DE2534873A1

DE2534873A1 - Mehrschichtenwerkstoff und daraus hergestellte behaelter

Info

Publication number: DE2534873A1
Application number: DE19752534873
Authority: DE
Inventors: Allan A Whillock; James Wesley Yount
Original assignee: International Paper Co
Current assignee: International Paper Co
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1976-02-19
Also published as: SE7508811L; FR2281218B1; FR2281218A1; FI752226A; GB1518302A; AU8342375A; US3972467A; CA1046392A; NL7508641A; BR7505022A; MX3450E; LU73147A1; NO752745L; BE832009A; JPS5141078A; ZA754564B; DK357875A

Description

7534873

Podenlcniwcnfe

Dr.-Mg. Wilhelm Beiche! DipL-Ing. Wöligtmg Reichet

6 Frankfurt a. M. 1

Pcuksfcaße 13 8242

INTERNATIONAL PAPER COMPANY, New York, V.St.A.

Mehrschichtenwerkstoff und daraus hergestellte Behälter

Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtenwerkstoff und bezieht sich auch auf aus dem Werkstoff hergestellte Behälter, insbesondere aus beschichtetem Papier oder Karton zur Verpackung und Lagerung von Stoffen, bei denen die Gefahr besteht, daß sie aus dem Behälter entweichen oder das Papier bzw. den Karton beschädigen, indem sie durch kleine Risse oder Schadstellen in dem Überzug auf dem Papier hindurchsickern.

Papierbehälter sind zur Aufnahme verschiedenster Nahrungsmittel und Getränke allgemein bekannt. So werden z.B. Behälter nach dem US-Patent 2 750 095 dazu verwendet, um verderbliche Nahrungsmittel während verhältnismäßig kurzer Zeiträume in der Größenordnung von etwa 2 Wochen aufzubewahren. Solche Behälter sind weit verbreitet zur Aufnahme von Getränken, z.B. Milch und Orangensaft. Normalerweise werden solche Behälter aus einem Kartonzuschnitt hergestellt, auf beiden Seiten mit ein oder mehreren Schichten eines schützenden thermoplastischen Materials z.B. Polyäthylen überzogen. Solche Behälter haben Vorteile in wirtschaftlicher Hinsicht und auch im Gebrauch sowohl bei den Herstellern als auch bei den Verbrauchern.

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Die Benutzung derartiger Behälter über längere Zeiträume hat jedoch Schwierigkeiten bereitet, wenn es sich um bestimmte Stoffe handelt, die durch das Mehrschichtmaterial hindurchdringen. So ist z.B. die Haltbarkeit der Behälter infrage gestellt, wenn Flüssigkeiten und Fruchtsäfte für längere Zeiträume als zwei Wochen aufbewahrt werden sollen. Der flüssige Inhalt dieser Behälter neigt dazu, durch beschädigte Stellen oder Fehlerstellen in dem thermoplastischen Überzug in das Grundmaterial aus Papier einzusickern. Dieses Einsackern der Flüssigkeit durch die innere thermoplastische Überzugsschicht in die Papierschicht schwächt die Behälter und bewirkt schließlich ein Undichtwerden oder einen Bruch.

Es wurde gefunden, daß dies Ansaugen, Feuchtwerden oder Ein-.sickern hauptsächlich an bestimmten Stellen an der Innenseite des Behälters auftritt. Normalerweise handelt es sich dabei um Stellen, an denen die Papierschicht geritzt, gefaltet und/oder bei der Herstellung der Zuschnitte für die Behälter gebogen worden ist oder um Stellen, an denen die Zuschnitte entlang der Ritzlinien umgefaltet werden oder um Beschädigungen beim Füllen, Schließen oder Speichern der Behälter. Besonders bei einigen diäthetischen Fruchtsaftgetränken wurde festgestellt, daß jede Beschädigung des Überzugsmaterials auf der Innenfläche des Behälters ein schnelles und schädliches Eindringen des Fruchtsaftes in die Papierschicht zur Folge haben kann. Diese Schwierigkeiten treten besonders dann auf, wenn die Behälter während längerer Zeiträume gespeichert werden, da schon kleine freiliegende Stellen der Papierschicht, die z.B. durch kleine nadelstichartige Löcher in dem thermoplastischen Überzug auftreten können, über längere Zeiträume hin ein Ansaugen oder Einsickern des Inhaltes in größere Teile der Papierschicht ergeben, wodurch die Behälter unbrauchbar werden.

