PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60115929T2 07.09.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001322468
Titel MEHRSCHICHTIGER POLYMERFILM
Anmelder DuPont Teijin Films U.S., Ltd. Partnership, Wilmington, Del., US
Erfinder DAWES, Mark Edward, Middlesbrough TS90 8JF, GB
Vertreter Abitz & Partner, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60115929
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 26.09.2001
EP-Aktenzeichen 019699883
WO-Anmeldetag 26.09.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/GB01/04295
WO-Veröffentlichungsnummer 2002026493
WO-Veröffentlichungsdatum 04.04.2002
EP-Offenlegungsdatum 02.07.2003
EP date of grant 14.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.09.2006
IPC-Hauptklasse B32B 27/32(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B65D 77/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B32B 27/36(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft eine mehrschichtige Polymerfolie und insbesondere eine laminierte mehrschichtige Polyesterfolie, die sich zur Verwendung als Deckel für einen Behälter eignet, insbesondere für einen zur Verpackung von ofengeeigneten Fertiggerichten verwendeten Behälter.

Kunststoffbehälter werden in zunehmendem Maße bei Verpackungsanwendungen verwendet, wie z.B. bei der Lebensmittelverpackung und insbesondere zur Verpackung von Fertignahrung, zum Beispiel fertig zubereiteten ofengeeigneten Gerichten, die entweder in einem Mikrowellenofen oder in einem herkömmlichen Ofen erwärmt werden. Oft ist der Kunststoffbehälter eine APET/CPET-Schale (ein Verbundmaterial mit einer amorphen Polyethylenterephthalatschicht auf einer kristallinen Polyethylenterephthalatschicht). Bei der Verwendung von Kunststoffbehältern waren Deckel erforderlich, die sowohl den Behälter versiegeln können, um ein Austreten oder Austrocknen der verpackten Inhalte während der Lagerung zu verhindern, als auch beim Öffnen leicht von dem Behälter abgelöst werden können. Die Deckel sollten auch nicht an den verpackten Inhalten kleben und sollten in der Lage sein, der im Ofen erzeugten Wärme standzuhalten.

Solche Behälterdeckel umfassen normalerweise eine Folie mit einem flexiblen Substrat und einer siegelfähigen Deckschicht, die oft als "Deckelfolie" bezeichnet wird. Orientierte Polymerfolien, insbesondere biaxial orientierte Polyesterfolien, wurden bislang als das flexible Substrat für Deckelfolien verwendet. Bei den Deckelfolien des Stands der Technik wird die heißsiegelfähige Schicht oft in einem "Off-Line"-Beschichtungsschritt, d.h. nach etwaigem Strecken und einem sich daran anschließenden, während der Herstellung des Substrats durchgeführten Wärmehärtungsverfahren, auf das Substrat aufgetragen. Die heißsiegelfähigen Schichten solcher Folien werden im allgemeinen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels, das für eine "In-Line"-Beschichtung nicht geeignet ist, aufgetragen und können zum Verkleben oder Blockieren der Folie während der normalen, während der Folienherstellung durchgeführten Aufwickelverfahren führen. Darüber hinaus können die organischen Lösungsmittel gesundheitsgefährdend, gefährlich anzuwenden oder für die Umwelt toxisch oder schädlich sein.

Die WO-A-99/62982 offenbart eine schrumpffähige Polyesterfolie, die mit sich selbst heißversieglt werden und mehrschichtig sein kann, als geeignet zur Verpackung von warmen Nahrungsmitteln. Es wird berichtet, daß sie eine gleichmäßige Schrumpfung und eine verbesserte Wärme besitzt.

Die Wo-A-96/19333 offenbart eine Deckelfolie, die durch ein In-Line-Beschichtungsverfahren erzeugt wird und bei der die Verwendung von bedeutenden Mengen an organischen Lösungsmitteln vermieden wird. Die Folie umfaßt ein Substrat und eine Deckschicht aus einem Copolyester aus (a) 40 bis 90 Mol-% von wenigstens einer aromatischen Dicarbonsäure, (b) 10 bis 60 Mol-% von wenigstens einer aliphatischen Dicarbonsäure, (c) 0,1 bis 10 Mol-% von wenigstens einer Dicarbonsäure mit einer freien Säuregruppe und/oder einem Salz davon, (d) 40 bis 90 Mol-% von wenigstens einem Glycol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und (e) 10 bis 60 Mol-% von wenigstens einem Polyalkylenglycol. Die Deckschicht wird als eine wäßrige Dispersion oder Lösung entweder vor dem Strecken des Foliensubstrats oder zwischen den Streckschritten eines Biaxialstreckverfahrens aufgetragen. Das in der WO-A-96/19333 offenbarte Verfahren ist auf bestimmte Arten von Beschichtungszusammensetzung beschränkt, d.h. auf solche, die in Wasser löslich oder ausreichend dispergierbar sind.

Die Herstellung von versiegelten Behältern durch Verwendung solcher Deckelfolien umfaßt die Bildung eines Siegels zwischen der Deckelfolie und dem Behälter. Dieses Siegel wird gebildet, indem der Deckel oben auf den Behälter gelegt und Wärme und Druck angewendet werden, um die siegelfähige Deckschicht zu erweichen oder zu schmelzen, so daß sie an der Oberfläche des Behälters haftet und ein wirkungsvolles Siegel zwischen dem Deckel und dem Behälter bildet. Unglücklicherweise führt ein Siegel, das stark genug ist, um ein Auslaufen der Inhalte zu verhindern, oft zu Schwierigkeiten bei der Entfernung des Deckels, wenn der Behälter geöffnet werden soll. Speziell kann der Deckel während des Ablösens reißen, und Teile des Foliendeckels können in die Inhalte des Behälters fallen und dadurch die Lebensmittel verderben. Es wäre wünschenswert, die beim Ablösen auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen. Ein festes Siegel und ein leichtes Ablösen, d.h. ein glattes Abziehen, sind sowohl bei niedrigen Temperaturen, d.h. Umgebungstemperatur, als auch bei hohen Temperaturen, z.B. nach dem Erwärmen der Inhalte des verpackten Lebensmittels in einem Ofen, wünschenswert.

Bei fertig zubereiteten Fertiggerichten ist ferner zu berücksichtigen, daß Wasserdampf während des Kochvorgangs aus der Nahrung entweicht. Wenn der dabei erzeugte Dampf nicht abgelassen wird, kann der Druckaufbau dazu führen, daß der Foliendeckel aufplatz und Bruchstücke des Foliendeckels den Inhalt des Behälters verunreinigen. Bei den bisherigen Foliendeckeln für ofengeeignete Fertiggerichtbehälter mußte der Verbraucher den Deckel einstechen, um dies zu verhindern. Der Verbraucher vergißt jedoch oft oder ist sich oft nicht bewußt, daß der Deckel vor dem Erwärmen des Gerichts in seinem Behälter perforiert werden muß. Es wäre wünschenswert, einen Behälterdeckel zur Verfügung zu stellen, bei dem es nicht notwendig ist, daß der Verbraucher ihn vor dem Kochen einsticht.

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine alternative Deckelfolie zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Ablöseeigenschaften aufweist und selbstentlüftend ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine mehrschichtige laminierte Polymerfolie zur Verfügung gestellt, die eine Substratschicht enthält, auf deren einen Seite sich eine heißsiegelfähige ablösbare Schicht befindet und auf deren gegenüberliegenden Seite sich eine schrumpffähige Schicht befindet, wobei die schrumpffähige Schicht einen Schrumpfgrad in einer ersten Dimension von etwa 10–80% innerhalb des Temperaturbereichs von 55 bis 100°C und ein Schrumpfverhältnis bei 100°C in der ersten Dimension, relativ zu einer zweiten, orthogonalen Dimension, im Bereich von 1:1 bis 10:1 besitzt.

Die beabsichtigte Verwendung der Folie der vorliegenden Erfindung umfaßt das Heißversiegeln der Folie mit einem ofengeeigneten Behälter. Während des Kochvorgangs erwärmt sich das in dem versiegelten Behälter enthaltene Nahrungsmittel, und es entweicht Dampf. Wärme aus dem Dampf und aus der allgemeinen Strahlungswärme wird auf den Foliendeckel übertragen. Sobald die Temperatur der schrumpffähigen Schicht ihre Schrumpfstarttemperatur erreicht, beginnt die Schicht zu schrumpfen und übt dabei eine Scherkraft auf den Foliendeckel aus. Wenn die Temperatur ansteigt, insbesondere wenn die Temperatur die Glasübergangstemperatur des Heißsiegelschichtpolymers übersteigt, nimmt auch die Festigkeit der Heißsiegelbindung zwischen dem Behälter und dem Foliendeckel ab. Wenn die Bindung zwischen dem Foliendeckel und der Schale schwächer wird, führt die von der schrumpffähigen Schicht ausgeübte Scherkraft dazu, daß der Deckel sich nach hinten aufrollt und sich während des Kochvorgangs ablöst. Der selbstablösende Deckel ermöglicht somit das Ausströmen von Dampf, der während des Kochvorgangs erzeugt wird. Dies ist besonders für feste Lebensmittel, speziell für Lebensmittel auf Teigbasis, wie z.B. Mikrowellenpizzas, vorteilhaft, da verhindert wird, daß der Boden aufgeweicht oder von Wasser durchnäßt wird. Der selbstablösende Deckel verhindert auch etwaige mit dem Öffnen des Behälters durch den Verbraucher verbundene Probleme, wie z.B. das Einreißen des Foliendeckels, wenn der Kochvorgang abgeschlossen ist.

