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DE10235584A1 - Sterilizable sealing foil comprises an extruded barrier layer which is located between a primer layer and a functional layer, and prevents migration of constituents of a container filler material - Google Patents

Sterilizable sealing foil comprises an extruded barrier layer which is located between a primer layer and a functional layer, and prevents migration of constituents of a container filler material Download PDF

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DE10235584A1
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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.The invention relates to a sterilizable sealing film with a substrate (2), a primer layer (3) and at least one extruded functional layer (6). Such a sterilisable sealing film is improved with regard to its freedom from migratory substances by providing an extruded barrier layer (4) between the primer layer (3) and the extruded functional layer (6) which at least prevents the migration of components of the filling material.

Description

Die Erfindung betrifft eine sterilisierbare Siegelfolie mit einem Substrat, einer Primerschicht und mindestens einer extrudierten Funktionsschicht.The invention relates to a sterilizable Sealing film with a substrate, a primer layer and at least an extruded functional layer.

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.Sterilizable sealing foils, their Substrate made of aluminum, plastic or paper, for example, usually have a primer layer as a primer for extrusion coatings. The functional layers applied by extrusion are concerned it is, for example, welding, sealing and / or peeling layers.

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.For example, sterilizable, peelable (extrusion) coatings, especially cover for Polypropylene shells or shells with polypropylene on the inside, are only partially stable against product components. This can result in inadequate seal seam strength, the inadequate peel resistance When opening, Cuticle- or threading When opening the container or in a delamination of partial layers or the complete Express coating. This Failure comes from migration of filling components into the layers of the mostly coextruded extrudate and weakening of these layers at interfaces with each other or cohesive weakening single or all layers, especially during heat treatments, e.g.

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.Pasteurize or sterilize, conditions. Are particularly sensitive to aluminum as Adhesion layers adjacent to the substrate during the recording of in particular fat components (essentially triglycerides and Fatty acids). The adhesion-promoting interface can be complex, for example by polyimide, or epoxy painting or chemical conversion treatment of the aluminum. However, this treatment is in the case of cohesive failure of the adhesion promoter or adhesive Failure at the interface ineffective for painting / priming or pre-treatment.

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.In addition, heat seal coatings, based on VC polymers, Acrylates, epoxy resins consisting of PVC polymers or acrylates in the Generally a good barrier effect for filling components such as water, Lactic acid, acetic acid and salt so that these filling components, that can affect the adhesion to substrates such as Al foil, practical not to the surface of the aluminum. In contrast, extrusion coatings offer from ethylene or polypropylene (co) polymers or mixtures only moderate protection against such contents, so that greater attention is paid to adhesion and product stability, especially at elevated temperature, must be given.

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.Based on the status described above the underlying technology of the present invention is the object to provide a sterilizable sealing film, in which one Migration of components of the filling material within the film is reduced or entirely is avoided.

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.According to the previously derived and solved the task, that between the primer layer and the extruded functional layer an extruded material that prevents the migration of components of the filling material Barrier layer is provided.

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.By arranging such Barrier layer between the primer layer and the functional layer the association's freedom from migratory substances is guaranteed, which makes it easy Sterilizable sealing film to be produced is provided which, in particular, the safe use of adhesive and light to be processed, cheaper, however, due to a lack of resistance to contents Primer systems that were not previously usable. This sterilizable Sealing film, for example, requires shorter or no necessary curing and / or has a higher one Product safety. A major step forward is with sterilizable according to the invention Sealing film in that the adhesion-promoting polymer, the primer, before ingestion and migration of especially fat components to the interface to the aluminum or to the substrate is protected. By the arrangement one provided according to the invention The barrier layer becomes both adhesive interfaces and the adhesion promoter over its Strength before excessive intake or enrichment with Migrat especially during sterilization and also during the Storage of the container protected after sterilization.

Dadurch, dass die Barriereschicht gemäß einer ersten Ausgestaltung gute Hafteigenschaften auf der Primerschicht aufweist, kann das erfindungsgemäße Schichtsystem sehr einfach aufgebaut werden.Because of the barrier layer according to one first embodiment, good adhesive properties on the primer layer has, the layer system according to the invention can be set up very easily.

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.Can the adhesive properties of the barrier layer on the primer layer not readily agreed with the barrier effect, so is advantageously used to produce the adhesive properties between the primer layer and the barrier layer an adhesion promoter layer and / or a compatibility mediator layer intended.

Dadurch, dass zwischen der Barriereschicht und der Funktionsschicht eine Verträglichkeitsvermittlerschicht vorgesehen ist, wird das Spektrum der für die Barriereschicht einsetzbaren Materialien deutlich erweitert.The fact that between the barrier layer and the functional layer a compatibility mediator layer the spectrum that can be used for the barrier layer is provided Materials significantly expanded.

