DE10235584A1

DE10235584A1 - Sterilisierbare Siegelfolie mit Barriereschicht

Info

Publication number: DE10235584A1
Application number: DE10235584A
Authority: DE
Inventors: Günter Dr. Schubert; Guy Boiron
Original assignee: Alcan Deutschland Holdings GmbH and Co KG
Current assignee: 3A Composites International AG
Priority date: 2002-08-03
Filing date: 2002-08-03
Publication date: 2004-02-19
Also published as: WO2004014645A1; EP1525089A1; AU2003254569A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine sterilisierbare Siegelfolie mit einem Substrat (2), einer Primerschicht (3) und mindestens einer extrudierten Funktionsschicht (6). Eine derartige sterilisierbare Siegelfolie wird im Hinblick auf ihre Migratfreiheit dadurch verbessert, dass zwischen der Primerschicht (3) und der extrudierten Funktionsschicht (6) eine zumindest die Migration von Bestandteilen des Füllgutes verhindernde, extrudierte Barriereschicht (4) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine sterilisierbare Siegelfolie mit einem Substrat, einer Primerschicht und mindestens einer extrudierten Funktionsschicht.
Sterilisierbare Siegelfolien, deren Substrat beispielsweise aus Aluminium, Kunststoff oder Papier bestehen, weisen in der Regel eine Primerschicht als Haftgrund für Extrusionsbeschichtungen auf. Bei den durch Extrusion aufgetragenen Funktionsschichten handelt es sich beispielsweise um Verschweiß-, Siegel- und/oder Peelschichten.

Beispielsweise sterilisierfähige, peelfähige (Extrusions)-Beschichtungen, insbesondere Deckel für Polypropylenschalen oder Schalen mit Polypropylen auf der Innenseite, sind nur bedingt beständig gegen Füllgutkomponenten. Dies kann sich in mangelhafter Siegelnahtfestigkeit, dem mangelhaften Schälwiderstand beim Öffnen, Häutchen- oder Fädchenbildung beim Öffnen der Behälter oder in einer Delamination von Teilschichten oder der kompletten Beschichtung äußern. Dieses Versagen kommt durch Migration von Fülagutkomponenten in die Schichten des meistens coextrudierten Extrudats und Schwächung dieser Schichten an Grenzflächen untereinander oder kohäsive Schwächung einzelner oder aller Schichten, besonders während Wärmebehandlungen, wie z.B.

Pasteurisieren oder Sterilisieren, zustande. Besonders empfindlich verhalten sich zu Aluminium als Substrat benachbart liegende Haftvermittlerschichten bei der Aufnahme von insbesondere Fettkomponenten (im wesentlichen Triglyceride und Fettsäuren). Die haftvermittelnde Grenzfläche kann aufwendig, zum Beispiel durch Polyimid, oder Epoxilackierung oder chemische Konversionsbehandlung des Aluminiums, geschützt werden. Diese Behandlung ist allerdings in dem Fall kohäsiven Versagens des Haftvermittlers oder adhäsiven Versagens an der Grenzfläche zur Lackierung/Grundierung oder Vorbehandlung wirkungslos.

Daneben weisen Heißsiegellacke, auf Basis von VC-Polymerisaten, Acrylaten, Epoxiharzen bestehend aus PVC-Polymerisaten oder Acrylaten in der Regel eine gute Barrierewirkung für Füllgutbestandteile wie Wasser, Milchsäure, Essigsäure und Salz auf, sodass diese Füllgutbestandteile, die die Haftung zu Substraten wie Al-Folie beeinträchtigen können, praktisch nicht an die Oberfläche des Aluminiums gelangen. Demgegenüber bieten Extrusionsbeschichtungen aus Ethylen- oder Polypropylen-(co)-polymerisaten oder Mischungen nur einen mäßigen Schutz gegen solche Füllgutbestandteile, so dass der Haftung und der Füllgutbeständigkeit größere Aufmerksamkeit, insbesondere bei erhöhter Temperatur, geschenkt werden muss.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine sterilisierbare Siegelfolie zur Verfügung zu stellen, bei der eine Migration von Bestandteilen des Füllgutes innerhalb der Folie reduziert oder gänzlich vermieden wird.

