B E S C H R E I B U N G

Die Erfindung betrifft eine Folie für manipulationssichere Ab¬ deckungen von Warenträgern, wie sie beispielsweise von einer Vielzahl von sogenannten Blisterpackungen bekannt sind.

Solche bekannten Folien für Blister-Abdeckungen bestehen bis¬ lang aus Aluminiumfolien, kunststoffbeschichteten Aluminiumfo¬ lien bis zu reinen transparenten oder opaken Kunststoffolien. Diese Folien bilden das Gegenstück zu dem Warenträger oder dem sogenannten Unterteil der Verpackung, das wiederum aus einer Vielzahl von Materialien gebildet sein kann, beispielsweise aus einer stabilen Kartonlage, einer an die Form der Ware angepa߬ ten Kunststoff- oder Aluminiumschale oder dergleichen.

Bei der Verwendung von Kunststoffolien als Blister-Abdeckung bestand bisher das Problem, daß insbesondere druckempfindliche Waren nicht durch die Folie hindurch gedrückt und so der Ver¬ packung entnommen werden konnten, ohne daß dies zu einer Be¬ schädigung der Waren, insbesondere bei Tabletten, geführt hätte.

Deshalb wurde bei der Verwendung von Folien als Abdeckteil für solche Verpackungen entweder auf Aluminiumfolien zurückgegrif¬ fen, wie dies insbesondere bei der Verpackung von pharmazeuti¬ schen Produkten, wie z.B. Tabletten, Ampullen oder Kapseln, der Fall ist, oder aber es wurde im Unterteil der Verpackung eine Entnahmemöglichkeit vorgesehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Folie für mani- pulationssichere Abdeckungen von Warenträgern zu schaffen, wel¬ che sich aus Kunststoff herstellen läßt und trotzdem die be¬ kannten Durchdrückeigenschaften von Aluminiumfolienabdeckungen zeigt.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Folie erfin¬ dungsgemäß dadurch gelöst, daß diese eine Kunststoffmatrix um¬ faßt, welche einen partikelförmigen Füllstoff enthält, wobei der Füllstoff so ausgewählt und in der Matrix mit einem solchen Anteil enthalten ist, daß die Durchstoßfestigkeit der Folie un¬ ter einen Grenzwert von 450 N/mm herabgesetzt ist (Meßmethode nach DIN 53373 ) .

Dieser Grenzwert gilt für ca. 150 μ dicke Folien. Für deutlich dünnere oder dickere Folien lassen sich von diesen Werten die entsprechenden Grenzwerte ableiten. Bei dem angegebenen Grenz¬ wert ist es möglich, druckunempfindliche Waren durch die Ab¬ deckfolie des Warenträgers durchzudrücken, wenn auch noch mit einigem Kraftaufwand. Bei empfindlicheren Produkten wird man vorzugsweise einen geringeren Grenzwert für die Durchstoßfestig¬ keit wählen, und bevorzugt liegt dieser Wert dann bei ca. 100 bis ca. 200 N/mm. Geringere Durchstoßfestigkeiten mögen sich in einzelnen Fällen empfehlen, wo sehr drucksensitive Waren ver¬ packt sind. Allerdings ist dabei zu beachten, daß selbstver¬ ständlich mit der Herabsetzung der Durchstoßfestigkeit auch die Schutzwirkung der Verpackung gegen Beschädigung der Waren selbst abnimmt, so daß in dem zuvor angegebenen Zahlenbereich von ca. 100 bis ca. 200 N/mm in vielen Fällen ein Optimum zu sehen ist.

Für die Handhabung der Verpackung durch den Verbraucher, d.h. insbesondere beim Öffnen der Verpackung und damit der Ware, kommt in zweiter Linie eine weitere Eigenschaft ins Spiel, die

