CN107206729A - 带有密封层的层压薄膜 - Google Patents

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Abstract

为了改进密封薄膜(10)的密封性能和滑动性能而规定，在所述密封薄膜(10)的第一侧面(15)上加工出表面结构(14)，其中所述密封薄膜(10)的最大厚度(h2)比密封薄膜(10)的最小厚度(h1)大至少10％，并且所述表面结构(14)的最大侧向延伸长度(b1、b2)小于500μm，并且在所述密封薄膜(10)中加入一定剂量的增滑剂，该剂量得出的S值小于10000、优选小于5000。

Description

带有密封层的层压薄膜
技术领域
本发明涉及一种由有密封能力的聚合物、尤其是聚烯烃或包含聚烯烃的混合物制成的密封薄膜，所述密封薄膜具有在从10μm到100μm范围中、优选在10μm到80μm的范围中并且特别优选在从20μm到70μm范围中的层厚。此外，本发明还涉及一种层压薄膜，其包括载体层和与该载体层连接的由按照本发明的密封薄膜制成的密封层，以及涉及一种包含这样的层压薄膜的包装。
背景技术
用于密封层的密封薄膜例如通过吹膜挤出或者平膜挤出制造。用于制造袋的层压薄膜通常通过粘合(即借助粘结层连接)多个薄膜产生。当由吹制的聚乙烯(PE)(吹塑薄膜)或者浇注的聚丙烯(PP)(流延薄膜)制造密封薄膜时，根据现有技术添加所谓的增滑剂(润滑剂)或者防粘连添加剂。这样做的目的在于，使通常具有相当粘性的聚烯烃(如PE或PP)更光滑，从而所述聚烯烃在进一步加工中可以在包装机的金属表面上或者相对于自身更好地滑动。如果没有这样做，可能会导致不期望的设备停工和/或起皱的密封接缝或者泄漏的包装。
为了在包装机中加工这样的层压薄膜，通常要求密封层相对于钢的摩擦系数(COF)在从0.15到0.30的范围中，并且密封层相对于自身的摩擦系数在从0.2到0.4的范围中。尤其是在FFS(制袋-装填-封口)设备中将层压薄膜加工成袋(所谓的流动包装)时，相对于钢的摩擦系数是层压包装的一个决定性的质量特征。
在本申请中给出的摩擦系数用下面的测试方法确定：
在尺寸为66x60x16mm并且重量为500g的试块上，在试块的一个侧面(66x60mm)上张紧一无褶皱并且不折叠的密封薄膜试样。当然，要测试的薄膜表面在此必须朝外。为了张紧，薄膜的试样可以比试块的侧面尺寸大。为了测量相对于钢的摩擦系数，所述试块以在其上张紧有薄膜的侧面放置在钢制工作台上。之后，所述试块被拉过钢制工作台并且测量为此所需的力。摩擦系数于是被确定为所测得的力和试块(500g)的重力的比值。测量密封层相对于自身的摩擦系数的过程是完全一样的，只是在试验台上同样张紧一无褶皱并且不折叠的薄膜(以要测试的侧面朝外)，试块放置在所述薄膜上。借助拉力试验机，试块以恒定的150mm/min的速度在表面上被拉过50mm的测量距离并且测量拉力。
在此，通常要区分所谓的静摩擦系数和所谓的动摩擦系数，所述静摩擦系数由试块运动之前最大的力得出。后者由在试块的恒定的、平稳的运动期间接近恒定的平均力得出。粘性太大的薄膜只能急冲运动并且因此无法被测量，因为力的波动太大。这种薄膜在实践中无法使用。
为了达到所述摩擦系数，按照现有技术在密封薄膜中应用具有S值为16000到25000的增滑剂浓度。所述S值在此定义为密封薄膜的层厚和以ppm(百万分之一)为单位的增滑剂的含量的乘积。
通常使用油酰胺或者现在优选芥酸酰胺(ESA)作为增滑剂，所述增滑剂随着时间从密封薄膜向外迁移并且沉积在密封薄膜的表面上并且在那里用作润滑膜。该产品大的缺点在于，所述增滑剂会迁移，由此可能产生如下缺点：
随着温度的升高，PE或PP密封薄膜的滑动摩擦由于增滑剂在PE或PE中更好的溶解性而发生改变，由此带有这样的密封薄膜作为密封层的层压薄膜的加工条件发生改变。这可能使得加工这样的层压薄膜(在包装机中)或者这样的密封薄膜(在层压工艺中)显著地变得困难。