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Außer den Schwierigkeiten bezüglich der Dauerhaftigkeit der Papierbehälter für Flüssigkeiten ergeben sich weitere Schwierigkeiten wegen eines ungenügenden Schutzes für die Qualität der verpackten Stoffe in den Behältern über verhältnismäßig längere Zeiträume. So hat man eine beträchtliche Einbuße der Qualität festgestellt, wenn Papierbehälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten für mehr als zwei Wochen benutzt werden. Dies ist besonders darauf zurückzuführen, daß die üblichen thermoplastischen Überzugsmaterialien als Schutzschichten gegen Einbußen an aromatischen Ölen und anderen Bestandteilen ungenügend sind, die für den Geschmack der verschiedenen Stoffe von ausschlaggebender Bedeutung sind. Qualitätseinbußen sind auch der Tatsache zugeschrieben worden, daß die üblichen thermoplastischen Überzüge verhältnismäßig ungenügende Schutzschichten gegen das Eindringen von Gasen, z.B. Sauerstoff bilden.

Um diese Schwierigkeiten bei den Papierbehältern zu überwinden, sind Mehrschichtenwerkstoffe aus Papier und Aluminiumfolie verwendet worden; vgl. z.B. US-PS 3 365 111. Die mit der Papierschicht verbundene Aluminiumfolie hat die Dauerhaftigkeit der Behälter erhöht, indem sie verhindert, daß die Flüssigkeit oder der Fruchtsirup in die Papierschicht eindringt. Die Aluminiumfolie dient auch als wirksame Schutzschicht gegen das Eindringen oder Austreten von Gasen und Flüssigkeiten, so daß ein Verderben des Inhalts der Behälter auch über längere Zeiträume im wesentlichen verhindert wird.

Mehrschichtenwerkstoffe mit Papier und Aluminiumfolie sind jedoch für manche von den Behältern aufzunehmende Stoffe nicht ganz zufriedenstellend. Behälter aus solchen Mehrschichtenwerkstoffen neigen trotzdem noch zum Einsickern an Rissen, Knicken oder beschädigten Stellen des thermoplastischen

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Materials bzw. der Aluminiumfolie, besonders wenn es sich um längere Zeiträume handelt. Zwar ist das Eindringen oder Einsickern bei derartigen Mehrschichtenwerkstoffen vermindert, jedoch treten die Schwierigkeiten auch dann noch auf, wenn die Behälter dazu benutzt werden, um den Inhalt über Zeiträume von etwa zwei Monaten oder mehr aufzubewahren.

Das Einsickern an Rissen, Knicken oder Schadstellen in dem thermoplastischen Überzug und der Aluminiumfolie stellt besonders an den Ecken der Papierbehälter ein schwieriges Problem dar. An den Ecken sind die Mehrschichtwerkstoffe besonders empfindlich für Einwirkungen, die sich aus den Ritzen und Falten bei der Formgebung der Behälter ergeben, ferner bezüglich der Einwirkungen einer Verbiegung der Behälter beim Füllen, Transport und bei der Verpackung der Behälter. Dabei wurde festgestellt, daß die Aluminiumfolie fast in Jedem Fall beim Ritzen und Falten der Papier- oder Pappezuschnitte beschädigt oder angekratzt wird, so daß die Behälter die nachteiligen Wirkungen des Einsickerns der Flüssigkeit in die Papierschicht zeigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bedarf nach einem Mehrschichtmaterial mit Papiergrundlage zu decken, das eine möglichst hohe Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchung beim Gebrauch und gegen die Einwirkungen des Einritzens, Faltens und Verbiegens aufweist und das auch die Qualität des Inhaltes der Behälter über längere Zeiträume schützt.