sogenannte Weiterreißfestigkeit, die den Kraftaufwand bestimmt, der notwendig ist, um eine einmal durchgestoßene Folie weiter aufreißen zu lassen und so das Produkt freizugeben. Auch diese Eigenschaft läßt sich durch die Wahl des Füllstoffes sowie des¬ sen Anteil in der Kunststoffmatrix beeinflussen, wobei hier vorzugsweise eine Weiterreißfestigkeit von weniger als 30 N (Meßmethode nach DIN 53363) angestrebt wird. Dieser Zahlenwert gilt insbesondere für ca. 150 μm dicke Folien, läßt sich aber im wesentlichen auch auf wesentlich dünnere bzw. dickere Folien anwenden. Ein für die Handhabung, insbesondere auch von druck¬ empfindlichen Gütern, akzeptabler Wert der Weiterreißfestigkeit liegt zwischen ca. 2 bis 12 N, wobei auch hier wiederum zu be¬ achten ist, daß natürlich wesentlich geringere Werte möglich sind, aber im Hinblick auf den Schutz der Ware durch die Folie einer beliebigen Verringerung Grenzen gesetzt sind. Ein bevor¬ zugter Bereich für die Weiterreißfestigkeit liegt im Bereich von 3 bis 4 N.

Die erfindungsgemäße Folie enthält den Füllstoff als homogene Zumischung zu einem bereits fertig auspolymerisierten Kunst- stoffmaterial. Der Füllstoff wird also nicht - wie dies im Zu¬ sammenhang mit Füllstoffverstärkten Kunststoffen bekannt ist - in der Polymerisationsreaktionsmischung aus Monomer und/oder Präpolymer dispergiert und während des Aushärtens der Reak- tionsmischung in die Kunststoffmatrix eingebaut. Selbstverständ¬ lich ist es aber denkbar, solches verstärktes Kunststoffma¬ terial als Kunststoffmatrix in bestimmten Anwendungsfällen auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zu benutzen.

Für die Füllstoffe der Folie steht eine breite Palette an Füll¬ stoffen zur Verfügung. Diese können aus anorganischen und/oder organischen Substanzen ausgewählt sein.

Bevorzugte Beispiele für die organischen Substanzen sind z.B. halogenierte Kohlenwasserstoffpolymere, insbesondere PTFE, Polyethersulfone, die wie das PTFE einen Fixpunkt von > 300° C aufweisen, sowie duroplastische Kunststoffe. Bei den organi¬ schen Substanzen, die als Füllstoffe dienen sollen, ist wich¬ tig, daß sich diese bei der Verarbeitung des Kunststoffma¬ trixmaterials, bei der Temperaturen von 220° C und mehr auftre¬ ten können, nicht verflüssigen und dann eine homogene Losung mit dem Kunststoff atrixmaterial bilden, sondern daß diese im wesentlichen in Partikelform in der Kunststoffmatrix wahrend der Verarbeitung erhalten bleiben und so einer Schwächung der durchgehenden Kunststoffmatrixschicht und damit der entspre¬ chenden Herabsetzung der Durchstoßfestigkeit und gegebenenfalls der Weiterreißfestigkeit dienen.

Für die anorganische Komponente des Füllstoffs kann die Sub¬ stanz ausgewählt werden aus der Reihe der Siliciumdioxide, ins¬ besondere in Form von Glas oder Quarz, Silikate, insbesondere in Form von Talkum, Titanate, TiO^, Aluminiumoxid, Kaolin, Calciumkarbonate, insbesondere m Form von Kreide, Magnesite, MgO, Eisenoxide, Siliciumcarbide, Siliciumnitride, Bariumsulfat oder dergleichen.

Bei der Auswahl der anorganischen oder organischen Substanzen als Komponenten des Füllstoffs wird stets auch das zu ver¬ packende Gut zu berücksichtigen sein und dessen Empfindlichkeit auf den einen oder anderen Zusatzstoff zu der Polymermatrix.

Die Form der Füllstoffpartikel wird wohl am häufigsten granulär sein, aber auch plattchenformige, faserformige oder stabformige Füllstoffpartikel sind sowohl als im wesentlichen einheitliche Form oder auch in Mischung mit anderen Formen als Füllstoffpar¬ tikel möglich.

Die Partikelgröße des Füllstoffes (gemessen über die größte Ausdehnung des Partikels) beträgt bevorzugt im Mittel ca. 5 bis ca. 100 μm. Die Wahl der Partikelgröße ist selbstverständlich nicht unwesentlich mitbestimmt von der herzustellenden Folien- schichtdicke. So wird darauf zu achten sein, daß die mittlere Ausdehnung der Partikel einen deutlichen Abstand zu der herzu¬ stellenden Foliendicke hält. Bevorzugt werden mittlere Parti¬ kelgrößen zwischen 20 μm und 60 μm, insbesondere bei Folien¬ dicken von 80 μm bis 100 μm.

