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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft Verpackungen und insbesondere Verpackungslaminate
für Nahrungsmittel.
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Üblicherweise werden Waren wie Nahrungsmittel in thermoplastische
Folien oder Laminate verpackt, um die zu verpackende Ware vor Beschädigung und Verunreinigung
von außen zu schützen, und um eine angemessene und dauerhafte Verpackung für den
Transport und den Verkauf an den Endverbraucher zu gewährleisten.
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Typische thermoplastische Verpackungsfolien und -laminate, die den
erwünschten Schutz vor Beschädigung und andere erwünschte Eigenschaften der fertigen
Verpackung gewährleisten, sind gewöhnlich so beschaffen, daß sie feste Heißsiegelnähte
bilden, wenn sie um die Ware herum zusammengesiegelt werden. Diese Materialien können
nach der Heißsiegelung und Evakuierung von dem Konsumenten oder Endverbraucher oft
nur unter Schwierigkeiten geöffnet werden. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem
Verpackungsmaterial, das einen angemessenen Schutz der Ware gegen Umweltverunreinigungen,
Feuchtigkeit und Luft gewährleistet und ausreichend starke Heißsiegelnähte aufweist,
um den Zusammenhalt der Verpackung über die Verteilungskanäle und Lagerung hinweg
zu gewährleisten, und gleichzeitig eine Heißsiegelnaht zu schaffen, die von dem
Konsumenten oder Endverbraucher leicht geöffnet, d.h. leicht aufgetrennt oder auseinandergeschält
werden kann. Durch dieses Merkmal des leichten Öffnens wird vermieden, daß die Packung
mit einem Messer oder anderen
Werkzeugen auseinandergerissen werden
muß, wenn der Gebrauch der Ware gewünscht wird.
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Es besteht auch ein Bedürfnis nach einem Verpackungsmaterial mit den
obigen Vorzügen, das darüber hinaus Selbstschweißfähigkeiten aufweist, so daß beim
Verpacken einer Ware wie eines Nahrungsmittels beispielsweise in einem Warmformungsverfahren
ein oberes und ein unteres Laminat um die Ware herum an den anstoßenden Bereichen
durch Selbstschweißen miteinander verbunden werden, wodurch eine ausreichend starke
Haftung zwischen den Laminaten gewährleistet wird, daß der Zusammenhalt der Verpackung
und der Schutz der verpackten Ware während des Verteilungszyklus gewährleistet sind.
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In der US-PS 3 655 503 ist eine Verpackung aus einer zusammengesetzten
heißsiegelfähigen thermoplastischen Folie gezeigt, welche eine äußere und eine innere
Schicht aufweist, wobei die interlaminare Bindungsstärke relativ niedrig ist. Diese
Folie wird verwendet, indem man sie um die zu verpackende Ware wickelt; die Folie
wird dann durch Heißsiegelung entlang überlappender Nähte mit sich selbst verbunden.
Ionomere sind geeignete Harze für die Außenschicht und die Innenschicht. Wenn das
Ionomer als Innenschicht verwendet wird, dann wird es in Verbindung mit Polypropylen
eingesetzt. Im Gegensatz dazu werden gemäß der vorliegenden Erfindung zwei unterschiedliche
Lagen zur Verpackung der Ware durch Warmformung oder andere geeignete Mittel verwendet.
In der US-PS 3 655 503 ist eine leicht zu öffnende Heißsiegelnaht beschrieben, bei
der die Heißsiegelzone, die gebundene Außenschichten der überlappenden Folie umfaßt,
beim Öffnen als erste zerrissen wird, worauf eine Delaminierung entlang der Grenzfläche
zwischen einer Außen- und einer Innenschicht einsetzt. Am Ende der Heißsiegelzone
wird
die Außenschicht noch einmal zerrissen, um das Auseinanderschälen der Verpackung
zu vervollständigen.
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Das Zerreißen und Delaminieren kann mehr als einmal über die Heißsiegelzone
hinweg während des dffnens stattfinden. Diese Schrift zeigt nur die Verwendung eines
einzigen Harzes in der äußeren oder einer inneren Schicht; im Gegensatz dazu zeigt
die vorliegende Erfindung ein Gemisch von Harzen in einer ersten oder geformten
Lage.
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In der US-PS 4 178 401 ist eine selbstschweißende Verpackungsfolie
beschrieben, bei der die innere oder selbstschweißende Schicht ein Gemisch aus Ethylenvinylacetat-Copolymeren
mit verschiedenen Schmelzflußindizes ist.
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Gemische aus Ionomeren, die niedrigen Schmelzfluß zeigen, mit Ethylenvinylacetat-Copolymeren,
die hohen Schmelzfluß zeigen, sind auch beschrieben, aber diese letzteren Gemische
zeigen schlechte Selbstschweißfähigkeit. Eine leicht auf trennbare Heißsiegelnaht
ist nicht gezeigt.