Gemäß der Erfindung wird ein verbesserter Mehrschichtwerkstoff zur Herstellung von Behälterngeschaffen, die Flüssigkeit, Fruchtsäfte, auch dickflüssige Fruchtsirupe und Pasten aufnehmen, der eine Schicht aus einem Papier- oder Kartongrundmaterial, eine Schicht aus einem thermoplastischen Material,

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die mit der einen Seite der Papierschicht verbunden ist, eine Schicht aus einem hochfesten Polymerfilm, die mit ihrer einen Seite an die andere Seite der Papierschicht gebunden ist, und eine zweite Schicht aus thermoplastischem Material enthält, die mit der andern Seite des Polymerfilmes verbunden ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Mehrschichtwerkstoff für den Behälter auch mit einer Schicht aus Aluminiumfolie versehen sein, die mit der einen Seite der den Polymerfilm enthaltenden Schicht verbunden ist.

Durch den Mehrschichtwerkstoff gemäß der Erfindung wird ein Material gebildet, das eine verbesserte Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Schnitte, Risse und kleine Öffnungen aufweist und dessen Undurchlässigkeit verbessert ist. Dieses Mehrschichtmaterial läßt sich auch den üblichen Arbeitsverfahren unterwerfen und in Zuschnitte zur Herstellung der Papierbehälter schneiden und falten. Der Werkstoff ist daher sehr gut geeignet zur Herstellung von billigen wegwerfbaren beschichteten Papierbehältern, bei denen die üblichen Gefahren, daß die Behälter infolge Einsickerns ihres Inhaltes bei längerer Benutzungszeit unbrauchbar werden, im wesentlichen beseitigt sind.

Die Erfindung und ihre Merkmale werden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Mehrschichtwerkstoff gemäß der Erfindung in stark vergrößertem Maßstab;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Mehrschichtwerkstoffes gemäß der Erfindung, bei der eine Aluminiumfolie mit einge-

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baut ist.

In Fig. 1 ist ein Mehrschichtwerkstoff 10 dargestellt, der eine erste Schicht 11 aus einem thermoplastischen Material, eine Schicht 12 aus einem Papier oder Karton, eine laminare Schicht 13» eine Schicht 14 aus einem hochfesten Polymerfilm und eine zweite Schicht 15 aus einem thermoplastischen Material enthält. Die erste thermoplastische Schicht 11 ist mit der einen Oberfläche der Papiergrundschicht 12 verbunden und die laminare Schicht 13 ist mit der anderen Seite der Papiergrundschicht 12 verbunden. Die Laminarschicht 13 ist auch mit der einen Seite der Schicht 14 aus dem Polymerfilm verbunden und die zweite thermoplastische Schicht 15 ist mit der anderen Seite der Schicht 14 aus Polymerfilm verbunden.

Bei dem Mehrschichtwerkstoff gemäß der Erfindung können die erste thermoplastische Schicht 11 und die zweite thermoplastische Schicht 15 aus einem thermoplastischen Material hergestellt sein, das üblicherweise als Innen- oder Außenschicht eines beschichteten Papierbehälters verwendet wird. Zu derartigen thermoplastischen Materialien, die hier verwendet werden können, gehören Polyolefine, die z.B. in der US-PS 3 423 341 genannt sind, nämlich Polyäthylen und Polypropylen; ferner Äthylen-Acrylsäure Mischpolymerisate, wie sie z.B. in der US-PS 3 423 231 beschrieben sind und Surlynionische Mischpolymerisate, die z.B. in der US-PS 3 791 915 angegeben sind. Bevorzugte thermoplastische Materialien für die erste und zweite thermoplastische Schicht 11 und 15 sind Polyolefine, insbesondere Polyäthylene niedriger Dichte. Bei diesem Mehrschichtwerkstoff ist die Dicke der ersten thermoplastischen Schicht 11 und der zweiten thermoplastischen Schicht 15 nicht besonders kritisch und eine Dicke, die größer ist als 0,0125 mm (0,0005 Zoll) ist ausreichend, damit eine

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durch Wärme versiegelte Verbindung zwischen den beiden Schichten erzeugt werden kann. Vorzugsweise ist die Dicke der ersten und zweiten thermoplastischen Schicht 11 und 15 zwischen etwa 0,0125 mm (0,0005 ZoIl)Ms etwa 0,05 mm (0,0020 Zoll). Eine besonders bevorzugte Dicke für die erste thermoplastische Schicht als Außenschicht für den Behälter beträgt etwa 0,019 mm (0,00075 Zoll) und eine besonders bevorzugte Dicke für die zweite thermoplastische Schicht an der Innenseite des Behälters beträgt etwa 0,037 mm (0,0015 Zoll).

