WO2002034510A1 - Sterilgut-verpackungsmaterial - Google Patents

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WO2002034510A1
WO2002034510A1 PCT/EP2001/011802 EP0111802W WO0234510A1 WO 2002034510 A1 WO2002034510 A1 WO 2002034510A1 EP 0111802 W EP0111802 W EP 0111802W WO 0234510 A1 WO0234510 A1 WO 0234510A1
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WO
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film
inorganic
functional layer
layer
composite
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PCT/EP2001/011802
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French (fr)
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Manfred Hoffmann
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3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C08J7/0423—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder with at least one layer of inorganic material and at least one layer of a composition containing a polymer binder
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    • C08J7/04—Coating
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    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick

Definitions

  • the present invention relates to a flexible sterile goods packaging material made of a film or a film composite with barrier properties, containing a carrier film made of polyamide, polyester or polypropylene and a ceramic thin layer arranged thereon, and a method for its production and the use of the film or film composite.
  • Flexible sterile packaging materials i.e. flexible sterilizable packaging materials are used in the field of food packaging for the aseptic packaging of food for humans and animals.
  • the packaging materials mentioned are used in particular in various designs as bag packaging.
  • Flexible packaging materials for sterile goods are characterized by their sterilizability. This means that they have to withstand the high stresses that arise from the sterilization processes in comparison to conventional flexible packaging materials.
  • the packaging materials should have their advantageous properties, e.g. Gas tightness, if possible maintained and not damaged.
  • the packaging materials are kept for a certain time during sterilization, i.e. e.g. heated for a few minutes to temperatures above 100 ° C and thus exposed to high thermal loads.
  • the packaged goods in particular packaged goods containing meat, are generally stored at very high temperatures of e.g. Sterilized from 130 ° C to 140 ° C. Under such extreme sterilization conditions, however, the requirements for packaging materials increase enormously.
  • flexible sterile goods packaging materials usually contain foils and or layers of plastic, with the use of metal foils being avoided wherever possible.
  • Flexible sterile goods packaging materials must often also have barrier properties against gases, for example oxygen or carbon dioxide, or water vapor or aromatic substances. Since the plastic films or layers of packaging materials mostly have insufficient barrier effect, the packaging materials contain further films or layers with special barrier properties.
  • gases for example oxygen or carbon dioxide, or water vapor or aromatic substances.
  • barrier materials e.g. Metals, such as aluminum, polymers (EVOH or PVDC), polymers coated with thin metallic or ceramic layers or corresponding material combinations are used.
  • US Pat. No. 5,645,923 also describes films or film composites with a carrier film made of a plastic and an oxide thin layer arranged thereon as a barrier layer. A further layer of a sol-gel lacquer produced by the sol-gel process is arranged on the oxide thin layer. The arrangement of this sol-gel lacquer on the oxide thin layer is intended to increase the barrier effect of the film composite.
  • barrier materials listed are suitable for use in sterile packaging materials and certain barrier materials, such as the aforementioned ORMOCER® e or generally sol-gel lacquers are also very expensive in the proposed amounts to be used.
  • sterilizable film composites consist of a composite of plastic films or plastic laminates and a water vapor and gas impermeable barrier layer in the form of a metal foil.
  • Metal foils or metal coatings are excellent for sterile goods packaging materials and also have excellent barrier properties.
  • the quality assurance of the packaging material is much easier with metal-free packaging materials.
  • transparent packaging foils are increasingly required today, which cannot be achieved by using metallic barrier layers.
  • food in sterile goods packaging should also be able to be prepared in microwave devices, which requires metal-free sterile goods packaging materials.
  • Sterilizable film composites are also known which contain oxide-coated plastic films, the comparatively thin oxidic layer on the plastic film taking over the function of the barrier layer.
  • the thermal stress on the sterile goods packaging material during sterilization generally leads to a deterioration in its barrier properties.
  • a massive, irreversible impairment of the barrier properties can occur, especially under extreme sterilization conditions.
  • the increase in oxygen permeability of a conventional sterilizable packaging film under extreme sterilization conditions is a factor of 3 to 20.
  • the object of the present invention is therefore to propose a flexible sterile material packaging material made of a film or a film with barrier properties against gases, water vapor and aroma substances, which in particular are permanently preserved even under extreme sterilization conditions.
  • the flexible sterile goods packaging material designed as a mass product, should also be economical to manufacture.
  • the flexible sterile goods packaging material should be as pure as possible and should be able to be produced in a transparent version if required.
  • the inorganic-organic hybrid polymers are expediently present as coating systems.
  • Inorganic-organic hybrid polymers are also known as ORMOCER®s.
  • the layer sequence with a ceramic thin layer and a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer itself has better barrier properties than the ceramic thin layer alone, an additional increase in the barrier effect is achieved at the same time regardless of the sterilization conditions, so that the inventive Sterile goods packaging material has an excellent permanent barrier effect even under extreme sterilization conditions.
  • the functional layer is preferably an inorganic-organic hybrid polymer synthesized by the sol-gel method. It is produced by controlled hydrolysis and condensation of organically modified Si alkoxides, i.e. organofunctional silanes, initially built up an inorganic network. Furthermore, the network in the sol-gel process mentioned can be specifically modified by cocondensation with other metal alkoxides, in particular with aluminum alkoxides.
  • the polymerizable groups attached to an inorganic network are subsequently thermally, redox-initiated or cross-linked by means of high-energy radiation (e.g. UV radiation), i.e. the organofunctional groups are polymerized, which leads to the formation of an additional organic network.
  • high-energy radiation e.g. UV radiation
  • an inorganic-organic hybrid polymer is built using the described 2-step process.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is e.g. contains methyl alcohol and preferably free of methyl alcohol.
  • At least one crosslinkable organofunctional silane and in particular one crosslinkable organofunctional silane of the following formula (I) is preferably used:
  • radicals R ' which are the same or may be different, represent alkyl alkenyl, alkynyl, aryl, arylakyl, alkylaryl, arylakenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl, these radicals may be interrupted by O or S atoms or the group -NR "and one or more substituents from Group of the halogens and the optionally substituted amino, amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, mercapto, cyano, hydroxy, alkoxy, alkoxycarbonyl, sulfonic acid, phosphoric acid, acryloxy , Methacryloxy, epoxy or vinyl groups and m has
  • crosslinkable, organo-functional silanes are vinyltrimethoxysilane, triethoxysilane aminopropyltriethoxysilane, isocyanatopropyltriethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, Vinylethyldichlorsilane, Vinylmethyldiacetoxysilane, silane Vinylmethyldichloro-, Vinylmethyldiethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, Vinyltrichlorsilane, phenylvinyl diethoxysilane, Phenylallyldichlorsilane, 3-Isocyanotoporyltriethoxysilane, propenyltrimethoxysilane methacryloxy, 3 -Methacryloxypropyltrimethoxysilane.
  • the inorganic-organic hybrid polymers which can be used according to the invention include all of the inorganic-organic hybrid polymers known to date in the prior art. Suitable inorganic-organic hybrid polymers are e.g. ORMOCER®e, as described in particular in the published documents DE 38 28 098 and DE 43 03 570, and to which reference is explicitly made. For a more detailed description of these ORMOCER®s and their composition, reference is explicitly made to DE 196 50 286.
  • ORMOCER®e The exemplary composition of two suitable coating systems of an inorganic-organic hybrid polymer, referred to as ORMOCER®e, is described below:
  • GLYMO 30 to 35 preferably 32.5 mol%
  • This paint system is thermally cured at a temperature of 130 ° C or less.
  • MEMO 60 to 80 preferably 70 mol% methacrylic acid 10 to 20, preferably 15 mol%
  • This coating system is cured by photochemical or thermal induction.
  • the carrier film coated with a ceramic thin layer of the sterile material packaging material according to the invention is expediently made of a polyester, in particular a polyethylene terephthalate (PET), a polyamide, in particular an oriented polyamide (oPA), or a polypropylene, in particular a cast polypropylene (cPP).
  • the carrier film can be, for example, the outer or inner, exposed film in the film composite. Further films or layers can also be arranged, in particular laminated, on both sides of the carrier film coated according to the invention, so that the coated carrier film does not form a free surface.
  • the sterile material packaging material can be a film made of a carrier film coated and optionally printed according to the invention.
  • the outer, exposed film means the film facing away from the packaging content of the packaging to be produced therefrom and a free film, possibly forming a surface according to the invention, in the film, while with the inner, exposed film the film facing the packaging content of the packaging to be produced therefrom and a free one , film forming surface according to the invention, if appropriate, is to be understood in the film composite.
  • the carrier film expediently has a thickness of 5-100 ⁇ m, preferably 5-50 ⁇ m and in particular 5-20 ⁇ m.
  • the ceramic thin layer is preferably an oxide thin layer, in particular a silicon oxide of the formula SiO x , where x is a number from 1 to 2, or an aluminum oxide of the formula Al y O z , where y / z is a number from 0.2 to 1, 5, or a mixture thereof.
  • the ceramic thin layer is made of SiO 2 or of Al 2 O 3 or a mixture thereof.
  • the ceramic thin layer can also contain oxides and or nitrides of metals and / or semimetals, for example those of iron, nickel, chromium, tantalum, molybdenum, hafnium, titanium, yttrium, zirconium, magnesium and mixtures of these substances contain or consist of.
  • the thin ceramic layer expediently has a layer thickness of 5-200 nm, preferably 20-150 nm and in particular 50-100 nm.
  • the ceramic thin film can, for example, by a vacuum thin film process, such as physical coating process (PVD process) or chemical coating process (CVD Process) with and without plasma support, or by sputtering.