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In der US-PS 4 382 513 ist eine Verpackung mit einer auf trennbaren
Heißsiegelnaht beschrieben, wobei unorientierte Folien bestrahlt werden, um die
Bindungsstärke der resultierenden Heißsiegelnaht einzustellen. Ionomere aus Ethylen
und Ethylenvinylacetat-Copolymeren sind mögliche Siegelschichten der thermoplastischen
Folien, die bei diesem Bestrahlungsverfahren verwendet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackung zu schaffen, die aus
Materialien hergestellt ist, welche Siegelschichten aus unverträglichen Materialien
umfassen, wodurch eine leicht zu öffnende Siegelnaht gewährleistet sein soll. Zur
erfindungsgemäßen Aufgabe gehört auch die Schaffung einer Verpackung für Nahrungsmittel,
die eine erste Lage und eine zweite Lage, welche miteinander entlang ihrer anstoßenden
Oberflächen durch Selbstschwei-
ßen verbunden sind, umfaßt. Weiterhin gehört zur erfindungsgemäßen
Aufgabe die Schaffung einer Verpackung für Nahrungsmittel, die gute Selbstschweißeigenschaften
und gute Siegelfestigkeit aufweist und dennoch sowohl über die selbstgeschweißten
Bereiche als auch über die Schmelzsiegelbereiche der Packung hinweg leicht auftrennbar
ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine leicht auf trennbare
Verpackung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine erste Lage, welche eine Siegelschicht
aus einem Gemisch aus Ethylenvinylacetat-Copolymer und einem Ionomer umfaßt, und
eine zweite Schicht, welche eine Siegelschicht aus einem Ionomer umfaßt, wobei die
erste und die zweite Schicht an ihren aneinanderstoßenden Oberflächen durch Selbstschweißen
miteinander verbunden sind und ein Nahrungsmittel umschließen.
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Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Verpackung,
die durch eine erste und eine zweite Lage gekennzeichnet ist, welche ein Nahrungsmittel
umschließen, wobei die erste und die zweite Lage an ihren aneinanderstoßenden Oberflächen
miteinander durch Selbstschweißen verbunden sind und das Merkmal der leichten Auftrennbarkeit
vorgesehen ist, das auf zwei verschiedenen Regelmechanismen beruht. Der erste Mechanismus
in dem Selbstschweißbereich der Verpackung hat mit der Unverträglichkeit zwischen
den Siegelschichten der ersten und der zweiten Lage zu tun. Der zweite Mechanismus
in dem Schmelzsiegelbereich hat mit der Delaminierung der Bindung zwischen einer
Ionomer-Siegelschicht von einer der Lagen und einer angrenzenden Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer
in derselben Lage zu tun.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert;
es zeigen: Figur 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Verpackung, Figur 2 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verpackung, Figur 3 einen Querschnitt durch
die erfindungsgemäße Verpackung gemäß Figur 1 entlang der Linie III-III, Figur 4
eine schematische Darstellung des Schmelzsiegelbereichs der Verpackung zu Beginn
des Auftrennens, Figur 5 eine schematische Darstellung des Weges, entlang dem die
Verpackung während des Öffnens aufgetrennt wird, und Figur 6 eine schematische Darstellung
der Verpackung, nachdem das Auf trennen den Schmelzsiegelbereich der Verpackung
durchlaufen hat.
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"Leicht auftrennbar" und ähnliche Bezeichnungen werden erfindungsgemäß
so verwendet, daß sie sich auf eine Verpackung und insbesondere auf die heißgesiegelten
und selbstgeschweißten Bereiche einer Verpackung beziehen, die leicht auftrennbar
ist, ohne daß man an den Verpackungsmaterialien ziehen oder reißen muß, was zu vorzeitiger
Zerstörung der Verpackung und unerwünschter Verunreinigung des Inhalts der Verpackung
führen kann.
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Eine leicht auf trennbare Verpackung kann aufgetrennt werden, ohne
daß man ein Messer oder ein anderes Werkzeug zu Hilfe nehmen muß, um die Verpackung
aufzureißen.
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"Selbstschweißen" und ähnliche Bezeichnungen werden erfindungsgemäß
so verwendet, daß sie auf Materialien beziehen, die aneinander durch Kontaktschweißen
haften und während normaler Verteilung im Handel ohne Anwendung äußerer Kräfte verschweißt
bleiben. Diese selbsthaftende oder Kontaktschweißung wird durch die Festigkeit der
Schweißnaht allein aufrechterhalten und beruht nicht auf äußeren Kräften, die die
Folienbögen oder Verpackungswände aneinander drücken.
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"Schmelzsiegelung" und ähnliche Bezeichnungen werden erfindungsgemäß
verwendet, um eine Siegelung oder eine Siegelnaht zu bezeichnen, beispielsweise
entlang des Randbereichs der Verpackung, die unter Einwirkung von Wärme und Druck
während ausreichender Zeit hergestellt ist, um die Siegeloberflächen der jeweiligen
Lagen miteinander zu verschmelzen.
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Die Bezeichnung "Ionomer" wird erfindungsgemäß so verwendet, daß sie
auf Metallsalze von Ethylen-Acrylsäure-oder -methacrylsäure-Copolymeren bezieht,
welche Carboxylatseitengruppen aufweisen, die mit einwertigen oder zweiwertigen
Kationen, wie Zink- oder Natriumionen assoziiert sind.