在层压薄膜由于增滑剂从密封薄膜迁移到粘合剂中和/或层压伴侣中而发生层压之后，滑动摩擦发生改变，由此又可能改变加工条件。这可能使得加工这样的层压薄膜显著地变得困难。
密封薄膜的层压伴侣、例如PET或BOPP由于吸收了增滑剂而变得更光滑。这可能导致，所述层压薄膜无法再在包装设备中被输送，由此无法进行进一步加工。
防粘连添加剂通常是矿物填料(例如硅酸盐或滑石)，通过添加所述矿物填料增加了密封薄膜的表面粗糙度。防粘连剂虽然不趋于迁移，但只使用防粘连剂无法充分降低密封薄膜的摩擦系数(COF＝摩擦系数)并且因此无法充分降低滑动特性。纯的PE具有0.5到大于1的摩擦系数(完全阻塞)，然而仅使用防粘连添加剂可以产生0.3的相对于钢的最小摩擦系数。然而这仅在添加物浓度高并且降低了所产生的密封薄膜的透明度时是可能的，这通常是不期望的。因此，为了达到所期望的摩擦系数，认为添加增滑剂是必要的。
在制造袋形式的包装时，经常将如上所述的层压薄膜折叠成袋并且被焊接或者说密封。在此，薄膜通常是多层的层压结构，例如包括：透明的外层、例如由BOPET(双轴定向聚对苯二甲酸乙二醇酯)或者BOPP(双轴定向聚丙烯)制成；内部的密封层，由有密封能力的以如上所述的密封薄膜为形式的聚合物制成，例如由PE(聚乙烯)或者PP(聚丙烯)制成；和可选的处于中间的阻挡层，例如由铝或者金属化的塑料(例如金属化的PET)制成。如公知的那样，密封或熔合通常发生在调温的密封钳之间，所述密封钳被压在一起，由此薄膜的密封层熔化并且在后续的冷却中建立连接。因此，“有密封能力的”在此在上下文中表示，密封层的熔化温度允许实现密封。使用各种不同的材料作为用于密封层的材料，这些材料在高于100℃的典型的密封温度时应该能够熔化并且被压在一起。该要求导致LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、EVA(乙烯醋酸乙烯酯)和类似材料的各种不同的混合物和共挤出物。然而，通过折叠薄膜，引起在重叠区域中各种不同的材料厚度，这在密封时可能导致不完整的密封接缝，由此所生产的袋例如形成不期望的空气通道。
这在图1中以袋1、在此为竖立的软管袋为例进行了示意性的图示。袋1的薄膜在此首先沿长度方向折叠成软管并且沿着纵向接缝2密封。在袋1的上端部和下端部上，为了构成袋1而分别用横向接缝3密封所述软管，由此位于其中的填充物被封闭在袋1中。两种密封接缝的重叠区域、亦即在纵向接缝2和横向接缝3之间的重叠区域在图1中放大示出。由于沿着横向接缝3的材料厚度差异可能会发生：重叠的薄膜5(尤其在密封接缝的重叠区域中)无法通过密封钳9a、9b被完全压到一起，由此在密封横向接缝3时，在此区域中可能会形成空气通道4，由此，所述袋是不密封的。在此，薄膜5设计为三层层压结构，其带有外部的BOPET层6、由铝构成的中间层7和由PP构成的内部密封层8。类似的问题在其他类型的袋中在多个薄膜层的重叠区域中也会发生，所述袋例如是十字底袋、立式袋、块状底袋等。
类似的问题在密封塑料容器边缘上所谓的薄膜状盖(通常包括铝制基层和在其上设置的密封层)时也可能发生，这例如常见于酸奶包装中。这种薄膜状盖通常设计为由铝、塑料或纸制成，密封层设置到其上。由于制造塑料容器和/或制造薄片的层压薄膜时的加工公差，在此也可能造成厚度的不同，这在通过密封钳的压紧进行密封时无法被补偿，这可能导致包装的不密封。
为减少此类问题，已经开发了特殊的材料用作密封层，然而所述材料相对较贵并且因此在包装工业中不常使用。
密封层的厚度在此无法降低，因为密封层必须具有一定的可压缩性。为了能够使密封层更薄，通常在密封层的材料中混入特殊的聚合物，但这同样又使材料变得更贵。
在EP2537770A1中描述了一种带有发泡聚合物层的薄膜材料，其尤其是用于制造用于粒状货物的袋。通过发泡聚合物层应该实现：粒状货物的轮廓不会呈现在外袋表面上。
US2011/0293204A1描述了一种发泡的、可压缩的聚合物层作为密封层，以便改进密封性能。