Bei dem Mehrschichtwerkstoff kann ein üblicher hochfester Polymerfilm mit einer Zerreißfestigkeit von mehr als etwa 282 kg/cu (4000 p.s.i.) und einer Reiß-Dehnung von mehr als etwa 200# für die Polymerfilmschicht 14 verwendet werden. Zu den Materialien, die zur Bildung des Polymerfilms 14 verwendet werden können, gehören die synthetischen Linearpolyamide, d.h. die Nylons, vorzugsweise Nylon-6, Nylon-6,6, Nylon 6,10 und Mischpolymerisate dieser Nylons. Materialien, die auch zur Bildung des Polymerfilmes 14 verwendet werden können, sind Polytetramethylen Terephthalat und Polyzyklohexylendimethylen Terephthalat, die z.B. von der Eastman Chemical Products Co., Kingsport, Tennessee unter der Warenbezeichnung PTMT und PCDT bezogen werden können. Die bevorzugten Materialien für die Polymerfilmschicht 14 sind Nylons, besonders die Nylonverbindungen, die auf einer Seite mit einer zusätzlichen Gassperrschicht z.B. aus Saran, d.h. Polyvinylidenchlorid versehen sind. Ein besonders geeignetes Nylon ist ein mit Saran beschichteter Nylon 6 Film, der unter der Handelsbezeichnung Capran 7OK von der Firma Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey, USA bezogen werden kann.

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Die Polymerfilmschicht 14 kann nach Wunsch auch behandelt werden, um ihre Haftung an der Laminar schicht 13 oder der zweiten thermoplastischen Schicht 15 zu verbessern. Bei dem Mehrschichtwerkstoff 10 sind die Auswahl der Behandlungsschritte zur Erhöhung der Haftung und das Ausmaß der Behandlung nicht kritisch. Wenn die Polymerfilmschicht 14 ein Nylonfilm ist', dann kann die Haftung dadurch verbessert werden, daß auf der einen Seite des Filmes eine Haftgrundierung,zum Beispiel ein Polyalkylenimin oder die Materialien auf Urethanbasis verwendet werden, die in der US-PS 3 570 748 angegeben sind. Die Stoffe werden in ausreichender Menge verwendet, um sicherzustellen, daß die Nylonfilmschicht mit der zweiten thermoplastischen Schicht 15 oder der laminaren Schicht 13 fest verbunden ist. Ein bevorzugtes Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion der Nylonfilmschicht 14 besteht in einer elektrostatischen Behandlung der einen oder beider Oberflächenseiten dieser Schicht.

Wenn die laminare Schicht 13 oder die zweite thermoplastische Schicht 15 des Mehrschichtwerkstoffes 10 oder beide aus Polyolefinen bestehen, wird die Nylonfilmschicht 14 vorzugsweise so behandelt, daß die Adhäsion gefördert oder verbessert wird. Besonders zweckmäßig ist es, die mit der Schutzschicht überzogene Nylonfilmschicht 14 elektrostatisch auf der unüberzogenen Seite zu behandeln und sie mit einer Haftgrundierschicht auf der überzogenen Seite zu behandeln, um eine Adhäsion oder Haftung auf beiden Oberflächenseiten, nämlich zur PoIyolefinlaminarschicht 13 hin und zur Polyolefinschicht 15 hin zu verbessern. Ein geeignetes Haftgrundiermittel zur Bindung der überzogenen Oberfläche der Nylonfilmschicht 14 an die zweite thermoplastische Schicht 15 aus Polyolefin oder die laminare Schicht 13 aus Polyolefin ist ein Äthylenacrylsäuremischpolymerisat, das z.B. unter der Bezeichnung Adcote 50 C12 von der Firma Morton Chemical Company ,Chicago, Illinois

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V.St.A. bezogen werden kann. Dieses Haftgrundiermittel wird vorzugsweise auf die Nylonfilmschicht 14 in einer Menge von mindestens 113 g, vorzugsweise 227 bis 454 g pro 279 qm (1/4, vorzugsweise 1/2 bis 1 Pfund pro 3000 Quadratfuß) des Papiergrundmaterials 12 verwendet.