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Im folgenden auf die Figuren Bezug genommen. Die Verpackung 10 hat
eine erste Lage 12, die eine geformte Lage ist, welche durch Warmformung oder andere
geeignete Techniken, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt ist. Zu den geeigneten
Warmformungsverfahren gehören beispielsweise das Vakuumformungsverfahren oder das
stempelunterstützte Vakuumformungsverfahren. Bei dem Vakuumformungsverfahren wird
die erste Lage beispielsweise durch eine Kontaktheizung erwärmt, und ein Vakuum
wird unterhalb der Lage erzeugt, welches bewirkt, daß die
Lage
durch den Atmosphärendruck nach unten in ein vorgeformtes Gesenk gedrückt wird.
Bei dem stempelunterstützten Vakuumformungsverfahren stößt, nachdem die erste oder
die zu formende Lage erwärmt und über eine Gesenköffnung hinweggesiegelt worden
ist, ein Stempel, dessen Gestalt ähnlich der Gestalt des Gesenkes ist, auf die zu
formende Folie, und nach der Erzeugung des Vakuums tritt die geformte Lage auf die
Gesenkoberfläche über.
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Nachdem die geformte Lage an ihrem Ort ist, wird eine Ware 14, etwa
durch manuelles Einfüllen, auf die geformte Lage gelegt, und eine zweite, im wesentlichen
nicht geformte Lage 16 wird über die Ware gebreitet und mit einer Heizplatte erwärmt.
Eine Aufhebung des Vakuums bewirkt, daß diese Lage an die geformte Lage angeheftet
wird, so daß die Ware zwischen den Lagen eingeschlossen und die erste und die zweite
Lage mit ihren aneinander anstoßenden Oberflächen durch Selbstschweißen verbunden
werden. An einer Siegelungsstation wird die Verpackung evakuiert und mit einer Siegelungsvorrichtung,
z.B.
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einer erhitzten Aufsatzbacke oder Klemmbacke, schmelzgesiegelt. Die
erste oder geformte Lage umschließt einen wesentlichen Teil, im allgemeinen mehr
als die Hälfte der zu verpackenden Ware.
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Die erste und die zweite Lage können aus einem schrumpffähigen Material
hergestellt sein, d.h. aus einem Material, das beispielsweise durch Strecken orientiert
worden ist und bei Erhöhung der Temperatur der Folie oder des Laminats auf das Produkt
aufschrumpft. Die Verpackung kann behandelt werden, indem sie der Wärme in Form
von heißer Luft oder heißem Wasser oder Dampf kurz ausgesetzt wird, um das geformte
Laminat um die Ware herum aufzuschrumpfen, so daß eine eng anliegende und faltenfreie
Verpackung erhalten wird, und um auch zu gewährleisten,
daß die
Siegeloberflächen, d.h. die miteinander in Kontakt stehenden selbstgeschweißten
Bereiche 18 fest aneinander haften, so daß eine ausgezeichnete Klarheit und eine
Widerstandsfähigkeit gegen Verlust des Packungsvakuums für den Fall erzielt wird,
daß das Verpackungsmaterial Stichen ausgesetzt ist.
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Gemäß der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform zeigt eine erste
oder geformte Lage, die aus unorientiertem Material hergestellt ist, Auf schrumpfung
auf die zu verpackende Ware nach der Warmformung und nachdem sie heißer Luft oder
heißem Wasser ausgesetzt wurde.
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Nachdem die erste und die zweite Lage durch Selbstschweißen miteinander
verbunden worden sind und vorzugsweise bevor die vorstehend beschriebene Schrumpfungsmaßnahme
durchgeführt wird, wird die periphere Kante der Verpackung gesiegelt, etwa durch
eine Heizbacke unter Verwendung von Arbeitsweisen, die dem Fachmann bekannt sind.
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Diese Rand- oder Schmelzsiegelnaht 20 befindet sich an dem tatsächlichen
Rand der Verpackung oder in dessen Nähe. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Teil des um die Verpackung herum verlaufenden Randbereiches
verlängert, so daß eine Außenlasche 22 gebildet wird, die ein Mittel zum leichten
Öffnen der Verpackung darstellt. Die aneinander anstoßenden Oberflächen der ersten
Lage 12 und der zweiten Lage 14 sind in dem Bereich dieser Außenlasche nicht vollständig
zusammengesiegelt, wodurch die Verwendung des erfindungsgemäßen Leichtöffnungsmechanismus
erleichtert wird, indem man ein geeignetes Mittel zum Auseinanderziehen der Verpackung
vorsieht.
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Das Laminat der ersten oder geformten Lage 12 umfaßt eine Siegelnahtschicht,
welche ein Gemisch aus einem
Ethylenvinylacetat-Copolymer und einem
Ionomer enthält.
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Das Ethylenvinylacetat-Copolymer enthält vorzugsweise zwischen etwa
6 Gew.% und 20 Gew.% Vinylacetat. Das Ionomer ist vorzugsweise ein Zink-Ionomer,
wie das von DuPont Company erhältliche Surlyn 1705, aber es kann genauso gut ein
Natrium-Ionomer sein. Das Verhältnis von Ethylenvinylacetat (EVA) zu dem monomer
kann von etwa 50% EVA/50% Ionomer bis etwa 99% EVA/1% Ionomer betragen.