  • PVD process physical coating process
  • CVD Process chemical coating process
  • sputtering sputtering.
  • Physical coating processes in particular based on electron beam evaporation, resistance heating or inductive heating from crucibles, are preferred.
  • the functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer is applied, for example, in a surface density of 0.1 to 5 g / m 2 .
  • the functional layer mentioned is applied to the ceramic thin layer in a surface density between 0.1 and 1 g / m and in particular between 0.5 and 1 g / m.
  • the functional layer is, for example, in a layer thickness of 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the functional layer is present in a layer thickness of less than 1 ⁇ m, preferably less than 0.8 ⁇ m and more than 0.1 ⁇ m, preferably more than 0.5 ⁇ m.
  • the functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer is preferably applied to the ceramic thin layer by means of a printing process, in particular a gravure printing process.
  • the functional layer can also be applied to the thin ceramic layer by means of brushing, spraying, rolling, spinning or knife coating.
  • printing or a counterprint is applied to the functional layer mentioned.
  • the printing is preferably applied by means of a printing process, in particular a gravure printing process.
  • the ceramic thin layer and the functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer can be arranged on the surface of the carrier film facing or away from the packaging content.
  • the said functional layer or its printing can form the outer, exposed surface of the film composite.
  • one or more further foils or composite foils made of e.g. Arranged polyester, polyamide or polypropylene.
  • the film or the film composite of the sterile material packaging material preferably contains a sealable inner, exposed film or layer made of, for example, polypropylene, in particular cast polypropylene (cPP).
  • the carrier film can itself form the sealable, inner, exposed film in the film composite.
  • the sterile material packaging material can contain films or layers made of polyester, in particular a carrier film made of polyester, for example made of a polyethylene terephthalate (PET), such as A-PET, PETP, PETG or G-PET.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the films or layers, and in particular the carrier film can be made of polyamide, for example of a polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6.6, polyamide 6.10, polyamide 6.12, or polyamide 6-3-T, as well as a mixture of them.
  • the polyamide films can be undrawn or mono- or biaxially oriented.
  • the films made of polyamide, particularly when used as a carrier film, are preferably made of an oriented, in particular biaxially oriented, polyamide.
  • the sterile material packaging material can comprise foils or layers, in particular a sealable, inner, exposed foil or layer made of polypropylene, e.g. from an isotactic, syndiotactic or atactic polypropylene or a mixture thereof.
  • the polypropylene can be amorphous, partially crystalline, crystalline or highly crystalline.
  • the polypropylene is preferably a cast polypropylene.
  • the individual films of the film composite are preferably laminated against one another.
  • the laminating adhesive can be a solvent-containing, solvent-free or water-containing laminating adhesive and preferably a polyurethane adhesive system or a polyester / polyurethane adhesive system. Adhesives that cure under the influence of high-energy radiation (e.g. UN or electron beams) can also be used. In view of the preferred use of the film or the film composite in the food sector, physiologically harmless adhesive systems are to be preferred. Aliphatic systems are particularly suitable adhesive systems.
  • the lamination adhesive can e.g. by casting, brushing, spraying, knife coating, smooth roller application, etc., are applied.
  • the films of the composite films can also be connected via an adhesion promoter and / or primer.
  • Products based on maleic acid and modified polypropylene, for example, can be used as adhesion promoters.
  • the laminating adhesive like the adhesion promoter or primer, can be used, for example, in amounts of 0.5 to 10 g / m, preferably in amounts of 1 to 8 g / m and in particular in amounts of 2 to 6 g / m become.
  • the laminating adhesive as well as the adhesion promoter or primer can also be used in such quantities that layers of 0.1-15 ⁇ m, preferably 1-10 ⁇ m and in particular 3-7 ⁇ m, for example, are formed.
  • a film made of polyamide, in particular oriented polyamide (oPA), and the sealable, inner, exposed film made of polypropylene, which is also applied by means of a lamination adhesive, is arranged on this.
  • the carrier film forms the outer, exposed film of the packaging material.
  • a counterprint can be applied to the functional layer mentioned.
  • the carrier film consists of polyester, polypropylene or polyamide and preferably of an oriented polyamide, the functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer forming the outer, exposed surface. Printing can also be arranged on the functional layer mentioned.
  • the sealable, inner, exposed film or layer preferably made of polypropylene, in particular of cast polypropylene, is arranged.
  • a composite film containing the sealable, inner, exposed film or layer of polypropylene is arranged on a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer of the carrier film coated according to the invention made of polyester, polyamide or polypropylene.
  • the composite film can be a coextrusion-coated, coextruded and / or extrusion-laminated polyamide / polypropylene film, the film or layer made of polypropylene forming the final cover film. Co-extruded layers made of polyamide are advantageously undrawn.
  • the films or layers of the composite film can be connected via an adhesion promoter and or primer. A counterprint can also be applied to the functional layer mentioned.
  • the sealable, inner, exposed film made of polypropylene is arranged directly on a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer of a carrier film of polyester, polyamide or polypropylene of the aforementioned type coated according to the invention by means of a lamination adhesive.
  • a further film made of polyester or a polyamide, in particular an oriented polyamide, applied by means of laminating adhesive can also be arranged.
  • a counterprint can also be applied to the functional layer mentioned.
  • a fifth embodiment of a sterile material packaging material according to the invention consists of a coated monofilm and contains a carrier film made of a polypropylene of the aforementioned type with a coating according to the invention, a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer being the outer, exposed layer of the packaging material. Printing can be arranged on the free surface of said functional layer.
  • the carrier film is also the sealable film facing the repackaging content.
  • a sixth embodiment of a sterile material packaging material according to the invention contains a carrier film, coated according to the invention, made of a polyester, polyamide or polypropylene of the aforementioned type with a ceramic thin layer and a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer arranged thereon.
  • a further, optionally counter-printed plastic film, preferably made of a polyester, is applied to the functional layer mentioned by means of laminating adhesive.
  • the sealable, inner, exposed film made of polypropylene expediently has a thickness of 35-200 ⁇ m, preferably 50-150 ⁇ m and in particular 70-110 ⁇ m.
  • the films made of polyamide or polyester of the film composite expediently have a layer thickness of 5-100 ⁇ m, preferably 5 to 50 ⁇ m and in particular 10 to 20 ⁇ m.
  • the coextrusion-coated, coextruded or extrusion-laminated polyamide / polypropylene film can, for example, have a total thickness of 30 to 125 ⁇ m, preferably 50 to 90 ⁇ m and in particular 60 to 80 ⁇ m.
  • the thickness of the polyamide layer in the polyamide / polypropylene film can, for example, 5 to 50%, expediently 10 to 30% and in particular 15 to 25% of the total thickness of the coextrusion-coated, co-extruded, or. extrusion-laminated film.
  • the flexible sterile goods packaging materials expediently have total thicknesses of 10-1000 ⁇ m, preferably 20-500 ⁇ m and in particular 30-200 ⁇ m.
  • each of the films used in the film composite fulfills a specific function.
  • the ceramic thin layer and the functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer are applied to the carrier film.
  • the carrier film increases the strength of the packaging material.
  • the additional films made of polyamide or poly ester has a supporting and strengthening effect in the film composite.
  • the usually relatively thick inner, exposed polypropylene film improves puncture resistance and is also sealable.
  • the invention further relates to a method for producing a flexible sterile material packaging material from a film composite with barrier properties containing a carrier film made of polyamide, polyester or polypropylene and a ceramic thin layer arranged thereon.
  • the method is characterized in that a functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer is applied and fixed, ie hardened, to the ceramic thin layer of the carrier film in a printing unit by means of a printing method.
  • the functional layer mentioned is preferably applied in a surface density of less than 1 g / m 2 .
  • the functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer is preferably run in a printing process, especially in a Tiefdruckver-, applied to the thin ceramic layer and cured thermally or by high-energy radiation •.
  • the hardening of the functional layer mentioned immediately following the layer application is expediently part of the printing process, in particular the gravure printing process.
  • Thermal hardening preferably takes place at temperatures of less than 130 ° C., in particular less than 100 ° C.
  • printing or reverse printing is applied to the functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer by means of a printing process, in particular by means of a gravure printing process.
  • the application of the functional layer mentioned and the printing in a printing process, in particular in the gravure printing process, is preferably carried out inline in directly successive steps.
  • the functional layer and the printing are preferably applied using the same printing method.
  • the application of said functional layer and the printing or reverse printing preferably take place in a common printing unit.
  • the functional layer is expediently applied and fixed, preferably thermally fixed, at a first printing station in a printing pass or printing operation.
  • printing or counter printing is applied and fixed, in particular thermally fixed, to the functional layer in one or more printing passes or printing operations.
  • further films can be laminated onto the optionally printed, functional layer containing or consisting of an inorganic-organic hybrid polymer.
  • the production of the finished film composite as sterile material packaging material is expediently carried out using known process steps.
  • the carrier film is preferably provided with a functional layer and, if appropriate, with printing and, if appropriate, in subsequent process steps combined with further films to form a film composite as sterile material packaging material.
  • the present invention also relates to the use of the film or film composite according to the invention for the production of sterile goods packaging, i.e. sterilizable packaging, preferably of sterile packaging for food for humans and animals.
  • sterile goods packaging i.e. sterilizable packaging, preferably of sterile packaging for food for humans and animals.
  • the film or film composite according to the invention is used in particular for the production of sterilizable bag packaging.
  • sterilizable bag packaging can be formed, for example, from a section of the composite material by folding and sealing or from two side parts from the present composite material by folding and sealing, if appropriate, or from a plurality of side parts from the composite material by folding and sealing, if appropriate.