Eine mehrschichtige laminierte Folie gemäß der vorliegenden Erfindung weist typischerweise einen Heißsiegelwert (bei Umgebungstemperaturen) im Bereich von 200 bis 1400 g/25 mm2 auf, vorzugsweise im Bereich von etwa 200 bis etwa 1000 g/25 mm2, wenn sie mit einer Standard-APET/CPET-Schale versiegelt ist. Typische Heißsiegelfestigkeiten der Folie mit sich selbst liegen im Bereich von 600–800 g/25 mm2.

Die Dicke der mehrschichtigen laminierten Folie beträgt vorzugsweise etwa 20 bis 250 &mgr;m, besonders bevorzugt zwischen etwa 40 und 100 &mgr;m, und typischerweise etwa 60–80 &mgr;m.

Das Hauptmerkmal der Deckelfolie der vorliegenden Erfindung ist, daß sie während des Kochvorgangs selbstablösend ist. Damit dies geschieht, muß die schrumpffähige Schicht einen Schrumpfgrad in einer bestimmten Dimension besitzen, der größer ist als der Schrumpfgrad der Substratschicht in dieser Dimension.

Dem Fachmann ist bekannt, daß die Schrumpfeigenschaften einer Folie von den Streckverhältnissen und dem Wärmehärtungsgrad, die während ihrer Herstellung eingesetzt werden, abhängen. Das Schrumpfverhalten einer Folie, die nicht wärmegehärtet wurde, entspricht dem Streckungsgrad der Folie während ihrer Herstellung. Ohne Wärmehärtung wird eine Folie, die stark gestreckt wurde, einen hohen Schrumpfungsgrad aufweisen, wenn sie anschließend Wärme ausgesetzt wird; eine Folie, die nur in geringem Umfang gestreckt wurde, wird nur eine kleine Schrumpfung zeigen. Die Wärmehärtung verleiht einer gestreckten Folie Dimensionsstabilität und "friert" die Folie in diesem gestreckten Zustand "ein". Daher hängt das Schrumpfverhalten einer Folie unter Wärmeeinwirkung davon ab, ob und in welchem Umfang die Folie nach dem/den während ihrer Herstellung durchgeführten Streckverfahren wärmegehärtet wurde. Im allgemeinen wird eine Folie, auf die während des Wärmehärtungsverfahrens eine Temperatur T1 einwirkte, im wesentlichen keine Schrumpfung unterhalb von Temperatur T1 erfahren, wenn sie nach ihrer Herstellung Wärme ausgesetzt wird.

Damit die schrumpffähige Schicht die benötigten Schrumpfeigenschaften in der fertigen laminierten Folie aufweist, ist es daher bevorzugt, daß die schrumpffähige Schicht nach dem Strecken nicht wärmegehärtet wird. Der Fachmann wird jedoch erkennen, daß die Folien gemäß der vorliegenden Erfindung auch durch Verwendung von schrumpffähigen Schichten erzeugt werden können, die zum Teil wärmegehärtet wurden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Substratschicht eine dimensionsstabile Folie, die bei der Einwirkung von Wärme im wesentlichen keine Schrumpfung erfährt, und die schrumpffähige Schicht ist eine Schicht, die bei der Einwirkung von Wärme in einer Dimension schrumpft. Der Foliendeckel dieser Ausführungsform rollt sich daher bei der Einwirkung von Wärme nur in eine Richtung auf. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Substratschicht eine biaxial orientierte wärmegehärtete Polymerschicht sein, und die schrumpffähige Schicht kann eine uniaxial orientierte Schicht sein, die nicht wärmegehärtet worden ist.

Wie der Fachmann weiß, werden die Dimensionen einer Polymerfolie mit den Ausdrücken "Maschinenrichtung" und "Querrichtung" bezeichnet, entsprechend den Achsen der Folienherstellungsapparatur. Die Maschinenrichtung ist die Fortbewegungsrichtung entlang der Folienproduktionsstraße und entspricht der Längsdimension der Folie. Die Querrichtung ist die Richtung orthogonal zur Fortbewegungsrichtung der Folie während der Herstellung und entspricht der Breitendimension der Folie. Zweckmäßigerweise weist die schrumpffähige Schicht der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eine uniaxiale Schrumpfung in der Querrichtung auf.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Folien, die nur in einer Dimension schrumpfen, beschränkt. Zum Beispiel kann die schrumpffähige Schicht in einer ersten Dimension sowie in einer zweiten, orthogonalen Dimension schrumpfen. Der Schrumpfgrad in einer Dimension kann der gleiche sein wie der Schrumpfgrad in der zweiten, orthogonalen Dimension. Daher ist bei einer alternativen Ausführungsform die Substratschicht eine dimensionsstabile Folie, die im wesentlichen keine Schrumpfung bei der Einwirkung von Wärme erfährt, und die schrumpffähige Schicht ist eine Schicht, die bei der Einwirkung von Wärme in zwei Dimensionen schrumpft. Der Foliendeckel dieser Ausführungsform rollt sich daher bei der Einwirkung von Wärme in zwei Richtungen auf. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Substratschicht eine biaxial orientierte wärmegehärtete Polymerschicht sein, und die schrumpffähige Schicht kann eine biaxial orientierte Schicht sein, die nicht wärmegehärtet worden ist.

Die vorliegende Erfindung ist auch nicht auf Folien beschränkt, bei denen das Substrat im wesentlichen keine Schrumpfung aufweist. Zum Beispiel kann auch das Substrat eine Schrumpfung in einer oder zwei Dimensionen aufweisen, vorausgesetzt, daß der Schrumpfgrad der Substratschicht in einer bestimmten Dimension geringer ist als der Schrumpfgrad der schrumpffähigen Schicht in dieser Dimension. Daher können bei einer alternativen Ausführungsform die Substratschicht und die schrumpffähige Schicht Schichten sein, die unterschiedliche Zusammensetzungen besitzen und/oder mittels verschiedener Herstellungsbedingungen (wie z.B. verschiedener Streckverhältnisse und/oder Wärmehärtungsverarbeitungsbedingungen) hergestellt worden sind und die somit unterschiedliche relative Schrumpfgrade in einer bestimmten Dimension besitzen.

Die entsprechenden Schichten der mehrschichtigen laminierten Folie werden nachstehend detaillierter beschrieben.

Die Substratschicht

Das Substrat ist eine selbsttragende Folie oder ein selbsttragendes Flächengebilde, womit eine Folie oder ein Flächengebilde gemeint ist, die/das in der Lage ist, unabhängig in Abwesenheit eines Trägers zu existieren. Das Substrat kann aus einem beliebigen folienbildenden Material gebildet sein. Thermoplastische polymere Materialien sind bevorzugt. Solche Materialien sind u.a. ein Homopolymer oder Copolymer aus einem 1-Olefin, wie z.B. Ethylen, Propylen und But-1-en, ein Polyamid, ein Polycarbonat, PVC, PVA, Polyacrylate, Cellulosen und insbesondere ein synthetischer linearer Polyester.

Die als Substrat geeigneten synthetischen linearen Polyester können durch Kondensation von einer oder mehreren Dicarbonsäuren oder ihrer Niederalkyldiester (mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen), z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 2,5-, 2,6- oder 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Succinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Hexahydroterephthalsäure oder 1,2-Bis-p-carboxyphenoxyethan (gegebenenfalls mit einer Monocarbonsäure, wie z.B. Pivalinsäure), mit einem oder mehreren Glycolen, insbesondere einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Glycol, z.B. Ethylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol, erhalten werden. Eine aromatische Dicarbonsäure ist bevorzugt. Ein aliphatisches Glycol ist bevorzugt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Polyester ausgewählt aus Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat. Polyethylenterephthalat (PET) ist besonders bevorzugt.

Das Substrat kann auch einen Polyarylether oder ein Thio-Analogon davon enthalten, insbesondere ein Polyaryletherketon, Polyarylethersulfon, Polyaryletheretherketon, Polyaryletherethersulfon oder ein Copolymer oder Thio-Analogon davon. Beispiele für diese Polymere sind in der EP-A-001879, EP-A-0184458 und US-4008203 offenbart. Mischungen solcher Polymere können eingesetzt werden. Andere duroplastische Polymermaterialien, die sich zur Verwendung als das Substrat eignen, sind u.a. Additionspolymerisationsharze, wie z.B. Acrylharze, Vinylharze, Bismaleimide und ungesättigte Polyester; Formaldehydkondensationsharze, wie z.B. Kondensate mit Harnstoff, Melamin oder Phenolen, Cyanatharze, funktionalisierte Polyester, Polyamide oder Polyimide.

Das Substrat kann ein oder mehrere einzelne Schichten aus den obigen folienbildenden Materialien umfassen. Die Polymermaterialien der entsprechenden Schichten können gleich oder verschieden sein.

Zum Beispiel kann das Substrat eine, zwei, drei, vier oder fünf oder mehr Schichten umfassen, und typische Mehrschichtstrukturen können vom AB-, ABA-, ABC-, ABAB-, ABABA- oder ABCBA-Typ sein. Vorzugsweise umfaßt das Substrat nur eine Schicht.

Die Bildung des Substrats kann durch herkömmliche Verfahren erfolgen, welche im Stand der Technik gut bekannt sind. Zweckmäßigerweise erfolgt die Bildung des Substrats durch Extrusion gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren. Allgemein umfaßt das Verfahren die Schritte des Extrudierens einer Schicht aus geschmolzenem Polymer, das Quenchen des Extrudats und das Orientieren des gequenchten Extrudats in wenigstens einer Richtung.

Das Substrat kann uniaxial orientiert werden, vorzugsweise wird es jedoch, wie oben erwähnt, biaxial orientiert. Die Orientierung kann durch ein beliebiges im Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Herstellung einer orientierten Folie erfolgen, zum Beispiel durch ein Schlauch- oder Flachfolienverfahren. Die biaxiale Orientierung erfolgt durch Strecken in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Ebene der Folie, um eine zufriedenstellende Kombination aus mechanischen und physikalischen Eigenschaften zu ergeben.