US2005/0247960A1又描述了一种薄膜，其具有压印的密封层，以便构成用于真空包装的袋，其中通过压印形成了缝隙，这些缝隙在真空包装时形成使空气能够更好地被抽出的空气通道。可以设置可见的样式、例如以字母的或者任意形状作为压印部。为了能够用肉眼清楚地看见压印以及为了确保在真空包装时作为空气通道的功能，所述压印部必须设计得相对深、通常远深于100μm。所形成的空气通道必须宽于～1mm，由此可以实现空气从包装中以合理的体积流量被抽出。
压印的密封层也被用来防止在堆叠盖板时这些盖板彼此粘附在一起，这可能导致在加工机中加工时出现问题。通过压印在相邻的单个盖板之间产生气垫，由此盖板可以简单并且可靠地分离。该方案的示例位于EP2149447A1或WO2006/096894A1中。
发明内容
现在，本发明的目的在于，提供一种密封薄膜，利用该密封薄膜，既可以减少为了设定为加工所需的摩擦系数而添加增滑剂所引起的问题，又可以在不损害所获得产品外观的情况下减少在密封区域中出现厚度差异时在密封这种密封薄膜时出现的问题。
按照本发明，该目的以如下方式实现：在密封薄膜的第一侧面上加工出表面结构，其中，密封薄膜的最大厚度比密封薄膜的最小厚度至少要大10％，并且所述表面结构的最大侧向延伸长度小于500μm、优选小于400μm、特别尤其优选小于250μm，并且在所述密封薄膜中加入一定剂量的增滑剂、尤其优选没有添加任何迁移的增滑剂，使得得到小于10000、优选小于5000的S值。
通过所述表面结构，一方面提高了密封薄膜的可压缩性，这能够实现：更好地补偿在密封区域中发生的厚度差异。此外，可以减少密封薄膜所需的材料量，因为通过表面结构减小了密封薄膜的平均厚度。但另一方面还发现，通过表面结构，即使在使用较少的增滑剂或者甚至完全不使用增滑剂的情况下也能达到对于密封薄膜的加工有利的摩擦系数。因此，通过表面结构，可以用一个措施实现彼此独立的两个目的。
此外，尤其是以令人意外的方式发现，按照本发明的密封薄膜即使在不使用增滑剂或者使用少量增滑剂的情况下也具有足够低的摩擦系数，以便能够在包装机中进行进一步加工。因此，在按照本发明的层压薄膜中可以弃用这样的在密封层中的增滑剂，或者至少显著降低所需的剂量，由此也避免了或者至少减小了开头所述的伴随这种添加物的缺点和问题。
由于制造技术的限制，压印塑料薄膜(密封薄膜)的最大厚度在目前还不能任意地高。由于塑料的可流动性以及在当前有必要用冷却过的压印辊(塑料在其上固化)进行作业，在当前对最大厚度的技术上限为最小厚度的约300％。然而只要不造成对表面的外观损坏，在本发明的框架中也可以使用较大的厚度差异，尤其是当最小厚度在点状的凹部中测量时。
尤其当压印结构(通常为棱锥)斜向于密封薄膜的纵向设置时，按照本发明的压印的密封薄膜相对于自身的摩擦系数可以显著降低，其中所述纵向对应于密封薄膜在包装机中的运动方向。
表面结构优选构成为从第一侧面突出的结构。
然而，特别尤其有利的是：表面结构构成为在第一侧面上的凹部，因为这样的话，密封薄膜不仅相对于钢，而且相对于自身的摩擦系数仅通过表面结构就可以充分降低。
同样尤其有利的是：表面结构构成为带有六边形的底面，因为这样的话，密封薄膜同样不仅相对于钢，而且相对于自身的摩擦系数仅通过表面结构就可以充分降低。
在此，表面结构如此小，以至于不会被肉眼察觉为干扰的，由此，密封薄膜也可以应用在这样的层压薄膜中，该层压薄膜带有构成密封层的密封薄膜和与之连接的载体层。由此，带有这样的密封薄膜的层压薄膜的以肉眼可察觉的外观不会受到负面影响。
对于层压薄膜的某些应用来说有利的是；载体层包括基层和阻挡层，其中阻挡层设置在基层和密封层之间。
当密封薄膜为以平膜挤出方法制造的PE薄膜时，通过相对于吹制的PE薄膜更高的MFI，密封性又得以进一步改进。
按照本发明的层压薄膜特别尤其有利地应用于：通过折叠和密封层压薄膜制造的包装，以及借助将由层压薄膜制成的盖封在容器的边缘上来封闭容器。
