2. Folie nach Anspruch 1, bei der das Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ in der Kernschicht lineares Polyethen mittlerer Dichte oder ein Polyethen hoher Dichte ist.

3. Folie nach Anspruch 1, bei der das Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ in den äußeren Schichten lineares Polyethen mittlerer Dichte ist.

4. Folie nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Ethen/Ester- Copolymer ein Ethen/Vinylacetat-Copolymer oder Ethen/Alkylacrylat-Copolymer ist.

5. Folie nach einem der vorangehenden Ansprüche, die vernetzt ist.

6. Folie nach einem der vorangehenden Ansprüche, die orientiert ist.

7. Folie nach Anspruch 6, die heißschrumpfbar ist.

8. Folie nach einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Dicke von weniger als 15,2 um (0,60 mils) hat.

9. Folie nach Anspruch 8, die eine Dicke von weniger als 12,7 um (0,50 mils) hat.

10. Folie nach einem der vorangehenden Ansprüche, die zusätzlich wenigstens eine Zwischenschicht umfaßt, die sich zwischen der Kernschicht und einer äußeren Schicht befindet und ein Ethen-Copolymer mit einer Dichte von weniger als 0,925 g/cm³ umfaßt.

11. Mehrschichtige Folie, die

a) eine Kernschicht, die ein Ethen-Polymer mit einer Dichte von wenigstens 0,925 g/cm³ umfaßt, und

b) zwei äußere Schichten umfaßt, die jeweils eine Mischung von

i) 40 bis 69% eines Ethen-Polymers mit einer Dichte von wenigstens 0,930 g/cm³ und

ii) 31 bis 60% eines Ethen-Copolymers, das ein Ethen/Ester- Copolymer ist, umfassen,

wobei wenigstens eine der äußeren Schichten weniger als 30% lineares Polyethen niedriger Dichte umfaßt und diese Folie eine Schrumpfkraft von weniger als 1,57 N (0,35 pounds) in Längsrichtung und weniger als 1,33 N (0,30 pounds) in Querrichtung aufweist.

12. Folie nach Anspruch 11, die eine Dicke von weniger als 12,7 um (0,50 mils) hat.







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