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Das Laminat, das die zweite, im wesentlichen nicht geformte Lage 16
bildet, umfaßt ebenfalls eine Siegeloberfläche aus einem Ionomer und vorzugsweise
aus einem Zink-Ionomer wie Surlyn 1702, das auch von der DuPont Company erhältlich
ist. Die Ionomere der ersten und der zweiten Lage können gegebenenfalls gleich sein.
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Diese Ionomerschicht auf der zweiten Lage ist vorzugsweise eine relativ
dünne Schicht. Insbesondere hat die Siegelschicht eine Dicke zwischen etwa 5r08,um
und 12,7,um am meisten bevorzugt von etwa 7,62/um. Die zweite Lage umfaßt auch eine
an die Ionomerschicht angrenzende Schicht aus einem Ethylenvinlyacetat-Copolymer.
Ein bevorzugtes EVA enthält zwischen etwa 2,5 Gew.% und etwa 6 Gew.% Vinylacetat.
Die Ionomerschicht und die direkt daran angrenzende EVA-Schicht sind vorzugsweise
koextrudiert.
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Der erfindungsgemäße Leichtöffnungsmechanismus arbeitet wie folgt.
Die erste und die zweite Lage werden während der Warmformung oder eines ähnlichen
Verfahrens an ihren anstoßenden Oberflächen miteinander durch Selbstschweißen verbunden
und umschließen die Ware, etwa eine Ringwurst oder ein anderes Nahrungsmittel. Dieses
Selbstschweißen findet bei relativ niedriger Temperatur statt. Anschließend wird
eine Schmelzsiegelnaht am Rand der Packung
oder in dessen Nähe
bei relativ hoher Temperatur gebildet, d.h. bei Temperaturen, die höher als diejenigen
sind, die in der Selbstschweißstufe in Betracht kommen.
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Zwei Mechanismen regeln die leichte Auf trennbarkeit der erhaltenen
Packung (vgl. Figuren 4 bis 6). Der erste Mechanismus beruht auf der Haftung zwischen
der Siegelschicht 24 der ersten Lage 12 und der Siegelschicht 26 der zweiten Lage
16. Bei den relativ niedrigen Temperaturen, die während des Selbstschweißens zur
Anwendung gelangen, werden die erste und die zweite Lage mit ihren anstoßenden Oberflächen
fest aneinander geheftet. Bei Anwendung einer relativ hohen Temperatur auf den Randbereich
der Verpackung verschmelzen die Siegelschichten 24 und 26 der ersten und der zweiten
Lage miteinander.
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Es wird also das EVA/Ionomer-Gemisch der ersten oder geformten Lage
mit dem Monomer der zweiten Lage in dem Schmelzsiegelbereich verschmolzen. Der zweite
interessierende Mechanismus ist die Bindung zwischen der Siegelschicht 26 der zweiten
oder nicht geformten Lage und der direkt daran angrenzenden EVA- Schicht 28. Wenn
die Siegelschicht 26 relativ dünn, vorzugsweise zwischen 5,08/um und 12,7,um und
insbesondere bei etwa 7,62/um gehalten wird, dann ist die Bindung zwischen der Siegelschicht
26 und der direkt benachbarten EVA-Schicht 28 ausreichend stark, um den Zusammenhalt
der Verpackung zu gewährleisten und eine Delaminierung während des Verteilungszyklus
zu verhindern, und dennoch eine "Ausreiß"-Schicht zu liefern, wenn es erwünscht
ist, die Packung zu öffnen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Bindung zwischen
der Siegelschicht 26 und der benachbarten EVA-Schicht 28 in dem Schmelzsiegelbereich
der Verpackung schwächer als die Haftung zwischen der Siegelschicht 26 und der Siegelschicht
24 der ersten oder geformten Lage ist. Wenn es erwünscht ist, die Verpackung
zu
öffnen, dann führt das bei der Außenlasche 20 beginnende Auftrennen der Verpackung
zum Auseinanderziehen der ersten und der zweiten Lage an der Grenzfläche zwischen
den Siegelschichten 24 und 26 bis zu dem Punkt, wo der Schmelzsiegelungsnaht begegnet
wird. Wenn das Auftrennen fortschreitet, dann wird, bei diesem Punkt beginnend,
ab dem die erste und die zweite Lage miteinander verschmolzen sind, die Siegelschicht
26 von der direkt benachbarten EVA-Schicht 28 nur in dem Heißsiegelbereich delaminiert.
Bei weiterer Auftrennung führt diese Delaminierung zu einem "Ausriß", wie er in
den Figuren 5 und 6 gezeigt ist. Nachdem die Verpackung die Delaminierung in dem
Schmelzsiegelbereich erlitten hat, beginnt bei fortgesetztem Auftrennen der Packung
wieder die Öffnung auf die erste oben beschriebene Weise, d.h. zwischen den Siegelschichten
24 und 26 der ersten und der zweiten Lage, so daß z.B. in dem selbstgeschweißten
Bereich 18 zwischen der Ware und der Schmelzsiegelnaht (vgl. Figur 1) die Trennung
der ersten von der zweiten Lage wiederum durch die unverträglichen Siegeloberflächen
24 und 26 der ersten bzw. zweiten Lage geregelt wird.