Bei dem Mehrschichtwerkstoff gemäß der Erfindung ist die Dicke der Schicht aus hochfestem Polymerfilm 14 nicht kritisch und eine Dicke zwischen etwa 0,0075 mm (0,0003 Zoll) und 0,0?7 mm (0,0015 Zoll) kann verwendet werden. Vorzugsweise besteht die Polymerfilmschicht 14 aus einem Nylon mit einer Dicke von etwa 0,01 mm (0,0004 Zoll) bis etwa 0,025 mm (0,0010 Zoll), insbesondere mit einer Dicke von etwa 0,015 mm (0,0006 Zoll).

Bei dem Mehrschichtwerkstoff 10 kann ein Papiergrundmaterial, das in üblicher Weise bei beschichteten Papierbehältern benutzt wird, für die Papierschicht 12 verwendet werden. Vorzugsweise hat das Papierschichtmaterial ein Grundgewicht von etwa 68 kg (150 Pfund) bis etwa 181 kg (400 Pfund) pro 279 m² (3000 Quadratfuß) und eine Dicke von etwa 0,25 mm (0,010 Zoll) bis etwa 0,75 mm (0,030 Zoll). Bei einem Mehrschichtwerkstoff, der für Behälter von etwa 4 Liter Inhalt bestimmt ist, wird vorzugsweise ein Papiergrundmaterial von etwa 136 bis 152 kg (300 bis 335 Pfund) pro 279 m (3000 Quadratfuß) und mit einer Dicke von etwa 0,6 mm bis 0,7 mm (0,024 bis etwa 0,028 Zoll) benutzt, insbesondere ein Papiergrundmaterial mit einem Gewicht von etwa 149 kg (327 Pfund) pro 279 m² (3000 Quadratfuß) und einer Dicke von etwa 0,65 mm (0,026 Zoll). Bei einem Mehrschichtwerkstoff,der zur Herstellung von Behältern mit einem Inhalt von etwa 1 Liter oder mehr oder weniger bestimmt ist, werden Papiergrundmaterialschichten von größerem oder kleinerem Gewicht und Dicke als den obigen Angaben entspricht, verwendet. So wird z.B. ein Mehrschichtwerkstoff für einen Behälter mit 1 Liter Inhalt ein Papiermaterial von etwa 82 bis

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114 kg (180 bis 250 Pfund)pro 279 m² (3000 Guadratfuß) und mit einer Dicke von etwa 0,325 bis 0,475 mm (0,013 bis etwa 0,019 Zoll) verwenden.

Bei diesem Mehrschichtwerkstoff kann die laminare Schicht 13 aus irgend einem üblichen Material bestehen, das eine Verbindung der Schicht aus einem Polymerfilm mit der Papierschicht herstellt. Zu den bevorzugten Materialien für die laminare Schicht 13 gehören thermoplastische Materialien, z.B. diejenigen thermoplastischen Materialien, die für die erste und zweite thermoplastische Schicht 11 und 15 genannt worden sind, besonders Polyolefine und Polyäthylene niedriger Dichte. Es können jedoch auch, wenn es gewünscht wird, andere Haftmaterialien, z.B. zwei Komponenten Haft stoffe, die unter der Warenbezeichnung Adcote 503 von der Morton Chemical Co., Chicago, Illinois, V.St.A. vertrieben werden ,in der Schicht 13 benutzt werden, um die Polymerfilmschicht 14 mit der Papierschicht 12 zu verbinden. Die Dicke der laminaren Schicht 13 ist nicht kritisch und hängt von der Art des in dieser Schicht verwendeten Materials ab. Bei den besonders bevorzugten Polyolefinen kann eine Dicke von etwa 0,0075 mm bis etwa 0,05 mm (0,0003 Zoll bis etwa 0,0020 Zoll) benutzt werden, wobei eine Dicke von 0,025 mm (0,0010 Zoll) bevorzugt wird. Andererseits kann auch nach Wunsch die laminare Schicht 13 ganz wegfallen, wenn die Polymerfilmschicht 14 direkt auf die Oberfläche der Papiergrundschicht 12 durch Strangpressen oder anderweitig aufgebracht wird.