附图说明
接下来参考附图1至10进一步阐述本发明，所述附图示例性地、示意性地并且不限制地示出本发明。图中示出：
图1为按照现有技术的包装袋，
图2至7为按照本发明的带有表面结构的密封薄膜，
图8为按照本发明的密封薄膜的切片，
图9为带有按照本发明的密封薄膜的层压薄膜和
图10为按照本发明的层压薄膜作为容器的封口的应用。
具体实施方式
图2示出按照本发明的密封薄膜10，该密封薄膜例如用作在层压薄膜上的有密封能力的密封层，该层压薄膜用于生产包装、例如袋或者容器的封闭件(所谓的盖)。密封薄膜10优选为聚烯烃、例如各种不同可用构造的聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)、例如LDPE(低密度聚乙烯)或者LLDPE(线性低密度聚乙烯)；或者为带有这样的聚烯烃的混合物。包括带有塑性体的聚烯烃和具有尤其低的小于0.9kg/dm3的厚度的聚烯烃的混合物经常被用作密封薄膜10。
密封薄膜10在第一侧面15上成型、例如压印有表面结构14。在图2中，相邻设置的表面结构14横向于密封薄膜10的纵向(通过箭头表示)设置。密封薄膜10通过所述表面结构14具有这样的层厚，该层厚在最小厚度h1和最大厚度h2之间变化。在此，密封薄膜10的层厚理解为在最小厚度h1和最大厚度h2之间的平均厚度。表面结构14在密封薄膜10的面状延伸的平面中具有侧向延伸长度b1、b2。
在此，表面结构14可以设计为非常不同的，例如如图2所示的金字塔状，或者如图3所示的正方形或者如图4所示的拱形。在此，根据图2的实施方式的金字塔并不必须具有正方形或长方形的底面，而是原则上底面可以任意地构造。
在图2至4中的示例中，表面结构14从平面或者说从密封薄膜10的第一侧面15突出。然而也可能的是：表面结构14设计为在密封薄膜10中的凹部，例如凹进去的金字塔，如在图5中以俯视图以及在图6中以剖面A-A所示出的那样。在此，金字塔的尖端从从第一侧面15出发凹陷。在此，凹进去的金字塔的底面原则上同样可以任意地构造。此外，在根据图5的实施例中可知，相邻的表面结构14斜向于密封薄膜10的纵向(用箭头表示)定向。
对于如图7所示的六边形的底面，无论是作为凹进去的结构还是从平面凸起的结构，都能得到密封薄膜10的尤其有利的特性，如在后文中还要进一步描述的那样。
当然，除了在图2至图7中所示出的表面结构，也可以想到其他形式的表面结构14。
表面结构14可以通过任意适合的方法加工出，例如通过在吹膜挤出或者平膜挤出之后借助压印辊压印密封薄膜10(离线方法)。表面结构14的制造也可以利用薄膜制造的熔化热量在线进行。
对于按照本发明的密封薄膜10所期望的特性非常重要的是表面结构14的尺寸。为此，密封薄膜10的最大厚度h2必须比密封薄膜10的最小厚度h1大至少10％，因为否则的话就无法在重叠的密封接缝的情况下挤压出足够的材料。由于实践原因或者制造技术上的限制，有利的是：最大厚度h2比密封薄膜10的最小厚度h1大最多300％。尤其是：密封薄膜10的表面结构14对于肉眼应该是不可见的，而是至多表现为密封薄膜10的均匀表面的高的无光泽度。
在实践中，厚度h1、h2可以用公知的切片方法求得。在此，制作一段密封薄膜10的薄切段(切片)，然后将该薄切片在显微镜下观察。在图8中示意性地示出按照本发明的密封薄膜10的切片。表面结构14在图2至7中理想化地示出。当然，在实践中可能发生：单单由于试样制备或者说由于这样的切割从不会精确地平行于几何结构来实现，所期望的结构就不会理想地在密封薄膜10中构成，如图8所示。在密封薄膜10中的表面结构14的各个部分也不必须要直接彼此相邻，如在图3或图5中所示。
在图8中的密封薄膜10的切段的最大厚度h2在此为62.37μm，并且最小厚度h1为39.89μm，因此最大厚度h2比最小厚度h1大56.4％。但也可以由在切段上可测量的最大和/或最小厚度求得平均值并且由此确定所述两个厚度相互的比值。在根据图8的示例中，平均最大厚度h2m＝60.78μm((62.37+59.18)/2)，由此平均最大厚度h2比最小厚度h1大52.4％。当然，同样也可以求得平均最小厚度h1m并且由此计算厚度的比值、例如两个平均厚度的比值。优选，将各种不同的计算方法的最小值作为基准值。