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Ein erfindungsgemäß wichtiges Merkmal der geformten Lage ist es, daß
die interlaminare Bindungsstärke der Schichten, die die geformte Lage ausmachen,
größer sein muß als die Adhäsionsstärke der Siegelschichten der ersten und der zweiten
Lage. Dies ist notwendig, um die möglichen Mechanismen für das Auftrennen auf die
oben beschriebenen zu beschränken, d.h. auf die Trennung der inkompatiblen Siegelschichten
oder die Delaminierung entlang der Ionomer/Ethylenvinylacetat-Grenzfläche der nicht
geformten Lage.
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Zum Zwecke der Bequemlichkeit wird die zweite Lage als "nicht geformte"
Lage bezeichnet, obwohl man sagen kann, daß tatsächlich eine gewisse Formung dieser
Lage während der Warmformung oder eines ähnlichen Verfahrens stattfindet.
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Es wird also eine Verpackung geschaffen, die in eine schrumpffähige
Laminatverpackung durch Kombination zweier Methodologien das Merkmal des leichten
Öffnens einfügt; die erste Methodologie wird durch Unverträglichkeiten zwischen
den Spiegelschichten der geformten und der nicht geformten Lage bestimmt, und die
zweite durch kontrollierte Delaminierung der Siegelschicht und der direkt benachbarten
EVA-Schicht in der nicht geformten Lage gewährleistet.
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Gemäß einer erfindungsgemäß stärker bevorzugten Ausführungsform enthält
die erste oder geformte Lage eine erste Schicht aus Polypropylen, eine zweite oder
Verbindungsschicht, eine dritte Schicht aus einem Gemisch aus linearem Polyethylen
niedriger Dichte und Ethylenvinylacetat-Copolymer, eine vierte oder Verbindungsschicht,
eine fünfte oder Sperrschicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer, eine sechste oder
Verbindungsschicht, eine siebte Schicht aus einem Gemisch aus linearem Polyethylen
niedriger Dichte und Ethylenvinylacetat-Copolymer und eine achte oder Siegelschicht
aus einem Gemisch aus Ethylenvinylacetat-Copolymer und einem Ionomer.
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Die zweite oder nicht geformte Lage enthält vorzugsweise eine erste
Schicht aus Nylon, eine zweite Schicht aus einem Klebstoff, eine dritte Schicht
aus Ethylenvinylacetat-Copolymer und eine vierte oder Siegelschicht aus einem Monomer.
Die zweite oder nicht geformte Lage kann auch eine Schicht aus Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Copolymer
umfassen.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann
die zweite oder nicht geformte Lage eine erste Schicht aus Polypropylen, eine zweite
oder Verbindungsschicht, eine dritte Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, eine
vierte oder Verbindungsschicht, eine fünfte Schicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer,
eine sechste oder Verbindungsschicht, eine siebte Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer
und eine achte oder Siegelschicht aus einem Ionomer enthalten.
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Die vorstehend beschriebene erste oder geformte Lage wird vorzugsweise
durch Koextrusion auf Weisen hergestellt, die dem Fachmann bekannt sind.
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Die zweite oder nicht geformte Lage kann durch Laminierung hergestellt
werden, beispielsweise bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unter Verwendung
von Nylon und einem Klebstoff; sie kann alternativ gemäß der zweiten obigen Ausführungsform
einschließlich der ersten Lage aus Polypropylen und der anschließenden Lagen hergestellt
werden.
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Die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform der ersten oder geformten
Lage hat eine Polypropylenschicht von vorzugsweise etwa 5,08/um Dicke, eine zweite
oder Verbindungsschicht von etwa 10,16,um, eine dritte Schicht aus einem Gemisch
von linearem Polyethylen niedriger Dichte und Ethylenvinylacetat-Copolymer von etwa
25,4/zum, eine vierte oder Verbindungsschicht von etwa 7,62,um, eine Sperrschicht
von etwa 11,43/um, eine sechste oder Verbindungsschicht von etwa 7r62 eine siebte
Schicht aus einem Gemisch von linearem Polyethylen niedriger Dichte und Ethylenvinylacetat-Copolymer
von etwa 25,4 um und eine Siegelschicht aus einem Gemisch von Ethylenvinylacetat-Copolymer
und einem Ionomer von etwa 21,59,um.
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Gemäß ihrer ersten vorstehend beschriebenen erfindungsgemäß bevorzugten
Ausführungsform weist die zweite oder nicht geformte Lage die folgenden bevorzugten
Dicken auf: in der ersten oder Nylonschicht etwa 19,05,um in der zweiten oder Klebstoffschicht
etwa 2,03,um, in der dritten Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer etwa 44,45/um
und in der Siegelschicht etwa 6,35,um.