Um sicherzustellen, daß der Füllstoff nicht zu einer Verstär¬ kung der Polymermatrix führt, sollte darauf geachtet werden, daß die Füllstoffpartikel eine möglichst geringe Haftung an der Polymermatrix aufweisen. Mindestens jedoch sollten die Haft¬ kräfte zwischen den Partikeln und der Füllstoffmatrix deutlich geringer sein als die Zugfestigkeit der Matrix selbst. So wird insbesondere bei den anorganischen Füllstoffpartikeln darauf zu achten sein, daß diese im wesentlichen frei von sogenannten Haftvermittlern sind. Solche Haftvermittler werden üblicherwei¬ se bei der Herstellung von gefüllten Kunststoffen verwendet, bei denen aber auf die besondere Festigkeit des Materials abge¬ stellt wird.

Andererseits soll natürlich erreicht werden, daß die Füllstoff¬ partikel eine möglichst gleichmäßige Verteilung in der Kunst¬ stoffmatrix erhalten und auch beim Produktionsprozeß beibehal¬ ten, so daß man bevorzugt Hilfsmittel zugibt, welche die Dispergierbarkeit der Füllstoffpartikel in der Matrix verbes¬ sern.

Als Dispergierhilfsmittel eignen sich insbesondere niedrig¬ schmelzende organische Substanzen, welche eine große Be- netzungsfähigkeit für den Füllstoff aufweisen. Konkrete Bei¬ spiele sind niedermolekulare Polyolefinwachse. Die Dispergier-

hilfsmittel werden bevorzugt auf die Füllstoffpartikel aufge¬ bracht, bevor diese mit dem Granulat des Matrixkunststoffs ver¬ mischt, insbesondere geknetet werden.*

Die Dicke der Folie wird bevorzugt von 20 μm bis ca. 600 μm ge¬ wählt, was zum einen eine ausreichende Stabilität der Folie zum Schutz der verpackten Waren sicherstellt und zum anderen die für das Öffnen der Verpackung notwendigen Kräfte innerhalb des vorgegebenen Limits hält, innerhalb dessen zumindest druckin- sensitive Waren noch vom Durchschnittskäufer problemlos aus der Verpackung durch Durchdrücken der Abdeckfolie entnommen werden können.

Insbesondere bei der Verpackung von Pharmazeutika ist es häufig erwünscht, daß die Folie im wesentlichen wasser- und dampfun¬ durchlässig ausgebildet ist.

Als geeignete Kunststoffmatrix-Materialien haben sich insbeson¬ dere Polyolefine, PVC, Polyester, Polystyrol oder Styrolcopoly- merisate empfohlen.

Bevorzugte Polyolefine werden in Polypropylenen gesehen. Der Grund hierfür liegt in den besonders guten physikalischen Ei¬ genschaften des Polypropylens, wie zum Beispiel Sperrwirkung für Wasserdampf, Transparenz etc. .

Das mittlere Molekulargewicht der Polymeren in der Kunststoff¬ matrix wird vorzugsweise im Bereich von ca. 10 000 bis ca. 300 000 gewählt.

Bei den bislang beschriebenen Folien wurde allein durch die Zu¬ gabe der Füllstoffe zu der Kunststoffmatrix für eine verbesser¬ te Durchstoßfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit derselben ge¬ sorgt.

Bei größeren Verpackungseinheiten, bei der eine Vielzahl von Produkten separat voneinander auf einem Warentrager gelagert und durch die Abdeckfolie abgedeckt ist, ist es häufig wün¬ schenswert, daß die einzelnen Waren getrennt voneinander aus dem Warentrager entnommen werden können, ohne daß die Ver¬ packung der daneben liegenden Einzelwaren beschädigt wird.

