WO2018202479A1 - Recyclingfreundliches, einfach reissbares verpackungslaminat mit guter barrierewirkung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Definitions

  • the subject invention relates to a packaging laminate having a first laminate layer and a second laminate layer, wherein the first laminate layer comprises a barrier layer, and a method for producing such a packaging laminate.
  • packaging laminates are used, which should have different properties depending on the application.
  • Such packaging laminates are generally multilayer plastic films which are produced by the extrusion process, coextrusion processes (both in the flat film and blown film processes) or laminating processes (bonding of individual layers by means of a laminating adhesive), including mixtures thereof.
  • the packaging laminate may also incorporate non-plastic layers, for example a layer of aluminum or paper.
  • the packaging laminate also typically includes an outer sealant layer for thermosealing the packaging laminate into a desired package such as e.g. a bag, a sack, a bag, etc. to process.
  • a packaging laminate may also be in the form of a shrinkable film, which, depending on the application, may also be of sealable but unprinted type, e.g. for the packaging of larger portions of meat, can be made.
  • a typical requirement for a packaging laminate is a barrier function against water vapor, oxygen and aroma.
  • the packaging laminate typically contains a barrier layer of aluminum or a suitable barrier polymer, such as ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) or polyamide (PA).
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • PA polyamide
  • other layers may be included to give the packaging laminate the desired properties, such as toughness, stiffness, shrinkability, tear resistance, etc.
  • a sealant layer is typically made of a polyolefin, typically polypropylene (PP) or polyethylene (PE) in various densities LLDPE, LDPE, MDPE or HDPE.
  • the packaging laminate in order to be able to process the packaging laminate, the packaging laminate must not be thrown or rolled up (the so-called curling), which is why usually symmetrical layer structures are used.
  • orientation can be achieved by the extrusion process, for example in a multiple bubble process, or only after the extrusion process by stretching of the packaging laminate in the machine direction (in the longitudinal direction of the packaging laminate) and / or in the transverse direction (normal on the longitudinal direction). Due to the orientation of the packaging Above all, the stiffness, tensile strength and toughness can be improved. Furthermore, the orientation of the shrinkage property of the packaging laminate can be achieved that also rather cloudy materials, such as HDPE, achieve a higher transparency after stretching.
  • WO 2013/032932 A1 describes such a packaging laminate, for example with the structure HDPE / bonding layer / EVOH / bonding layer / sealing layer, as a shrink film. To produce the shrinkage property, the packaging laminate is stretched biaxially as a whole. However, stretching can only be carried out after the individual layers of the packaging laminate have achieved sufficient bond strength. Similar shows the WO 2009/017588 A1. WO 2013/032932 A1 and WO 2009/017588 A1, however, primarily aim at a suitable material for the bonding layer.
  • EP 673 759 B1 also discloses a packaging laminate for a shrink film having a barrier layer of EVOH and at least one further polymer layer, which should be compatible with the barrier layer in terms of stretching properties.
  • a further polymer layer an anhydride modified linear low density polyethylene (LLDPE) is mentioned.
  • WO 2015/175871 A1 in turn describes a packaging laminate of an HDPE layer, which is connected to a barrier layer, for example of PA, vinyl-containing or acrylate-containing polymers. Furthermore, a sealing layer, for example of LLDPE, can also be arranged on the barrier layer. The goal is to produce a recycle-friendly laminate by making the barrier layer a maximum of 5% of the total weight of the packaging laminate.
  • the packaging laminate of WO 2015/175871 A1 is not oriented.
  • a unidirectionally stretched film can be torn more easily parallel to the stretching direction than transversely thereto, and that such a film is torn parallel to the stretching direction in relation to an unstretched or bidirectionally stretched film, even with reduced tear strength can.
  • Such a film may also be part of a laminate, which may also comprise a barrier layer of aluminum or EVOH.
  • the unidirectionally stretched film gives the laminate good tear properties parallel to the stretching direction and substantially prevents it from tearing transversely thereto.
  • EP 1 769 908 A1 in turn describes that a laminate of a barrier layer (eg of EVOH) and a double-sided plastic layer can be easily torn in both directions if the plastic layer consists of a mixture of PE with a density between see 0.910 g / cm 3 and 0.960 g / cm 3 (ie LDPE, MDPE or HDPE) and a polycyclic olefin, such as a cycloolefin copolymer (COC) exists, and the laminate is subjected to a low bidirectional stretching.
  • a low bidirectional stretching occurs, for example, in the extrusion in the blown film process, with which a separate step of orientation of the laminate after extrusion can be omitted.
  • This object is achieved by co-extrusion of a first laminate layer consisting of a substrate layer having an HDPE content of at least 60% by volume, a tie layer and a barrier layer of a barrier polymer, preferably of polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer, having a maximum thickness 20% of the total thickness of the first laminate layer, wherein the tie layer is disposed between the substrate layer and the barrier layer, subsequently stretching the coextruded first laminate layer in the machine direction, and then bonding the thus stretched first laminate layer to a second laminate layer having a polyethylene portion of at least 80% by volume, wherein the second laminate layer is bonded to the barrier layer of the first laminate layer.
  • a barrier polymer preferably of polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the packaging laminate according to the invention comprises a first laminate layer and a second laminate layer, wherein the first laminate layer is a coextruded and MD stretched composite of a substrate layer having an HDPE content of at least 60% by volume, a tie layer and a barrier layer of a barrier polymer, preferably polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer having a thickness of at most 20% of the total thickness of the first laminate layer, wherein the bonding layer is disposed between the substrate layer and the barrier layer and the first laminate layer is bonded to the second laminate layer at its barrier layer.
  • the first laminate layer is a coextruded and MD stretched composite of a substrate layer having an HDPE content of at least 60% by volume, a tie layer and a barrier layer of a barrier polymer, preferably polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer having a thickness of at most 20% of the total thickness of the first laminate layer, wherein the bonding layer is disposed between the substrate layer and the barrier layer and the first laminate layer is bonded to the second laminate
  • the unidirectional stretching of the first laminate layer before lamination with the second laminate layer significantly increases the barrier effect of the first laminate layer.
  • the first laminate layer with the defined structure can be equally easily torn in both directions. These tearing properties are impressed on the packaging laminate so that the packaging laminate itself can easily be torn in both directions. can be.
  • the production is simplified considerably by the simple, asymmetrical structure and the only unidirectional stretching of the first laminate layer compared to conventional symmetrical, bidirectional structures, which also significantly reduces the production costs.
  • a machine-direction stretched (MDO) layer with a high HDPE content tends to splice longitudinally.
  • MDO layers with a high HDPE content have hitherto always been combined with the tougher LLDPE or mLLDPE, for example through a further layer of LLDPE, with a high LLDPE content being sought in the packaging laminate.
  • the first laminate layer with such a high proportion of HDPE is sufficiently tough even without such a tough LLDPE layer and does not tend to splice. The reason for this lies in the bonding layer, which gives the laminate layer the required toughness.
  • the first laminate layer can therefore also be advantageously used as a barrier film.
  • the optical properties of the packaging laminate can be improved if the first laminate layer is printed, metallized or coated on the barrier layer prior to bonding to the second laminate layer.
  • the barrier effect can be increased by metallizing or coating.
  • the first laminate layer on the substrate layer is joined to a further single-layer or multi-layer laminate layer.
  • the first laminate layer may be printed, metallized or coated on the barrier layer and / or on the substrate layer.
  • at least one layer of the further laminate layer can be printed, metallized or coated.
  • the first laminate layer is bonded to its substrate layer with a unidirectionally stretched fourth laminate layer comprising a substrate layer having an HDPE content of at least 60% by volume, a barrier layer of a barrier polymer, and a tie layer disposed therebetween.
  • a packaging laminate has particularly good barrier properties.
  • the second laminate layer is a coextruded, MD stretched laminate of a substrate layer having an HDPE content of at least 60% by volume, preferably at least 70% by volume and most preferably at least 80% by volume of a tie layer , a barrier layer of a barrier polymer, preferably of polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer, having a thickness of at most 20% of the total thickness of the second laminate layer and a sealant wherein the bonding layer of the second laminate layer is disposed between the substrate layer and the barrier layer of the second laminate layer and the sealing layer is disposed on the substrate layer and the barrier layer of the second laminate layer is bonded to the barrier layer of the first laminate layer.
  • a packaging laminate also has particularly good barrier properties.
  • the sealing layer is thereby advantageously integrated into the coextruded second laminate layer, so that no further production steps are required for the packaging laminate.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a packaging laminate according to the invention
  • FIG. 2 shows a second advantageous embodiment of a packaging laminate according to the invention
  • FIG. 3 shows a third advantageous embodiment of a packaging board according to the invention
  • FIG. 4 shows a fourth advantageous embodiment of a packaging laminate according to the invention.
  • FIG 5 shows an embodiment of a first laminate layer as a symmetrical barrier film.
  • FIG. 1 shows a packaging laminate 1 according to the invention with a first laminate layer 2 and a second laminate layer 3 connected thereto.
  • the first laminate layer 2 in the packaging laminate 1 is stretched in the machine direction (MDO) and has an asymmetric layer structure with a substrate layer 4 and a barrier layer 6, which are interconnected by a bonding layer 5.
  • the thickness of the first laminate layer 2 is preferably 10 to 40 ⁇ " ⁇ .
  • Substrate layer 4 has a high density polyethylene (PE) content of at least 60% by volume, preferably at least 70% by volume, and most preferably at least 80% by volume.
  • PE polyethylene
  • the proportion of HDPE can go against 100% by volume, with 100% by volume usually never being achieved due to common additives (such as slip additives, antiblocking additives, fillers, etc.).
  • a HDPE is understood as meaning a PE with a density between 0.94-0.97 g / cm 3 .
  • the balance is a compatible polyolefin material, preferably a linear low density polyethylene (LLDPE) (having a density between 0.87-0.94 g / cm 3 ), a low density polyethylene (LDPE) (having a density between 0.915-0.935 g / cm 3 ) or also a linear metallocene low density polyethylene (mLLDPE), in particular to increase the toughness.