Bei einem Schlauchverfahren kann die gleichzeitige biaxiale Orientierung erfolgen, indem ein thermoplastischer Polyesterschlauch extrudiert wird, welcher anschließend gequencht, wieder erhitzt und dann durch Gasinnendruck expandiert wird, um eine Querorientierung zu bewirken, und mit einer Geschwindigkeit ausgezogen wird, die eine Längsorientierung bewirkt.

Bei dem bevorzugten Flachfolienverfahren wird der substratbildende Polyester durch eine Schlitzdüse extrudiert und auf einer gekühlten Gießwalze rasch gequencht, um sicherzustellen, daß der Polyester zum amorphen Zustand gequencht wird. Die Orientierung erfolgt dann durch Strecken des gequenchten Extrudats in wenigstens einer Richtung bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Polyesters. Die sequentielle Orientierung kann durch Strecken eines flachen gequenchten Extrudats zunächst in einer Richtung, üblicherweise in Längsrichtung, d.h. in der Vorwärts-Richtung durch die Folienstreckmaschine, und dann in der Querrichtung erfolgen. Das Vorwärts-Strecken des Extrudats erfolgt zweckmäßigerweise über einem Satz rotierender Walzen oder zwischen zwei Spaltwalzenpaaren, die Querverstreckung erfolgt anschließend in einer Spannrahmen-Apparatur. Das Strecken erfolgt in einem von der Beschaffenheit des Polyesters bestimmten Ausmaß, zum Beispiel wird Polyethylenterephthalat üblicherweise so gestreckt, daß die Abmessungen der orientierten Folie das 2- bis 5-fache, vorzugsweise das 2,5- bis 4,5-fache, der ursprünglichen Dimension in der oder in jeder Streckrichtung betragen. Typischerweise erfolgt das Strecken bei Temperaturen im Bereich von 70 bis 125°C. Größere Streckungsverhältnisse (zum Beispiel bis zu etwa 8fach) können verwendet werden, wenn lediglich eine Orientierung in einer Richtung erforderlich ist. Es ist nicht notwendig, in der Maschinen- und in der Querrichtung gleich stark zu strecken, obwohl dies bevorzugt ist, wenn ausgewogene Eigenschaften erwünscht sind.

Eine gestreckte Folie kann, und vorzugsweise wird, durch Wärmehärtung unter Festhalten der Dimension bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Polyesters, jedoch unterhalb dessen Schmelztemperatur, dimensionsstabilisiert, um die Kristallisation des Polyester herbeizuführen. Die tatsächliche Wärmehärtungstemperatur und -zeit werden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Folie variieren, sie sollten jedoch nicht so gewählt werden, daß sie die Reißfestigkeitseigenschaften der Folie wesentlich verschlechtern. Innerhalb dieser Einschränkungen ist eine Wärmehärtungstemperatur von etwa 135°C bis 250°C im allgemeinen wünschenswert, wie es in der GB-A-838708 beschrieben ist.

Wenn das Substrat mehr als eine Schicht enthält, erfolgt die Herstellung des Substrats zweckmäßigerweise durch Coextrusion, entweder durch gleichzeitige Coextrusion der entsprechenden folienbildenden Schichten durch unabhängige Öffnungen einer Düse mit mehreren Öffnungen und anschließendes Vereinen der noch geschmolzenen Schichten oder, vorzugsweise, durch Ein-Kanal-Coextrusion, wobei geschmolzene Ströme der entsprechenden Polymere zunächst innerhalb eines Kanals, der zu einer Sammeldüse führt, vereint und anschließend zusammen aus der Düsenöffnung unter Stromlinienflußbedingungen extrudiert werden, ohne daß sie dabei vermischt werden, so daß eine Mehrschicht-Polymerfolie erzeugt wird, die wie oben beschrieben orientiert und wärmegehärtet werden kann. Die Bildung eines Mehrschicht-Substrats kann auch durch herkömmliche Laminierungsverfahren erfolgen, zum Beispiel durch Laminieren einer vorgeformten ersten Schicht mit einer vorgeformten zweiten Schicht oder durch Gießen zum Beispiel der ersten Schicht auf eine vorgeformte zweite Schicht.

Die Substratschicht besitzt vorzugsweise eine Dicke zwischen etwa 5 und 350 &mgr;m, vorzugsweise von 9 bis etwa 150 &mgr;m und insbesondere von etwa 12 bis etwa 40 &mgr;m.

Die heißsiegelfähige ablösbare Schicht

Die heißsiegelfähige Schicht ist eine beliebige Schicht, die eine Heißsiegelbindung zur Oberfläche des Behälters bilden kann, zum Beispiel ein Polymermaterial, wie z.B. ein Polyester, EVA oder ein modifiziertes Polyethylen. Das Polymermaterial der heißsiegelfähigen Schicht sollte in ausreichendem Maße erweichen, so daß seine Viskosität niedrig genug wird, um ein ausreichende Benetzung zu ermöglichen, um an der Oberfläche, an die es gebunden werden soll, haften zu können. Die Heißsiegelbindung wird durch Erwärmen der heißsiegelfähigen Schicht, um das Polymermaterial zu erweichen, und gegebenenfalls Anlegen von Druck ohne Schmelzen (oder anderweitig die Struktur zu verändern oder die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen) der Substratschicht und/oder der schrumpffähigen Schicht bewirkt. Daher sollte das Polymer der heißsiegelfähigen Schicht bei einer derartigen Temperatur zu erweichen beginnen, daß die Heißsiegelbindung bei einer Temperatur gebildet werden kann, die jedoch niedriger ist als die Schmelztemperatur der Substratschicht oder der schrumpffähigen Schicht. Bei einer Ausführungsform sollte das Polymer einer heißsiegelfähigen Schicht bei einer solchen Temperatur zu erweichen beginnen, daß die Heißsiegelbindung bei einer Temperatur gebildet werden kann, die zwischen etwa 5 und 50°C unter, vorzugsweise zwischen etwa 5 und 30°C unter und besonders bevorzugt wenigstens etwa 10°C unter der Schmelztemperatur des Polymermaterials der Substratschicht oder der schrumpffähigen Schicht liegt.

Die heißsiegelfähige Schicht enthält geeigneterweise ein Polyesterharz, speziell ein Copolyesterharz, das aus einer oder mehreren Dicarbonsäure(n) oder ihren Niederalkyl(bis zu 14 Kohlenstoffatome)-Diestern, mit einem oder mehreren Glycol(en), insbesondere einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Glycol, vorzugsweise einem aliphatischen Glycol und besonders bevorzugt einem Alkylenglycol, erhalten wurde. Geeignete Dicarbonsäuren sind u.a. aromatische Dicarbonsäuren, wie z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure oder 2,5-, 2,6- oder 2,7-Naphthalindicarbonsäure, und aliphatische Dicarbonsäuren, wie z.B. Succinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Suberinsäure oder Pimelinsäure. Geeignete Glycole sind u.a. aliphatische Diole, wie z.B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, Neopentylglycol und 1,6-Hexandiol, und cycloaliphatische Diole, wie z.B. 1,4-Cyclohexandimethanol und 1,4-Cyclohexandiol. Ethylenglycol oder 1,4-Butandiol ist bevorzugt.

Vorzugsweise enthält die heißsiegelfähige Schicht einen Copolyester, der aus wenigstens zwei Dicarbonsäuren erhalten wird. Die Bildung des Copolyesters erfolgt zweckmäßigerweise auf bekannte Weise durch Kondensation oder Esteraustausch bei Temperaturen im allgemeinen bis zu 275°C.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Copolyester der heißsiegelfähigen Schicht eine aromatische Dicarbonsäure und eine aliphatische Dicarbonsäure. Eine bevorzugte Dicarbonsäure ist Terephthalsäure. Bevorzugte aliphatische Dicarbonsäuren sind ausgewählt aus Sebacinsäure, Adipinsäure und Azelainsäure. Die Konzentration der in dem Copolyester vorhandenen aromatischen Dicarbonsäure liegt vorzugsweise im Bereich von 45 bis 80, besonders bevorzugt von 50 bis 70 und speziell von 55 bis 65 Mol-%, bezogen auf die Dicarbonsäurekomponenten des Copolyesters. Die Konzentration der in dem Copolyester vorliegenden aliphatischen Dicarbonsäure liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 55, besonders bevorzugt von 30 bis 50 und speziell von 35 bis 45 Mol-%, bezogen auf die Dicarbonsäurekomponenten des Copolyesters. Besonders bevorzugte Beispiele für solche Copolyester sind (i) Copolyester von Azelainsäure und Terephthalsäure mit einem aliphatischen Glycol, vorzugsweise Ethylenglycol; (ii) Copolyester von Adipinsäure und Terephthalsäure mit einem aliphatischen Glycol, vorzugsweise Ethylenglycol; und (iii) Copolyester von Sebacinsäure und Terephthalsäure mit einem aliphatischen Glycol, vorzugsweise Butylenglycol. Bevorzugte Polymere sind u.a. ein Copolyester aus Sebacinsäure/Terephthalsäure/Butylenglycol (vorzugsweise mit den Komponenten in den relativen Molverhältnissen von 45–55/55–45/100, besonders bevorzugt 50/50/100) mit einem Glasübergangspunkt (Tg) von –30°C und einem Schmelzpunkt (Tm) von 117°C, und ein Copolyester aus Azelainsäure/Terephthalsäure/Ethylenglycol (vorzugsweise mit den Komponenten in den relativen Molverhältnissen von 40–50/60–50/100, besonders bevorzugt 45/55/100) mit einem Tg von –15°C und einem Tm von 150°C.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird der Copolyester der heißsiegelfähigen Schicht aus einem aliphatischen Diol und einer Mehrzahl von aromatischen Dicarbonsäuren, insbesondere Terephthalsäure und Isophthalsäure, erhalten. Ein bevorzugter Copolyester wird aus Ethylenglycol, Terephthalsäure und Isophthalsäure erhalten. Die bevorzugten Molverhältnisse der Terephthalsäurekomponente zur Isophthalsäurekomponente liegen im Bereich von 50:50 bis 90:10, vorzugsweise im Bereich von 65:35 bis 85:15. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Copolyester ein Copolyester aus Ethylenglycol mit etwa 82 Mol-% Terephthalat und etwa 18 Mol-% Isophthalat.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform enthält die heißsiegelfähige Schicht einen Copolyester, der aus einem aliphatischen Diol und einem cycloaliphatischen Diol mit einer oder mehreren, vorzugsweise einer, Dicarbonsäure(n), vorzugsweise einer aromatischen Dicarbonsäure, erhalten wird. Typische Polyester, die zufriedenstellende Heißsiegeleigenschaften liefern, sind u.a. Copolyester von Terephthalsäure mit einem aliphatischen Diol und einem cycloaliphatischen Diol, insbesondere Ethylenglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol. Die bevorzugten Molverhältnisse des cycloaliphatischen Diols zum aliphatischen Diol liegen im Bereich von 10:90 bis 60:40, vorzugsweise im Bereich von 20:80 bis 40:60 und besonders bevorzugt von 30:70 bis 35:65. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Copolyester ein Copolyester aus Terephthalsäure mit etwa 33 Mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol und etwa 67 Mol-% Ethylenglycol. Ein Beispiel für ein solches Polymer ist PETGTM 6763 (Eastman), das einen Copolyester aus Terephthalsäure, etwa 33% 1,4-Cyclohexandimethanol und etwa 67% Ethylenglycol enthält und das stets amorph ist. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die heißsiegelfähige Schicht Butandiol anstelle von Ethylenglycol enthalten.