  • Typical pouch packagings are flat bags, stand-up pouches, sealed edge pouches, space pouches, sturdy space pouches, side-edge flat pouches, block bottom pouches, or even sacks, such as welded flat or folded sacks, etc.
  • the sterilizable pouch packs for their part can be used for filling goods, such as lumpy, pulpy, pasty, semi-liquid or liquid food for humans and animals or for luxury goods can be used. Further exemplary applications of such bags are cosmetics or cosmetic products in pasty to liquid form. Other examples are pharmaceutical products or medicines.
  • the film or film composite according to the invention can be used to produce sterilisable cover films, in particular peelable (removable) cover films for cups or trays from e.g. Polypropylene can be used.
  • the lid films mentioned are used in particular as packaging for cup packs for yoghurts or fruit cocktails.
  • the film or the film composite according to the present invention can be sterilized without delamination of the individual layers or loss of strength, for example by heat treatment at 110 to 140 ° C., preferably 121 ° C. to 135 ° C., for 10 to 60 minutes, preferably for 30 minutes , Furthermore, the sterile packaging material according to the invention is also suitable for the production of packaging for pasteurizing or hot filling food at temperatures of, for example, above 80.degree.
  • the sterile material packaging material according to the invention shows excellent and permanent preservation of the barrier properties with respect to gases such as oxygen and water vapor even after exposure to extreme sterilization conditions. The advantageous properties are surprisingly achieved with comparatively very thin functional layers, which is why, despite the use of relatively expensive functional layers such as ORMOCER®e, the economy is given.
  • the carrier film can also consist of oriented polyamide (oPA) or of polypropylene, in particular cast polypropylene (cPP).
  • oPA oriented polyamide
  • cPP cast polypropylene
  • a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer 3 with a layer thickness of 0.5 ⁇ m is arranged on the ceramic thin layer 2.
  • a print 6 can be applied to the functional layer 3 mentioned on a case-by-case basis.
  • the sealable, inner, exposed film 5 made of polypropylene is arranged on the said functional layer 3 or on its printing 6 by means of a lamination adhesive 4.
  • the film 5 made of polypropylene has a thickness of 110 ⁇ m.
  • the laminating adhesive is based on a polyurethane-polyethylene terephthalate (PET) (PUR / PET) two-component adhesive system and is available in a thickness of 5 ⁇ m.
  • PET polyurethane-polyethylene terephthalate
  • the film composite B according to FIG. 2 contains a carrier film 11 made of polyethylene terephthalate (PET) with a thickness of 12 ⁇ m, on which a ceramic thin layer 12 made of SiO 2 with a thickness of 50 nm is arranged.
  • the carrier film can also consist of oriented polyamide (oPA) or of polypropylene, in particular cast polypropylene (cPP).
  • oPA oriented polyamide
  • cPP cast polypropylene
  • a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer 13 with a layer thickness of 0.5 ⁇ m is arranged on the ceramic thin layer 12. Printings 18 can be applied to said functional layer 13 in some cases.
  • a film 15 made of polyamide is arranged on the functional layer 13 via a lamination adhesive 14, on which in turn the sealable, inner, exposed film 17 made of polypropylene is arranged via a lamination adhesive 16.
  • the film made of polyamide 15 consists of biaxially oriented polyamide with a thickness of 15 ⁇ m.
  • the film 17 made of polypropylene has one Thickness of 75 ⁇ m.
  • the laminating adhesive is based on a PUR two-component adhesive system and is available in a thickness of 5 ⁇ m.
  • the 3 consists of a monofilm with a carrier film 24 made of polypropylene with a thickness of 75 ⁇ m, which is also the sealable film.
  • the ceramic thin layer 23 made of SiO 2 with a thickness of 50 nm is arranged on the carrier film.
  • a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer 22 with a layer thickness of 0.5 ⁇ m is arranged on the ceramic thin layer 23.
  • Printing 21 is occasionally arranged on said functional layer 22.
  • the functional layer 22 or its printing 21 forms the outer, exposed layer of the film C.
  • the 4 contains a sealable, inner, exposed film 40 made of polypropylene, in particular cast polypropylene (cPP), with a thickness of 75 ⁇ m.
  • a film 38 made of biaxially oriented polyamide is arranged on the sealable film 40 via a lamination adhesive 39, on which in turn a carrier film 36 is arranged via a lamination adhesive 37.
  • the carrier film 36 contains a ceramic thin layer 35 made of SiO 2 with a thickness of 50 nm, on which a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer 34 with a layer thickness of 0.5 ⁇ m is arranged.
  • An exposed, exposed film 31 made of polyethylene terephthalate (PET) with a thickness of 12 ⁇ m is arranged on said functional layer 34 by means of a lamination adhesive 33.
  • the laminating adhesive is based on a PUR two-component adhesive system and is available in a thickness of 5 ⁇ m.
  • 5 contains a sealable, inner, exposed carrier film 56 made of polypropylene, in particular cast polypropylene (cPP), with a thickness of 75 ⁇ m.
  • a ceramic thin layer 55 made of SiO 2 is deposited on the carrier film 56 in a thickness of 50 nm, on which in turn a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer 54 with a layer thickness of 0.5 ⁇ m is arranged.
  • An exposed, exposed film made of polyethylene terephthalate (PET) 51 with a thickness of 12 ⁇ m is arranged on said functional layer 54 by means of a lamination adhesive 53.
  • the laminating adhesive is based on a PUR two-component adhesive system and is available in a thickness of 5 ⁇ m.
  • Tab. B.l - B.2 shows measurement results with the film composite B, whereby this was modified for comparison purposes to the extent that the functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer can be replaced by a conventional lacquer layer according to the information in Table B.2.
  • Film composite A with a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer in an application amount of 0.5 g / m:
  • Film composite A with a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer in an application amount of 1.0 g / m
  • Foil composite A with a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer in an application amount of 0.5 g / m 2 and a print arranged on the above-mentioned functional layer:
  • Foil composite A with a conventional PVC coating system in an application quantity of 1.0 g / m 2 instead of a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer:
  • Foil composite A with a conventional PET / PUR coating system in an application quantity of 1.0 g / m 2 instead of a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer:
  • Foil composite A without a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer and without a lacquer layer replacing this functional layer:
  • Foil composite B with a lacquer layer in an application quantity of 0.5 g / m instead of a functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer, the production of the lacquer according to the teaching according to the patent US Pat. No. 5,645,923 from Toppan Printing Co. Ltd. was carried out and the composition of which corresponds to one of the design variants disclosed in the cited patent:
  • the measurement results show that when using a very thin functional layer of an inorganic-organic hybrid polymer in the film composite according to the invention, the base properties are hardly impaired when the sterilization temperature is increased from 121 ° C. to 135 ° C.
  • the increase in the sterilization temperature from 121 ° C to 135 ° C also has a massive impact on the barrier properties brings itself. In these cases, the oxygen permeability increases by a factor of more than 10 times when the sterilization temperature is increased according to the test series.

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Abstract

Ein flexibles Sterilgut-Verpackungsmaterial aus einer Folie oder einem Folienverbund (B) mit Barriereeigenschaften enthält eine Trägerfolie (11) aus Polyamid, Polyester oder Polypropylen und darauf angeordnet eine keramische Dünnschicht (12). Auf der keramischen Dünnschicht (12) der Trägerfolie (11) ist eine funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) aufgetragen.

Description

Sterilgut- Verpackungsmaterial
Vorliegende Erfindung betrifft ein flexibles Sterilgut- Verpackungsmaterial aus einer Folie oder einem Folienverbund mit Barriereeigenschaften, enthaltend eine Trägerfolie aus Po- lyamid, Polyester oder Polypropylen und darauf angeordnet eine keramische Dünnschicht, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung der Folie oder des Folienverbundes.
Flexible Sterilgut- Verpackungsmaterialien, d.h. flexible sterilisierbare Verpackungsmaterialien, werden auf dem Gebiet der Nahrungsmittelverpackungen zum keimfreien Verpacken von Nahrungsmittel für Mensch und Tier eingesetzt. Die genannten Verpackungsmaterialien kommen insbesondere als Beutelverpackungen in verschiedensten Ausführungen zum Einsatz.
Flexible Sterilgut- Verpackungsmaterialien zeichnen sich durch ihre Sterilisierbarkeit aus. Das heisst, sie müssen im Vergleich zu gewöhnlichen flexiblen Verpackungsmaterialien den hohen Beanspruchungen, welche von den Sterilistationsvorgängen ausgehen, standhalten. Die Verpackungsmaterialen sollten dabei ihre vorteilhaften Eigenschaften, wie z.B. Gasdichtigkeit, möglichst beibehalten und nicht beschädigt werden.
Die Ve ackungsmaterialien werden während der Sterilisation über eine gewisse Zeit, d.h. z.B. während einigen Minuten, auf Temperaturen von über 100°C erhitzt und dadurch hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Damit eine vollständige Tötung aller Keime und Erreger stattfindet, wird das Verpackungsgut, insbesondere fleischhaltiges Verpackungsgut, in der Regel bei sehr hohen Temperaturen von z.B. 130°C bis 140°C sterilisiert. Unter solch extremen Sterilisationsbedingungen steigen die Anforderungen an die Veφackungsmaterialien jedoch enorm an.
Aus diesen Gründen können nur wenige flexible Verpackungsmaterialien als Sterilgut- Verpackungsmaterialien eingesetzt werden.