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • mLLDPE linear metallocene low density polyethylene
  • a compatible polyolefin material are basically any types of polyethylenes in question, especially ethylene copolymers, such as ethylene-ene-vinyl acetate copolymer (EVA), methacrylic acid ethyl ester (EMA), ethylene / acrylic acid Copolymer (EAA) or ethylene-butyl acrylate copolymer (EBA).
  • EVA ethylene-ene-vinyl acetate copolymer
  • EMA methacrylic acid ethyl ester
  • EAA ethylene / acrylic acid Copolymer
  • EBA ethylene-butyl acrylate copolymer
  • PP polypropylene
  • COC cycloolefin copolymer
  • PP polypropylene random copolymer with ethylene as comonomer (customary from 5 to 15%), a polypropylene copolymer with ethylene or a polypropylene homopolymer which is mixed with linear PE types, such as mLLDPE, LLDPE or HDPE is sufficiently compatible, used to achieve at least limited recyclability.
  • linear PE types such as mLLDPE, LLDPE or HDPE
  • the HDPE and the compatible polyolefin material may be present in the substrate layer 4 as a mixture.
  • the substrate layer 4 can also be multilayered (extruded or coextruded) with one (or more) HDPE layer and one (or more) layer of the polyolefin material.
  • the thickness of the substrate layer 4 is preferably 5 to 35 ⁇ " ⁇ .
  • the barrier layer 6 consists of a barrier polymer, ie a polymer with a sufficient barrier property, in particular against oxygen, hydrogen and / or aroma.
  • the barrier polymer is preferably a polyamide (PA) or an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • PA polyamide
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the barrier layer 6 has a maximum thickness of 20%, preferably 5 to 10%, of the total thickness of the first laminate layer 2, ie a maximum of 2 to ⁇ . Due to the small thickness of the barrier layer 6, the recycling friendliness is not impaired.
  • the connecting layer 5 is used to connect the barrier layer 6 and the substrate layer 4. In this case, a sufficient bond should be achieved adhesion, in particular to prevent unwanted delamination of the first laminate layer 2 safely.
  • Suitable tie layers 5 are preferably made of polymers having increased polarity, for example based on maleic anhydride-modified polyolefins (such as PE or PP), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / acrylic acid copolymer (EAA), ethylene-butyl acrylate copolymer ( EBA), or similar polyolefin copolymers.
  • the thickness of a connecting layer 5 is at most 10% of the total thickness of the first laminate layer 2, typically 1 to 5 ⁇ " ⁇ .
  • the second laminate layer 3 consists predominantly of a PE, wherein the PE content of the total amount of polymer of the second laminate layer 3 without any added mineral or other fillers should be at least 80% by volume.
  • PE ie LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE varietal or even as a mixture or in the form of co-polymers or even multilayer can be used.
  • the thickness of the second laminate layer 3 is typically between 20 and 200 ⁇ m.
  • the remainder remaining will consist of a compatible polyolefin material as described above.
  • the first laminate layer 2 is produced by coextrusion, because this allows a particularly simple, cost-effective production.
  • the known blown film or flat film extrusion process is preferably used.
  • the first laminate layer 2 is stretched after co-extrusion exclusively in the machine direction (usually the longitudinal or extrusion direction).
  • the degree of stretching is preferably at least 4: 1 in the machine direction. Stretching can be done in-line (ie immediately after co-extrusion) or off-line (ie at a later time after co-extrusion). Unidirectional stretching can be performed much easier and less costly than bidirectional stretching, which can reduce manufacturing costs.
  • the extrusion gap in the blown film 1, 5 to 2.5 mm or the gap of the extrusion die is significantly larger than the final thickness of the extruded foil (typically between 10 to 200 ⁇ ).
  • the extruded melt is stretched at temperatures well above the melting point of the extruded polymer, thereby obtaining the final thickness.
  • the melt is e.g. typically in the transverse direction by a factor of about 2 to 3 (the so-called blow-up ratio) and in the longitudinal direction by a factor of 1:10 to 1: 100 (the so-called draw-off ratio).
  • this stretching in extrusion can not be compared with the stretching of a plastic film, since the stretching is usually carried out at temperatures just below the melting point of the polymer in order to align the disordered polymers and the semi-crystalline regions by stretching in the stretching direction.
  • the advantage of the atypical asymmetrical structure of the first laminate layer 2 lies above all in the fact that only a single expensive and less rigid connecting layer 5 is required.
  • the cost of the first laminate layer 2 can be reduced and a stiffer first laminate layer 2 can be achieved.
  • the higher stiffness is particularly advantageous when using the packaging laminate 1 for producing a bag.
  • first laminate layer 2 results from the stretching. This results in a high transparency, especially the substrate layer 4.
  • the stretching of the barrier layer is achieved in comparison to the unstretched similar barrier polymer about three to four times increased barrier values, whereby less expensive barrier polymer can be used with the same barrier effect. As a result, the cost of the first laminate layer 2 can be significantly reduced.
  • the first laminate layer 2 is produced by the blown film extrusion process because this results in less edge portion due to production, which leads to lower costs of the packaging laminate 1, especially in the case of the more expensive barrier polymers.
  • blown film extrusion even more viscous HDPE materials with a MFI (Mass Flow Index) of less than 3 can be used.
  • Such HDPE materials have a higher molecular weight and better mechanical properties, which is favorable for use in a packaging laminate 1.
  • such a material would break particularly easily in the longitudinal direction and it comes even to undesirable splitting in the longitudinal direction. This undesirable property can be eliminated by incorporating the HDPE material having an MFI of less than 3 into a first laminate layer 2 as described and even achieving uniform tearing in both directions.
  • This effect occurs both in the case of an asymmetrical Construction of the first laminate layer 2, as well as in a symmetrical structure of the first laminate layer 2 a. This observed effect is demonstrated for a first laminate layer 2 as a barrier film by the following examples in Table 1.
  • tensile strength in the longitudinal direction (MD) and transverse direction (TD) is given in N / 15 mm and measured according to ASTM D882
  • the elongation at break (MD) and transverse direction (TD) are given in% and measured according to ASTM D882
  • the tear propagation resistance in longitudinal direction (MD) and transverse direction (TD) in N and measured according to DIN EN ISO 6383-1.
  • the thickness is the total thickness of the respective film and given in ⁇ .
  • Sheet A in Table 1 is a 10% by volume MDO HDPE monofilm LDPE.
  • Film A is constructed as a five-layer coextrusion film with 10% by volume of mLLDPE in all five layers of the same thickness (composition 1/1/1/1).
  • the stretch ratio in the machine direction is 6: 1.
  • Such a film 1 tends to splice in the longitudinal direction, which is particularly recognizable by the very low tensile strength and elongation at break in the transverse direction.
  • the tear strength in the longitudinal direction is also significantly lower than in the other comparative films in Table 1, which is likewise an indication of the splice tendency in the longitudinal direction.
  • Film B is also a five-layer coextrudate with the film structure 95% HDPE + 5% LLDPE / 100% HDPE / 60% HDPE + 40% LLDPE / 100% HDPE / 100% HDPE.
  • the stretch ratio in the machine direction is 6: 1. Consequently, in the film B, a tough component (LLDPE) in higher proportions (40%) was admixed in at least one layer in order to reduce the tendency to splice. This is evident from the higher values of the transverse tensile strength, the transverse elongation at break (TD) and the tear propagation resistance in the longitudinal direction, compared to film A.
  • LLDPE tough component
  • the barrier film C is a five-layer coextrudate with the film structure 95% HDPE + 5% LLDPE / 100% HDPE / 60% HDPE + 40% LLDPE / tie layer 5 / EVOH barrier layer 6.
  • the stretch ratio of the coextruded barrier film 3 in the machine direction is 5: 1.
  • the substrate layer 4 is in three layers (layer thicknesses 4 ⁇ / 4 ⁇ / 8 ⁇ ) with a HDPE content of -78% vol% in the substrate layer 4.
  • the compound layer 5 is in the barrier film C 2 ⁇ , ie 10% of the total thickness, and the barrier layer 5 also 2 ⁇ , so 10% of the total thickness. This results in a 2/2/4/1/1 structure of the barrier film C.
  • the barrier film C receives sufficient toughness to significantly reduce the splice tendency in the longitudinal direction. This is evident from the significantly higher values of transverse elongation at break (TD) and tear strength in the longitudinal direction.
  • the tensile strength in the transverse direction is comparable to the film B.
  • the barrier film D is a five-layer coextrudate with the film structure 95% HDPE + 5% LLDPE / 100% HDPE / 100% HDPE / tie layer 5 / EVOH Barrier Layer 6.
  • the low LLDPE content in the outermost layer serves primarily to improve the surface properties of the film Barrier film D to modify to improve the processing properties.
  • the stretch ratio in the machine direction is again 5: 1.
  • the substrate layer 4 is in three layers (layer thicknesses 4 ⁇ / 4 ⁇ / 8 ⁇ ) with a HDPE content of -97% Vol% in the substrate layer 4.
  • the compound layer 5 is in the barrier film D 2 ⁇ , ie 10% of Total thickness, and the barrier layer 5 also 2 ⁇ , ie 10% of the total thickness. This results in a 2/2/4/1/1 structure of the barrier film D. In the barrier film D, the tear propagation behavior in the longitudinal direction and transverse direction is even particularly uniform.
  • Table 1 describes only asymmetric film constructions of the MDO barrier film 11.
  • inventive barrier film 1 1 for the first laminate layer 2 in use as inventive barrier film 1 1 but also symmetrical structures in question (as shown in Figure 5), for example in the form of substrate layer 4 of 100 vol% HDPE / compound layer 4 / EVOH barrier layer 6 / compound layer. 4 / Substrate layer 5 of 100 vol% HDPE.