同样，密封薄膜10的面中的最大侧向延伸长度b1、b2必须小于500μm、优选小于400μm并且特别尤其有利地小于250μm，因此表面结构14以肉眼不可见。在根据图8的示例中，最大侧向延伸长度b1＝108.6μm。同样，也可以由多个测得的最大侧向延伸长度形成一个平均值，该平均值必须小于500μm。对于侧向延伸长度，为了能够求得最大侧向延伸长度b1、b2，在最大延伸长度所在的平面中的切片是必要的。但最大侧向延伸长度也可以更简单地由密封薄膜10的表面结构14的显微俯视图(如在图5或图7中)求得。
将密封薄膜10均匀压印之后，借助切片观察密封薄膜10的一个小的压印区域、例如两个或三个相邻的表面结构14就已足够。这样的区域被视为带有表面结构14的整个密封薄膜10的代表。
同样可以想到，从密封薄膜10制作多个切片并且如上所述地为每个单独切片求出厚度或者侧向延伸长度。由此可以计算所有切片的平均值，这些平均值之后作为最小厚度、最大厚度和最大侧向延伸长度被使用。
为了实现在密封时不产生气穴和泄漏，并且特别是为了不产生影响外观的、由表面结构14引起的在密封薄膜10的通常高光泽度的视见侧上的桔皮，限制最大侧向延伸长度是重要的。表面结构14应该小到对于肉眼不引起干扰外观的效果。
当密封薄膜10的最大厚度h2比密封薄膜10的最小厚度h1(在适当情况下它们的平均值)大至少10％，并且表面结构14的最大侧向延伸长度(b1、b2)(在适当情况下它们的平均值)小于500μm时，所述表面结构14当密封薄膜10的层厚典型地在从10μm到100μm的范围中时以肉眼不可见，而是仅在显微镜或者放大镜下可辨识。对于肉眼，表面结构14自身仅显示为密封薄膜10的压印表面的无光泽的、锻光的外观。
表面结构14在密封时的效果在于，使得密封薄膜10相对于传统的基本上光滑的密封薄膜10具有提高的可压缩性，这能实现在密封时更好地补偿任何发生的厚度差异。同时，由此可以减小密封薄膜10所需的材料量，因为带有表面结构的密封薄膜10的平均厚度小于传统的光滑密封薄膜的平均厚度。
然而，通过密封薄膜10的表面结构14同时可以实现：为了达到密封薄膜10的一定的有利的摩擦系数(COF)，仅需较少的增滑剂或者甚至不需要增滑剂。由于增滑剂开头所述的不利特性，这构成表面结构14的尤其特别的优点。在此确定的是：为了至少充分地降低缺点，对于密封薄膜10的S值应小于10000。然而，特别尤其有利的是：增滑剂所添加的剂量为0，亦即在密封薄膜10中完全不包含增滑剂。
表面结构14对摩擦系数的影响根据下面的表1和2进行阐述。
表1
密封薄膜No.1为传统的由LLDPE C8制成的密封薄膜，其厚度为70μm，不带有表面结构14并且具有剂量为500ppm的ESA(芥酸酰胺)作为增滑剂，这得出的S值为35000。由此，可以达到对于加工密封薄膜有利的相对于钢以及相对于自身的摩擦系数。
密封薄膜No.2形式的比较示例表明了：当没有压印表面结构14时增滑剂对摩擦系数的影响。在此，用上述测试规程无法再测量摩擦系数。对于这样的密封薄膜，摩擦系数非常高，以至于试块在测量摩擦系数时会发生跳跃，这使得无法进行测量。
密封薄膜No.3同样在没有增滑剂的情况下制成，这得出的S值为0，但为此设有按照本发明的表面结构14。所给定的厚度70μm(大约相当于65g/m2的表面密度)为在压印表面结构14之前的初始厚度。在此，表面结构14设计为从平面突出的带有边长为130μm的正方形底面的金字塔。在此，所述金字塔斜向于密封薄膜10的纵向(如在图5中所示)加设。在此可见，虽然没有添加增滑剂，但相对于钢的摩擦系数由于表面结构14而落入所期望的范围中。在此，密封薄膜10相对于自身的摩擦系数(最后一栏)仍处于对于加工有利的范围之外。其原因被认为在于，突出的金字塔在相对于彼此滑动时可能彼此啮合，这会提高摩擦系数。