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Gemäß der zweiten vorstehend beschriebenen erfindungsgemäß bevorzugten
Ausführungsform der zweiten oder nicht geformten Lage hat die erste Schicht aus
Polypropylen eine Dicke von etwa 12,70/um. Die zweite oder Verbindungsschicht hat
eine Dicke von etwa 5,08/zum, die dritte Schicht aus EVA von etwa 16,51/zum, die
vierte oder Verbindungsschicht von etwa 5,08/um, die fünfte Schicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer
von etwa 8,89/um, die sechste oder Verbindungsschicht von etwa 5,08,um, die siebte
Schicht aus EVA von etwa 15,24,um und die achte oder Siegelschicht von etwa 8,89,um.
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Gemäß den erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsformen weist die
erste oder geformte Lage eine erste Schicht aus Polypropylen auf. Ein geeignetes
Polypropylen ist von der Northern Petrochemical Co. erhältlich und wird als Norchem
NPP 2085GW verkauft. Die zweite Schicht ist ein Klebstoff und kann ein Terionomer
sein, beispielsweise ein Markenartikelharz auf Basis von Ethylenvinylacetat, das
von DuPont als CXA E162 erhältlich ist.
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Die dritte Schicht ist ein Gemisch von vorzugsweise etwa 40 Gew.%
linearem Polyethylen niedriger Dichte wie Dowlex 2045, das von Dow Chemical Co.
erhältlich ist. Der andere Teil dieses Gemisches der dritten Schicht besteht vorzugsweise
aus etwa 60 Gew.% eines Ethylenvinylacetat-copolymers, insbesondere eines EVA mit
etwa 9 Gew.% Vinylacetatgehalt, wie das LD-318.92 EVA-Harz, das von Exxon Chemical
erhältlich ist. Die vierte oder
Klebstoffschicht ist vorzugsweise
ein Klebstoff wie der, welcher in der zweiten Schicht verwendet wird.
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Die fünte oder Sperrschicht ist ein Ethylenvinyalkohol-Copolymer.
Ein geeignetes Beispiel ist EVAL EC-F101, das von der amerikanischen EVAL-Company
erhältlich ist.
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Die sechste oder Klebstoff schicht ist vorzugsweise dieselbe wie diejenige,
die als zweite und vierte Schicht eingesetzt wird. Die siebte Schicht ist ein Gemisch
aus linearem Polyethylen niedriger Dichte und Ethylenvinylacetat, vorzugsweise ähnlich
dem Gemisch, das in der dritten Schicht eingesetzt wird. Die achte oder Siegelschicht
ist ein Gemisch aus Ethylenvinylacetat und einem Ionomer. Die Ethylenvinylacetat-Komponente
der Siegelschicht dieser ersten oder geformten Lage macht vorzugsweise von etwa
50 Gew.% bis etwa 99 Gew.% der Siegelschicht aus. Umgekehrt ist das Ionomer in einem
Bereich von vorzugsweise etwa 1 Gew.% bis etwa 50 Gew.% des Gesamtgewichts der Siegelschicht
vorhanden. Insbesondere ist die Ethylenvinylacetat-Komponente der Siegelschicht
der ersten oder geformten Lage in einer Menge von zwischen etwa 90 Gew.% und 95
Gew.% des Gesamtgewichts der Siegelschicht vorhanden, und umgekehrt ist das Ionomer
im Bereich von vorzugsweise etwa 5 Gew.% bis 10 Gew.% des Gesamtgewichts der Siegelschicht
vorhanden. Überraschenderweise zeigt eine geformte Lage mit 95 Gew.% EVA und 5 Gew.%
eines Zink- Ionomers eine beträchtlich stärkere Siegelfestigkeit als Proben mit
90 Gew.% EVA und 10 Gew.% Ionomer. Das Ionomer ist vorzugsweise ein Zink-Ionomer.
Ein geeignetes Beispiel ist Surlyn 1705, das von der DuPont Company erhältlich ist.
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Die zweite oder im wesentlichen nicht geformte Lage umfaßt eine erste
Schicht aus Nylon und vorzugsweise aus Nylon-6. Insbesondere wird ein gegossenes
Nylon
eingesetzt, bei dem eine Seite mit Saran beschichtet ist.
Ein geeignetes Beispiel ist Capran 77K Nylon, das von der Allied Corporation erhältlich
ist. Ein Beispiel für die zweite oder Klebstoffschicht ist Korolam Adhesive 880X301,
das von DeSoto erhältlich ist. Die dritte Schicht ist ein Ethylenvinylacetat-Copolymer,
vorzugsweise ein EVA mit einem Vinylacetatgehalt von etwa 3,5 Gew.%.
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Ein geeignetes Harz ist das PE204-CS95 Copolymer EVA-Harz, das von
der El Paso Products Co. erhältlich ist. Die vierte oder Siegelschicht enthält ein
Ionomer und insbesondere ein Zink-Ionomer, welches nicht dasselbe Ionomer ist wie
jenes, welches in der Siegelschicht der ersten oder geformten Lage eingesetzt wird.
Ein geeignetes Ionomer ist Surlyn 1702, das von DuPont Chemical erhältlich ist.