  • a low mLLDPE or LLDPE content for example, 5 to 10% by volume
  • Such a first laminate layer 2 alone as a barrier film 1 1 is also considered inventive and is characterized in particular by at least one substrate layer 4, which has a HDPE content of at least 60% by volume, preferably at least 80% by volume, and which is connected via a connecting layer 5 as described above with a barrier layer 6 as described above.
  • the substrate layer 4 can also be constructed in multiple layers.
  • the barrier layer 6 may be connected to a further substrate layer 4 as described above for a symmetrical structure by means of a further connection layer 5 as described above.
  • Such a barrier film 11 is produced by co-extrusion and subsequent stretching in the machine direction. The degree of stretching is preferably at least 4: 1 in the machine direction. Stretching can be done inline (ie immediately after co-extrusion) or off-line (ie at a later time after co-extrusion).
  • the stretched first laminate layer 2 and the second laminate layer 3 are joined together, preferably by extrusion lamination, extrusion coating or adhesive lamination, wherein the second laminate layer 3 is joined to the barrier layer 6 of the first laminate layer 2.
  • the second laminate layer 3 is extruded onto the barrier layer 6 of the first laminate layer 2, whereby a bonding agent should preferably also be provided therebetween.
  • the second laminate layer 3 is connected to the barrier layer 6 by means of a suitable laminating adhesive, for example based on polyurethane adhesives or else polyolefin copolymers in the extrusion lamination.
  • the thickness of the laminating adhesive is preferably 2 to 5 g / m 2 in the case of conventional adhesives based on polyurethane or 5 to 20 g / m 2 in the extrusion lamination.
  • suitable second laminate layers 3 that also the entire packaging laminate 1 assumes the tear properties of the first laminate layer 2, i. that the packaging laminate 1 is equally easy to tear in both directions by hand.
  • the first laminate layer 2 thus imprints the tearing properties on the packaging laminate 1.
  • the second laminate layer 3 preferably forms a sealing layer 7, which in a packaging from the packaging laminate 1 generally faces the packaged product.
  • the packaging is produced by cutting, folding and thermosealing the packaging laminate 1. Possible packages are pouches, bags, sacks, etc.
  • the second laminate layer 3 can also have a multilayered construction, for example extruded or coextruded, as indicated in FIG. 2 and described in detail below. However, the second laminate layer 3 can also be provided with a barrier function and can also be stretched, as indicated in FIG. 4 and described in detail below.
  • the first laminate layer 2 is joined on the side of the barrier layer 6 to the second laminate layer 3 and on the side of the substrate layer 4 with a further laminate layer 10, here a third laminate layer 8.
  • the third laminate layer 8 is preferably a single- or multi-layered polymer film, for example a predominantly PE (at least 80% by volume PE) film, as described with respect to the second laminate layer 3.
  • the third laminate layer 8 may again be either extrusion-coated or adhesive-laminated onto the first laminate layer 2, as explained with reference to the sealing layer 7 in FIG.
  • Such a packaging laminate 1 according to Figure 2 can be used for example for the production of tubes.
  • the thickness of the second laminate layer 3 and the third laminate layer 8 is typically in the range of 150 ⁇ .
  • the second laminate layer 3 can also have a multilayer structure, here for example with two layers 7 a, 7 b, which form the sealing layer 7.
  • Such a structure of the second laminate layer 3 can of course also be provided in an embodiment according to FIG.
  • the barrier layer 6 can also be subjected to a pretreatment of the surface to be printed, for example a corona or flame treatment, in order to improve the adhesion of the print layer to the barrier layer 6.
  • the substrate layer 4 may also be printed, metallized or printed, both on the side facing the barrier layer 6 and on the other side, optionally again after a surface treatment.
  • common printing methods can be used, for example, a gravure printing method or a Flexod jerking method.
  • the third laminate layer 8 could, in addition to or as an alternative to the first laminate layer 2, be printed, metallized or coated on one or both sides.
  • the barrier layer 6 of the first laminate layer 2 is metallized, preferably with aluminum, to increase the barrier effect.
  • the third laminate layer 8 could be printed on the outside.
  • a further embodiment of a packaging laminate 1 according to the invention is described, which can preferably be used for the production of tubes used.
  • the first laminate layer 2 is connected to the barrier layer 6 as in the example of FIG. 1 with the second laminate layer 3.
  • the first laminate layer 2 is at the Substrate layer 4 with a further laminate layer 10, here a fourth laminate layer 2 ', connected, which has the same structure as the first laminate layer 2 and which is also unidirectionally stretched.
  • the fourth laminate layer 2 'thus again comprises a substrate layer 4', which is connected to a connection layer 5 'with a barrier layer 6'.
  • the barrier layer 6 'of the fourth laminate layer 2' is connected to the substrate layer 4 of the first laminate layer 2, preferably with a suitable laminating adhesive as described above.
  • the fourth laminate layer 2 ' is constructed and assembled as already described above.
  • the fourth laminate layer 2 ' consists primarily of PE materials with at least 80% by volume PE fraction. However, the thicknesses and the exact compositions or materials of the individual layers of the first laminate layer 2 and of the fourth laminate layer 2 'need not be overstated.
  • the fourth laminate layer 2 ' may be printed, metallized or coated on the substrate layer 4' and / or on the barrier layer 6 ', in addition to or as an alternative to the first laminate layer 2.
  • the fourth laminate layer 2 ' is printed, preferably at its barrier layer 6', and the first laminate layer 2 metallized, preferably on the barrier layer 6 or substrate layer 4.
  • the barrier effect of the packaging laminate 1 can be increased.
  • the second laminate layer 3 is again embodied as multi-layered and comprises a substrate layer 4 ", barrier layer 6" and a bonding layer 5 ", similar to the first laminate layer 2.
  • the second laminate layer 3 additionally comprises a sealing layer 7 in this embodiment.
  • the sealing layer 7 is preferably made of a PE material, such as, for example, mLLDPE, LLDPE, or from another suitable thermoplastic, for example polypropylene (PP), but this second laminate layer 3 with the sealing layer 7 still applies that it consists of at least 80% by volume PE
  • PP polypropylene
  • the second laminate layer 3 of Figure 4 is coextruded as the first laminate layer 2 and as described above.
  • the sealing layer 7 is thus integrated in a multi-layered, stretched barrier film, which is constructed similarly to the first laminate layer 2.
  • this second laminate layer 3 has substantially the same tear properties as the first laminate layer 2.
  • the unidirectionally stretched first laminate layer 2 and the unidirectionally stretched wide laminate layer 3 are joined together at the abutting barrier layers 6, 6 ", preferably by adhesive lamination using an adhesive layer 9.
  • a suitable laminating adhesive is for example a polyurethane or polyurethane based adhesive
  • the thickness of the laminating layer 9 is preferably 2 to 5 g / m 2 .
  • one (or more) of the layers of the packaging laminate 1 may be printed, metallized or coated.
  • a further laminate layer 10 (for example a third laminate layer 8 or fourth laminate layer 2 'as described above) could of course also be provided on the first laminate layer 2, as indicated in FIG.
  • the packaging laminate 1 thus has at least one asymmetrical, non-directionally stretched, first laminate layer 2 of at least 60% by volume HDPE with a substrate layer 4, a barrier layer 6 and a bonding layer 5 and a second laminate layer 3 connected therewith, which forms a sealing layer 7, with a PE content of at least 80% by volume.
  • a further single-layer or multi-layer laminate layer 10 eg, a third laminate layer 8 or fourth laminate layer 2 '
  • This further single-layer or multi-layer laminate layer 10 is thus connected to the substrate layer 4 of the first laminate layer 2.
  • the sealing layer 7 of the packaging laminate 1 advantageously faces the inside of the packaging.
  • the barrier effect of the packaging laminate 1 can be further increased in this way.
  • a barrier lacquer for example polyvinyl alcohol (PVOH)
  • PVH polyvinyl alcohol
  • paint layers can be applied very thinly, typically in the range of 0.5 to 2.0 g / m 2 , and thus do not affect the recycling friendliness of the packaging laminate 1.
  • each of the above-described layers in the first laminate layer 2, second laminate layer 3 or the further laminate layer 10 itself can again be constructed in multiple layers.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein recyclingfreundliches, einfach reißbares Verpackungslaminat mit guter Barrierewirkung mit einer ersten Laminatschicht (2) und einer zweiten Laminatschicht (3), wobei die erste Laminatschicht (2) ein co-extrudierter und in Maschinenrichtung gereckter Verbund aus einer Substratschicht (4) mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60Vol%, einer Verbindungsschicht (5) und einer Barriereschicht (6) aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht, ist, wobei die Verbindungsschicht (5) zwischen der Substratschicht (4) und der Barriereschicht (6) angeordnet ist und die erste Laminatschicht (2) an deren Barriereschicht (6) mit der zweiten Laminatschicht (3) verbunden ist.

Description

Recyclingfreundliches, einfach reißbares Verpackungslaminat mit guter Barrierewirkung und Verfahren zu dessen Herstellung
Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verpackungslaminat mit einer ersten Laminatschicht und einer zweiten Laminatschicht, wobei die erste Laminatschicht eine Barriere- schicht umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verpackungslaminats.
In der Verpackungsindustrie werden Verpackungslaminate verwendet, die je nach Anwendung verschiedene Eigenschaften aufweisen sollen. Solche Verpackungslaminate sind in der Regel mehrschichtige Kunststofffolien, die im Extrusionsverfahren, Co-Extrusionsverfahren (in beiden Fällen sowohl im Flachfolien-, als auch im Blasfolienverfahren) oder Kaschierver- fahren (Verbindung einzelner Schichten mittels eines Kaschierklebers), auch Mischungen davon, hergestellt werden. Im Verpackungslaminat können auch nicht aus Kunststoff bestehende Schichten integriert sein, beispielsweise eine Schicht aus Aluminium oder Papier. Das Verpackungslaminat weist in der Regel auch eine äußere Siegelschicht auf, um das Verpackungslaminat durch Thermosiegeln zu einer gewünschten Verpackung, wie z.B. einem Beu- tel, einem Sack, eine Tüte, usw., zu verarbeiten. In einer anderen Anwendung kann ein Verpackungslaminat auch als Schrumpffolie ausgeführt sein, die je nach Anwendung auch in siegelfähiger, aber unbedruckter Ausführung, z.B. für die Verpackung von größeren Fleischportionen, hergestellt sein kann.