表面密度(单位面积重量)为50g/m2(大约相当于在压印之前40-60μm的厚度)的密封薄膜No.4具有另外的表面结构14。在此，所述表面结构设计为突出的金字塔，该金字塔带有具有六边形底面和120μm的宽度b1(见图7)，其中所述金字塔斜向于密封薄膜的纵向定向(如图7所示)。借助这样的表面结构14也可以达到对于进一步加工有利的密封薄膜10相对于自身的摩擦系数。因此，六边形的表面结构14可以被视为尤其有利的。在此假定：上述啮合通过六边形的结构在很大程度上被阻止，无论该结构横向定向还是斜向定向。
在密封薄膜No.5中压印出凹进去金字塔(按照图5和6)作为表面结构14。金字塔设计为带有边长b1/b2为150μm的正方形底面，并且斜向于密封薄膜10的纵向(如在图5中所示)加设。借助这样的表面结构14同样可以达到密封薄膜10相对于钢以及相对于自身的对于进一步加工有利的摩擦系数。其原因被视为在于，在凹进去的表面结构14的情况下不存在在滑动时彼此啮合的突出的结构。因此，凹进去的表面结构14可以被视为尤其有利的，无论该结构横向定向还是斜向定向。
在表2中包含由另一种聚烯烃、在此为mLLDPE(茂金属LLDPE)制成的密封薄膜10的另一对比示例。
表2
由根据表2的对比示例可知，对于相同压印的密封薄膜，在带有和不带有增滑剂的情况下表面结构14对COF的影响。相对于钢，本身非常粘的mLLDPE即使在没有增滑剂的情况下也具有几乎相同的COF。相对于自身，这种表面结构14由于金字塔的“啮合”无法被测量。然而，由相同材料制成的不带有表面结构14的薄膜自身相对于钢就已无法再被测量。这样的薄膜在工业应用中经常也用作自粘的表面保护薄膜。
按照本发明的密封薄膜10优选应用于层压薄膜16中，包括：通常被印刷的、由铝或纸或塑料制成的基层12；和由密封薄膜10制成的有密封能力的密封层11，如在图9中所示。为此，背向密封薄膜10的带有表面结构14的第一侧面15的密封薄膜10的第二侧面17与载体层18连接成层压薄膜16。密封层11自然地构成层压薄膜16的外侧面之一。载体层18可以是单层的、例如以基层12为形式，或者是多层的、例如作为包括基层12和阻挡层13的复合结构。可以使用纸、铝或者塑料作为基层12。阻挡层13例如是铝薄膜或者金属化的薄膜。层压薄膜16的各个层分别例如各借助一个未示出的粘结层通过层合彼此连接。
对于层压薄膜16作为包装的应用，基层12的层厚典型地在从8μm到100μm的范围中，例如对于BOPET在8μm到40μm的范围中，或者对于铝在15μm到40μm的范围中，对于BOPP在10μm到50μm的范围中以及对于纸在不大于100μm的范围中。密封层11的层厚典型地处于从10μm到100μm的范围中、优选在从10μm到80μm的范围中并且特别尤其有利地在从20μm到70μm的范围中，并且阻挡层13的层厚典型地对于铝在从6μm到25μm的范围中或者对于金属化的聚合物薄膜类似于上述用于基层12的厚度。也可以想到，在密封层11中加工出阻挡层13、例如以PE-EVOH薄膜(聚乙烯-乙烯-乙烯醇-共聚物-薄膜)的形式，由此可以省去单独的阻挡层13。可能的设置于其间的粘结层的层厚典型地处于从1μm到5μm的范围中。然而，载体层18还可以包含其他层。也可以规定，载体层18在可见的一侧上被印刷。当在载体层18中的基层12为透明的时，邻接于基层12的层也可以被印刷。
这样的层压薄膜16被应用于制造用于食品、饲料或卫生用品的包装(例如袋1的形式)或者容器(图10)的膜状封口(盖21)。例如，层压薄膜16被折叠成所期望的包装并且沿着密封接缝密封，例如在图1中根据袋1的图示。层压薄膜16也可以被冲裁成合适的形状并且用作封闭容器20的盖21，如在图10中所示。为此，盖21被封在容器20的环绕边缘22上。为此，为生产这种包装可使用能做到这一点的各市售包装机，因此在此不再进一步描述生产这种包装的过程。层压薄膜10的密封层11至少在密封处的位置上具有上述表面结构14，由此，通过借此达到的COF确保了层压薄膜16在相应的包装机中有利的可加工性。