Flexible Sterilgut- Veφackungsmaterialen enthalten in der Regel aus Gründen der Ästhetik, der Wirtschaftlichkeit und Ökologie mehrheitlich Folien undoder Schichten aus Kunststoff, wobei auf den Einsatz von Metallfolien soweit möglich verzichtet wird.
Flexible Sterilgut- Veφackungsmaterialien müssen häufig auch Sperreigenschaften gegenüber Gasen, z.B. Sauerstoff oder Kohlendioxid, oder Wasserdampf oder aromatischen Stoffen aufweisen. Da die Kunststofffolien oder -schichten der Veφackungsmaterialien meist ungenügende Sperrwirkung aufweisen, enthalten die Veφackungsmaterialien weitere Folien oder Schichten mit besonderen Barriereeigenschaften.
In der Veφackungstechnik werden gegenwärtig als Barrierematerialien z.B. Metalle, wie Aluminium, Polymere (EVOH oder PVDC), mit dünnen metallischen oder keramischen Schichten bedampfte Polymere oder entsprechende Materialkombinationen eingesetzt.
Die DE 196 50 286 beschreibt Folien bzw. Folien verbünde mit einer Trägerfolie aus einem Kunststoff und darauf angeordnet eine oxidische Dünnschicht als Barriereschicht und auf der oxidischen Dünnschicht eine weitere Schicht aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer, einem sogenannten ORMOCER®, mit einer Schichtdicke von 1 - 15 μm. Die Anordnung einer solchen ORMOCER®-Schicht auf die oxidische Dünnschicht soll die Barrierewirkung des Folienverbundes erhöhen.
Ferner beschreibt auch die US 5,645,923 Folien bzw. Folienverbunde mit einer Trägerfolie aus einem Kunststoff und darauf angeordnet eine oxidische Dünnschicht als Barriereschicht. Auf der oxidischen Dünnschicht ist eine weitere Schicht aus einem nach dem Sol-Gel- Verfahren hergestellten Sol-Gel-Lack angeordnet. Die Anordnung dieses Sol-Gel-Lackes auf der oxidischen Dünnschicht soll die Barrierewirkung des Folienverbundes erhöhen.
Nicht alle der aufgezählten Barrierematerialien eignen sich jedoch zum Einsatz in Sterilgut- Veφackungsmaterialien und gewisse Barrierematerialien, wie z.B. die genannten ORMOCER® e oder allgemein Sol-Gel-Lacke sind überdies in den vorgeschlagenen anzu- wendenden Mengen sehr teuer.
Es sind z.B. sterilisierbare Folienverbunde bekannt, welche aus einem Verbund aus Kunststofffolien oder Kunststofflaminaten und einer wasserdampf- und gasundurchlässigen Sperrschicht in Form einer Metallfolie bestehen. Metallfolien oder Metallbeschichtungen eignen sich ausgezeichnet für Sterilgut- Veφackungsmaterialien und weisen überdies ausgezeich- nete Sperreigenschaften aus. Aus ökologischen Gründen und hinsichtlich dem zunehmenden Bedürfnis nach sortenreinen Veφackungen sind Metallanteile in Kunststoffveφackungen nicht erwünscht. Im weiteren gestaltet sich die Qualitätssicherung des Veφackungsgutes, wie z.B. das Delektieren von möglichen Metallteilen im Veφackungsgut, bei metallfreien Veφackungsmaterialien wesentlich einfacher. Ferner werden heute zunehmend transparente Veφackungsfolien verlangt, welche durch Einsatz metallischer Sperrschichten nicht zu erreichen sind. Im weiteren sollen Nahrungsmittel in Sterilgut- Veφackungen auch in Mikrowellengeräten zubereitet werden können, was metallfreie Sterilgut- Veφackungsmaterialien voraussetzt. Es sind auch sterilisierbare Folienverbunde bekannt, welche oxidbeschichtete Kunststofffolien enthalten, wobei die vergleichsweise dünne oxidische Schicht auf der Kunststofffolie die Funktion der Barriereschicht übernimmt.
Die thermische Beanspruchung des Sterilgut- Veφackungsmaterials während der Sterilisati- on führt jedoch in der Regel zu einer Verschlechterung dessen Sperreigenschaften. Besonders unter extremen Sterilisationsbedingungen kann eine massive, irreversible Beeinträchtigung der Sperreigenschaften auftreten. So kann z.B. die Zunahme der Sauerstoff durchläs- sigkeit einer herkömmlichen sterilisierbaren Veφackungsfolie unter extremen Sterilisationsbedingungen um einen Faktor 3 bis 20 betragen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, ein flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial aus einer Folie oder einem Folien vebund mit Barriereeigenschaften gegenüber Gasen, Wasserdampf und Aromastoffen vorzuschlagen, welche insbesondere auch unter extremen Sterilisationsbedingungen dauerhaft erhalten bleiben. Das als Massenware konzipierte flexible Sterilgut- Veφackungsmaterial soll zudem wirtschaftlich in seiner Herstellung sein. Ferner soll das flexible Sterilgut- Veφackungsmaterial möglichst sortenrein sein und bei Bedarf in transpartenter Ausführung hergestellt werden können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass auf der keramischen Dünnschicht der Trägerfolie eine funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganischorganischen Hybridpolymer angeordnet ist.
Die anorganisch-organischen Hybridpolymere liegen zweckmässig als Lacksysteme vor. Anorganisch-organische Hybridpolymere werden auch als ORMOCER®e bezeichnet.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch den erfindungsgemässen Einsatz einer vergleichsweise sehr dünnen funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers in der beanspruchten Sterilgut- Veφackungsfolie, die durch die Sterilisation verur- sachte, irreversible Abnahme der Sperrwirkung gegenüber Gasen wie Kohlendioxid und insbesondere Sauerstoff, sowie Wasserdampf erheblich vermindert werden kann. Insbesondere bei einer Erhöhung der Sterilisationstemperatur von z.B. 120°C auf 135°C findet dank der funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers praktisch keine oder nur eine geringfügige Abnahme der Barriere Wirkung statt. Da die Schichtabfolge mit einer keramischen Dünnschicht und einer funktionellen Schicht eines anorganischorganischen Hybridpolymers selbst bessere Barriereeigenschaften aufweist, als die keramische Dünnschicht alleine, wird gleichzeitig auch eine zusätzliche Steigerung der Sperrwirkung unabhängig von den Sterilisationsbedingungen erzielt, so dass das erfindungsgemässe Sterilgut- Veφackungsmaterial auch unter extremen Sterilisationsbedingungen eine ausgezeichnete dauerhafte Sperrwirkung aufweist.
Die funktionelle Schicht ist vorzugsweise ein nach dem Sol-Gel- Verfahren synthetisiertes anorganisch-organisches Hybridpolymer. Zu dessen Herstellung wird durch gesteuerte Hy- drolyse und Kondensation von organisch modifizierten Si-Alkoxiden, d.h. organofunktio- nellen Silane, zunächst ein anorganisches Netzwerk aufgebaut. Ferner lässt sich das Netzwerk im genannten Sol-Gel-Prozess durch Cokondensation mit anderen Metallalkoxiden, insbesondere mit Aluminium-Alkoxiden, gezielt modifizieren. Die an einem anorganischen Netzwerk fixierten polymerisierbaren Gruppen werden nachfolgend thermisch, redox- initiiert oder mittels energiereicher Strahlung (z.B. UV-Strahlung) miteinander vernetzt, d.h. es wird eine Polymerisation der organofunktionellen Gruppen durchgeführt, was den Aufbau eines zusätzlich organischen Netzwerkes bewirkt. Beispielsweise reaktive Methacrylat-, Epoxy- oder Vinylgruppen werden durch thermische oder photochemische Induktion poly- merisiert. Zusätzlich können nicht vernetzbare organisch modifizierte Si-Alkoxide einge- setzt werden, welche keine organische Polymerisationsreaktionen eingehen und daher zu einer organischen Funktionalisierung des anorganischen Netzwerkes beitragen. Mit dem umschriebenen 2-stufigen Verfahren wird ein anorganisch-organisches Hybridpolymer aufgebaut. Das anorganisch-organische Hybridpolymer ist z.B. methylalkoholhaltig und vorzugsweise methylalkoholfrei.
Bei der Herstellung des anorganisch-organischen Hybridpolymers wird vorzugsweise wenigstens ein vernetzbares organofunktionelles Silan und insbesondere ein vernetzbares orga- nofunktionelles Silan der folgenden Formel (I) eingesetzt:
R',„SiX( _,„) (I),
wobei die Gruppen X, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Halogen, Al- koxy, Acyloxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl oder -NR"2 (R" = H und /oder Alkyl) bedeuten und die Reste R', die gleich oder verschieden sein können, Alkyl Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Arylakyl, Alkylaryl, Arylakenyl, Alkenylaryl, Arylalkinyl oder Alkinylaryl darstellen, wobei diese Reste durch O- oder S-Atome oder die Gruppe -NR" unterbrochen sein können und einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe der Halogene und der gegebenenfalls substituierten Amino-, Amid-, Aldehyd-, Keto-, Alkylcarbonyl-, Carboxy-, Mercapto-, Cya- no-, Hydroxy-, Alkoxy-, Alkoxycarbonyl-, Sulfonsäure-, Phosphorsäure-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Epoxy- oder Vinylgruppen tragen können und m den Wert 1, 2 oder 3 hat, und/oder einem davon abgeleiteten Oligomeren, wobei der Rest R' und oder der Substituent ein vernetzbarer Rest und/oder Substituent sein muss. Beispiele für vernetzbare, organofunktionelle Silane sind Vinyltrimethoxysilan, Aminopro- pyltriethoxysilan, Isocyanatopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Vinyl- triethoxysilane, Vinylethyldichlorsilane, Vinylmethyldiacetoxysilane, Vinylmethyldichloro- silane, Vinylmethyldiethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, Vinyltrichlorsilane, Phenylvinyl- diethoxysilane, Phenylallyldichlorsilane, 3-Isocyanotoporyltriethoxysilane, Methacryloxy- propenyltrimethoxysilane, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane.