Eine typische Anforderung an ein Verpackungslaminat ist eine Barrierefunktion gegen Was- serdampf, Sauerstoff und Aroma. Zu diesem Zweck enthält das Verpackungslaminat in der Regel eine Barriereschicht aus Aluminium oder einem geeigneten Barrierepolymer, wie beispielweise Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) oder Polyamid (PA). Daneben können noch weitere Schichten enthalten sein, um dem Verpackungslaminat die gewünschten Eigenschaften, wie Zähigkeit, Steifigkeit, Schrumpffähigkeit, Reißfestigkeit, etc., zu verleihen. Eine Siegelschicht ist typischerweise aus einem Polyolefin, in der Regel Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) in den verschiedenen Dichten LLDPE, LDPE, MDPE oder HDPE, ausgeführt.
Um das Verpackungslaminat einfach verarbeiten zu können, darf sich das Verpackungslaminat natürlich auch nicht Werfen oder Einrollen (das sogenannte Curling), weshalb üblicher- weise symmetrische Schichtaufbauten zum Einsatz kommen.
Ferner ist es bekannt, die Eigenschaften des Verpackungslaminats durch eine mono- oder biaxiale Orientierung zu verändern. Eine solche Orientierung kann durch den Extrusionspro- zess erfolgen, beispielsweise bei einem Mehrfachblasen-Extrusionsverfahren (multiple bubble process), oder erst nach dem Extrusionsprozess durch eine Dehnung des Verpa- ckungslaminats in Maschinenrichtung (in Längsrichtung des Verpackungslaminats) und/oder in Querrichtung (normal auf die Längsrichtung). Durch die Orientierung des Verpackungsla- minats kann vor allem die Steifigkeit, Zugfestigkeit und Zähigkeit verbessert werden. Weiters kann durch die Orientierung die Schrumpfeigenschaft des Verpackungslaminats erreicht werden, dass auch an sich eher trübe Materialien, wie z.B. HDPE, nach dem Verstrecken eine höhere Transparenz erreichen.
Die WO 2013/032932 A1 beschreibt ein derartiges Verpackungslaminat, beispielsweise mit dem Aufbau HDPE/Verbindungsschicht/EVOH/Verbindungsschicht/Siegelschicht, als Schrumpffolie. Zur Herstellung der Schrumpfeigenschaft wird das Verpackungslaminat als Ganzes biaxial gereckt. Damit kann das Recken aber nur durchgeführt werden, nachdem die einzelnen Schichten des Verpackungslaminats eine ausreichende Verbundhaftung erreicht haben. Ähnliches zeigt die WO 2009/017588 A1 . Die WO 2013/032932 A1 und die WO 2009/017588 A1 zielen aber vorrangig auf ein geeignetes Material für die Verbindungsschicht ab.
Auch aus der EP 673 759 B1 geht ein Verpackungslaminat für eine Schrumpffolie hervor, mit einer Barriereschicht aus EVOH und zumindest einer weiteren Polymerschicht, die hinsicht- lieh der Reckeigenschaften kompatibel mit der Barriereschicht sein soll. Als Beispiel für die weitere Polymerschicht wird ein Anhydrid modifiziertes Lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) genannt.
Die WO 2015/175871 A1 beschreibt wiederum ein Verpackungslaminat aus einer HDPE- Schicht, die mit einer Barriereschicht, beispielsweise aus PA, Vinyl-haltigen oder Acrylat- haltigen Polymeren, verbunden ist. An der Barriereschicht kann weiters auch eine Siegelschicht, beispielsweise aus LLDPE, angeordnet sein. Das Ziel ist ein recyclefreundliches Laminat herzustellen, indem die Barriereschicht maximal 5% des Gesamtgewichts des Verpackungslaminats ausmacht. Das Verpackungslaminat der WO 2015/175871 A1 ist nicht orientiert.
In vielen Verpackungen aus einem Verpackungslaminat ist es auch erwünscht, die Verpackung einfach von Hand reißen zu können, insbesondere zum einfachen Öffnen der Verpackung. Hier ist es z.B. aus der WO 2005/1 13370 A1 bekannt, dass eine unidirektional gereckte Folie parallel zur Reckrichtung einfacher gerissen werden kann, als quer dazu, und dass eine solche Folie parallel zur Reckrichtung gegenüber einer ungereckten oder bidirekti- onal gereckten Folie auch mit verringerter Reißkraft gerissen werden kann. Eine solche Folie kann auch Teil eines Laminats sein, das auch eine Barriereschicht aus Aluminium oder EVOH umfassen kann. Die unidirektional gereckte Folie gibt dem Laminat die guten Reißeigenschaften parallel zur Reckrichtung und verhindert im Wesentlichen ein Reißen quer dazu.
Die EP 1 769 908 A1 beschreibt wiederum, dass ein Laminat aus einer Barriereschicht (z.B. aus EVOH) und einer beidseitigen Kunststoffschicht in beide Richtungen einfach gerissen werden kann, wenn die Kunststoffschicht aus einer Mischung von PE mit einer Dichte zwi- sehen 0,910 g/cm3 und 0,960 g/cm3 (also LDPE, MDPE oder HDPE) und einem Polycycli- schen Olefin, wie z.B. ein Cycloolefin-Copolymer (COC), besteht und das Laminat einer geringen bidirektionalen Streckung unterworfen wird. Eine solche geringe bidirektionale Streckung stellt sich beispielsweise bei der Extrusion im Blasfolienverfahren ein, womit ein sepa- rater Schritt der Orientierung des Laminats nach der Extrusion unterbleiben kann. Ein solches Laminat ist aber aufgrund des Anteils an COC nur bedingt recyclefähig und auch aufwendiger herzustellen, als ein reinsortiges Material. Bei hohem COC Anteil, es werden bis zu 60% COC in der Mischung erwähnt, ist das Laminat überhaupt nicht mehr recyclefähig, zumindest sofern in den PE-Anteilen auch größere Mengen von LDPE enthalten sind.
Es ist eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ein recyclefreundliches Verpackungslaminat anzugeben, das einfach hergestellt werden kann und das in beide Richtungen einfach reißbar ist. Es ist weiters eine Aufgabe, ein Herstellverfahren für ein solches Verpackungslaminat anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Co-Extrusion einer ersten Laminatschicht bestehend aus einer Substratschicht mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, einer Verbindungsschicht und einer Barriereschicht aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht, wobei die Verbindungsschicht zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht angeordnet wird, dem nachfolgenden Recken der co-extrudierten ersten Laminatschicht in Maschinenrichtung, und dem nachfolgenden Verbinden der derart gereckten ersten Laminatschicht mit einer zweiten Laminatschicht mit einem Polyethylen-Anteil von zumindest 80 Vol%, wobei die zweite Laminatschicht mit der Barriereschicht der ersten Laminatschicht verbunden wird. Das erfindungsgemäße Verpackungslaminat umfasst eine erste Laminatschicht und eine zweite Laminatschicht, wobei die erste Laminatschicht ein co- extrudierter und in Maschinenrichtung gereckter Verbund aus einer Substratschicht mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60Vol%, einer Verbindungsschicht und einer Barriereschicht aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol- Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht, ist, wobei die Verbindungsschicht zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht an- geordnet ist und die erste Laminatschicht an deren Barriereschicht mit der zweiten Laminatschicht verbunden ist.
Durch das unidirektionale Recken der ersten Laminatschicht vor dem Laminieren mit der zweiten Laminatschicht wird die Barrierewirkung der ersten Laminatschicht deutlich erhöht. Zusätzlich wurde überraschender Weise festgestellt, dass durch das unidirektionale Recken die erste Laminatschicht mit dem definierten Aufbau in beide Richtungen gleichermaßen einfach gerissen werden kann. Diese Reißeigenschaften werden dem Verpackungslaminat aufgeprägt, sodass auch das Verpackungslaminat selbst einfach in beide Richtungen geris- sen werden kann. Zusätzlich vereinfacht sich die Herstellung durch den einfachen, asymmetrischen Aufbau und dem lediglich unidirektionalen Recken der ersten Laminatschicht gegenüber üblichen symmetrischen, bidirektionalen Aufbauten erheblich, was auch die Herstellkosten deutlich senkt.
Eine in Maschinenrichtung gereckte (MDO) Schicht mit einem hohen HDPE-Anteil, insbesondere wenn der HDPE-Anteil größer 80% und darüber liegt, neigt zum Spleißen in Längsrichtung. Deshalb wurden in PE-Verpackungslaminaten solche MDO Schichten mit einem hohen HDPE-Anteil bisher immer mit dem zäheren LLDPE oder mLLDPE kombiniert, beispielsweise durch eine weitere Schicht aus LLDPE, wobei ein hoher LLDPE-Anteil im Verpa- ckungslaminat angestrebt wurde. Es wurde nun ferner überraschenderweise festgestellt, dass die erste Laminatschicht mit einem derart hohen HDPE-Anteil (auch gegen 100% HDPE) auch ohne einer solchen zähen LLDPE-Schicht ausreichend zäh ist und nicht zum Spleißen neigt. Der Grund dafür liegt in der Verbindungsschicht, die der Laminatschicht die benötigte Zähigkeit verleiht. Die erste Laminatschicht kann daher vorteilhaft auch als Barrie- refolie verwendet werden.
Aufgrund der guten Transparenz der gereckten HDPE-Substratschicht können die optischen Eigenschaften des Verpackungslaminats verbessert werden, wenn die erste Laminatschicht vor dem Verbinden mit der zweiten Laminatschicht an der Barriereschicht bedruckt, metallisiert oder beschichtet wird. Durch das Metallisieren oder Beschichten kann zusätzlich noch die Barrierewirkung erhöht werden.