Der Copolyester der heißsiegelfähigen Schicht ist vorzugsweise ein Polymer, das amorph oder im wesentlichen amorph, d.h. nichtkristallin, ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das amorphe Polymer der heißsiegelfähigen Schicht eine Glasübergangstemperatur (Tg) von wenigstens –40°C, vorzugsweise von wenigstens 70°C und besonders bevorzugt von wenigstens 80°C.

Die Dicke der Heißsiegelschicht beträgt im allgemeinen zwischen etwa 1 und 30% der Dicke der Substratschicht. Die heißsiegelfähige Schicht kann eine Dicke von bis zu etwa 50 &mgr;m, vorzugsweise bis zu etwa 25 &mgr;m, besonders bevorzugt bis zu etwa 15 &mgr;m, ganz besonders bevorzugt bis zu etwa 10 &mgr;m, bevorzugter zwischen etwa 0,5 und 6 &mgr;m und besonders bevorzugt zwischen etwa 0,5 und 4 &mgr;m, besitzen. Eine dickere heißsiegelfähige Schicht wird im allgemeinen eine stärker Heißsiegelbindung bilden, was zu einem Reißen der Folie beim Öffnen führen kann.

Die Bildung der heißsiegelfähigen Schicht auf der Substratschicht kann durch herkömmliche Verfahren erfolgen, zum Beispiel durch Beschichten (im allgemeinen Off-Line-Beschichten) oder durch Gießen der heißsiegelfähigen Polymerschicht auf eine vorgeformte Substratschicht. Die Bildung der heißsiegelfähigen Schicht und des Substrats kann auch durch Coextrusion erfolgen, wie es im Stand der Technik gut bekannt und hierin beschrieben ist. Das coextrudierte Flächengebilde wird gestreckt, um die molekulare Orientierung des Substrats zu bewirken, und vorzugsweise wärmegehärtet, wie es oben beschrieben wurde. Bei den meisten Polymeren, die in einer heißsiegelfähigen Schicht verwendet werden, rufen die zum Strecken der Substratschicht angewandten Bedingungen im allgemeinen eine Teilkristallisation des heißsiegelfähigen Polymers hervor, und es ist daher bevorzugt, eine Wärmehärtung unter Festhalten der Dimension bei einer Temperatur durchzuführen, die ausgewählt ist, um die erwünschte Morphologie der wärmehärtenden Schicht auszubilden. Im allgemeinen wird durch die Durchführung der Wärmehärtung bei einer Temperatur unterhalb der Kristallschmelztemperatur eines heißsiegelfähigen Polymers und das Abkühlenlassen oder Abkühlen des Verbunds das heißsiegelfähige Polymer im wesentlichen kristallin bleiben. Die Wärmehärtung bei einer Temperatur über der Kristallschmelztemperatur des heißversiegelnden Polymers wird eine im wesentlichen amorphe heißsiegelfähige Polymerschicht erzeugen. Daher ergibt die Wärmehärtung eines Verbund-Flächengebildes, das ein Polyestersubstrat und eine heißsiegelfähige Copolyesterschicht enthält, bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 175 bis 200°C im allgemeinen eine im wesentlichen kristalline heißsiegelfähige Schicht. Die Verwendung einer Temperatur von 200 bis 250°C ergibt im allgemeinen eine im wesentlichen amorphe heißsiegelfähige Schicht. Bestimmte Polymere, die sich zur Verwendung in einer heißsiegelfähigen Schicht eignen, wie z.B. das oben genannte PETG, bleiben stets amorph.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Verbundstruktur, die die Substratschicht und die heißsiegelfähige Schicht umfaßt, durch biaxial orientierte Polyesterfolien mit einer heißsiegelfähigen Schicht zur Verfügung gestellt werden, welche als MYLAR® OL-Folie oder MYLAR® WOL-Folie (einschließlich der Qualitäten OL, OL2, OL12, OL13, WOL und WOL12; DuPont Teijin Films) im Handel erhältlich sind. Mylar OL ist eine ofengeeignete Mehrzweck-Folie, die ablösbare Siegel mit polaren Materialien, wie z.B. amorphem Polyester (APET, auch PETG), halbkristallinem Polyester (CPET), polyesterbeschichteter Pappe und Polyvinylchlorid PVC), ergibt. Die Heißsiegelbindung an den Behälter erfolgt im allgemeinen im Bereich von etwa 140 bis etwa 200°C.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Verbundstruktur, die die Substratschicht und die heißsiegelfähige Schicht umfaßt, durch biaxial orientierte Polyesterfolien mit einer heißsiegelfähigen EVA-Schicht zur Verfügung gestellt werden, welche als MYLAR® RL-Folie (einschließlich der Qualitäten RL42, RL43; DuPont Teijin Films) im Handel erhältlich sind. Mylar RL ist eine mikrowellenofengeeignete Folie, die ablösbare Siegel mit Polypropylen, Polystyrol und Polyethylen und auch mit polaren Materialien, wie z.B. APET, CPET, PVC und PVdC, ergibt. Die Heißsiegelbindung an den Behälter erfolgt im allgemeinen im Bereich von etwa 120 bis etwa 160°C.

Die schrumpffähige Schicht

Die schrumpffähige Schicht ist eine selbsttragende Folie oder ein selbsttragendes Flächengebilde, womit eine Folie oder ein Flächengebilde gemeint ist, die/das in der Lage ist, unabhängig in Abwesenheit eines Trägers zu existieren. Die schrumpffähige Schicht enthält ein beliebiges geeignetes Polymermaterial, mit der Maßgabe, daß dieses die Bedingungen, die einen Schrumpfgrad in einer ersten Dimension von etwa 10 bis 80% und vorzugsweise etwa 50 bis 80% innerhalb des Temperaturbereichs von 55 bis 100°C und ein Schrumpfverhältnis bei 100°C in der ersten Dimension, relativ zu einer zweiten, orthogonalen Dimension, im Bereich von etwa 1:1 bis 10:1, vorzugsweise etwa 2:1 bis 8:1 und besonders bevorzugt etwa 3:1 bis 7:1, vorschreiben, erfüllt. Typischerweise beträgt die Schrumpfung in einer Dimension etwa 4:1, zum Beispiel schrumpft eine Dimension der Folie um etwa 75% ihrer Größe, während die orthogonale Dimension unverändert bleibt.

Die schrumpffähige Schicht enthält vorzugsweise thermoplastisches Polymermaterial. Solche Materialien sind u.a. ein Homopolymer oder Copolymer aus einem 1-Olefin, wie z.B. Ethylen, Propylen und But-1-en, Polyamide, Polycarbonate, Polyester (einschließlich Copolyester), PVC, PVA, Polystyrole, Polyacrylate, Cellulosen und Nylon (einschließlich Nylon 6 und Nylon 6,6). Besonders bevorzugt ist ein Polyestermaterial, und insbesondere ein synthetischer linearer Polyester.

Die zur Bildung der schrumpffähigen Schicht geeigneten synthetischen linearen Polyester können durch Kondensation von einer oder mehreren Dicarbonsäuren oder ihrer Niederalkyldiester, z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 2,5-, 2,6- oder 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Succinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Hexahydroterephthalsäure oder 1,2-Bis-p-carboxyphenoxyethan (gegebenenfalls mit einer Monocarbonsäure, wie z.B. Pivalinsäure) mit einem oder mehreren Glycolen, insbesondere einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Glycol, z.B. Ethylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol, erhalten werden. Aromatische Dicarbonsäuren sind bevorzugt. Aliphatische Glycole sind bevorzugt.