Die erfindungsgemäss anwendbaren anorganisch-organische Hybridpolymere umfassen alle bisher im Stand der Technik bekannten anorganisch-organischen Hybridpolymere. Geeignete anorganisch-organische Hybridpolymere sind z.B. ORMOCER®e, wie sie namentlich in den Offenlegungsschriften DE 38 28 098 und DE 43 03 570 beschrieben sind, und auf welche explizit Bezug genommen wird. Ferner wird für eine nähere Beschreibung dieser ORMOCER®e und ihrer Zusammensetzung explizit auf die DE 196 50 286 verwiesen.
Nachfolgend wird die beispielhafte Zusammensetzung zweier geeigneter als ORMOCER®e bezeichnete Lacksysteme eines anorganisch-organischen Hybridpolymers beschrieben:
Lacksystem 1:
' TMOS 30 bis 50, vorzugsweise 40 mol-%
Al(OBus)3 10 bis 15, vorzugsweise 12,5 mol-%
GLYMO 30 bis 35, vorzugsweise 32,5 mol-%
Zr(OPr) 5 bis 15, vorzugsweise 10 mol-% AMEO 3 bis 8, vorzugsweise 5 mol-%
Dieses Lacksystem wird bei einer Temperatur von 130°C oder weniger thermisch ausgehärtet.
Lacksystem 2:
MEMO 60 bis 80, vorzugsweise 70 mol-% Methacrylsäure 10 bis 20, vorzugsweise 15 mol-%
Zr(OPr) 10 bis 20, vorzugsweise 15 mol-%
Dieses Lacksystem wird durch photochemische oder thermische Induktion ausgehärtet.
Die Abkürzungen bedeuten:
MEMO 3-Methacryloxypropyltrirnethoxysilan TMOS Tetramethoxysilan
Al(OBus) Aluminiumtrisekundärbutylat
GLYMO 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan Zr(OPr)4 Zirkontetrapropylat AMEO 3-Aminopropyltriethoxysilan
Die mit einer keramischen Dünnschicht beschichtete Trägerfolie des erfindungsgemässen Sterilgut- Veφackungsmaterials ist zweckmässig aus einem Polyester, insbesondere einem Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyamid, insbesondere einem orientierten Polyamid (oPA), oder einem Polypropylen, insbesondere einem gegossenen Polypropylen (cPP). Die Trägerfolie kann beispielsweise, die äussere oder innere, frei liegende Folie im Folienverbund sein. Es können auch beidseits der erfindungsgemäss beschichteten Trägerfolie weitere Folien oder Schichten angeordnet, insbesondere aufkaschiert, sein, so dass die beschichtete Trägerfolie keine freie Oberfläche ausbildet. Ferner kann das Sterilgut- Veφackungsmaterial eine Folie aus einer erfindungsgemäss beschichteten und gegebenenfalls bedruckten Trägerfolie sein.
Mit äusserer, frei liegenden Folie ist die vom Veφackungsinhalt der daraus herzustellenden Veφackung abgewandte und eine freie, gegebenenfalls erfindungsgemäss beschichtete Oberfläche ausbildende Folie im Folien verbünd zu verstehen, während mit der inneren, frei liegenden Folie die dem Veφackungsinhalt der daraus herzustellenden Veφackung zugewandte und eine freie, gegebenenfalls erfindungsgemäss beschichtete Oberfläche ausbildende Folie im Folienverbund zu verstehen ist.
Die Trägerfolie weist zweckmässig eine Dicke von 5 - 100 μm, vorzugsweise von 5 - 50 μm und insbesondere von 5 - 20 μm, auf.
Die keramische Dünnschicht ist vorzugsweise eine oxidische Dünnschicht, insbesondere ein Siliziumoxid der Formel SiOx, wobei x eine Zahl von 1 bis 2 ist, oder ein Aluminiumoxid der Formel AlyOz, wobei y/z eine Zahl von 0,2 bis 1,5 darstellt, oder eine Mischung daraus. In bevorzugter erfindungsgemässer Ausführung ist die keramische Dünnschicht aus SiO2 oder aus Al2O3 oder einer Mischung davon. Die keramische Dünnschicht kann neben den genannten Silizium- und Aluminiumoxiden ferner auch Oxide und oder Nitride von Metallen und/oder Halbmetallen, z.B. diejenigen des Eisens, Nickels, Chroms, Tantals, Molybdäns, Hafniums, Titans, Yttriums, Zirkons, Magnesiums sowie Mischungen dieser Substanzen enthalten oder daraus bestehen.
Die keramische Dünnschicht weist zweckmässig eine Schichtdicke von 5 - 200 nm, vorzugsweise von 20 - 150 nm und insbesondere von 50 - 100 nm, auf. Die keramische Dünnschicht kann beispielsweise durch ein Vakuumdünnschichtverfahren, wie physikalische Be- schichtungsverfahren (PVD-Verfahren) oder chemische Beschichtungsverfahren (CVD- Verfahren) mit und ohne Plasmaunterstützung, oder durch Sputtern aufgebracht werden. Bevorzugt werden physikalische Beschichtungsverfahren, insbesondere auf der Basis von Elektronenstrahlverdampfen, Widerstandsheizen oder induktivem Heizen aus Tiegeln.
Die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hy- bridpolymer ist beispielsweise in einer Flächendichte von 0,1 bis 5 g/m2 aufgetragen. In bevorzugter Ausführung ist die genannte funktionelle Schicht in einer Flächendichte zwischen 0,1 und 1 g/m und insbesondere zwischen 0,5 und 1 g/m auf die keramische Dünnschicht aufgetragen. Die funktionelle Schicht liegt beispielsweise in einer Schichtdicke von 0,1 bis 5 μm vor. In bevorzugter Ausführung liegt die funktionelle Schicht in einer Schichtdicke von weniger als 1 μm, vorzugsweise von weniger als 0,8 μm und von mehr als 0,1 μm, vorzugsweise von mehr als 0,5 μm, vor.
Die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer ist vorzugsweise mittels eines Druckverfahrens, insbesondere Tiefdruckverfahren, auf die keramische Dünnschicht appliziert. Die funktionelle Schicht kann jedoch auch mittels Streich-, Sprüh-, Walz-, Schleuder- oder Rakelverfahren auf die keramische Dünnschicht aufgebracht werden.
Auf die genannte funktionelle Schicht wird in besonderer Ausführung der Erfindung eine Bedruckung bzw. ein Konterdruck aufgebracht. Die Bedruckung ist vorzugsweise mittels eines Druckverfahrens, insbesondere eines Tiefdruckverfahrens, aufgebracht.
Die keramische Dünnschicht und die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer können auf der dem Veφackungsinhalt zugewandten oder von diesem abgewandten Oberfläche der Trägerfolie angeordnet sein. Die genannte funktionelle Schicht bzw. dessen Bedruckung kann die äussere, frei liegende Oberfläche des Folienverbundes ausbilden. In bevorzugter Ausführung sind jedoch auf der funk- tionellen Schicht bzw. auf dessen Bedrückung, beispielsweise über einen Kaschierkleber, eine oder mehrere weitere Folien oder Verbundfolien aus z.B. Polyester, Polyamid oder Polypropylen angeordnet.
Die Folie oder der Folienverbund des Sterilgut- Veφackungsmaterials enthält vorzugsweise eine siegelbare innere, frei liegende Folie oder Schicht aus z.B. Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen (cPP). Die Trägerfolie kann selbst die siegelbare, innere, frei liegende Folie im Folienverbund ausbilden. Das Sterilgut- Veφackungsmaterial kann Folien oder Schichten aus Polyester, insbesondere eine Trägerfolie aus Polyester, beispielsweise aus einem Polyethylenterephthalat (PET), wie A-PET, PETP, PETG oder G-PET, enthalten.
Weiters können die Folien oder Schichten und insbesondere die Trägerfolie aus Polyamid, beispielsweise aus einem Polyamid 6, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 6,6, Polyamid 6,10, Polyamid 6,12, oder Polyamid 6-3-T, sowie aus einem Gemisch davon sein. Die Folien aus Polyamid können unverstreckt oder mono- oder biaxial orientiert sein. Die Folien aus Polyamid sind, insbesondere im Einsatz als Trägerfolie, bevorzugt aus einem orientierten, insbesondere biaxial orientierten Polyamid.
Ferner kann das Sterilgut- Veφackungsmaterial Folien oder Schichten, insbesondere eine siegelbare, innere, frei liegende Folie oder Schicht aus Polypropylen, z.B. aus einem isotaktischen, syndiotaktischen oder ataktischen Polypropylen oder einem Gemisch davon enthalten. Das Polypropylen kann amoφh, teilkristallin, kristallin oder hochkristallin sein. Das Polypropylen ist bevorzugt ein gegossenes Polypropylen.