Erfindungsgemäß ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen der Primerschicht und der extrudierten Funktionsschicht eine die Migration von Bestandteilen des Füllgutes verhindernde, extrudierte Barriereschicht vorgesehen ist.

Durch die Anordnung einer derartigen Barriereschicht zwischen der Primerschicht und der Funktionsschicht wird die Migratfreiheit des Verbundes gewährleistet, wodurch eine einfach herzustellende sterilisierbare Siegelfolie zur Verfügung gestellt wird, die insbesondere die sichere Verwendung guthaftender und leicht zu verarbeitender, kostengünstiger, jedoch wegen mangelnder Füllgutbeständigkeit bislang nicht einsetzbarer Primersysteme ermöglicht. Diese sterilisierbare Siegelfolie erfordert beispielsweise kürzere oder gar keine notwendigen Aushärtezeiten und/oder weist eine höhere Produktsicherheit auf. Ein wesentlicher Fortschritt liegt bei der erfindungsgemäßen sterilisierbaren Siegelfolie darin, dass das haftvermittelnde Polymer, der Primer, vor Aufnahme und Migrationen von insbesondere Fettbestandteilen an die Grenzfläche zum Aluminium bzw. zum Substrat geschützt wird. Durch die Anordnung einer erfindungsgemäß vorgesehenen Barriereschicht werden sowohl haftende Grenzflächen als auch der Haftvermittler über seine Stärke vor übermäßiger Aufnahme oder Anreicherung mit Migrat besonders während der Sterilisation und auch während der Lagerung des Behälters nach der Sterilisation geschützt.

Dadurch, dass die Barriereschicht gemäß einer ersten Ausgestaltung gute Hafteigenschaften auf der Primerschicht aufweist, kann das erfindungsgemäße Schichtsystem sehr einfach aufgebaut werden.

Können die Hafteigenschaften der Barriereschicht auf der Primerschicht nicht ohne weiteres mit der Barrierewirkung vereinbart werden, so ist zur Herstellung der Hafteigenschaften vorteilhafterweise zwischen der Primerschicht und der Barriereschicht eine Haftvermittlerschicht und/oder eine Verträglichkeitsvermittlerschicht vorgesehen.

Dadurch, dass zwischen der Barriereschicht und der Funktionsschicht eine Verträglichkeitsvermittlerschicht vorgesehen ist, wird das Spektrum der für die Barriereschicht einsetzbaren Materialien deutlich erweitert.

Dadurch, dass gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung die Barriereschicht, die Haftvermittlerschicht und/oder die Verträglichkeitsvermittlerschicht mit der Funktionsschicht coextrudiert sind, ist die Extrusionsbeschichtung in einem Arbeitsschritt sichergestellt.

Der Barrierekunststoff zur Herstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen Barriereschicht ist gezielt nach den zu erwartenden migrierfähigen Bestandteilen der Schichten bzw. des Füllgutes und, im Hinblick auf den Sterilisationsprozess, seiner Temperaturbeständigkeit auszuwählen. Als Polymere für die erfindungsgemäß vorgesehene Barriereschicht eignen sich insbesondere Polyamid, modifiziertes Polyamid, Polyamid 6, amorphes oder kristallines Polycarbonat, Polyester, flüssigkristalline Polymere, Polyolefine, gefüllte Polymere oder beispielsweise unter Temperatur- und Feuchteinfluss vernetzende Polyolefine. Als Füllbestandteile für die gefüllten Polymere eignen sich beispielsweise Glimmer, Talkum oder sogenannte Nanopartikel. Die Vernetzung der Polyolefine beispielsweise unter Temperatur- und Feuchteinfluss kann insbesondere durch Silan hergestellt werden.