Für gewisse Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die erste Laminatschicht an der Substratschicht mit einer weiteren ein- oder mehrschichtigen Laminatschicht verbunden wird. Dabei kann die erste Laminatschicht an der Barriereschicht und/oder an der Substratschicht bedruckt, metallisiert oder beschichtet sein. Ebenso kann zumindest eine Schicht der weiteren Laminatschicht bedruckt, metallisiert oder beschichtet sein.
Für gewisse Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die erste Laminatschicht an deren Substratschicht mit einer unidirektional gereckten vierten Laminatschicht verbunden wird, die eine Substratschicht mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, eine Barriereschicht aus einem Barrierepolymer und eine dazwischen angeordnete Verbindungsschicht aufweist. Ein derartiges Verpackungslaminat weist besonders gute Barriereeigenschaften auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die zweite Laminatschicht ein co- extrudiertes, in Maschinenrichtung gerecktes Laminat aus einer Substratschicht mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 70 Vol% und ganz besonders vorzugsweise zumindest 80 Vol%, einer Verbindungsschicht, einer Barriereschicht aus ei- nem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der zweiten Laminatschicht und einer Sie- gelschicht ist, wobei die Verbindungsschicht der zweiten Laminatschicht zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht zweiten Laminatschicht angeordnet ist und die Siegelschicht an der Substratschicht angeordnet ist und die Barriereschicht der zweiten Laminatschicht mit der Barriereschicht der ersten Laminatschicht verbunden ist. Auch ein solches Verpackungslaminat weist besonders gute Barriereeigenschaften auf. Zusätzlich wird dadurch die Siegelschicht vorteilhaft in die co-extrudierte zweite Laminatschicht integriert, womit keine weiteren Herstellungsschritte für das Verpackungslaminat benötigt werden.
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt
Fig.1 eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verpackungslaminats, Fig.2 eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verpackungslaminats,
Fig.3 eine dritte vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verpackungsla- minats,
Fig.4 eine vierte vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verpackungslaminats und
Fig.5 eine Ausgestaltung einer erste Laminatschicht als symmetrische Barrierefolie.
Die Fig.1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verpackungslaminat 1 mit einer ersten Laminat- schicht 2 und einer damit verbundenen zweiten Laminatschicht 3.
Die erste Laminatschicht 2 im Verpackungslaminat 1 ist in Maschinenrichtung gereckt (MDO) und hat einen asymmetrischen Schichtaufbau mit einer Substratschicht 4 und einer Barriereschicht 6, die durch eine Verbindungsschicht 5 miteinander verbunden sind. Die Dicke der ersten Laminatschicht 2 beträgt vorzugsweise 10 bis 40μη"ΐ.
Die Substratschicht 4 hat einen Anteil an Polyethylen (PE) hoher Dichte (HDPE) von mindestens 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 70 Vol% und ganz besonders vorzugsweise zumindest 80 Vol%. Der HDPE-Anteil kann dabei gegen 100 Vol% gehen, wobei aufgrund üblicher Additive (wie Slipadditive, Antiblockadditive, Füllstoffe, usw.) 100 Vol% in der Regel nie erreicht wird. Unter einem HDPE wird ein PE mit einer Dichte zwischen 0,94-0,97 g/cm3 ver- standen. Der Rest ist ein kompatibles Polyolefin-Material, vorzugsweise ein lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) (mit einer Dichte zwischen 0,87-0,94g/cm3), ein Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) (mit einer Dichte zwischen 0,915-0,935 g/cm3) oder auch ein lineares Metallocene Polyethylen niedriger Dichte (mLLDPE), insbesondere um die Zähigkeit zu erhöhen. Als kompatibles Polyolefin-Material kommen grundsätzlich jegliche Arten von Polyethylenen in Frage, insbesondere auch Ethylen-Copolymere, wie beispielsweise Ethyl- en-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Methacrylsäureethylester (EMA), Ethylen/Acrylsäure- Copolymer (EAA) oder Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (EBA). Ebenso kann als kompatibles Polyolefin-Material auch Polypropylen (PP) oder ein Cycloolefin-Copolymer (COC) im Ausmaß von maximal 20 Vol% verwendet werden. Im Falle vom PP wird vorzugsweise ein Po- lypropylen-Random-Copolymer mit Ethylen als Comonomer (üblich 5 bis 15%), ein Polypro- pylen-Copolymer mit Ethylen oder ein Polypropylen-Homopolymer, das mit linearen PE- Typen, wie mLLDPE, LLDPE oder HDPE ausreichend kompatibel ist, verwendet, um eine zumindest begrenzte Recyclefähigkeit zu erzielen.
Das HDPE und das kompatible Polyolefin-Material können dabei in der Substratschicht 4 als Mischung vorliegen. Die Substratschicht 4 kann aber auch mehrschichtig (extrudiert oder co- extrudiert) aufgebaut sein mit einer (oder auch mehrerer) HDPE Schicht und einer (oder auch mehrerer) Schicht aus dem Polyolefin-Material. Die Dicke der Substratschicht 4 beträgt vorzugsweise 5 bis 35μη"ΐ.
Die Barriereschicht 6 besteht aus einem Barrierepolymer, also einem Polymer mit einer ausreichenden Barriereeigenschaft, insbesondere gegen Sauerstoff, Wasserstoff und/oder Aro- ma. Das Barrierepolymer ist vorzugsweise ein Polyamid (PA) oder ein Ethylen-Vinylalkohol- Copolymer (EVOH). Bevorzugt wird EVOH als Barrierepolymer. Die Barriereschicht 6 hat eine Dicke von maximal 20%, vorzugsweise 5 bis 10%, der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht 2, also maximal 2 bis δμηη. Durch die geringe Dicke der Barriereschicht 6 wird dadurch die Recyclingfreundlichkeit nicht beeinträchtigt.
Die Verbindungsschicht 5 dient zum Verbinden der Barriereschicht 6 und der Substratschicht 4. Hierbei soll eine ausreichende Verbund haftung erreicht werden, insbesondere um eine unerwünschte Delamination der ersten Laminatschicht 2 sicher zu verhindern. Geeignete Verbindungsschichten 5 bestehen vorzugsweise aus Polymeren mit erhöhter Polarität, beispielsweise auf Basis von mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polyolefinen (wie PE oder PP), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen/Acrylsäure-Copolymer (EAA), Ethylen- Butylacrylat-Copolymer (EBA), oder ähnliche Polyolefincopolymere. Die Dicke einer Verbindungsschicht 5 beträgt maximal 10% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht 2, typischerweise 1 bis 5μη"ΐ.
Die zweite Laminatschicht 3 besteht vorwiegend aus einem PE, wobei der PE-Anteil an der gesamten Polymermenge der zweiten Laminatschicht 3 ohne etwaige zugesetzte mineralische oder anderen Füllstoffe zumindest 80 Vol% betragen soll. Hier können verschiedene PE-Typen, also LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE reinsortig oder auch als Mischung oder in Form von Co-Polymeren oder auch mehrschichtig, verwendet werden. Die Dicke der zweiten Laminatschicht 3 beträgt je nach Anwendung des Verpackungslaminats 1 typischerweise zwischen 20 bis 200 μηη. Auch in der zweiten Laminatschicht 3 wird für die angestrebte Recyclefreundlichkeit der verbleibende Rest natürlich aus einem kompatiblen Polyolefin-Material, so wie oben beschrieben, bestehen.
Durch die Verwendung von vorwiegend PE und kompatiblen Materialien im Verpackungsla- minat 1 kann ein besonders reycylingfreundliches Laminat hergestellt werden, das mit gängigen Methoden im mechanischen Recycling einfach und kostengünstig wiederverwertet werden kann.
Die erste Laminatschicht 2 wird durch Co-Extrusion hergestellt, weil das eine besonders einfache, kostengünstige Herstellung ermöglicht. Vorzugsweise kommt das bekannte Blasfo- lien- oder Flachfolienextrusionsverfahren zum Einsatz.
Die erste Laminatschicht 2 wird nach der Co-Extrusion ausschließlich in Maschinenrichtung (in der Regel die Längs- oder Extrusionsrichtung) gereckt. Der Reckgrad beträgt dabei vorzugsweise zumindest 4:1 in Maschinenrichtung. Das Recken kann dabei in-line (also unmittelbar nach der Co-Extrusion) oder off-line (also zu einem späteren Zeitpunkt nach der Co- Extrusion) erfolgen. Ein unidirektionales Recken kann wesentlich einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden, als ein bidirektionales Recken, wodurch die Kosten für die Herstellung gesenkt werden können.
Hier ist anzumerken, dass bei der Blasfolienextrusion und Flachfolienextrusion der Extrusi- onsspalt (bei der Blasfolie 1 ,5 bis 2,5 mm) bzw. der Spalt der Extrusionsdüse deutlich größer ist, als die Enddicke der extrudierten Folie (typisch zwischen 10 bis 200 μηι). Hierzu wird die extrudierte Schmelze bei Temperaturen deutlich über dem Schmelzpunkt des extrudierten Polymers gedehnt, wodurch es die endgültige Dicke erhält. Bei der Blasfolienextrusion wird die Schmelze z.B. typischerweise in Querrichtung um ca. den Faktor 2 bis 3 (das sogenannte Aufblasverhältnis) und in Längsrichtung um den Faktor 1 :10 bis 1 :100 (das sogenannte Abzugsverhältnis) gedehnt. Dieses Dehnen beim Extrudieren kann aber nicht mit dem Recken einer Kunststofffolie verglichen werden, da das Recken üblicherweise bei Temperaturen knapp unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers erfolgt, um die ungeordneten Polymere und die teilkristallinen Bereiche durch das Recken in Reckrichtung bleibend auszurichten.