Die einzelnen Folien des Folien Verbundes sind vorzugsweise gegeneinander kaschiert. Der Kaschierkleber kann ein lösungsmittelhaltiger, lösungsmittelfreier oder wasserhaltiger Kaschierkleber und vorzugsweise ein Polyurethan-Kleber-System bzw. ein Polyester/Poly- urethan-Kleber-System sein. Ferner können Klebstoffe, welche unter Einwirkung von energiereicher Strahlung (z.B. UN- oder Elektronen-Strahlen) aushärten, eingesetzt werden. Im Hinblick auf die bevorzugte Verwendung der Folie oder des Folien Verbundes im Bereich der Nahrungsmittel sind physiologisch unbedenkliche Klebstoffsysteme zu bevorzugen. Besonders geeignete Klebstoffsysteme sind aliphatische Systeme. Der Kaschierkleber kann z.B. durch Giessen, Streichen, Sprühen, Rakeln, Glatt- Walzenauftrag usw., aufgetragen werden.
Die Folien der Verbundfolien können ferner über einen Haftvermittler und/oder Primer ver- bunden sein. Als Haftvermittler können beispielsweise Produkte auf Basis von Maleinsäure und modifiziertem Polypropylen eingesetzt werden.
Der Kaschierkleber, wie auch der Haftvermittler bzw. Primer, kann beispielsweise in Men- gen von 0,5 bis 10 g/m , vorzugsweise in Mengen von 1 bis 8 g/m und insbesondere in Mengen von 2 bis 6 g/m , angewendet werden. Der Kaschierkleber wie auch der Haftver- mittler bzw. Primer kann auch in solchen Mengen angewendet werden, dass beispielsweise Schichten von 0,1 - 15 μm, vorzugsweise von 1 - 10 μm und insbesondere von 3 - 7 μm, Dicke ausgebildet werden. In einer ersten Ausführung der Erfindung ist auf einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers bzw. auf dessen Bedruckung der erfindungsgemäss beschichteten Trägerfolie aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen der vorgenannten Art über einen Kaschierkleber eine Folie aus Polyamid, insbesondere orientiertem Polyamid (oPA), und auf dieser die ebenfalls mittels eines Kaschierklebers aufgebrachte siegelbare, innere, frei liegende Folie aus Polypropylen angeordnet. Die Trägerfolie bildet die äussere, frei liegende Folie des Veφackungsmaterials aus. Auf der genannten funktionellen Schicht kann eine Konterbedruckung aufgebracht sein.
In einer zweiten Ausführung besteht die Trägerfolie aus Polyester, Polypropylen oder Po- lyamid und vorzugsweise aus einem orientierten Polyamid, wobei die funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers die äussere, frei liegende Oberfläche ausbildet. Auf der genannten funktionellen Schicht kann weiters eine Bedruckung angeordnet sein. Auf die Trägerfolie ist, z.B. mittels Kaschierkleber, die siegelfähige, innere, frei liegende Folie oder Schicht aus vorzugsweise Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypro- pylen, angeordnet.
In einer dritten Ausführung der Erfindung ist auf einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers der erfindungsgemäss beschichteten Trägerfolie aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen der vorgenannten Art eine die siegelbare, innere, frei liegende Folie oder Schicht aus Polypropylen enthaltende Verbundfolie angeordnet. Die Verbundfolie kann eine coextrusionsbeschichtete, coextrudierte und/oder extrusionska- schierte Polyamid/Polypropylen-Folie sein, wobei die Folie oder Schicht aus Polypropylen die abschliessende Deckfolie bildet. Coextrudierte Schichten aus Polyamid sind vorteilhaft unverstreckt. Die Folien bzw. Schichten der Verbundfolie können über einen Haftvermittler undoder Primer verbunden sein. Auf der genannten funktionellen Schicht kann ferner eine Konterbedruckung aufgebracht sein.
In einer vierten Ausführung der Erfindung ist unmittelbar auf einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers einer erfindungsgemäss beschichteten Trägerfolie aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen der vorgenannten Art über einen Kaschierkleber die siegelbare, innere, frei liegende Folie aus Polypropylen angeordnet. Zwi- sehen der funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers und der siegelbaren Folie kann ferner eine weitere mittels Kaschierkleber aufgebrachte Folie aus Polyester oder einem Polyamid, insbesondere einem orientiertem Polyamid, angeordnet sein. Auf der genannten funktionellen Schicht kann ferner eine Konterbedruckung aufgebracht sein. Eine fünfte Ausführung eines erfindungsgemässen Sterilgut- Veφackungsmaterials besteht aus einer beschichteten Monofolie und enthält eine Trägerfolie aus einem Polypropylen der vorgenannten Art mit einer erfindungsgemässen Beschichtung, wobei eine funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers die äussere, frei liegende Schicht des Veφackungsmaterials ist. Auf der freien Oberfläche der genannten funktionellen Schicht kann eine Bedruckung angeordnet sein. Die Trägerfolie ist gleichzeitig auch die siegelbare, dem Neφackungsinhalt zugewandte Folie.
Eine sechste Ausführung eines erfindungsgemässen Sterilgut- Veφackungsmaterials enthält eine erfindungsgemäss beschichtete Trägerfolie aus einem Polyester, Polyamid oder Poly- propylen der vorgenannten Art mit einer keramischen Dünnschicht und auf dieser angeordnet eine funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers. Auf der genannten funktionellen Schicht ist mittels Kaschierkleber eine weitere, gegebenenfalls konterbedruckte Kunststofffolie, vorzugsweise aus einem Polyester, aufgebracht. Auf der zweiten, der keramischen Dünnschicht abgewandten Seite der Trägerfolie ist eine oder mehrere weitere Kunststofffolien aufkaschiert, wobei eine dieser Kunststofffolien die siegelbare, innere, frei liegende Folie oder Schicht aus vorzugsweise einem Polypropylen ist.
Die siegelbare, innere, frei liegende Folie aus Polypropylen weist zweckmässig eine Dicke von 35 - 200 μm, vorzugsweise von 50 - 150 μm und insbesondere von 70 - 110 μm, auf. Die Folien aus Polyamid oder Polyester des Folienverbundes weisen zweckmässig eine Schichtdicke von 5 - 100 μm, vorzugsweise von 5 bis 50 μm und insbesondere von 10 bis 20 μm, auf.
Die coextrusionsbeschichtete, coextrudierte oder extrusionskaschierte Polyamid/Polypropylen-Folie kann beispielsweise eine Gesamtdicke von 30 bis 125 μm, vorzugsweise von 50 bis 90 μm und insbesondere von 60 bis 80 μm aufweisen. Die Dicke der Polyamidschicht in der Polyamid/Polypropylen-Folie kann beispielsweise 5 bis 50 %, zweckmässig 10 bis 30 % und insbesondere 15 bis 25 % der Gesamtdicke der coextrusionsbeschichteten, coextrudier- ten, resp. extrusionskaschierten Folie betragen.
Die flexiblen Sterilgut- Veφackungsmaterialien weisen zweckmässig Gesamtdicken von 10 - 1000 μm, vorzugsweise von 20 - 500 μm und insbesondere von 30 - 200 μm auf.
Jede der im Folienverbund eingesetzten Folie erfüllt eine spezifische Funktion. Auf der Trägerfolie sind die keramische Dünnschicht und die funktionelle Schicht eines anorganischorganischen Hybridpolymers aufgebracht. Ferner erhöht die Trägerfolie die Festigkeit des Veφackungsmaterials. Die fallweise eingesetzten weiteren Folien aus Polyamid oder Poly- ester wirkt stützend und festigkeitserhöhend im Folienverbund. Die in der Regel verhältnis- mässig dick gewählte innere, frei liegende Folie aus Polypropylen verbessert die Durchstoss- festigkeit und ist zudem siegelbar.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Sterilgut- Veφackungsmaterials aus einem Folien verbünd mit Barriereeigenschaften enthaltend eine Trägerfolie aus Polyamid, Polyester oder Polypropylen und darauf angeordnet eine keramische Dünnschicht.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auf die keramische Dünnschicht der Trägerfolie in einer Druckeinheit mittels eines Druckverfahrens eine funktionelle Schicht enthal- tend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer aufgetragen und fixiert, d.h. gehärtet, wird. Die genannte funktionelle Schicht wird vorzugsweise in einer Flächendichte von weniger als 1 g/m2 aufgetragen.
Die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer wird bevorzugt in einem Druckverfahren, insbesondere in einem Tiefdruckver- fahren, auf die keramische Dünnschicht appliziert und thermisch oder mittels energiereicher • Strahlung gehärtet. Das unmittelbar auf den Schichtauftrag folgende Härten der genannten funktionellen Schicht ist zweckmässig Teil des Druckprozesses, insbesondere des Tiefdruckprozesses. Ein thermisches Härten geschieht vorzugsweise bei Temperaturen von kleiner 130°C, insbesondere von kleiner 100°C.
In Bevorzugter Ausführung der Erfindung wird auf die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer ferner mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Tiefdruckverfahrens, eine Bedruckung oder Konterbedruckung aufgebracht. Der Auftrag der genannten funktionellen Schicht und die Bedruckung in einem Druckverfahren, insbesondere im Tiefdruckverfahren, geschieht vorzugsweise in- line in unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten. Der Auftrag der funktionellen Schicht und der Bedruckung geschieht bevorzugt mit demselben Druckverfahren.