Wie sich aus der Beschreibung ergibt, sind die Schichten des Mehrschichtwerkstoffes 10 ansich bekannte Materialien. In der Kombination jedoch, welche die Papiergrundschicht 12, die Polymerfilmschicht 14 und die erste und zweite thermoplastische Schicht 11 und 15 enthält, ergibt sich ein Mehrschichtwerk-

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stoff, der eine weit überlegene Festigkeit und Dauerhaftigkeit, einen hohen Widerstand gegenüber Ritzungen und der Bildung von nadelstrichartigen Löchern, wie auch verbesserte Undurchlässigkeitseigenschaften aufweist, der sich jedoch trotzdem für das Zuschneiden und Falten der Behälterzuschnitte in üblichen Verfahren eignet. Wegen der verbesserten Eigenschaften ist der Mehrschichtwerkstoff 10 gut geeignet, um Behälter herzustellen, welche zur Aufbewahrung und Lagerung von Flüssigkeiten, Fruchtsirupen und Pasten verschiedener Nahrungsmittel z.B. Milch, Getränkekonzentraten, Säften, Saftkonzentraten und Senf über längere Zeiten geeignet sind.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Der Mehrschichtwerkstoff 20 der Fig. 2 enthält:

Eine erste Schicht 21 aus einem thermoplastischen Material, eine Schicht 22 aus einem Papiermaterial, eine erste laminare Schicht 23, eine Schicht 24 aus einem hochfesten Polymerfilm, eine zweite laminare Schicht 25, eine Schicht 26 aus Aluminiumfolie und eine zweite Schicht 27 aus einem thermoplastischen Material 27. Die erste thermoplastische Schicht 21 ist mit der einen Seite der Papiergrundschicht 22 fest verbunden und die erste laminare Schicht 23 ist mit der anderen Seite der Papiergrundschicht 22 ebenfalls fest verbunden. Die erste und zweite Laminarschicht 23 und 25 sind mit den beiden Seiten der Schicht 24 aus Polymerfilm verbunden. Die zweite laminare Schicht 25 und die zweite thermoplastische Schicht 27 sind mit den beiden Seiten der Aluminiumfolie 26 fest verbunden.

Bei dem Mehrschichtwerkstoff 20 kann die erste thermoplastische Schicht 21 und die zweite thermoplastische Schicht 27 aus einem thermoplastischen Material gebildet sein, das in üblicher Weise zum überziehen der Innenseite oder der Außenseite eines

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Papierbehälters benutzt wird. Die erste und zweite thermoplastische Schicht 21 und 27 entspricht vorzugsweise der ersten und zweiten thermoplastischen Schicht 11 und 15 des Mehrschichtwerkstoffes 10, wie oben beschrieben worden ist.

Die Schicht 22 aus Papiergrundmaterial des Mehrschichtwerkstoffs 20 kann ein Papier oder Kartonmaterial sein, das üblicherweise für beschichtete Papierbehälter benutzt wird. Vorzugsweise ist das Papiermaterial der Schicht 22 das gleiche wie das Papiermaterial 12 in dem Mehrschichtwerkstoff 10, der oben beschrieben wurde.

Die Schicht 24 aus hochfestem Polymerfilm des Mehrschichtwerkstoffes 20 kann ein üblicher Polymerfilm sein, der eine Zerreißfestigkeit von mehr als etwa 282 kg pro cm (4000p.s.i.) aufweist und eine Reißdehnung von mehr als 200%, so wie der oben beschriebene Polymerfilm der Schicht 14 des Werkstoffes 10. Bevorzugte Polymerfilme für die Schicht 24 sind die Nylonfilme, die oben in Verbindung mit der Schicht 14 aus Polymerfilm angegeben worden sind.

In dem Werkstoff 20 kann die erste laminare Schicht 23 aus einem üblichen Haftmaterial bestehen, das geeignet ist, um die Schicht 24 des Polymerfilms an die Schicht 22 aus Papiergrundmaterial zu binden und die zweite laminare Schicht 25 kann ein übliches Haftmaterial sein, das geeignet ist, die Schicht 26 aus Aluminiumfolie an die Schicht 24 aus Polymerfilm zu binden. Vorzugsweise ist die erste laminare Schicht 23 aus dem gleichen Material hergestellt wie die laminare Schicht 13 des Werkstoffes 10 und besteht insbesondere aus Polyolefinen, insbesondere Polyäthylen. Die zweite laminare Schicht 25 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die laminare Schicht 13 des Werkstoffes 10, insbesondere aus Polyolefinen, z.B. Polyäthylen. Wahlweise können auch nach

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Wunsch eine oder beide laminare Schichten ganz wegfallen, wenn die polymere Filmschicht 24 direkt auf die eine Seite der Papierschicht 22 und/oder der Aluminiumfolie 26 durch Strangpressen oder in anderer Weise aufgebracht wird.