Ein unsymmetrischer Aufbau der ersten Laminatschicht 2 mit einer Orientierung in Maschinenrichtung ist untypisch und wurde bisher, insbesondere bei der Blasfolie, in der Praxis vermieden, da man davon ausging, dass sich ein solcher Aufbau, insbesondere durch Wasseraufnahme der polaren Barriereschicht 6, einrollt (Curling), was die Weiterverarbeitung erschweren oder unmöglich machen würde. Es hat sich aber gezeigt, dass das Einrollen in der konkreten Ausgestaltung des Aufbaus in einem akzeptablen Maß passiert, das für die Weiterverarbeitung nicht hinderlich ist. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die erste Laminatschicht 2 sehr zeitnah nach der Fertigung mit der zweiten Laminatschicht 3 verbunden wird, um dadurch vor allem die Wasseraufnahme der Barriereschicht 6 zu verringern. Unter Umständen kann es auch erforderlich oder sinnvoll sein, die co-extrudierte Folienrolle mit der ersten Laminatschicht 2 bis zum Kaschieren durch eine geeignete Verpackung vor der Wasserauf- nähme zu schützen.
Der Vorteil des untypischen asymmetrischen Aufbaus der ersten Laminatschicht 2 liegt aber vor allem darin, dass nur eine einzige teure und wenig steife Verbindungsschicht 5 benötigt wird. Damit können die Kosten für die erste Laminatschicht 2 reduziert werden und es kann eine steifere erste Laminatschicht 2 erzielt werden. Die höhere Steifigkeit ist vor allem bei der Verwendung des Verpackungslaminats 1 zur Herstellung eines Beutels vorteilhaft.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen ersten Laminatschicht 2 ergeben sich aus der Ver- streckung. Dadurch ergibt sich eine hohe Transparenz, vor allem der Substratschicht 4. Durch die Verstreckung der Barriereschicht werden im Vergleich zum ungereckten gleichartigen Barrierepolymer ca. drei- bis vierfach erhöhte Barrierewerte erzielt, wodurch weniger teures Barrierepolymer bei gleicher Barrierewirkung zum Einsatz kommen kann. Dadurch können die Kosten der ersten Laminatschicht 2 deutlich gesenkt werden.
Es hat sich weiters überraschender Weise herausgestellt, dass sich eine derartige erste Laminatschicht 2 trotz der Orientierung nur in Maschinenrichtung in beide Richtungen, also in Maschinenrichtung und auch quer dazu) leicht von Hand reißen lässt, ohne das die Folie bei Riss in Querrichtung unzulässig stark gedehnt wird.
Bevorzugt wird die erste Laminatschicht 2 mit dem Blasfolienextrusionverfahren hergestellt, weil sich damit produktionsbedingt weniger Randabschnitt ergibt, was vor allem bei den teureren Barrierepolymeren zu niedrigeren Kosten des Verpackungslaminats 1 führt. Bei der Blasfolienextrusion können auch zähfließendere HDPE-Materialien mit einem MFI (Mass Flow Index) von kleiner 3 verwendet werden. Solche HDPE Materialen haben einen höheres Molekulargewicht und bessere mechanische Eigenschaften, was für die Verwendung in einem Verpackungslaminat 1 günstig ist. Allerdings würde ein solches Material besonders leicht in Längsrichtung reißen und es kommt sogar zum unerwünschten Spleißen in Längsrichtung. Diese unerwünschte Eigenschaft kann durch das Einbinden des HDPE-Materials mit einem MFI von kleiner 3 in eine erste Laminatschicht 2 wie beschrieben eliminiert werden und sogar ein gleichmäßiges Reißen in beide Richtungen erzielt werden.
Eine in Maschinenrichtung gereckte, erste Laminatschicht 2, mit einer Substratschicht 4, einer Barriereschicht 6 und einer Verbindungsschicht 5 wie ausgeführt, neigt auch trotz des hohen HDPE-Anteils von 60 Vol%, insbesondere auch bei sehr hohen HDPE-Anteilen von größer 80 Vol% bis 100 Vol%, nicht zum Spleißen in Längsrichtung, wie überraschenderweise festgestellt wurde. Diese Wirkung tritt dabei sowohl bei einem unsymmetrischen Auf- bau der ersten Laminatschicht 2, als auch bei einem symmetrischen Aufbau der ersten Laminatschicht 2 ein. Dieser festgestellte Effekt wird für eine erste Laminatschicht 2 als Barrierefolie anhand der folgenden Beispiele in Tabelle 1 belegt.
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Tabelle 1
In der Tabelle 1 ist Zugfestigkeit in Längsrichtung (MD) und Querrichtung (TD) in N/15mm angegeben und nach ASTM D882 gemessen, die Bruchdehnung in Längsrichtung (MD) und Querrichtung (TD) in % angegeben und nach ASTM D882 gemessen und die Weiterreißfestigkeit in Längsrichtung (MD) und Querrichtung (TD) in N angegeben und nach DIN EN ISO 6383-1 gemessen. Die Dicke ist die Gesamtdicke der jeweiligen Folie und in μηι angegeben. Die Folie A in Tabelle 1 ist eine MDO HDPE Monofolie mit 10 Vol% mLLDPE. Die Folie A ist als fünfschichtige Coextrusionsfolie aufgebaut mit 10 Vol% mLLDPE in allen fünf, gleich dicken Schichten (Aufbau 1/1/1/1/1 ). Das Reckverhältnis in Maschinenrichtung beträgt 6:1. Eine solche Folie 1 neigt zum Spleißen in Längsrichtung, was insbesondere an der sehr geringen Zugfestigkeit und Bruchdehnung in Querrichtung erkennbar ist. Auch die Weiterreiß- festigkeit in Längsrichtung ist deutlich geringer, als bei den anderen Vergleichsfolien in Tabelle 1 , was ebenfalls ein Hinweis auf die Spleißneigung in Längsrichtung ist.
Auch die Folie B ist ein fünfschichtiges Coextrudat mit dem Folienaufbau 95% HDPE+5% LLDPE / 100% HDPE / 60% HDPE+ 40% LLDPE / 100% HDPE / 100% HDPE. Das Reckverhältnis in Maschinenrichtung beträgt 6:1. In der Folie B wurde folglich wie bisher üblich in zumindest einer Schicht eine zähe Komponente (LLDPE) in höheren Anteilen (40%) beigemischt, um die Spleißneigung herabzusetzen. Das ist durch die im Vergleich zur Folie A höheren Werte der Zugfestigkeit in Querrichtung, der Bruchdehnung in Querrichtung (TD) und der Weiterreißfestigkeit in Längsrichtung erkennbar.
Den besseren Effekt erreicht man aber mit einer Barrierefolie C. Die Barrierefolie C ist ein fünfschichtiges Coextrudat mit dem Folienaufbau 95% HDPE+5% LLDPE / 100% HDPE / 60% HDPE+ 40% LLDPE / Verbindungsschicht 5 / EVOH Barrierschicht 6. Das Reckverhältnis der coextrudierten Barrierefolie 3 in Maschinenrichtung beträgt 5:1 . Die Substratschicht 4 ist darin dreischichtig (Schichtdicken 4 μηι / 4 μηι / 8 μηι ) mit einem HDPE-Anteil von -78% Vol% in der Substratschicht 4. Die Verbindungschicht 5 ist in der Barrierefolie C 2 μηη, also 10% der Gesamtdicke, und die Barriereschicht 5 ebenfalls 2 μηη, also 10% der Gesamtdicke. Damit ergibt sich ein 2/2/4/1/1 Aufbau der Barrierefolie C. Durch die Verbindungsschicht 5 erhält die Barrierefolie C ausreichend Zähigkeit, um die Spleißneigung in Längsrichtung deutlich zu reduzieren. Das ist durch die deutlich höheren Werte der Bruchdehnung in Querrichtung (TD) und der Weiterreißfestigkeit in Längsrichtung erkennbar. Die Zugfestigkeit in Querrichtung ist vergleichbar zur Folie B.
Besonders überraschend war, dass es für diesen Effekt fast keinen Unterschied macht, wenn der HDPE Anteil in der Substratschicht 4 weiter erhöht wird, was durch die Barrierefolie D gezeigt ist. Die Barrierefolie D ist ein fünfschichtiges Coextrudat mit dem Folienaufbau 95% HDPE+5% LLDPE / 100% HDPE / 100% HDPE / Verbindungsschicht 5 / EVOH Bar- rierschicht 6. Der niedrige LLDPE Anteil in der äußersten Schicht dient vorrangig dazu, die Oberflächeneigenschaften der Barrierefolie D zu modifizieren, um die Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Das Reckverhältnis in Maschinenrichtung beträgt wieder 5:1. Die Substratschicht 4 ist darin dreischichtig (Schichtdicken 4 μηη / 4 μηη / 8 μηη) mit einem HDPE- Anteil von -97% Vol% in der Substratschicht 4. Die Verbindungschicht 5 ist in der Barrierefo- lie D 2 μηη, also 10% der Gesamtdicke, und die Barriereschicht 5 ebenfalls 2 μηη, also 10% der Gesamtdicke. Damit ergibt sich ein 2/2/4/1/1 Aufbau der Barrierefolie D. In der Barrierefolie D ist das Weiterreißverhalten in Längsrichtung und Querrichtung sogar besonders gleichmäßig.
In der Tabelle 1 sind nur asymmetrische Folienaufbauten der MDO Barrierefolie 1 1 be- schrieben. Für die erste Laminatschicht 2 in der Verwendung als erfinderische Barrierefolie 1 1 kommen aber auch symmetrische Aufbauten in Frage (wie in Fig.5 dargestellt), beispielsweise in der Form Substratschicht 4 aus 100 Vol% HDPE / Verbindungsschicht 4 / EVOH Barrierschicht 6 / Verbindungsschicht 4 / Substratschicht 5 aus 100 Vol% HDPE. In einer (oder beiden) der Substratschichten 4 könnte auch ein niedriger mLLDPE oder LLDPE Anteil (beispielsweise 5 bis 10 Vol%) beigemischt sein, vorzugsweise in einer der äußersten Schichten, um die Verarbeitungseigenschaften zu modifizieren. In einem solchen symmetrischen Aufbau können die beiden äußeren Substratschichten 4 auch dicker ausgeführt werden, als die inneren Schichten, also beispielsweise in Form eines x/1/1/1/x, Aufbaus mit x >1 , insbesondere x = 1 .5, 2, 3 oder 4.