Je nach Beschaffenheit des Unterteils der Verpackung kann be¬ reits die normale Siegelfestigkeit ausreichen, um das oben ge¬ nannte Problem zu losen. Sollte jedoch in einem direkten Kon¬ takt der Folie mit dem Unterteil eine zu geringe Siegelfestig¬ keit erhalten werden, kann sich' die Notwendigkeit einer zusatz¬ lichen Siegelschicht auf der Folienoberflache ergeben. Um die durch die ursprüngliche Folie vorgegebene Durchstoßfestigkeit und die Weiterreißfestigkeit jedoch m wesentlichen zu erhal¬ ten, wird bei solchen Warenverpackungen vorgesehen, daß die Fo¬ lie punktformig oder linienformig entlang vorgegebener Konturen eine Schwächung aufweist. Insbesondere bei nicht luftempfindli¬ chen und wasserdampfunempfindlichen Produkten kann die Schwä¬ chung durch die Folienschicht durchgehend ausgebildet sein.

Bei luf empfindlichen und wasserdampfempfindlichen Produkten wird eine Schwächung vorzugsweise aus einer nur partiellen Ver¬ minderung der Folienschichtdicke entlang vorgegebener Konturen bestehen, so daß zum einen eine definierte Durchstoß- und Wei¬ terreißlinie durch die Schwachungskontur festgelegt ist, an¬ dererseits jedoch der Siegeleffekt durch die Folie nicht aufge¬ hoben wird.

Vorzugsweise wird die Schwächung mittels Laserlicht hergestellt.

Die Verwendung von Laserlicht zur Schwächung der erfindungsge- maßen Folien hat den Vorteil, daß die zum Einsatz kommende La-

serenergie auf die Folie bzw. auf den in der Folie eingebrach¬ ten Füllstoff abgestimmt werden kann, so daß eine im wesentli¬ chen vollständige Absorption der Laserenergie in einem Bruch¬ teil der Foliendicke erfolgt. D.h. durch diese Abstimmung ist es möglich, die partielle Schwächung der Folie in ihrer Tiefe genau zu definieren, so daß bei einer gewünschten partiellen Schwächung mit Sicherheit eine gleichmäßige Dicke, auch im Be¬ reich der Schwächungen der Folien, erhalten bleibt.

Zu der hier einzusetzenden Lasertechnologie sei beispielhaft auf die beiden europäischen Patentanmeldungen EP 0 357 841 so¬ wie EP 0 398 447 verwiesen.

Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Folie zwei- oder mehrlagig aufgebaut, wobei die zwei oder mehreren Lagen der Folie vorzugsweise koextrudiert hergestellt sind.

Im Hinblick auf die Schwächung der Folie mittels Laserlicht kann vorgesehen sein, daß die einzelnen Folienlagen aus Ma¬ terialien mit unterschiedlichen Lichtabsorptionscharakteristi- ken hergestellt sind. So läßt sich unter Umständen auch eine Schwächung einer mitten im Lagenstapel der Folie angeordneten Folienlage erreichen, ohne daß eine der äußeren Lagen mit ver¬ letzt werden muß.

Weiter bevorzugt ist eine Folie, die eine erste Folienlage mit einer gefüllten Kunststoffmatrix umfaßt, welche im wesentlichen ungeschwächt ist, und eine zweite mit Schwächungen vorgesehene Lage, welche im wesentlichen füllstofffrei ist. Für besondere Einsatzzwecke kann vorgesehen sein, daß eine außenliegende Fo¬ lienlage als Siegelschicht ausgebildet ist. Diese kann zum einen zu einer Verbesserung der Verhaftung der Abdeckfolie mit dem Warenträger dienen und kann zum weiteren für bestimmte An-

wendungszwecke mit einer speziellen Eigenschaft, wie z.B. einer besonderen Wasserdampfundurchlässigkeit, etc. , ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verpackung mit einem ge¬ gebenenfalls an die zu verpackenden Waren in der Form angepa߬ ten Unterteil als Warenträger und einem Oberteil aus einer er¬ findungsgemäßen und oben bereits beschriebenen Folie.

Bevorzugt wird bei einer solchen Verpackung das Unterteil und das Oberteil unter Verwendung derselben Kunststoffart herge¬ stellt, so daß man ein sortenreines Produkt erhält. Solche sor¬ tenreinen Produkte sind insbesondere leicht recyclebar und für denselben Verwendungszweck wiederverwendbar, was ein Optimum im Verpackungskreislauf darstellt.