Der Auftrag der besagten funktionellen Schicht und die Bedruckung oder Konterbedruckung erfolgen bevorzugt in einer gemeinsamen Druckeinheit. Die funktionelle Schicht wird zweckmässig an einer ersten Druckstation in einem Druckdurchgang bzw. Druckoperation aufgebracht und fixiert, vorzugsweise thermisch fixiert. An einer oder mehreren nachfolgenden Druckstationen wird in einem oder mehreren Druckdurchgängen bzw. Druckoperationen eine Bedruckung oder Konterbedruckung auf die funktionelle Schicht aufgebracht und fixiert, insbesondere thermisch fixiert. In nachfolgenden Verfahrensschritten können weitere Folien auf die gegebenenfalls bedruckte, funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer aufkaschiert werden. Die Herstellung des fertigen Folienverbundes als Sterilgut- Veφackungsmaterial erfolgt zweckmässig anhand bekannter Verfahrensschritten. Bevorzugt wird in ersten erfindungsgemässen Verfahrensschritten die Trägerfolie erfindungsgemäss mit einer funktionellen Schicht und gegebenenfalls einer Bedruckung versehen und gegebenenfalls in nachfolgenden Verfahrensschritten mit weiteren Folien zu einem Folienverbund als Sterilgut- Veφackungsmaterial zusammengeführt.
Vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemässen Folie oder Folienverbundes zur Herstellung von Sterilgut- Veφackungen, d.h. sterilisierbaren Veφak- kungen, vorzugsweise von Sterilgut- Veφackungen für Nahrungsmittel für Mensch und Tier.
Die erfindungsgemässe Folie oder Folienverbund findet insbesondere Verwendung zur Herstellung von sterilisierfähigen Beutelveφackungen. Solche sterilisierfähigen Beutelveφak- kungen können beispielsweise aus einem Abschnitt des Verbundmaterials durch Falten und Siegeln oder aus zwei Seitenteilen aus dem vorliegenden Verbundmaterial durch ~ gegebenenfalls Falten und ~ Siegeln oder aus mehreren Seitenteilen aus dem Verbundmaterial durch — gegebenenfalls Falten und — Siegeln, geformt werden. Typische Beutelveφackungen sind Flachbeutel, Standbeutel, Siegelrandbeutel, Raumbeutel, standfähige Raumbeutel, Seitenrand-Flachbeutel, Klotzbodenbeutel, oder auch Säcke, wie geschweisste Flach- oder Faltensäcke, usw. Die sterilisierfähigen Beutelveφackungen ihrerseits können für Füllgüter, wie stückige, breiige, pastöse, halbflüssige oder flüssige Nahrungsmittel für Mensch und Tier oder für Genussmittel verwendet werden. Weitere beispielhafte Anwendungen derartiger Beutel sind Kosmetika oder Köφeφflegemittel in pastöser bis flüssiger Form. Andere Beispiele sind pharmazeutische Produkte oder Heilmittel. Ferner kann die erfindungsgemä- sse Folie oder Folienverbund zur Herstellung von sterilisierfähigen Deckelfolien, insbesondere peelbaren (ablösbaren) Deckelfolien für Becher oder Schalen aus z.B. Polypropylen verwendet werden. Die genannten Deckelfolien werden insbesondere als Packmittel für Be- cherveφackungen für Joghurts oder Früchtecocktails eingesetzt.
Die Folie bzw. der Folienverbund nach vorliegender Erfindung sind ohne Delamination der einzelnen Schichten oder Festigkeitsverlust, sterilisierbar, beispielsweise durch eine Hitzebehandlung bei 110 bis 140°C, vorzugsweise 121°C bis 135°C, während 10 bis 60 Minuten, vorzugsweise während 30 Minuten. Ferner eignet sich das erfindungsgemässe Sterilgut- Veφackungsmaterial auch zur Herstellung von Veφackungen zum Pasteurisieren oder Heissabfüllen von Nahrungsmitteln bei Temperaturen von z.B. über 80°C. Das erfindungsgemässe Sterilgut- Veφackungsmaterial zeigt im Vergleich zu herkömmlichen Sterilgut- Veφackungsmaterialien ohne funktionelle Schicht aus einem anorganischorganischen Hybridpolymers auch nach einer Beanspruchung unter extremen Sterilisationsbedingung eine ausgezeichnete und dauerhafte Erhaltung der Barriereeigenschaften gegen- über Gasen wie Sauerstoff und Wasserdampf. Die vorteilhaften Eigenschaften werden überraschenderweise bereits bei vergleichsweise sehr dünnen funktionellen Schichten erreicht, weshalb trotz Einsatz verhältnismässig teurer solcher funktionellen Schichten, wie z.B. ORMOCER®e, die Wirtschaftlichkeit gegeben ist.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 der schematische Aufbau mehre- rer Ausführungsvarianten erfindungsgemässer Sterilgut- Veφackungsmaterialien näher erläutert.
Der Folienverbund A gemäss Fig. 1 enthält eine erste, aussen liegende Folie 1 aus Polye- thylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von 12 μm, auf welche eine keramische Dünnschicht 2 aus SiO2 mit einer Dicke von 50 nm angeordnet ist. Die Trägerfolie kann auch aus orientiertem Polyamid (oPA) oder aus Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen (cPP) bestehen. Auf die keramische Dünnschicht 2 ist eine funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers 3 mit einer Schichtdicke von 0,5 μm angeordnet. Eine Bedruckung 6 kann fallweise auf die genannte funktionelle Schicht 3 aufgebracht sein. Auf die genannte funktionelle Schicht 3 bzw. auf dessen Bedruckung 6 ist über einen Kaschierkleber 4 die siegelbare, innere, frei liegende Folie 5 aus Polypropylen angeordnet. Die Folie 5 aus Polypropylen weist eine Dicke von 110 μm auf. Der Kaschierkleber basiert auf einem Polyurethan-Polyethylenterephthalat (PET) (PUR/PET)-Zweikomponen- tenklebersystem und liegt in einer Dicke von 5 μm vor.
Der Folienverbund B gemäss Fig. 2 enthält eine Trägerfolie 11 aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von 12 μm, auf welche eine keramische Dünnschicht 12 aus SiO2 mit einer Dicke von 50 nm angeordnet ist. Die Trägerfolie kann auch aus orientiertem Polyamid (oPA) oder aus Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen (cPP) bestehen. Auf die keramische Dünnschicht 12 ist eine funktionelle Schicht eines anorganischorganischen Hybridpolymers 13 mit einer Schichtdicke von 0,5 μm angeordnet. Eine Be- druckung 18 kann fallweise auf die genannte funktionelle Schicht 13 aufgebracht sein. Auf die funktionelle Schicht 13 ist über einen Kaschierkleber 14 eine Folie 15 aus Polyamid angeordnet, auf welche wiederum über eine Kaschierkleber 16 die siegelbare, innere, frei liegende Folie 17 aus Polypropylen angeordnet ist. Die Folie aus Polyamid 15 besteht aus biaxial orientiertem Polyamid einer Dicke von 15 μm. Die Folie 17 aus Polypropylen weist eine Dicke von 75 μm auf. Der Kaschierkleber basiert auf einem PUR-Zweikomponentenkleber- system und liegt in einer Dicke von 5 μm vor.
Die Folie C gemäss Fig. 3 besteht aus einer Monofolie mit einer Trägerfolie 24 aus Polypropylen mit einer Dicke von 75 μm, welche zugleich die siegelbare Folie ist. Auf die Träger- folie ist die keramische Dünnschicht 23 aus SiO2 mit einer Dicke von 50 nm angeordnet. Auf die keramische Dünnschicht 23 ist eine funktionelle Schicht eines anorganischorganischen Hybridpolymers 22 mit einer Schichtdicke von 0,5 μm angeordnet. Eine Bedruckung 21 ist fallweise auf der genannten funktionellen Schicht 22 angeordnet. Die funktionelle Schicht 22 bzw. dessen Bedruckung 21 bildet die äussere, frei liegende Schicht der Folie C aus.
Der Folienverbund D gemäss Fig. 4 enthält eine siegelbare, innere, frei liegende Folie 40 aus Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen (cPP), mit einer Dicke von 75 μ m. Auf der siegelbaren Folie 40 ist über einen Kaschierkleber 39 eine Folie 38 aus biaxial orientiertem Polyamid angeordnet, auf welche wiederum über einen Kaschierkleber 37 eine Trägerfolie 36 angeordnet ist. Die Trägerfolie 36 enthält eine keramische Dünnschicht 35 aus SiO2 mit einer Dicke von 50 nm, auf welcher eine funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers 34 mit einer Schichtdicke von 0,5 μm angeordnet ist. Auf die genannte funktionelle Schicht 34 ist über einen Kaschierkleber 33 eine mit einem Konterdruck 32 bedruckte äussere, frei liegende Folie 31 aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von 12 μm angeordnet. Der Kaschierkleber basiert auf einem PUR- Zweikomponentenklebersystem und liegt in einer Dicke von 5 μm vor.
Der Folienverbund E gemäss Fig. 5 enthält eine siegelbare, innere, frei liegende Trägerfolie 56 aus Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen (cPP), mit einer Dicke von 75 μm. Auf der Trägerfolie 56 ist eine keramische Dünnschicht 55 aus SiO2 in einer Dicke von 50 nm abgeschieden, auf welcher wiederum eine funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers 54 mit einer Schichtdicke von 0,5 μm angeordnet ist. Auf die genannte funktionelle Schicht 54 ist über einen Kaschierkleber 53 eine mit einem Konterdruck 52 bedruckte äussere, frei liegende Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) 51 mit einer Dicke von 12 μm angeordnet. Der Kaschierkleber basiert auf einem PUR- Zweikomponentenklebersystem und liegt in einer Dicke von 5 μm vor.