在许多应用、例如FFS机器中，要注意的是：按照本发明，大部分表面区域设有表面结构14，因为否则的话就无法提供相对于机器的钢制表面的无问题的滑动。然而，也可以提供各单个未压印区域，例如形成客户标识。
然而，通过表面结构14还得出层压薄膜16改进的可压缩性，由此，密封过程在多个密封接缝2、3的重叠位置处(如在图1中示例性描述)也得到支持。受制造技术限制而在密封区域中的厚度差异可以这样得以补偿。由此，在密封时，在密封钳9a、9b之间相邻的并且被压在一起的层压薄膜16更好地被压缩，由此，至少可以减少、在理想情况下阻止在重叠区域中空气通道4的形成或者在密封区域中的泄漏的形成。同时，通过按照本发明的层压薄膜16确保了：包装的外观尤其在包装的视见侧上不会变差，因为表面结构14足够小，以至于不会被肉眼察觉为干扰的。由于密封层11的表面结构14小的尺寸(尤其是厚度)，所述表面结构也不会在层压薄膜16的视见侧、即包装的外侧上变成明显的。
因为密封层11的这种压印的例如由PE制成的薄膜也可以通过平膜挤出(这在当前仅用于由PP制成的光滑的薄膜)制造，也可以使用具有较高MFI(熔流指数)的PE原料。由于薄膜材料16更好的流动性，在密封时空气通道的封闭或者在密封接缝处泄漏的防止可以附加地得到支持。
按照本发明的在层压薄膜16中的密封薄膜10在密封时的效果根据一个袋1形式的示例进行阐述。为此，借助市售包装机、在此所谓的立式制袋填充封口机(立式FFS)，使用层压薄膜A和层压薄膜B生产如图1所示的袋，并且接着测试这样制造的袋的密封性。在此，密封横向接缝3的密封温度TQ和密封时间ts发生变化，以便确定对于各个密封温度TQ最小的密封时间ts，这是为了最高的生产率，即每分钟生产的袋数量A。密封时间ts影响循环时间tz，亦即制造一个袋所需的时间。在此，用于纵向接缝2的密封温度被保持为恒定等于160℃。为每个参数组各制造30个包装并且测试密封性。密封性测试在水池中在650mbar的负压下进行。在此，袋在水下，并且在水上方的空气被抽至真空。由此，被关闭在袋中的残留空气鼓起并且在密封接缝损坏时引起密封接缝失效，这根据在水中产生的气泡是可见的。
使用传统的层压结构作为层压薄膜A，其具有层厚为12μm的由BOPET制成的基层12；以及与该基层粘结的密封层11，其具有常规的、通过吹膜挤出制造的、主要由LDPE组成的光滑PE薄膜，所述密封层具有60μm的层厚、55g/m2的表面密度和113℃的熔化温度。密封层11的配有400ppm的ESA作为增滑剂(S值24000)的和配有2000ppm的防粘连剂的密封薄膜10的COF(静/动)相对于自身为0.34/0.27并且相对于钢为0.20/0.16。静态COF涉及没有相对运动时的COF并且动态COF涉及有相对运动时的COF。
使用这样的层压结构作为层压薄膜B，其包括层厚为12μm的由BOPET制成的基层12和与该基层粘结的、按照本发明的密封层11，该密封层作为在市场上用于医药和卫生应用的薄膜获得并且被压印且带有表面结构14。在此，表面结构14设计为以从表面突出的六边形结构(表1，密封薄膜No.4)为形式的压印结构。使用以主要由较廉价的LLDPE丁烯C4制成的PE薄膜为形式的密封薄膜作为密封层11，其具有51.31μm的平均层厚和50g/m2的表面密度以及121℃的熔化温度。由于表面结构14，所述密封层11即使在没有任何增滑剂(如ESA)和防粘连添加剂的情况下也具有这样的COF(静/动)，即，相对于自身为0.38/0.35以及相对于钢为0.20/0.18。因此，按照本发明的层压薄膜的COF精确地处于对于在常见包装机上进一步加工这种薄膜而言所期望的范围中。即使在下列在以立式制袋填充封口(vFFS)设备为形式的包装机上进行加工的试验期间，也证实了在加工中没有观察到与此相关的问题。