Bei einer Ausführungsform ist der Polyester der schrumpffähigen Schicht ausgewählt aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN) und vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die schrumpffähige Schicht einen Copolyester aus Terephthalsäure (TPA) und Isophthalsäure (IPA) mit einem oder mehreren Diolen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen und cycloaliphatischen Diolen. Vorzugsweise betragen die Molverhältnisse der Isophthalat-Polyestereinheiten zu den Terephthalat-Polyestereinheiten 1 bis 40 Mol-% Isophthalat und 99 bis 60 Mol-% Terephthalat, vorzugsweise 15 bis 20 Mol-% Isophthalat und 85 bis 80 Mol-% Terephthalat. Der Terephthalsäure/Isophthalsäure-Copolyester kann durch Kondensationspolymerisation von Terephthalsäure und Isophthalsäure mit einem oder mehreren und vorzugsweise einem Diol, wie es oben beschrieben wurde, vorzugsweise einem aliphatischen Diol, besonders bevorzugt Ethylenglycol, erhalten werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die schrumpffähige Schicht einen Copolyester, der im wesentlichen 18 Mol-% Ethylenisophthalat und 82 Mol-% Ethylenterephthalat enthält.

Bei einer alternativen Ausführungsform enthält die schrumpffähige Schicht ein Copolymer aus Terephthalsäure, Dihydroxyethylazelainsäure und Ethylenglycol, wobei vorzugsweise die Dicarbonsäurekomponenten des Copolymers in einem Molverhältnis von etwa 90–99% Terephthalsäure und etwa 1–10% Dihydroxyethylazelainsäure, vorzugsweise etwa 95% Terephthalsäure und etwa 5% Dihydroxyethylazelainsäure, vorliegen.

Die schrumpffähige Schicht kann selbst eine Monoschicht- oder eine Mehrschichtstruktur umfassen, insbesondere eine Struktur vom ABA-Typ, speziell bei der die Kernschicht eine Schicht ist, die ein wie oben in bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschriebenes Polymer umfaßt. Bei einer solchen Struktur vom ABA-Typ enthalten die A-Schichten vorzugsweise einen Polyester oder Copolyester, wie er hierin beschrieben ist, insbesondere einen Copolyester aus Terephthalsäure mit etwa 30–35 Mol-%, vorzugsweise etwa 33 Mol-%, 1,4-Cyclohexandimethanol und etwa 65–70 Mol-%, vorzugsweise etwa 67 Mol-%, Ethylenglycol.

Die Dicke der schrumpffähigen Schicht liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis etwa 100 &mgr;m, vorzugsweise etwa 25 &mgr;m bis etwa 75 &mgr;m und typischerweise bei etwa 50 &mgr;m.

Die schrumpffähige Schicht kann gemäß den hier bereits beschriebenen herkömmlichen Folienerzeugungsverfahren erzeugt werden. Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird die schrumpffähige Schicht nur in einer Richtung gestreckt und nicht wärmegehärtet. Zweckmäßigerweise wird die Folie nur in der Querrichtung gestreckt. Wie oben angegeben, wird das Strecken bis zu einem Ausmaß durchgeführt, welches von der Beschaffenheit des Polymers bestimmt wird. Zum Beispiel wird PET üblicherweise so gestreckt, daß die Dimension der orientierten Folie in der Streckrichtung etwa das 2- bis 8fache, vorzugsweise etwa das 2- bis 5fache und besonders bevorzugt zwischen etwa das 3- und 4fache ihrer ursprünglichen Dimension beträgt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie zur Verfügung gestellt, das die Schritte umfaßt:

  • (i) Bilden eines Polymerfoliensubstrats und Bereitstellen einer heißsiegelfähigen Schicht auf einer ersten Oberfläche davon,
  • (ii) Bilden einer schrumpffähigen Schicht aus Polymerfolie mit einem Schrumpfgrad in einer ersten Dimension von etwa 10–80% innerhalb des Temperaturbereichs von 55 bis 100°C und einem Schrumpfverhältnis bei 100°C in der ersten Dimension, relativ zu einer zweiten, orthogonalen Dimension, im Bereich von 1:1 bis 10:1, und
  • (iii) Laminieren der schrumpffähigen Schicht auf eine zweite Oberfläche des Substrats.

Die vorgebildete schrumpffähige Schicht wird mittels eines Klebstoffs in einem herkömmlichen Laminierverfahren auf die hier beschriebene mehrschichtige Substrat/Heißsiegelschicht-Folie aufgetragen. Bei dem Laminierschritt werden herkömmliche Laminierausrüstung und Klebstoffe verwendet.

Die zur Verwendung bei der Herstellung der Folien dieser Erfindung geeigneten Klebstoffe sind den Fachleuten gut bekannt und sind u.a. Ein- oder Zwei-Komponenten-Systeme auf Epoxy-, Polyurethan- oder Acrylbasis. Der Klebstoff kann auf Lösemittelbasis (einschließlich Wasserbasis) oder lösemittelfrei sein. Der spezielle ausgewählte Klebstoff wird von den Zusammensetzungen und den Arten der Schichten, die in der Folie vorliegen, abhängen. Im allgemeinen können hervorragende Klebefestigkeiten mit Hochleistungs-Zwei-Komponenten-Isocyanatklebstoffen, wie z.B. Herberts EPS 74/KN75, erzielt werden. Lösemittelfreie Klebstoffe, wie z.B. Herberts 1K-LF 190X3 oder Herberts 2K-LF 541/Härter 110, können ebenfalls verwendet werden. Zur Konstruktion des Laminats ist die Verwendung von lösemittelfreien Klebstoffen bevorzugt, da dies den Kontakt der schrumpffähigen Schicht mit irgendwelchen unnötigen Wärmecyclen verringert.

Vor der Laminierung der vorgebildeten schrumpffähigen Schicht auf das Substrat kann die Oberfläche des Substrats, falls erwünscht, einer chemischen oder physikalischen Oberflächenmodifizierungsbehandlung unterworfen werden, um die Bindung zwischen dieser Oberfläche und der anschließend aufgetragenen vorgebildeten schrumpffähigen Schicht zu verbessern. Eine aufgrund ihrer Einfachheit und Wirksamkeit besonders zur Behandlung eines Polyolefinsubstrats bevorzugte Behandlung ist, die freiliegende Oberfläche des Substrats einer elektrischen Hochspannungs-Belastung, begleitet von Korona-Entladung, auszusetzen. Alternativ kann das Substrat mit einem Mittel vorbehandelt werden, von dem aus dem Stand der Technik bekannt ist, daß es eine Lösungsmittel- oder Aufquellwirkung auf das Substratpolymer besitzt. Beispiele für solche Mittel, die sich besonders zur Behandlung eines Polyestersubstrats eignen, sind u.a. ein halogeniertes Phenol, gelöst in einem üblichen organischen Lösungsmittel, z.B. eine Lösung von p-Chlor-m-cresol, 2,4-Dichlorphenol, 2,4,5- oder 2,4,6-Trichlorphenol oder 4-Chlorresorcinol in Aceton oder Methanol.

Die bevorzugte Behandlung durch Korona-Entladung kann in Luft bei Atmosphärendruck mit herkömmlicher Apparatur unter Verwendung eines Hochfrequenz-Hochspannungsgenerators, vorzugsweise mit einer Leistung von etwa 1 bis 20 kW bei einer Spannung von 1 bis 100 kV, erfolgen. Die Entladung erfolgt herkömmlicherweise durch Leiten der Folie über eine dielektrische Trägerwalze an der Entladungsstation mit einer linearen Geschwindigkeit von vorzugsweise 1,0 bis 500 m pro Minute. Die Entladungselektroden können sich 0,1 bis 10,0 mm von der sich bewegenden Folienoberfläche entfernt befinden.

Eine oder mehrere der Polymerfolienschichten können zweckmäßigerweise beliebige der herkömmlicherweise bei der Herstellung von Polymerfolien eingesetzten Additive enthalten. Somit können Mittel, wie z.B. Vernetzungsmittel, Farbstoffe, Pigmente, Voiding-Mittel, Schmiermittel, Antioxidationsmittel, Radikalfänger, UV-Absorber, thermische Stabilisatoren, Antiblockiermittel, oberflächenaktive Mittel, Gleithilfsmittel, optische Aufheller, Glanzverbesserer, Mittel gegen Zersetzung, Viskositätsmodifizierungsmittel und Dispersionsstabilisatoren, soweit erforderlich enthalten sein. Speziell kann eine Schicht einen teilchenförmigen Füllstoff enthalten, der die Handhabung und Aufwickelfähigkeit während der Herstellung verbessern kann. Der teilchenförmige Füllstoff kann zum Beispiel ein teilchenförmiger anorganischer Füllstoff oder ein inkompatibler Harzfüllstoff oder eine Mischung aus zwei oder mehreren solchen Füllstoffen sein.

Mit einem "inkompatiblen Harz" ist ein Harz gemeint, das bei der höchsten während der Extrusion und Fertigung der Folie auftretenden Temperatur entweder nicht schmilzt oder mit dem Polymer im wesentlichen unmischbar ist. Die Gegenwart eines inkompatiblen Harzes führt üblicherweise zu einer lückenhaften Schicht, womit gemeint ist, daß die Schicht eine zellenförmige Struktur besitzt, wobei wenigstens ein Teil davon einzelne geschlossene Zellen bildet. Geeignete inkompatible Harze sind u.a. Polyamide und Olefinpolymere, insbesondere ein Homo- oder Copolymer eines Mono-alpha-Olefins, das bis zu 6 Kohlenstoffatome in seinem Molekül enthält. Bevorzugte Materialien sind u.a. ein Olefinhomopolymer niedriger oder hoher Dichte, insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder Poly-4-methylpenten-1, ein Olefincopolymer, insbesondere ein Ethylen-Propylen-Copolymer, oder eine Mischung aus zwei oder mehreren davon. Statistische Block- oder Pfropf-Copolymere können eingesetzt werden.