Nachfolgende Tabellen zeigen Vergleichsmessungen der Sauerstoffdurchlässigkeit der Folienverbund A bzw. B mit herkömmlichen Folienverbunden ohne funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers, wobei die Folienverbunde unterschiedlichen Sterilisationsbedingungen ausgesetzt waren. Die angegebenen Messwerte in der Tabelle ent- sprechen Einzelmessungen. Die Sauers toffdurchlässigkeit ist in cm /m pro bar [b] und pro Tag [d] angegeben. "Geflext" bedeutet biege-beansprucht durch abwechslungs weises Falten und Geradebiegen des Folienverbundes. Tab. A.l - A.5 wiedergibt Messergebnisse mit dem Folienverbund A, wobei diese für Vergleichszwecke insoweit modifiziert wurde, dass die funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers gemäss Angaben in Tab. A.2 - A.5 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen kann oder weggelassen oder durch eine herkömmliche Lackschicht ersetzt sein kann.
Tab. B.l - B.2 wiedergibt Messergebnisse mit dem Folien verbünd B, wobei diese für Vergleichszwecke insoweit modifiziert wurde, dass die funktionelle Schicht eines anorganisch- organischen Hybridpolymers gemäss Angaben in Tab. B.2 durch eine herkömmliche Lackschicht ersetzt sein kann.
Folienverbund A, mit einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpo- lymers in einer Auftragsmenge von 0,5 g/m :
Figure imgf000016_0001
Tab. A.l
Folienverbund A, mit einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers in einer Auftragsmenge von 1,0 g/m
Figure imgf000016_0002
Tab. A.2
Folienverbund A, mit einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers in einer Auftragsmenge von 0,5 g/m und einer auf der genannten funktionellen Schicht angeordneten Bedruckung:
Sterilisationsbedingungen | Sauerstoffdurchlässigkeit [cm m d b]
Figure imgf000017_0001
Tab. A.3
Folienverbund A, mit einem herkömmlichen PVC-Lacksystem in einer Auftragsmenge von 1,0 g/m2 anstelle einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers:
Figure imgf000017_0002
Tab. A.4
Folienverbund A, mit einem herkömmlichen PET/PUR-Lacksystem in einer Auftragsmenge von 1,0 g/m2 anstelle einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers:
Figure imgf000017_0003
Tab. A.5
Folien verbünd A, ohne funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers und ohne diese funktionelle Schicht ersetzende Lackschicht:
Figure imgf000017_0004
Tab. A.6 Folienverbund B, mit einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers in einer Auftragsmenge von 0,5 g/m2 :
Figure imgf000018_0001
Tab. B.l
Folienverbund B, mit einer Lack-Schicht in einer Auftragsmenge von 0,5 g/m anstelle einer funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers, wobei die Herstellung des Lackes nach der Lehre gemäss der Patentschrift US 5,645,923 der Firma Toppan Printing Co. Ltd. ausgeführt wurde und dessen Zusammensetzung einer der in der genannten Patentschrift offenbarten Ausführungsvarianten entspricht:
Figure imgf000018_0002
Tab. B.2
Die Messergebnisse zeigen, dass bei der erfindungsgemässen Anwendung einer sehr dünnen funktionellen Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers im Folienverbund die Baπiereeigenschaften bei Erhöhung der Sterilisationstemperatur von 121°C auf 135°C kaum beeinträchtigt werden. Wird jedoch derselbe Folienverbund ohne funktionelle Schicht eines anorganisch-organischen Hybridpolymers oder gegebenenfalls mit einer gewöhnlichen Schutzlackschicht anstelle der genannten funktionellen Schicht denselben Sterilisationsbedingungen ausgesetzt, so zeigt sich, dass die Erhöhung der Sterilisationstemperatur von 121°C auf 135°C eine massive Beeinträchtigung der Barriereeigenschaften mit sich bringt. Die Sauerstoffdurchlässigkeit nimmt in diesen Fällen bei einer Erhöhung der Sterilisation- stemperatur gemäss Versuchsreihe um teilweise mehr als das 10-fache zu.

Claims

Patentansprüche
1. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial aus einer Folie oder einem Folien verbünd (B) mit Barriereeigenschaften, enthaltend eine Trägerfolie (11) aus Polyamid, Polyester oder Polypropylen und darauf angeordnet eine keramische Dünnschicht (12),
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der keramischen Dünnschicht (12) der Trägerfolie (11) eine funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) angeordnet ist.
2. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganischorganischen Hybridpolymer eine Schichtdicke von weniger als 1 μm, vorzugsweise von weniger als 0,8 μm, und von mehr als 0,1 μm, vorzugsweise von mehr als 0,5 μm, aufweist.
3. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (B) eine siegelbare, innere, frei liegende Folie (17) oder eine Verbundfolie mit einer siegelbaren inneren, frei liegenden Schicht enthält, wobei die siegelbare Folie die Trägerfolie selbst oder eine weitere Folie oder Schicht im Folienverbund sein kann.
4. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die siegelbare, innere, frei liegende Folie (5) oder die Verbundfolie über einen Kaschierkleber (4) auf der funktionellen Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (3) der Trägerfolie (1) angeordnet ist.
5. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die siegelbare, innere, frei liegende Folie oder wenigstens die siegelbare innere, frei liegende Folie oder Schicht der Verbundfolie eine aus einem Polypropylen, insbesondere aus gegossenem Polypropylen, ist.
6. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie eine coextrusionsbeschichtete, coextrudierte und/oder extrusionskaschierten Polyamid/Polypropylen-Folie ist.
7. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der funktionellen Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) über einen Kaschierkleber (14) eine Folie (15) aus Polyamid, vorzugsweise orientiertem Polyamid, und auf dieser die mittels Ka-
5 schierkleber (16) aufgebrachte siegelbare, innere, frei liegende Folie (17) oder die Verbundfolie mit einer siegelbaren, inneren, frei liegenden Schicht angeordnet ist.
8. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Trägerfolie (11) aufgebrachte keramische Dünnschicht (12) eine Schichtdicke von 5 - 200 nm, vorzugsweise von 20 - 150 nm und insbesonde-
10 re von 50 - 100 nm aufweist.
9. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die siegelbare, innere, frei liegende Folie (5) eine Dicke von 50 - 200 μm, vorzugsweise von 60 - 120 μm und insbesondere von 70 - 100 μm aufweist.
10. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch 15 gekennzeichnet, dass der Kaschierkleber (4, 14, 16) ein lösungsmittelhaltiger, lösungsmittelfreier oder wasserhaltiger Kaschierkleber und vorzugsweise ein Polyurethan- Kleber-System oder Polyester/Polyurethan-Kleber-System ist und der Kaschierkleber (4, 14, 16) in Schichtdicken von 2 - 15 μm, vorzugsweise von 3 - 10 μm, insbesondere von 3 - 7 μm, aufgetragen ist.
20 11. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (11) aus orientiertem Polyamid, insbesondere aus biaxial orientierten Polyamid (opA), oder aus Polyethylenterephthalat (PET) besteht.
12. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (11) eine Dicke von 5 - 100 μm, vorzugsweise von
25 5 - 50 μm, insbesondere von 10 - 20 μm, aufweist.
13. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Dünnschicht (12) aus einem Siliziumoxid der Formel SiOx ist, wobei x eine Zahl von 1 bis 2 ist, oder aus einem Aluminiumoxid der Formel AlyOz ist, wobei y/z eine Zahl von 0,2 bis 1,5 darstellt, oder aus einer Kombi-
30 nation davon ist.
14. Flexibles Sterilgut- Veφackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Dünnschicht (12) aus einem SiO2 oder aus einem Al2O3 oder einer Kombination davon ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Sterilgut- Veφackungsmaterials aus einem 5 Folienverbund (B) mit Barriereeigenschaften enthaltend eine Trägerfolie (11) aus Polyamid, Polyester oder Polypropylen und darauf angeordnet eine keramische Dünnschicht (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die keramische Dünnschicht (12) der Trägerfolie (11) in einer Druckeinheit mittels 10 eines Druckverfahrens eine funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) aufgetragen und fixiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) in einer Flächendichte von weniger als 1 g/m2, vorzugsweise von weniger als 0,8 g/m2 und
15 von mehr als 0,1 g/m 9 , vorzugsweise von mehr als 0,5 g/m 9 aufgetragen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) in einem Tiefdruckverfahren auf die keramische Beschichtung appli- ziert wird.
20 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf die funktionelle Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganisch-organischen Hybridpolymer (13) mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Tiefdruckverfahrens, eine Bedruckung oder Konterbedruckung (18) aufgebracht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Auf- 25 trag der funktionellen Schicht enthaltend oder bestehend aus einem anorganischorganischen Hybridpolymer (13) und die Bedruckung oder Konterbedruckung (18) in einer gemeinsamen Druckeinheit ausgeführt werden, und die funktionelle Schicht (13) an einer ersten Druckstation in einem Druckdurchgang aufgebracht und fixiert, vorzugsweise thermisch fixiert wird und die Bedrückung oder Konterbedruckung (18) an 30 einer oder mehreren nachfolgenden Druckstationen in einem oder mehreren Druckdurchgängen aufgebracht und fixiert, insbesondere thermisch fixiert, wird.
20. Verwendung der Folie oder des Folienverbundes nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Herstellung von Sterilgut- Veφackungen.
21. Verwendung der Folie oder des Folienverbundes nach Anspruch 20 zur Herstellung von Sterilgut-Beutelveφackungen oder Sterilgut-Deckelfolien.
22. Verwendung der Folie oder des Folienverbundes nach Anspruch 20 und 21 zur Herstellung von bei Temperaturen von 120-140°C, vorzugsweise von 130-135°C, während 10 bis 60 Minuten sterilisierbaren Sterilgut- Veφackungen.
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