Die Schicht 26 aus Aluminiumfolie des Werkstoffes 20 kann eine Dicke haben, die üblicherweise für Papierbehälter benutzt wird und z.B. in US-PS 3 365 111 angegeben ist. Vorzugsweise hat die Aluminiumfolie eine Dicke von etwa 0,006 mm bis etwa 0,025 min (0,00025 Zoll bis etwa 0,001 Zoll), insbesondere eine Dicke von 0,0083 mm (0,00035 Zoll). Wie sich hieraus ergibt, bestehen sämtliche Schichten des Werkstoffes 20 des zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung aus ansich bekannten Materialien. Die Kombination jedoch der Papiergrundschicht 22, der Schicht 24 aus einem Polinnerfilm hoher Festigkeit, der Schicht 26 aus Aluminiumfolie und der ersten und zweiten Schicht 21 und 27 aus thermoplastischem Material bilden einen Mehrschichtwerkstoff 20, der überragende Festigkeitseigenschaften und Dauerhaftigkeit, ferner Widerstandsfähigkeit gegen Schnitte, Risse und kleine Löcher aufweist und auch für Flüssigkeiten und Gase bezüglich der Undurchdringlichkeit hervorragende Eigenschaften"hat, der sich aber trotzdem für das Zuschneiden und Falten der Behälterzuschnitte nach üblichen Verfahren eignet. Wegen der ausgezeichneten Eigenschaften ist der Mehrschichtwerkstoff 20 zur Herstellung von Behältern geeignet, die zur Aufnahme und Speicherung von Flüssigkeiten, eingedickten Fruchtsäften und Pasten verschiedener Nahrungsmittel, z.B. Säfte, Limonaden, Essenzen, diätetischen Fruchtsirupen und Konzentraten und dergl. dienen.

Bei den Mehrschichtwerkstoffen gemäß der Erfindung ist die besondere Anordnung und Zahl der genannten Schichten vorzugsweise so gewählt, wie es in der Beschreibung angegeben ist,

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jedoch sind diese Angaben nicht kritisch und abweichende Anordnungen sowie zusätzliche Schichten können verwendet werden, je nach dem Anwendungszweck, für den das Mehrschichtmaterial verwendet werden soll. Z.B. kann es besonders wünschenswert sein, daß die Schicht 14 aus Polymerfilm im Innern der Schicht 12 aus Papier und Material angeordnet ist, für einen Behälter, der aus dem Werkstoff 10 hergestellt ist. Die Schicht 14 mit dem Polymerfilm kann aber auch auf der Außenseite der Schicht 12 aus Papiergrundmaterial angeordnet sein oder wahlweise können Polymerfilmschichten sowohl innen als auch außen auf der Papierschicht des Behälters vorgesehen werden. Bei dem Mehr Schichtmaterial 20 ist es zwar zweckmäßig, daß die Schicht 26 aus Aluminiumfolie im Innern der Schicht 24 aus Polymerfilm liegt und daß sowohl die Polymerfilmschicht als auch die Aluminiumfolienschicht im Innern der Papierschicht 22 des Behälters angeordnet sind. Wenn es jedoch gewünscht wird, kann entweder die Polymerfilmschicht 24 oder die Aluminiumfolienschicht 26 oder beide auf der Außenseite der Papier schicht 22 angeordnet werden oder Schichten aus einem Polymerfilm und einer Aluminiumfolie können sowohl auf der Innenseite als auch an der Außenseite der Papierschicht des Behälters vorgesehen sein, der aus dem Mehrschichtwerkstoff 20 hergestellt wird.

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Claims

Patentansprüche

Mehrschichtwerkstoff, bei dem eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Schicht aus Papier oder Karton verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Schicht (14, 24) aus einem Polymerfilm mit der Schicht aus Papier oder Karton verbunden ist, daß die Polymerfilmschicht eine Zerreißfestigkeit von mindestens etwa 282 kg/cm (4000 p.s.i.) hat und eine Reißdehnung von etwa 20056 aufweist und daß eine zweite Schicht (15, 27) aus einem thermoplastischen Material mit der Schicht aus Polymerfilm verbunden ist.

Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerfilm ein Nylonfilm ist.

Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht aus dem thermoplastischen Material eine Dicke von etwa 0,0125 mm bis etwa 0,05 mm (0,0005 bis etwa 0,0020 Zoll) hat, daß der Nylonfilm eine Dicke von etwa 0,01 mm bis etwa 0,025 mm (0,0004 bis etwa 0,0010 Zoll) hat und daß die Papier-oder Kartonschicht eine Dicke von etwa 0,25 mm bis etwa 0,75 mm (0,010 bis etwa 0,030 Zoll) aufweist und ein Gewicht von etwa 68 kg bis etwa 181 kg (150 Pfund bis etwa 400 Pfund) für eine Fläche von 279 m (3000 Quadratfuß) hat.

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4. Mehrschichtwerkstoff nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem Nylonfilm mit der Schicht aus Papier oder Karton durch eine laminare Schicht aus einem thermoplastischen Material verbunden ist.

5. Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die laminare Schicht ein Polyfin enthält, das eine Dicke von etwa 0,0075 mm bis etwa 0,05 mm (0,0003 bis etwa 0,002 Zoll) hat.

6. Mehrschichtwerkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonfilm auf einer Seite mit Saran beschichtet und elektrostatisch auf der andern Seite behandelt ist, um die- Haftung der anderen Seite des Nylonfilms an der Polyolefinschicht zu verbessern.

7. Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Saran beschichtete Oberfläche des Nylonfilms mit einem Äthylenacrylsäuremischpolymerisat behandelt ist, das die Haftung der Oberfläche an der Oberfläche der Polyolefinschicht verbessert.

8. Mehrschichtwerkstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff eine Schicht (26) als Aluminiumfolie enthält.

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9. Mehrschichtwerkstoff nach Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (26) aus Aluminiumfolie eine Dicke von 0,006 bis etwa 0,025 mm (0,00025 Zoll bis etwa 0,001 Zoll) zwischen der Schicht des Nylonfilms und der zweiten Schicht aus thermoplastischem Material aufweist.

10. Mehrschichtwerkstoff nach Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (26) aus Aluminiumfolie mit der Schicht aus Nylonfilm durch eine laminare Schicht aus einem thermoplastischen Material verbunden ist.

11. Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die laminare Schicht ein Polyolefin enthält, das eine Dicke von etwa 0,0075 bis 0,05 mm (0,0003 bis etwa 0,0020 Zoll) hat.

12. Mehrschichtwerkstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht aus thermoplastischem Material eine Polyäthylenschicht ist.

13· Mehrschichtwerkstoff nach Anspruch 2.und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nylonfilmschicht aus einem Nylon 6 besteht, das auf der einen Seite mit Saran beschichtet ist.

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14. Behälter,

dadurch gekennzeichnet,

daß er aus einem Mehrschichtwerkstoff nach einem der vorherigen Atisprüche hergestellt ist.

15. Behälter nach Anspruch 14 für etwa 4 Liter Inhalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierschicht eine Dicke von etwa 0,6 mm bis etwa 0,7 mm (0,024 bis etwa 0,028 Zoll) hat und ein Gewicht von etwa 136 bis etwa 152 kg (300 bis etwa

335 Pfund) für eine Fläche von 279 m (3000 Quadratfuß) aufweist.

16. Behälter nach Ansprüchen 14 oder 15, insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten, Pasten oder eingedickten Säften,

dadurch gekennzeichnet, daß er eine Schicht aus einem Papiergrundmaterial enthält, die mit einer ersten thermoplastischen Schicht fest verbunden ist, daß eine Schicht aus einem Polymerfilm mit der Schicht aus dem Papiergrundmaterial verbunden ist, daß der Polymerfilm eine Zerreißfestigkeit

von etwa 282 kg/cm (4000 p.s.i.) und eine Reißdehnung von mehr als etwa 20096 aufweist und daß eine zweite Schicht aus einem thermoplastischen Material mit der Schicht aus dem Polymerfilm fest verbunden ist.

Re/Pi.

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