Teilchenförmige anorganische Füllstoffe sind u.a. herkömmliche anorganische Füllstoffe und speziell Metall- oder Metalloidoxide, wie z.B. Aluminiumoxid, Siliciumdioxid (insbesondere Kieselhydrogel oder diatomeenartige(s) Siliciumdioxid oder Kieselgele) und Titandioxid, kalzinierter Kaolin und Alkalimetallsalze, wie z.B. Carbonate und Sulfate von Calcium und Barium. Die teilchenförmigen anorganischen Füllstoffe können vom Voiding- oder Nicht-Voiding-Typ sein. Geeignete teilchenförmige anorganische Füllstoffe können homogen sein und bestehen im wesentlichen aus einem einzigen Füllstoffmaterial oder einer einzigen Füllstoffverbindung, wie z.B. nur aus Titandioxid oder Bariumsulfat. Alternativ kann wenigstens ein Teil des Füllstoffs heterogen sein, wobei das primäre Füllstoffmaterial mit einer zusätzlichen modifizierenden Komponente verbunden ist. Zum Beispiel können die primären Füllstoffteilchen mit einem Oberflächenmodifizierungsmittel, wie z.B. einem Pigment, einer Seife, einem Tensid-Kupplungsmittel oder einem anderen Modifizierungsmittel, behandelt werden, um den Grad der Kompatibilität des Füllstoffs mit dem Substratschichtpolyester zu erhöhen oder zu verändern.

Bevorzugte teilchenförmige anorganische Füllstoffe sind u.a. Titandioxid und Siliciumdioxid.

Titandioxidteilchen können in Anatase- oder Rutil-Kristallform vorliegen. Die Titandioxidteilchen bestehen vorzugsweise zum Hauptteil aus Rutil, besonders bevorzugt zu wenigstens 60 Gew.-%, insbesondere zu wenigstens 80% und speziell etwa zu 100 Gew.-% aus Rutil. Die Teilchen können durch Standardverfahren hergestellt werden, wie z.B. durch das Chloridverfahren oder das Sulfatverfahren. Die Titandioxidteilchen können überzogen sein, vorzugsweise mit anorganischen Oxiden, wie z.B. von Aluminium, Silicium, Zink, Magnesium oder Mischungen davon. Vorzugsweise enthält der Überzug (eine) organische Verbindung(en), wie z.B. Fettsäuren und vorzugsweise Alkanole, geeigneterweise mit 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 24, Kohlenstoffatomen. Polydiorganosiloxane oder Polyorganohydrogensiloxane, wie z.B. Polydimethylsiloxan oder Polymethylhydrogensiloxan, sind geeignete organische Verbindungen. Der Überzug wird geeigneterweise in wäßriger Suspension auf die Titandioxidteilchen aufgebracht. Die anorganischen Oxide werden in wäßriger Suspension aus wasserlöslichen Verbindungen, wie z.B. Natriumaluminat, Aluminiumsulfat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumnitrat, Kieselsäure oder Natriumsilicat, abgeschieden. Die Überzugsschicht auf den Titandioxidteilchen enthält vorzugsweise im Bereich von 1 bis 12 Gew.-% anorganische Oxide und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% organische Verbindung, bezogen auf das Gewicht von Titandioxid.

Der anorganische Füllstoff sollte feinteilig sein, und dessen volumenverteilter mittlerer Teilchendurchmesser (der äquivalente Kugeldurchmesser entspricht 50% des Volumens aller Teilchen, abgelesen auf der kumulativen Verteilungskurve, die die Volumen-% mit dem Teilchendurchmesser in Beziehung bringt – oft als "D(v,0,5)"-Wert bezeichnet) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 &mgr;m, besonders bevorzugt 0,05 bis 1,5 &mgr;m und speziell 0,15 bis 1,2 &mgr;m.

Die Größenverteilung der anorganischen Füllstoffteilchen ist ebenfalls ein wichtiger Parameter, zum Beispiel kann die Gegenwart von übermäßig großen Teilchen dazu führen, daß die Folie unansehnliche "Flecken" aufweist, d.h., die Gegenwart einzelner Füllstoffteilchen in der Folie kann mit dem bloßen Auge wahrgenommen werden. Es ist bevorzugt, daß keines der in die Substratschicht eingebauten anorganischen Füllstoffteilchen eine tatsächliche Teilchengröße besitzt, die 30 &mgr;m übersteigt. Teilchen, die eine solche Größe übersteigen, können durch im Stand der Technik bekannte Siebverfahren entfernt werden. Die Siebvorgänge entfernen jedoch nicht immer sämtliche Teilchen, die größer als die gewählte Größe sind. In der Praxis sollte daher die Größe von 99,9% der anorganischen Füllstoffteilchen 30 &mgr;m nicht übersteigen, vorzugsweise sollte sie 20 &mgr;m nicht übersteigen und besonders bevorzugt sollte sie 15 &mgr;m nicht übersteigen. Vorzugsweise liegen wenigstens 90 Volumen-%, besonders bevorzugt wenigstens 95 Volumen-%, der anorganischen Füllstoffteilchen innerhalb des Bereichs des volumenverteilten mittleren Teilchendurchmessers ±0,8 &mgr;m und speziell ±0,5 &mgr;m.

Die Teilchengröße der Füllstoffteilchen kann durch ein Elektronenmikroskop, einen Coulter-Zähler, durch Sedimentationsanalyse und durch Streuung von statischem oder dynamischem Licht gemessen werden. Auf Laserlichtstreuung basierende Verfahren sind bevorzugt. Die mittlere Teilchengröße kann durch Ausplotten einer kumulativen Verteilungskurve, die den Teilchenvolumenprozentsatz unterhalb von ausgewählten Teilchengrößen darstellt, und Messen des 50. Perzentils ermittelt werden.

Die Komponenten der Zusammensetzung einer Schicht können auf herkömmliche Weise miteinander vermischt werden. Zum Beispiel durch Vermischen mit den monomeren Reaktanden, aus denen das Schichtpolymer erhalten wird, oder die Komponenten können mit dem Polymer durch Trommel- oder Trockenvermischen oder durch Compoundierung in einem Extruder vermischt werden, gefolgt von Abkühlen und üblicherweise Zerkleinern zu Körnchen oder Chips. Ein Masterbatching-Verfahren kann ebenfalls eingesetzt werden.

Bei einer Ausführungsform ist die Folie der vorliegenden Erfindung optisch transparent, und vorzugsweise hat sie einen Prozentsatz an gestreutem sichtbarem Licht (Trübung) von < 10%, vorzugsweise < 6%, besonders bevorzugt < 3,5% und speziell < 2%, gemessen gemäß dem Standardverfahren ASTM D1003. Bei dieser Ausführungsform ist der Füllstoff typischerweise nur in kleinen Mengen vorhanden, die für eine bestimmte Schicht im allgemeinen 0,5 Gew.-% nicht übersteigen und vorzugsweise geringer als 0,2 Gew.-% sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Folie lichtundurchlässig und stark gefüllt, vorzugsweise weist sie eine Transmission Optical Density (TOD) (Sakura Densitometer, Typ PDA 65, Transmissionsmodus) im Bereich von 0,1 bis 2,0 auf, besonders bevorzugt 0,2 bis 1,5, ganz besonders bevorzugt 0,25 bis 1,25, noch bevorzugter 0,35 bis 0,75 und speziell 0,45 bis 0,65. Die Folie wird zweckmäßigerweise lichtundurchlässig gemacht, indem in die Polymermischung eine wirksame Menge eines lichtundurchlässigmachenden Mittels eingebaut wird. Geeignete lichtundurchlässigmachende Mittel sind u.a. ein inkompatibler Harzfüllstoff, ein teilchenförmiger anorganischer Füllstoff oder eine Mischung aus zwei oder mehreren solchen Füllstoffen, wie es oben beschrieben wurde. Die in einer bestimmten Schicht vorliegende Füllstoffmenge liegt vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 Gew.-% bis 20 Gew.-%, speziell 4 Gew.-% bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schichtpolymers.

Die Oberfläche einer lichtundurchlässigen Folie weist vorzugsweise einen Weißheitsgrad, gemessen wie hierin beschrieben, im Bereich von 60 bis 120, besonders bevorzugt 80 bis 110, speziell 90 bis 105 und insbesondere 95 bis 100 Einheiten auf.

Die Oberfläche des mit der heißsiegelfähigen Schicht in Kontakt stehenden Substrats wird hierin als primäre Seite bezeichnet. Die Seite des Substrats, die der Seite, die mit der heißsiegelfähigen Schicht in Kontakt steht, gegenüber liegt, wird hier als sekundäre Seite bezeichnet. Auf der sekundären Seite des Substrats können sich ein oder mehrere weitere Polymerschichten oder Beschichtungsmaterialien befinden. Jede Beschichtung auf der sekundären Seite wird vorzugsweise "in line" vorgebildet.

Bei einer Ausführungsform kann die zusätzliche Beschichtung auf der sekundären Seite eine "Gleitbeschichtung" umfassen, um die Handhabung und Aufwickelfähigkeit der Folie zu verbessern, insbesondere wenn das Foliensubstrat ein PET-Polyestersubstrat ist. Eine geeignete Gleitbeschichtung kann zum Beispiel eine diskontinuierliche Schicht aus einem Acryl- und/oder Methacrylpolymerharz sein, die gegebenenfalls ferner ein Vernetzungsmittel enthält, wie es in der EP-A-0408197 beschrieben ist. Eine alternative Gleitbeschichtung kann eine Kaliumsilicatbeschichtung umfassen, wie sie zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 5925428 und 5882798 offenbart ist.