Eine solche erste Laminatschicht 2 alleine als Barrierefolie 1 1 wird ebenfalls als erfinderisch angesehen und zeichnet sich insbesondere durch zumindest eine Substratschicht 4 aus, die einen HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 80 Vol%, aufweist und die über eine Verbindungsschicht 5 wie oben beschrieben mit einer Barriereschicht 6 wie oben beschrieben verbunden ist. Die Substratschicht 4 kann dabei auch mehrschichtig aufgebaut sein. Zusätzlich kann die Barriereschicht 6 für einen symmetrischen Aufbau mittels einer weiteren Verbindungsschicht 5 wie oben beschrieben mit einer weiteren Substrat- schicht 4 wie oben beschrieben verbunden sein. Eine solche Barrierefolie 1 1 wird durch Co- Extrusion und anschließendes Recken in Maschinenrichtung hergestellt. Der Reckgrad beträgt dabei vorzugsweise zumindest 4:1 in Maschinenrichtung. Das Recken kann dabei inline (also unmittelbar nach der Co-Extrusion) oder off-line (also zu einem späteren Zeitpunkt nach der Co-Extrusion) erfolgen.
Für die Herstellung des Verpackungslaminats 1 werden die gereckte erste Laminatschicht 2 und die zweite Laminatschicht 3, vorzugsweise durch Extrusionskaschierung, Extrusionsbe- schichtung oder Klebekaschieren, miteinander verbunden, wobei die zweite Laminatschicht 3 mit der Barriereschicht 6 der ersten Laminatschicht 2 verbunden ist. Bei der Extrusionsbe- schichtung wird die zweite Laminatschicht 3 auf die Barriereschicht 6 der ersten Laminat- schicht 2 aufextrudiert, wobei dazwischen vorzugsweise auch ein Haftvermittler vorgesehen sein sollte. Beim Kaschieren wird die zweite Laminatschicht 3 mittels eines geeigneten Kaschierklebers, beispielsweise auf Basis von Polyurethanklebern oder auch Polyolefincopoly- meren bei der Extrusionskaschierung, mit der Barriereschicht 6 verbunden. Die Dicke des Kaschierklebers beträgt vorzugsweise 2 bis 5 g/m2 bei üblichen Klebern auf Polyurethanba- sis bzw. 5 bis 20 g/m2 bei der Extrusionskaschierung.
Es hat sich bei geeigneten zweiten Laminatschichten 3 herausgestellt, dass auch das ganze Verpackungslaminat 1 die Reißeigenschaften der ersten Laminatschicht 2 übernimmt, d.h. dass auch das Verpackungslaminat 1 in beide Richtungen gleichermaßen einfach von Hand reißbar ist. Die erste Laminatschicht 2 prägt damit dem Verpackungslaminat 1 die Reißei- genschaften auf.
Die zweite Laminatschicht 3 bildet dabei vorzugsweise eine Siegelschicht 7 aus, die in einer Verpackung aus dem Verpackungslaminat 1 in der Regel dem verpackten Produkt zugewandt ist. Die Verpackung wird dabei durch Zuschneiden, Falten und Thermosiegeln des Verpackungslaminats 1 hergestellt. Mögliche Verpackungen sind Beutel, Tüten, Säcke, etc. Die zweite Laminatschicht 3 kann auch mehrschichtig ausgeführt sein, beispielsweise extru- diert oder co-extrudiert, wie in Fig.2 angedeutet und nachfolgend im Detail beschrieben. Die zweite Laminatschicht 3 kann aber auch mit einer Barrierefunktion ausgestattet sein und kann auch gereckt sein, wie in Fig.4 angedeutet und nachfolgend im Detail beschrieben.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verpackungslaminats 1 , wie in Fig.2 dargestellt, ist die erste Laminatschicht 2 an der Seite der Barriereschicht 6 mit der zweiten Laminatschicht 3 verbunden und an der Seite der Substratschicht 4 mit einer weiteren Laminatschicht 10, hier einer dritten Laminatschicht 8. Die dritte Laminatschicht 8 ist vorzugsweise eine ein- oder mehrschichtigen Polymerfolie, beispielsweise eine Folie aus vorwiegend PE (mindestens 80 Vol% PE), wie mit Bezug auf die zweite Laminatschicht 3 beschrieben. Die dritte Laminatschicht 8 kann auf die erste Laminatschicht 2 wieder entweder extrusionsbeschichtet oder klebekaschiert werden, wie mit Bezugnahme auf die Siegelschicht 7 in Fig.1 erläutert. Ein solches Verpackungslaminat 1 nach Fig.2 kann beispielsweise zur Herstellung von Tuben verwendet werden. In diesem Fall liegt die Dicke der zweiten Laminatschicht 3 und der dritten Laminatschicht 8 typischerweise im Bereich von 150μηι.
In Fig.2 ist weiters angedeutet, dass auch die zweite Laminatschicht 3 mehrschichtig aufge- baut sein kann, hier beispielsweise mit zwei Schichten 7a, 7b, die die Siegelschicht 7 ausbilden. Gleiches gilt für die dritte Laminatschicht 8. Ein solcher Aufbau der zweiten Laminatschicht 3 kann natürlich auch in einer Ausführung nach Fig.1 vorgesehen sein.
Es ist ferner möglich, die gereckte erste Laminatschicht 2 nach dem Recken an der Barriereschicht 6 zu Metallisieren und/oder zu Bedrucken und/oder zu Beschichten (beispielsweise mit Aluminiumoxid oder Siliziumoxid), bevor die erste Laminatschicht 2 mit der zweiten Laminatschicht 3 verbunden wird. Vorzugsweise wird mit Aluminium metallisiert. Die HDPE Substratschicht 4 ist, vor allem nach dem Recken, ausreichend transparent, sodass das Druckbild, die Metallisierung oder die Beschichtung durch die Substratschicht 4 sichtbar ist. Die Barriereschicht 6 kann zum Zwecke des Bedruckens auch einer Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche unterzogen werden, beispielsweise einer Corona- oder Flammbehandlung, um die Haftung der Druckschicht auf der Barriereschicht 6 zu verbessern. Es kann aber, alternativ oder zusätzlich, auch die Substratschicht 4 bedruckt, metallisiert oder bedruckt werden, sowohl an der der Barriereschicht 6 zugewandten Seite, als auch an der anderen Seite, gegebenenfalls wieder nach einer Oberflächenbehandlung. Hierbei können gängige Druckverfahren eingesetzt werden, beispielsweise ein Tiefdruckverfahren oder ein Flexod ruckverfahren.
Auch die dritte Laminatschicht 8 könnte, zusätzlich oder alternativ zur ersten Laminatschicht 2, an einer oder beiden Seiten bedruckt, metallisiert oder beschichtet sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Fig.2 ist die Barriere- schicht 6 der ersten Laminatschicht 2 metallisiert, vorzugsweise mit Aluminium, um die Barrierewirkung zu erhöhen. Zusätzlich könnte die dritte Laminatschicht 8 an der Außenseite bedruckt sein.
Mit Fig.3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verpackungslaminats 1 beschrieben, das vorzugsweise zur Herstellung von Tuben zum Einsatz kommen kann. Hierbei ist die erste Laminatschicht 2 an der Barriereschicht 6 wie im Beispiels der Fig.1 mit der zweiten Laminatschicht 3 verbunden. Die erste Laminatschicht 2 ist an deren Substratschicht 4 mit einer weiteren Laminatschicht 10, hier einer vierten Laminatschicht 2', verbunden, die denselben Aufbau hat wie die erste Laminatschicht 2 und die ebenfalls unidi- rektional gereckt ist. Die vierte Laminatschicht 2' umfasst damit wieder eine Substratschicht 4', die mit einer Verbindungsschicht 5' mit einer Barriereschicht 6' verbunden ist. Hierbei ist die Barriereschicht 6' der vierten Laminatschicht 2' mit der Substratschicht 4 der ersten Laminatschicht 2 verbunden, vorzugsweise mit einem geeigneten Kaschierkleber wie oben beschrieben. Diese Schichten der vierten Laminatschicht 2' sind wie oben bereits beschrieben aufgebaut und zusammengesetzt. Die vierte Laminatschicht 2' besteht vorrangig aus PE-Materialien mit zumindest 80 Vol% PE-Anteil. Die Dicken und die exakten Zusammen- Setzungen bzw. Materialien der einzelnen Schichten der ersten Laminatschicht 2 und der vierten Laminatschicht 2' müssen dabei allerdings nicht überstimmen.
Auch in dieser Ausführung kann die vierte Laminatschicht 2' an der Substratschicht 4' und/oder an der Barriereschicht 6', zusätzlich oder alternativ zur ersten Laminatschicht 2, bedruckt, metallisiert oder beschichtet sein. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die vierte Laminatschicht 2' bedruckt, vorzugsweise an deren Barrierenschicht 6', und die erste Laminatschicht 2 metallisiert, vorzugsweise auf deren Barriereschicht 6 oder Substratschicht 4. Damit kann die Barrierewirkung des Verpackungslaminats 1 erhöht werden. Es kann aber auch eine Beschichtung aus Aluminiumoxid oder Siliziumoxid auf der Barriereschicht 6 oder Substratschicht 4 der ersten Laminatschicht 2 zur nochmaligen Erhöhung der Barrierewirkung vorgesehen sein.