Eine besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Ver¬ packung besteht in der Verpackung von Pharmazeutika, die insbe¬ sondere in Ampullen-, Kapsel- oder Tablettenform vorliegen.

Die Erfindung sei im folgenden anhand eines Beispiels noch näher erläutert:

Beim ersten Schritt wird ein Polymergranulat mit den Füllstoff¬ anteilen vermischt und nachfolgend extrudiert oder kalandriert. Die Vermischung, insbesondere die Homogenisierung, kann durch Kneten nach bekannten Verfahren, insbesondere der Doppel- schneckencompoundierung, erfolgen. Die Einzelkomponenten können aber auch in einem Trockenmischverfahren miteinander vermischt werden. Eine bessere Homogenität, d.h. eine gleichmäßigere Ver¬ teilung der Füllstoffe in der Polymermatrix, wird durch die vorgeschaltete Herstellung eines sogenannten Compounds erreicht.

Eine Behandlung der Füllstoffpartikel mit Dispergierhilfs- mitteln sollte in jedem Fall vor der Vermengung mit dem Matrix- Kunststoff erfolgen.

Das Compound wird im Extruder geschmolzen, und zwar bei Masse¬ temperaturen von ca. 220° C und mehr sowie bei einem Massedruck von bis zu 250 bar. Die Abkühlung der- Schmelze erfolgt vorzugs¬ weise über eine Chill-roll bei 20° C bis ca. 40° C, aber auch andere Abkühlverfahren, gegebenenfalls mit einer Oberflächenbe¬ handlung mit Corona-Entladung komponiert, sind möglich.

Danach werden die Folien beschnitten und gewickelt.

Bei Verwendung von Polypropylen als Polymeren sei als Beispiel ein homopolymeres Polypropylen mit einem Schmelzindex von 2 bis 10 g/10 min nach DIN 53735 (230.° C/1,16 kg) und einer Dichte (23° C) nach DIN 53479 von 0,900 bis 0,910 g/cm ³ erwähnt. Selbstverständlich können auch hiervon verschiedene Polypropy¬ len-Typen, wie z.B. Block-Copolymere .oder Random-Copolymere, verwendet werden.

Als Füllstoff sei für dieses Beispiel Kreide oder Talkum vorge¬ schlagen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 60 μm, besser noch mit einer mittleren Teilchengröße von 20 bis 30 μm. Der Anteil der Füllstoffe an dem Gesamtfoliengewicht beträgt bevorzugt von 25 bis 55 Gew. %. Unterhalb von einem Füllstoff- anteil von 20 Gew. % erhält man regelmäßig keine ausreichende Versprödung des Kunststoffs mit der damit zusammenhängenden Ab¬ senkung der Durchstoßfestigkeit und der Weiterreißfestigkeit mehr. Bei Anteilen deutlich über 60 Gew. % gestaltet sich die Folienherstellung schwierig und die physikalischen Festigkeits¬ werte sind dann häufig für die typischen Verwendungszwecke nicht mehr ausreichend.

Wie bei der Produktion von Propylen-Folien üblich, wird auch bei der erfindungsgemäßen Folie auf Polypropylen-Basis eine Um¬ spulung aus Gründen der Nachkristallisation vorgenommen. (Die Dauer der Nachkristallisation beträgt typischerweise 4 bis 10 Tage. )

Mit einer Mischung aus

50 Gew. % Polypropylen, Ho opolymer und

50 Gew. % Talkum als Füllstoff, mittlere Teilchengröße

20 μm wurde eine 150 μm dicke Folie hergestellt.

An dieser Folie konnte eine Durchstoßfestigkeit von 162 N/mm und eine Weiterreißfestigkeit von 3,2 N gemessen werden.

Aus einer Mischung aus

75 Gew. % Polypropylen, Homopolymer und

25 Gew. % Talkum als Füllstoff, mittlere Teilchengröße

20 μm wurde eine 150 μm dicke Folie hergestellt.

An dieser Folie konnte eine Durchstoßfestigkeit von 405 N/mm und eine Weiterreißfestigkeit von 12 N gemessen werden.