Dadurch, dass die Barriereschicht und/oder benachbarte Schichten zumindest teilweise aus einem Blend mit einem auf Füllbestandteile oder Wärmebehandlungen reagierenden Polymeradditiv besteht und diese Schicht mittelbar oder unmittelbar benachbarte Schichten kohäsiv schwächt, lassen sich die Schälwiderstände der sterilisierbaren Siegelfolie durch den Additivgehalt, die Wärmebehandlungstemperatur und Zeit, insbesondere die Sterilisationstemperatur und -zeit einstellen. Die Schwächung kann dabei gezielt durch den Komponenten von der Füllgutseite der Verpackung erfolgen.

Es existieren nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße sterilisierbare Siegelfolie auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche andererseits auf die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sterilisierbaren Siegelfolie.
Das in der einzigen Figur dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sterilisierbaren Siegelfolie 1 weist ein im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Aluminium bestehendes Substrat 2 auf. Dieses Substrat 2 ist mit einer Primerschicht 3 als Haftgrund für die Extrusionsbeschichtung versehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgte eine Extrusionsbeschichtung durch die Coextrusion einer erfindungsgemäß vorgesehenen Barriereschicht 4, einer Verträglichkeitsvermittlerschicht 5 und einer Funktionsschicht 6.
Zur Verbesserung oder Modifikation der Hafteigenschaften zwischen der Primerschicht 3 und der Barriereschicht 4 kann zwischen diesen beiden Schichten noch eine nicht dargestellte Haftvermittlerschicht eingesetzt werden, die vorzugsweise gemeinsam mit der Barriereschicht 4, der Verträglichkeitsvermittlerschicht 5 und der Funktionsschicht 6 coextrudiert wird.
Ein Nebeneffekt der erfindungsgemäßen Anordnung einer Barriereschicht 4 zwischen der Primerschicht 3 und der Funktionsschicht 6 besteht darin, dass unter Umständen teure Funktionsschichten, bestehend beispielsweise aus Peelmischungen, durch das relativ kostengünstige Barrierematerial ersetzt werden können.
Abweichend zu dem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sterilisierbaren Siegelfolie 1 ist die Verwendung von zwei oder mehreren Funktionsschichten statt, wie dargestellt, einer Funktionsschicht 6 möglich, um die erfindungsgemäße sterilisierbare Siegelfolie 1 an Ihren Einsatzzweck anzupassen.

Claims

Sterilisierbare Siegelfolie mit einem Substrat (2), einer Primerschicht (3) und mindestens einer extrudierten Funktionsschicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primerschicht (3) und der extrudierten Funktionsschicht (6) eine zumindest die Migration von Bestandteilen des Füllgutes verhindernde, extrudierte Barriereschicht (4) vorgesehen ist.
Sterilisierbare Siegelfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (4) gute Hafteigenschaften auf der Primerschicht (3) aufweist.
Sterilisierbare Siegelfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primerschicht (3) und der Barriereschicht (4) eine Haftvermittlerschicht und/oder eine Verträglichkeitsvermittlerschicht vorgesehen ist.
Sterilisierbare Siegelfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Barriereschicht (4) und der Funktionsschicht (6) eine Verträglichkeitsvermittlerschicht (5) vorgesehen ist.
Sterilisierbare Siegelfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (4) und/oder die Haftvermittlerschicht und/oder die Verträglichkeitsvermittlerschicht (5) mit der Funktionsschicht (6) coextrudiert sind.
Sterilisierbare Siegelfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (4) zumindest teilweise aus Polyamid, modifiziertem Polyamid, Polyamid 6, amorphem oder kristallinem Polycarbonat, Polyester, flüssigkristallinem Polymer, Polyolefin oder gefülltem Polymer besteht.
Sterilisierbare Siegelfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht und/oder benachbarten Schichten zumindest teilweise aus einem Blend mit einem auf Füllgutbestandteilen oder Wärmebehandlungen reagierenden Polymeradditiv besteht.