Mit Fig.4 wird eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beschrieben. Hierbei ist die zweite Laminatschicht 3 wieder mehrschichtig ausgeführt und umfasst eine Substratschicht 4", Barriereschicht 6" und eine Verbindungsschicht 5", ähnlich wie in der ersten Laminatschicht 2. Für diese Schichten und auch für die Herstellung der zweiten Laminatschicht 3 in dieser Ausgestaltung gilt das oben zu den Figuren 1 bis 3 zur ersten Laminatschicht 2 oder vierten Laminatschicht 2' Ausgeführte analog. Zusätzlich umfasst die zweite Laminatschicht 3 in dieser Ausgestaltung eine Siegelschicht 7. Die Siegelschicht 7 besteht vorzugsweise aus einem PE-Material, wie beispielsweise mLLDPE, LLDPE, oder aus einem anderen geeigneten Thermoplast, beispielsweise Polypropylen (PP). Allerdings gilt für diese zweite Laminatschicht 3 mit der Siegelschicht 7 nach wie vor, dass diese aus zumindest 80 Vol% PE besteht. Die Siegelschicht 7 der zweiten Laminatschicht 3 wird mit den anderen Schichten der zweiten Laminatschicht 3 co-extrudiert. Die zweite Laminatschicht 3 der Fig.4 ist gereckt, so wie die erste Laminatschicht 2 und so wie oben beschrieben. Die Siegelschicht 7 ist in dieser Ausführung damit in einer mehrschichtigen, gereckten Barrierefolie, die ähnlich zur ersten Laminatschicht 2 aufgebaut ist, integriert. Damit weist diese zweite Laminatschicht 3 im Wesentlichen dieselben Reißeigenschaften auf wie die erste Laminatschicht 2. In dieser Ausgestaltung sind die unidirektional gereckte erste Laminatschicht 2 und die unidi- rektional gereckte weite Laminatschicht 3 an den aneinanderstoßenden Barriereschichten 6, 6" miteinander verbunden, vorzugsweise durch Klebekaschieren mittels einer Kleberschicht 9. Ein geeigneter Kaschierkleber ist beispielsweise ein Kleber auf Basis von Polyurethan oder einem Polyolefincopolymer. Die Dicke der Kaschierschicht 9 beträgt vorzugsweise 2 bis 5 g/m2.
Auch in dieser Ausführung kann eine (oder auch mehrere) der Schichten des Verpackungslaminats 1 bedruckt, metallisiert oder beschichtet sein.
Bei der Ausführung könnte natürlich auch noch an der ersten Laminatschicht 2 zusätzlich eine weitere Laminatschicht 10 (beispielsweise eine dritte Laminatschicht 8 oder vierte Laminatschicht 2' wie oben beschrieben) vorgesehen sein, wie in Fig.4 angedeutet.
Das erfindungsgemäße Verpackungslaminat 1 weist somit zumindest eine unsymmetrische, undirektional gereckte, erste Laminatschicht 2 aus zumindest 60 Vol% HDPE mit einer Substratschicht 4, einer Barriereschicht 6 und einer Verbindungsschicht 5 und eine damit ver- bundene zweite Laminatschicht 3, die eine Siegelschicht 7 ausbildet, mit einem PE Anteil von zumindest 80 Vol% auf. An diesem Verpackungslaminat 1 kann, wie oben beschrieben, an der der zweiten Laminatschicht 3 abgewandten Seite der ersten Laminatschicht 2 eine weitere ein- oder mehrschichtige Laminatschicht 10 (z.B. eine dritte Laminatschicht 8 oder vierte Laminatschicht 2') mit einem PE-Anteil von zumindest 80 Vol% angeordnet sein. Diese weitere ein- oder mehrschichtige Laminatschicht 10 ist damit mit der Substratschicht 4 der ersten Laminatschicht 2 verbunden.
In einer Verpackung aus einem erfindungsgemäßen Verpackungslaminat 1 ist die Siegelschicht 7 des Verpackungslaminats 1 vorteilhafter Weise der Verpackungsinnenseite zugewandt.
Durch das Bedrucken zumindest einer Schicht der ersten Laminatschicht 2, zweiten Laminatschicht 3 oder der weiteren Laminatschicht 10 eines erfindungsgemäßen Verpackungslaminats 1 mit einem Barrierelack, beispielsweise Polyvinylalkohol (PVOH), kann auch auf diese Weise die Barrierewirkung des Verpackungslaminats 1 weiter erhöht werden. Solche Lackschichten können sehr dünn aufgetragen werden, typischerweise im Bereich von 0,5 bis 2,0 g/m2, und beeinträchtigen damit die Recyclingfreundlichkeit des Verpackungslaminats 1 nicht.
Abschließend ist anzumerken, dass auch jede einzelne der oben beschriebenen Schichten in der ersten Laminatschicht 2, zweiten Laminatschicht 3 oder der weiteren Laminatschicht 10 selbst wieder mehrschichtig aufgebaut sein kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines Verpackungslaminats (1 ) umfassend die Schritte
Co-Extrusion einer ersten Laminatschicht (2) bestehend aus einer Substratschicht (4) mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 70 Vol% und ganz besonders vorzugsweise zumindest 80 Vol%, einer Verbindungsschicht (5) und einer Barriereschicht (6) aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht (2), wobei die Verbindungsschicht (5) zwischen der Substratschicht (4) und der Barriereschicht (6) angeordnet wird,
Recken der co-extrudierten ersten Laminatschicht (2) in Maschinenrichtung,
Verbinden der derart gereckten ersten Laminatschicht (2) mit einer zweiten Laminatschicht (3) mit einem Polyethylen-Anteil von zumindest 80 Vol%, wobei die zweite Laminatschicht (3) mit der Barriereschicht (6) der ersten Laminatschicht (2) verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht (2) vor dem Verbinden mit der zweiten Laminatschicht (3) an der Barriereschicht (6) bedruckt, metallisiert oder beschichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht (2) an der Substratschicht (4) mit einer weiteren ein- oder mehrschichtigen Laminatschicht (10) mit einem Polyethylen-Anteil von zumindest 80 Vol% verbunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht vor dem Verbinden mit der weiteren Laminatschicht (10) an der Barriereschicht (6) und/oder an der Substratschicht (4) bedruckt, metallisiert oder beschichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht der weiteren Laminatschicht (10) bedruckt, metallisiert oder beschichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht (2) an deren Substratschicht (4) mit einer mehrschichtigen weiteren Laminatschicht (10) in Form einer unidirektional gereckten vierten Laminatschicht (2') verbunden wird, die eine Substratschicht (4') mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, eine Barriereschicht (6') aus einem Barrierepolymer und eine dazwischen angeordnete Verbindungsschicht (5') aufweist, wobei die Barriereschicht (6') der vierten Laminatschicht (2') mit der Substratschicht (4) der ersten Laminatschicht (2) verbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht (2) mit einer zweiten Laminatschicht (3) verbunden wird, die aus einer Substratschicht (4") mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 70 Vol% und ganz besonders vorzugsweise zumindest 80 Vol%, einer Verbindungsschicht (5"), einer Barriereschicht (6") aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethy- len-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der zweiten Laminatschicht (3) und einer Siegelschicht (7) besteht, wobei die Schichten co-extrudiert sind die Verbindungsschicht (5") der zweiten Laminatschicht (3) zwischen der Substratschicht (4") und der Barriereschicht (6") zweiten Laminatschicht (3) angeordnet ist und die Siegelschicht (7) an der Substratschicht (4") angeordnet ist und wobei die co-extrudierte zweite Laminatschicht (3) in Maschinenrichtung gereckt ist, und wobei die Barriereschicht (6") der zweiten Laminatschicht (3) mit der Barriereschicht (6) der ersten Laminatschicht (2) verbunden wird.
8. Verpackungslaminat mit einer ersten Laminatschicht (2) und einer zweiten Laminatschicht (3), wobei die erste Laminatschicht (2) ein co-extrudierter und in Maschinenrichtung gereckter Verbund aus einer Substratschicht (4) mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60Vol%, einer Verbindungsschicht (5) und einer Barriereschicht (6) aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der ersten Laminatschicht, ist, wobei die Verbindungsschicht (5) zwischen der Substratschicht (4) und der Barriereschicht (6) angeordnet ist und die erste Laminatschicht (2) an deren Barriereschicht (6) mit der zweiten Laminatschicht (3) verbunden ist.
9. Verpackungslaminat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (6) der ersten Laminatschicht (2) bedruckt, metallisiert oder beschichtet ist.
10. Verpackungslaminat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laminatschicht (2) an deren Substratschicht (4) mit einer weiteren ein- oder mehrschichtigen Laminatschicht (10) mit einem Polyethylen-Anteil von zumindest 80 Vol% verbunden ist.
1 1 . Verpackungslaminat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht der weiteren Laminatschicht (10) bedruckt, metallisiert oder beschichtet ist.
12. Verpackungslaminat nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Laminatschicht (10) eine vierte Laminatschicht (2') in Form eines co-extrudierten und in Maschinenrichtung gereckten Verbundes aus einer Substratschicht (4') mit einem HDPE- Anteil von zumindest 60Vol%, einer Barriereschicht (6') aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, und einer dazwischen angeordneten Verbindungsschicht (5') ist und dass die Substratschicht (4) der ersten Laminatschicht (2) mit der Barriereschicht (6') der vierten Laminatschicht (2') verbunden ist.
13. Verpackungslaminat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Laminatschicht (3) ein co-extrudiertes, in Maschinenrichtung gerecktes Laminat aus einer Substratschicht (4") mit einem HDPE-Anteil von zumindest 60 Vol%, vorzugsweise zumindest 70 Vol% und ganz besonders vorzugsweise zumindest 80 Vol%, einer Verbindungsschicht (5"), einer Barriereschicht (6") aus einem Barrierepolymer, vorzugsweise aus Polyamid oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, mit einer Dicke von maximal 20% der Gesamtdicke der zweiten Laminatschicht (3) und einer Siegelschicht (7) ist, wobei die Verbindungsschicht (5") der zweiten Laminatschicht (3) zwischen der Substratschicht (4") und der Barriereschicht (6") zweiten Laminatschicht (3) angeordnet ist und die Siegelschicht (7) an der Substratschicht (4") angeordnet ist und dass die Barriereschicht (6") der zweiten Laminatschicht (3) mit der Barriereschicht (6) der ersten Laminatschicht (2) verbunden ist.
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