结果在表3中示出。
表3
如由表3可见，借助按照本发明的层压薄膜B可以减少密封时间ts，这直接反映在每分钟可制造的袋数量A上。这使用廉价的原料和较低的材料量实现。这在密封层11的薄膜配方还没有以任何方式进行优化时愈加明显。该效果仅由于通过密封层11中的表面结构14所改进的可压缩性而获得。

Claims (16)

1.一种由有密封能力的聚合物制成的密封薄膜，该密封薄膜的层厚在从10μm到100μm的范围中、优选在从10μm到80μm的范围中并且特别尤其优选在从20μm到70μm的范围中，其中在所述密封薄膜(10)的第一侧面(15)上加工出表面结构(14)，所述密封薄膜(10)的最大厚度(h2)比密封薄膜(10)的最小厚度(h1)大至少10％，并且所述表面结构(14)的最大侧向延伸长度(b1、b2)小于500μm，并且在所述密封薄膜(10)中加入一定剂量的增滑剂，该剂量使得产生小于10000、优选小于5000的S值。
2.如权利要求1所述的密封薄膜，其特征在于，所述密封薄膜(10)在不添加增滑剂的情况下制成。
3.如权利要求1或2所述的密封薄膜，其特征在于，所述密封薄膜(10)的最大厚度(h2)比密封薄膜(10)的最小厚度(h1)大最多300％。
4.如权利要求1或2所述的密封薄膜，其特征在于，所述表面结构(14)的最大侧向延伸长度(b1、b2)小于400μm、优选小于250μm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述表面结构(14)斜向于密封薄膜(10)的纵向定向。
6.如权利要求1至5中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述表面结构(14)从密封薄膜(10)的第一侧面(15)突出。
7.如权利要求1至5中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述表面结构(14)构成为在密封薄膜(15)的第一侧面(15)上的凹部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述表面结构(14)具有六边形的底面。
9.如权利要求1至8中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述密封薄膜(10)是以平膜挤出方法制造的聚乙烯薄膜。
10.如权利要求1至9中任一项所述的密封薄膜，其特征在于，所述密封薄膜(10)不含有防粘连添加剂。
11.一种层压薄膜，其包括载体层(18)和构成密封层(11)的如权利要求1至10中任一项所述的密封薄膜(10)，其中在所述密封薄膜(10)的第一侧面上构成表面结构(14)，并且密封薄膜(10)的相对置的第二侧面与所述载体层(18)连接。
12.如权利要求11所述的层压薄膜，其特征在于，所述密封层(11)所具有的平均层厚在从10μm到100μm的范围中、优选在从10μm到80μm的范围中并且特别尤其优选在从20μm到70μm的范围中。
13.如权利要求11或12所述的层压薄膜，其特征在于，所述载体层(18)包括基层(12)。
14.如权利要求11或12所述的层压薄膜，其特征在于，所述载体层(18)包括基层(12)和阻挡层(13)，其中所述阻挡层设置在所述基层(12)和密封层(11)之间。
15.一种由如权利要求11至14中任一项所述的层压薄膜(16)制成的包装，其中所述包装(1)通过折叠和密封所述层压薄膜(16)制成。
16.一种利用如权利要求11至14中任一项所述的层压薄膜(16)制成的包装，其中所述包装(1)设计为带有环绕边缘(22)的容器(20)，在所述环绕边缘上封上由层压薄膜(10)制成的盖(21)。
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