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.Because the barrier layer, the adhesion promoter layer and / or the compatibility promoter layer are coextruded with the functional layer in accordance with an advantageous embodiment of the invention, the extrusion coating is all in one Work step ensured.

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.The barrier plastic for manufacturing the provided according to the invention Barrier layer is targeted according to the components that can be expected to migrate the layers or the filling material and, with regard to the sterilization process, to select its temperature resistance. As Polymers for the intended according to the invention Barrier layer are particularly suitable modified polyamide Polyamide, polyamide 6, amorphous or crystalline polycarbonate, polyester, liquid crystalline Polymers, polyolefins, filled Polymers or, for example, under the influence of temperature and humidity crosslinking polyolefins. As filling components for the filled Polymers are suitable, for example, mica, talc or so-called Nanoparticles. The crosslinking of the polyolefins, for example, under Influence of temperature and humidity can be produced in particular by silane become.

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.Because of the barrier layer and / or adjacent layers at least partially from a blend with one on filling ingredients or heat treatments reacting polymer additive and this layer is indirect or immediately adjacent layers cohesively weakens, the peel resistances of the Sterilizable sealing film due to the additive content, the heat treatment temperature and time, especially the sterilization temperature and time. The weakening can targeted by the components from the product side of the packaging.

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.There are now a large number of Possibilities, the sterilizable according to the invention Design and further develop sealing film. For this, for example referred on the one hand to the subordinate to claim 1 Claims on the other hand in connection with the description of a preferred embodiment with the drawing.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sterilisierbaren Siegelfolie.In the drawing shows the only one Figure shows a section through an embodiment of a sterilizable according to the invention Sealing film.

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.The embodiment shown in the single figure of a sterilizable sealing film according to the invention 1 has a substrate made of aluminum in the illustrated embodiment 2 on. This substrate 2 is with a primer layer 3 provided as a primer for the extrusion coating.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgte eine Extrusionsbeschichtung durch die Coextrusion einer erfindungsgemäß vorgesehenen Barriereschicht 4, einer Verträglichkeitsvermittlerschicht 5 und einer Funktionsschicht 6.In the exemplary embodiment shown, an extrusion coating was carried out by the coextrusion of a barrier layer provided according to the invention 4 , a compatibility mediator layer 5 and a functional layer 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.To improve or modify the adhesive properties between the primer layer 3 and the barrier layer 4 an adhesion promoter layer, not shown, can be used between these two layers, preferably together with the barrier layer 4 , the compatibility mediator layer 5 and the functional layer 6 is coextruded.

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.A side effect of the arrangement of a barrier layer according to the invention 4 between the primer layer 3 and the functional layer 6 is that, under certain circumstances, expensive functional layers, consisting for example of peel mixtures, can be replaced by the relatively inexpensive barrier material.

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.Deviating from the exemplary embodiment of a sterilizable sealing film according to the invention shown in the single figure 1 is the use of two or more functional layers instead of one functional layer as shown 6 possible to the sterilizable sealing film according to the invention 1 adapt to your application.

Claims (7)

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.Sterilizable sealing film with a substrate ( 2 ), a primer layer ( 3 ) and at least one extruded functional layer ( 6 ), characterized in that between the primer layer ( 3 ) and the extruded functional layer ( 6 ) an extruded barrier layer that at least prevents the migration of components of the filling material ( 4 ) is provided. Sterilisierbare Siegelfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (4) gute Hafteigenschaften auf der Primerschicht (3) aufweist.Sterilizable sealing film according to claim 1, characterized in that the barrier layer ( 4 ) good adhesive properties on the primer layer ( 3 ) having. Sterilisierbare Siegelfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primerschicht (3) und der Barriereschicht (4) eine Haftvermittlerschicht und/oder eine Verträglichkeitsvermittlerschicht vorgesehen ist.Sterilizable sealing film according to claim 1, characterized in that between the primer layer ( 3 ) and the barrier layer ( 4 ) an adhesion promoter layer and / or a compatibility promoter layer is provided. 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.Sterilizable sealing film according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the barrier layer ( 4 ) and the functional layer ( 6 ) a compatibility mediator layer ( 5 ) is provided. 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.Sterilizable sealing film according to one of claims 1 to 4, characterized in that the barrier layer ( 4 ) and / or the adhesion promoter layer and / or the compatibility promoter layer ( 5 ) with the functional layer ( 6 ) are coextruded. 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.Sterilizable sealing film according to one of claims 1 to 5, characterized in that the barrier layer ( 4 ) at least partially made of polyamide, modified polyamide, polyamide 6 , amorphous or crystalline polycarbonate, polyester, liquid crystal tallin polymer, polyolefin or filled polymer. 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.Sterilizable sealing film according to one of claims 1 to 6, characterized in that the barrier layer and / or neighboring Layers at least partially from a blend with a filler component or heat treatments reacting polymer additive.
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