Gemäß einer erfindungsgemäß stärker bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Siegelschicht
der zweiten oder im wesentlichen nicht geformten Lage zwischen etwa 2 Gew.% und
4 Gew.% eines Antiblockiermittels wie Conpol 8750, das von der DuPont Company erhältlich
ist.
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Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die zweite
oder im wesentlichen nicht geformte Lage eine erste Schicht aus Polypropylen, etwa
dasjenige, welches oben für die geformte Lage beschrieben ist, eine zweite oder
Verbindungsschicht, wie diejenige, welche oben für die geformte Lage beschrieben
ist, eine dritte Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, welches vorzugsweise
einen Vinylacetatgehalt von etwa 3,5 Gew.% aufweist, beispielsweise das PE204-CS95
Copolymer EVA-Harz, eine vierte oder Verbindungsschicht, vorzugsweise wie die zweite
Schicht, eine fünfte Schicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer, wie dasjenige, welches
oben fur die erste oder geformte Lage beschrieben ist, die sechste oder Verbindungsschicht,
vorzugsweise entsprechend der
zweiten und vierten Schicht, eine
siebte Schicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, vorzugsweise ähnlich demjenigen
in der dritten Schicht und eine achte oder Siegelschicht aus einem Ionomer, insbesondere
einem Zink-Ionomer und typischerweise Surlyn 1702.
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Die Anwesenheit von zwischen etwa 2 Gew.% und 4 Gew.% eines Antiblockiermittelkonzentrats
in der Ionomerschicht gemäß einer Ausführungsform der zweiten oder im wesentlichen
nicht geformten Lage stellt sicher, daß ein Schrumpeln und Klebrigkeit der Siegelschicht
während der Extrusion und insbesondere während des Blasenkollaps im wesentlichen
vermieden werden. Ein zweiter Vorteil bei der Verwendung kleiner Mengen von Antiblockiermittel
in der Ionomerschicht besteht darin, daß die Verpackungslasche 22 für die auf trennbare
Siegelnaht leicht zu öffnen ist.
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Die erfindungsgemäße erste oder geformte Lage weist ausgezeichnete
Formbarkeit, Schrumpfeigenschaften, optische Eigenschaften und Öffnungsfähigkeit
auf. Außerdem delaminiert die geformte Lage während des Öffnens nicht.
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Die geformte Lage ist auch dadurch gekennzeichnet, daß sie nach der
Warmformung und Auf schrumpfung der Verpackung auf die Ware nur unwesentliches Schmelzkräuseln
zeigt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
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Beispiel 1 Im Beispiel 1 ist eines der erfindungsgemäß bevorzugten
Laminate für leichtes Öffnen gezeigt. Das für die geformte Lage verwendete Laminat
enthielt eine erste Schicht
aus Polypropylen (NPP 8080 von der
Northern Petrochemi cal Company), eine zweite Klebstoffschicht (CXA E152 von DuPont),
ein Gemisch aus 40 Gew.% linearem Polyethylen niedriger Dichte (Dowlex 2054) und
60 Gew.% Ethylenvinylacetat-Copolymer (LD-318.92 EVA-Harz mit 9 Gew.% Vinylacetatgehalt),
eine vierte oder Sperrschicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer (EVAL EC-F101),
eine weitere Klebstoffschicht wie die zweite Schicht, eine weitere Gemischschicht
wie die dritte Schicht und eine Siegelschicht, die ein Gemisch aus 90 Gew.% Ethylenvinylacetat-Copolymer
(3130SB von DuPont mit 9 Gew.% Vinylacetatgehalt) und 1D Gew.% Ionomer (Surlyn 1705)
enthielt.
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Das Laminat wurde auf eine Warmformungsmaschine gelegt und die Formungstemperatur
wurde von 700C bis 900C geändert. Der Siegelbereich wurde von 9 OOC bis 1100C geändert.
Eine nicht geformte Lage, die in Verbindung mit der geformten Lage verwendet wurde,
enthielt eine erste Schicht aus gegossenem Nylon-6, wobei eine Seite mit Saran beschichtet
war, eine zweite Schicht aus Korolam-Klebstoff 880X30t, eine dritte Schicht aus
Ethylenvinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 3,5 Gew.% (PE204-CS95)
und eine Siegelschicht aus 98 Gew.% Ionomer (Surlyn t702) und etwa 2 Gew.% eines
Antiblokkiermittels (Conpol 8750).
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Die geformte Lage hatte eine Dicke von etwa 114,3,um.
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Nach der Warmformung hatte die geformte Lage gute optische Eigenschaften
mit ausgezeichneter Klarheit, und nach der Formung und Schrumpfung war kein Schmelzkräuseln
erkennbar. Die zu formende Lage war in einem Temperaturbereich von etwa 75 0C bis
900C mit guter Taschentiefe formbar. Dieses Material zeigt auch ausgezeichnete Schrumpfung
und eine gute leicht auf trennbare Heißsiegelnaht
innerhalb eines
Temperaturbereichs von etwa 5 0C. Die geformte Lage zeigte überhaupt keine Delaminierung.