Eine erfindungsgemäße Polymerfolie eignet sich zur Versiegelung oder zur Bereitstellung eines Deckels auf einem Behälter, wie z.B. einer thermogeformten Schale, einer thermogeformten Schüssel oder einer blasgeformten Flasche. Der Behälter kann aus Polyester gebildet sein, zum Beispiel aus Polyethylenterephthalat, oder aus Polypropylen, Polystyrol, oder er kann PVDC-beschichtet sein oder ein Glas sein. Eine Folie gemäß der Erfindung eignet sich speziell zur Verwendung als ein Deckel für einen APET/CPET-Behälter, insbesondere für eine thermogeformten Schale, die sich zur Verpackung von Speisen oder Getränken eignet. Andere geeignete Behälterarten sind u.a. eine Folienschale (insbesondere eine Alufolienschale), eine metallisierte Schale und eine aus PET-beschichtetem Karton oder aus PET-beschichteter Pappe gebildete Schale. Von besonderem Nutzen sind aus metallisiertem (insbesondere flash-metallisiertem) PET-Karton gebildete Schalen. Zum Beispiel kann die Schale aus bis zu einer optischen Dichte im Bereich von etwa 0,01 bis 4,0 metallisiertem PET bestehen, das auf Karton laminiert wird. Bei einer Ausführungsform ist die Schale eine Suszeptor-Schale, hergestellt aus Materialien, wie denjenigen, die in der GB-A-2280342, EP-A-0563442 oder GB-A-2250408 offenbart sind, oder sie ist eine gemäß den Offenbarungen dieses Dokuments hergestellte Suszeptor-Schale.

Die Erfindung stellt ferner einen versiegelten Behälter mit einem Fach, das eine Speise oder ein Getränk enthält, und einem Deckel, der aus einer wie hierin definierten Polymerfolie gebildet ist, zur Verfügung.

Der versiegelte Behälter wird durch Verfahren hergestellt, die den Fachleuten gut bekannt sind. Sobald die zu verpackende Speise in den Behälter gegeben worden ist, wird der heißsiegelfähige Foliendeckel durch herkömmliche Verfahren und Apparaturen mit Temperatur und/oder Druck aufgebracht. Der Mehrschichtfoliendeckel wird so auf den Behälter gelegt, daß die heißsiegelfähige Schicht mit den Oberflächen des Behälters in Kontakt steht und die schrumpffähige Schicht die äußerste Oberfläche des Foliendeckels darstellt.

Es ist bevorzugt, daß ein Teil des Foliendeckels, der mit dem Behälter in Kontakt steht, eine stärkere Heißsiegelbindung mit dem Behälter bildet als die Bindung, die zwischen dem Behälter und dem Rest des mit dem Behälter in Kontakt stehenden Foliendeckels gebildet wird. Auf diese Weise ist der Foliendeckel während des Kochvorgangs fester mit dem Behälter verbunden und bleibt an einer Seite des Behälters während des Selbstablösungsvorgangs gebunden, wodurch gewährleistet ist, daß sich der Foliendekkel während des Kochvorgangs nach hinten aufrollt. Daher ist es bei einem vierseitigen Behälter, wie z.B. einem rechteckigen oder quadratischen Behälter, bevorzugt, daß die Heißsiegelbindung an einer Seite des Behälters stärker ist als die Heißsiegelbindung an den anderen drei Seiten. Bei einem runden oder ovalen Behälter ist es bevorzugt, daß ein Segment des im wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Umfangs des offenen Endes des Behälters, zum Beispiel ein Segment, das weniger als etwa 180°, vorzugsweise weniger als etwa 90°, vorzugsweise weniger als etwa 60° und vorzugsweise weniger als etwa 45°, des Umfangs ausmacht, eine stärkere Heißsiegelbindung besitzt als der restliche Teil des Umfangs. Unterschiedliche Stärken der Heißsiegelbindung können durch Bildung von unterschiedlichen Abschnitten der Heißsiegelbindung zwischen dem Foliendeckel und dem Behälter bei unterschiedlichen Temperaturen erzielt werden. So ist es zum Beispiel bei einer vierseitigen Schale bevorzugt, daß die Heißsiegelapparatur derart konfiguriert ist, daß drei der Seiten des Heißsiegelkopfes bei einer Temperatur im Bereich von etwa 110 bis 150°C, vorzugsweise bei etwa 130°C, arbeiten und die vierte Seite bei einer Temperatur im Bereich von etwa 150 bis 200°C, vorzugsweise bei etwa 170°C, arbeitet.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Foliendeckel über den Rand an dieser vierten Seite des Behälters gefaltet, und der Heißsiegelkopf erzeugt auch eine Heißsiegelbindung zwischen dem Foliendeckel und der Unterseite des Behälterrands an dieser vierten Seite. Idealerweise würde die Folie über den Rand an der vierten Seite gefaltet und oben und unten versiegelt.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Bindung zwischen dem Foliendeckel und einer Seite des Behälters durch mechanische Mittel, wie z.B. durch Falzen oder Klammern, gefestigt werden, um zu gewährleisten, daß sich der Deckel während des Kochvorgangs nach hinten aufrollt.

Der versiegelte Behälter eignet sich insbesondere zur Verwendung als Kammer für fertig zubereitete Fertiggerichte, die zum Erwärmen in einem Mikrowellenofen bestimmt sind. Die Erfindung ist jedoch auch auf fertig zubereitete Gerichte anwendbar, die zum Erwärmen in einem beliebigen anderen Ofentyp bestimmt sind, wie z.B. in einem herkömmlichen Konvektionsofen, einem Ofen mit direkter Wärmeeinstrahlung und einem Heißluftofen.

Die Erfindung wird durch die 1 bis 4 veranschaulicht, wobei:

1 eine Schnittansicht der Folie (1) gemäß der vorliegenden Erfindung ist, welche eine schrumpffähige Schicht (2), eine Substratschicht (3) und eine heißsiegelfähige Schicht (4) enthält.

2 ist eine Schnittansicht der Folie (1), nachdem diese mit dem Behälter (5) mit darin befindlichem Nahrungsmittelprodukt (6) heißversiegelt worden ist. Die Heißsiegelschicht (4) steht in Kontakt mit dem Behälter, wobei sich die schrumpffähige Schicht (2) ganz oben befindet.

3 ist eine Darstellung des Behälters (5) mit Wänden (a), (b), (c) und (d). Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Foliendeckel derart mit der Schale heißversiegelt, daß der heißversiegelte Deckel eine stärkere Bindung zur oberen Oberfläche von Wand (a) hat als zu den Seiten (b), (c) und (d).

4 ist eine Schnittansicht des Behälters (5) mit Wänden (a), (b), (c) und (d) (die Wände (b) und (d) sind nicht gezeigt) und mit Flanschen (6a) und (6c) oben auf den Wänden (a) und (c). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Folie (1) sowohl mit der oberen als auch mit der unteren Oberfläche von Flansch (6a) heißversiegelt.

Die folgenden Testverfahren können verwendet werden, um bestimmte Eigenschaften der Polymerfolie zu ermitteln:

  • (i) Die Trübung wird mit einem Hazegard System XL-211 gemäß ASTM D1003-61 gemessen.
  • (ii) Der Weißheitsgrad wird mit einem Colorgard System 2000, Model/45 (hergestellt von Pacific Scientific) basierend auf den in ASTM D313 beschriebenen Grundlagen gemessen.
  • (iii) Die Heißsiegelfestigkeit wird wie folgt gemessen. Die laminierte Folie wird mittels der heißsiegelfähigen Schicht unter Verwendung einer Microseal-PA-201-Schalenversiegelungsapparatur (erworben von Packaging Automation Ltd, England) bei einer Temperatur von 180°C und einem Druck von 80 psi zwei Sekunden lang mit einer Standard-APET/CPET-Schale versiegelt. Streifen der mit der Folie versiegelten Schale werden in einem Winkel von 90° zur Versiegelung ausgeschnitten und die Kraft gemessen, die notwendig ist, um die Versiegelung zu lösen, wobei ein Instron mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 0,2 mmin–1 verwendet wird. Das Verfahren wird im allgemeinen 4mal wiederholt, und es wird ein Mittelwert aus 5 Ergebnissen berechnet.
  • (iv) Die Schrumpfung bei einer bestimmten Temperatur wird gemessen, indem die Probe 30 Sekunden in ein erwärmtes Wasserbad bei dieser Temperatur gegeben wird. Das Schrumpfverhalten innerhalb des Bereichs von 55 bis 100°C wird mit einer Reihe von Folienproben bei verschiedenen Temperaturen innerhalb dieses Bereichs, im allgemeinen in Intervallen von 5–10°C, ermittelt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht. Man wird erkennen, daß die Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und die Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, nicht einschränken sollen. Eine Modifizierung von Details kann erfolgen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

BEISPIELE Beispiel 1 Herstellung der Verbundfolie mit dem Substrat und der heißsiegelfähigen Schicht

Eine Polymerzusammensetzung, die Polyethylenterephthalat enthält, wurde extrudiert und auf eine gekühlte Drehwalze gegossen und in Extrusionsrichtung auf etwa das 3fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt. Die Folie wurde in einen Spannrahmen-Ofen bei einer Temperatur von 100°C geleitet, wo die Folie in Seitwärtsrichtung auf etwa das 3fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt wurde. Die biaxial gestreckte Folie wurde bei etwa 230°C durch herkömmliche Mittel wärmegehärtet. Die wärmegehärtete Folie wurde anschließend off-line unter Verwendung herkömmlicher Beschichtungsmittel mit einem Copolyester aus Azelainsäure/Terephthalsäure/Ethylenglycol (45/55/100) beschichtet, um eine Trockenbeschichtungsdicke von 2 &mgr;m zu ergeben. Die Gesamtfoliendicke betrug 20 &mgr;m.