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Probeverpackungen, die aus der vorstehend beschriebenen geformten
und nicht geformten Lage hergestellt worden waren, zeigten auch angemessene Siegelfestigkeiten
und angemessenes Innenringselbstschweißen. Die Probeverpackungen waren Verpackungen,
die ein geräuchertes Ringwurstprodukt umschlossen. Die obere (nicht geformte) Lage
war nur ganz schwach gewellt, so daß die nicht geformte Lage relativ eben blieb.
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Beispiel 2 Eine ähnliche Kombination aus Materialien, wie sie in
Beispiel 1 gezeigt ist, wurde verwendet. Die Materialien waren in jeder Hinsicht
gleich mit der Ausnahme, daß die Siegelschicht der geformten Lage ein Gemisch aus
95 Gew.% Ethylenvinylacetat-Copolymer und 5 Gew.% Ionomer enthielt.
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Probeverpackungen zeigten ausgezeichnete Auftrennbarkeit über einen
Bereich von Siegeltemperaturen von annähernd 5°C hinweg. Obwohl die geformte Lage
einen niedrigeren Prozentgehalt an Ionomer in der Siegelschicht als in Beispiel
1 aufwies, wurden überraschenderweise merklich stärkere Schmelzsiegelnähte als bei
der Probe des Beispiels 1 erhalten.
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Beim Auftrennen der Verpackung wurde keine Delaminierung der geformten
Lage beobachtet.
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Beispiel 3 Es wurde ein Laminatstruktur untersucht, die die folgende
Formulierung umfaßte: Eine erste oder Außenschicht, welche Polypropylen (NPP 2085
GW) enthielt, welches von der Northern Petrochemical Company erhältlich ist, eine
zweite Schicht aus Polypropylen-Homopolymer (NPP 2000 GJ), welches auch von der
Northern Petrochemical Company erhältlich ist, eine dritte oder Verbindungsschicht
wie in den Beispielen 1 und 2, eine vierte oder Sperrschicht aus Ethylenvinylalkohol-Copolymer
wie in den Beispielen 1 und 2, eine fünfte oder Verbindungsschicht wie in den Beispielen
1 und 2, eine sechste Schicht aus Polypropylen (NPP 2000 GJ), eine siebte oder Verbindungsschicht
wie in den Beispielen 1 und 2 und eine achte oder Siegelschicht wie in den Beispielen
1 und 2.
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Dieses Laminat gewährleistet ausgezeichnete Feuchtigkeitsdampfsperreigenschaften,
verbesserte Schrumpfungseigenschaften, gute mechanische Festigkeit und Klarheit.
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Es erlaubt höhere Temperaturbereiche für die Verarbeitung des Laminats
während der Warmformung und der anschließenden Schrumpfungsstufen. Bei einem Siegelungstest
wurden an einem Materialstreifen von 2,54 cm bei 121,1 0C Siegelwerte von 1,60 Kilopond,
1,36 Kilopond und 1,36 Kilopond bei 3 Versuchen unter Verwendung eines Scott-Prüfgerätes
erhalten.
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Beispiel 4 Ein Laminat wurde geprüft, das eine erste oder Außenschicht
aus Polypropylen-Homopolymer (NPP 2085 GW), eine zweite Schicht aus Ethylenpropylen-Copolymer
(NPP 3303 GK), welches von der Northern Petrochemical Company
erhältlich
ist, eine dritte oder Verbindungsschicht wie in den vorhergehenden Beispielen, eine
vierte oder Sperrschicht wie in den vorhergehenden Beispielen, eine fünfte oder
Verbindungsschicht wie in den vorhergehenden Beispielen, eine sechste Schicht aus
Ethylenpropylen-Copolymer wie in der zweiten Schicht, eine siebte Verbindungsschicht
und eine Siegelschicht wie in den vorhergehenden Beispielen für die geformte Lage
enthielt.
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Dieses Laminat zeigte auch verbesserte Feuchtigkeitsdampfsperreigenschaften
und Schrumpfungseigenschaften sowie verbesserte mechanische Festigkeit, Klarheit
und einen höheren Temperaturbereich für die Verarbeitung.
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Zwar ist bei den erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsformen das
Gemisch aus EVA und Ionomer in der Siegelschicht der geformten Lage und ein Ionomer
in der Siegelschicht der zweiten oder nicht geformten Lage gezeigt, aber diese Zusammensetzungen
können ausgetauscht werden.
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Die geformte Lage kann also eine Siegelschicht aus einem Monomer,
vorzugsweise einem Zink-Ionomer von Ethylen umfassen, und die nicht geformte Lage
kann eine Siegelschicht mit einem Gemisch aus EVA und einem Ionomer umfassen. In
diesem Fall ist die Siegelschicht, die das Ionomer allein (nicht das Gemisch) enthält,
sehr dünn, vorzugsweise 5,08,um bis t2,70,um dick, und hat eine angrenzende Schicht,
die ein Ethylenvinylacetat-Copolymer enthält, wodurch der oben beschriebene "Ausreiß"-Mechanismus
gewährleistet wird.
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Die erfindungsgemäß hergestellte Verpackung ist insbesondere für die
Verpackung von Nahrungsmitteln wie Ringwürsten und geräucherten Ringwürsten geeignet.
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