Herstellung der schrumpffähigen Schicht

Eine Polymerzusammensetzung, die einen Copolyester aus 18 Mol-% Ethylenisophthalat und 82 Mol-% Ethylenterephthalat enthielt, wurde schmelzextrudiert und auf eine gekühlte Drehwalze gegossen. Die Folie wurde in einen Spannrahmen-Ofen bei einer Temperatur von etwa 90°C geleitet, wo die Folie getrocknet und in Seitwärtsrichtung auf etwa das 3,8-fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt wurde. Die Gesamtdicke der fertigen Folie betrug 50 &mgr;m.

Herstellung der laminierten Folie gemäß der vorliegenden Erfindung

Die mehrschichtige laminierte Folie der vorliegenden Erfindung wird durch Laminieren der schrumpffähigen Folie und der Verbund-Folie aus Substrat und heißsiegelfähiger Schicht, hergestellt wie oben, hergestellt. Die Laminierung erfolgt gemäß herkömmlichen Verfahren durch Verwendung einer First-Laminator-Maschine (Taisei Laminator Company Ltd.). Der bei der Laminierung verwendete Klebstoff war NovacoteTM 2525/3-Zwei-Komponenten-Klebstoff.

Herstellung des versiegelten Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung

Die gemäß dem obigen Verfahren hergestellte Mehrschichtfolie wurde mit einer Mikrowellen-Suszeptor-Schale (Trykko Pack A/S, Dänemark) unter Verwendung eines Sentinel Heat Sealer (Packaging Industries, USA) bei einer Temperatur von 130°C und einem Druck von 40 psi 0,5 Sekunden lang an drei Seiten und einer Temperatur von 160°C und einem Druck von 80 psi 0,5 Sekunden lang an der vierten Seite der Schale heißversiegelt.

Die Bindungsstärke der Heißversiegelung wurde durch das oben beschriebene Verfahren gemessen, und es wurde ein Wert von 500 g/25 mm2 gefunden.

Der versiegelte Behälter wurde 2 Minuten in einen 800-W-Mikrowellenofen gegeben und am Ende des Kochvorgangs entnommen. Der Foliendeckel des Behälters hatte sich von drei Seiten des Behälter nach hinten aufgerollt und blieb an der vierten Seite befestigt.

Beispiel 2

Eine laminierte Folie wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, außer daß die schrumpffähige Schicht wie folgt hergestellt wurde:

Eine Polymerzusammensetzung, die einen Copolyester aus 18 Mol-% Ethylenisophthalat und 82 Mol-% Ethylenterephthalat enthielt, wurde mit einem Copolyester aus Terephthalsäure/1,4-Cyclohexandimethanol/Ethylenglycol (100/33/67) coextrudiert, um eine ABA-Struktur zu bilden, deren Kernschicht (B) aus Ethylenisophthalat/Ethylenterephthalat-Copolyester bestand. Die Folie wurde in einen Spannrahmen-Ofen bei einer Temperatur von etwa 90°C geleitet, wo die Folie in Seitwärtsrichtung auf etwa das 3,8-fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt wurde.

Beispiel 3

Eine laminierte Folie wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, außer daß die Verbundstruktur aus dem Substrat und der heißsiegelfähigen Schicht wie folgt hergestellt wurde:

Eine Polymerzusammensetzung, die Polyethylenterephthalat (Substratschichtpolymer) enthielt, wurde mit einem Copolyester, der Terephthalsäure/Isophthalsäure/Ethylenglycol (82/18/100) enthielt, (Polymer der heißsiegelfähigen Schicht) coextrudiert, auf eine gekühlte Drehwalze gegossen und in Extrusionsrichtung auf das etwa 3fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt. Die Folie wurde in einen Spannrahmen-Ofen bei einer Temperatur von 100°C geleitet, wo die Folie in Seitwärtsrichtung auf etwa das 3fache ihrer ursprünglichen Dimensionen gestreckt wurde. Die biaxial gestreckte Folie wurde bei einer Temperatur von etwa 230°C durch herkömmliche Mittel wärmegehärtet. Die Gesamtdicke der fertigen Folie betrug 23 &mgr;m; die heißsiegelfähige Schicht war etwa 4 &mgr;m dick.


Anspruch[de]
  1. Eine heißsiegelfähige ablösbare mehrschichtige laminierte Polymerfolie, die eine Polymersubstratschicht enthält, auf deren einen Seite sich eine polymere heißsiegelfähige ablösbare Schicht befindet und auf deren gegenüberliegenden Seite sich eine polymere schrumpffähige Schicht befindet, wobei die schrumpffähige Schicht einen Schrumpfgrad in einer ersten Dimension von etwa 10–80% innerhalb des Temperaturbereichs von 55 bis 100°C und ein Schrumpfverhältnis bei 100°C in der ersten Dimension, relativ zu einer zweiten, orthogonalen Dimension, im Bereich von 1:1 bis 10:1 besitzt, und wobei die schrumpffähige Schicht einen Schrumpfgrad in einer oder beiden der ersten und zweiten Dimension(en) besitzt, der größer ist als der Schrumpfgrad des Substrats in der/den Dimension(en).
  2. Eine Folie gemäß Anspruch 1, wobei die durch das Schrumpfen der schrumpffähigen Schicht erzeugbare Scherkraft größer ist als die durch die heißsiegelfähige Schicht erzeugbare Festigkeit der Heißsiegelbindung.
  3. Eine Folie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat Polyester enthält.
  4. Eine Folie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat Poly(ethylenterephthalat) enthält.
  5. Eine Folie gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die schrumpffähige Schicht einen Copolyester aus Terephthalsäure (TPA) und Isophthalsäure (IPA) mit einem oder mehreren Diolen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen und cycloaliphatischen Diolen, enthält.
  6. Eine Folie gemäß Anspruch 5, wobei der Copolyester Isophthalatpolyestereinheiten und Terephthalatpolyestereinheiten in Molverhältnissen von 1 bis 40 Mol-% Isophthalat und von 99 bis 60 Mol-% Terephthalat enthält.
  7. Eine Folie gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Copolyester Ethylenglycol enthält.
  8. Eine Folie gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, wobei die schrumpffähige Schicht einen Copolyester enthält, der im wesentlichen 18 Mol-% Ethylenisophthalat und 82 Mol-% Ethylenterephthalat enthält.
  9. Eine Folie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die heißsiegelfähige ablösbare Schicht einen Copolyester aus einer aromatischen Dicarbonsäure, einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Glycol enthält.
  10. Eine Folie gemäß Anspruch 9, wobei der Copolyester der heißsiegelfähigen ablösbaren Schicht Terephthalsäure, Azelainsäure und Ethylenglycol enthält.
  11. Eine Folie gemäß Anspruch 10, wobei der Copolyester ein Copolyester aus Ethylenglycol mit etwa 55% Terephthalsäure und etwa 45% Azelainsäure ist.
  12. Eine Folie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die heißsiegelfähige ablösbare Schicht einen Copolyester enthält, der aus einem aliphatischen Diol, einem cycloaliphatischen Diol und einer Dicarbonsäure hergeleitet ist.
  13. Eine Folie gemäß Anspruch 12, wobei die heißsiegelfähige ablösbare Schicht einen Copolyester aus Terephthalsäure mit Ethylenglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol enthält.
  14. Eine Folie gemäß Anspruch 13, wobei die heißsiegelfähige ablösbare Schicht einen Copolyester aus Terephthalsäure mit Ethylenglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol enthält, wobei das Molverhältnis von 1,4-Cyclohexandimethanol zu Ethylenglycol im Bereich von 20:80 bis 40:60 liegt.
  15. Eine Folie gemäß Anspruch 14, wobei die heißsiegelfähige ablösbare Schicht einen Copolyester aus Terephthalsäure mit etwa 33 Mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol und etwa 67 Mol-% Ethylenglycol enthält.
  16. Ein verschlossener Behälter mit einem Fach, das eine Speise oder ein Getränk enthält, und einem Deckel, der aus einer Polymerfolie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15 gebildet ist.
  17. Ein Verfahren zur Herstellung einer heißsiegelfähigen ablösbaren mehrschichtigen laminierten Folie, das die Schritte umfaßt:

    (i) Bilden eines Polymerfoliensubstrats und Bereitstellen einer heißsiegelfähigen ablösbaren Polymerschicht auf einer ersten Oberfläche davon,

    (ii) Bilden einer schrumpffähigen Schicht aus Polymerfolie mit einem Schrumpfgrad in einer Dimension von etwa 10–80% innerhalb des Temperaturbereichs von 55 bis 100°C und einem Schrumpfverhältnis bei 100°C in der ersten Dimension, relativ zu einer zweiten, orthogonalen Dimension, im Bereich von 1:1 bis 10:1, wobei die schrumpffähige Schicht einen Schrumpfgrad in einer oder beiden der ersten und zweiten Dimension(en) besitzt, der größer ist als der Schrumpfgrad des Substrats in der/den Dimension(en), und

    (iii) Laminieren der schrumpffähigen Schicht auf eine zweite Oberfläche des Substrats.
  18. Ein Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die Komponenten der mehrschichtigen Folie wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15 angegeben sind.
  19. Die Verwendung einer wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15 angegebenen heißsiegelfähigen ablösbaren mehrschichtigen laminierten Polymerfolie zum Zwecke der Bereitstellung eines heißsiegelfähigen Deckels auf einem ofengeeigneten Behälter, wobei der heißsiegelfähige Deckel während eines Kochvorgangs selbstablösend und selbstentlüftend ist.
  20. Die Verwendung gemäß Anspruch 19, wobei der ofengeeignete Behälter zur Verwendung in einem Mikrowellenofen geeignet ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com