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Heisssiegelfähiges, kunststoffbeschichtetes Verpackungsmaterial
Die Erfindung betrifft ein heisssiegelfähiges, kunststoffbeschichtetes Verpackungsmaterial mit hoher
Luftdurchlässigkeit.
Kunststoffbeschichtete Papiere, Kartons, Pappen oder Wellpappen, die heissgesiegelt werden können, sind bekannt. Diese Materialien verfolgen den Zweck, einerseits das zu verpackende Gut möglichst luftdicht zu verschliessen, um eventuell störende Einflüsse der Atmosphäre auszuschalten, und anderseits das Aroma des Verpackungsgutes nicht nach aussen treten zu lassen. Für bestimmte Zwecke wird jedoch ein Verpackungsmaterial benötigt, das eine hohe Luftdurchlässigkeit besitzen soll, ausserdem Heisssiegelnähte hoher mechanischer Festigkeit ergeben und darüber hinaus preiswert in den Materialien und der Herstellung sein soll.
Besondere Bedeutung kommen derartigen Verpackungsmaterialien in dem Fall zu, wenn es sich darum handelt, den Austausch gasförmiger, gelöster oder suspendierter Substanzen zwischen dem Verpackungsraum und der äusseren Umgebung zu ermöglichen, ohne dabei das Verpackungsmaterial zu beschädigen und ohne besondere Verschlüsse anzubringen. Als Beispiel für diese Verwendungszwecke seien genannt Verpackungsbeutel oder Säcke, die ein Trockenmittel oder Duftkräuter enthalten, Filterbeutel, d. h. Beutel oder Säcke, die eine extraktionsfähige Substanz, wie Kaffee, Tee, Drogen, Kräuter od. dgl. enthalten, sowie auch Verpackungsunterlagen bei sogenannten Haut- oder Konturenpackungen.
Für die genannten Zwecke waren die bisherigen heisssiegelfähigen Verpackungsmaterialien noch nicht ausreichend. Die Schwierigkeit bestand einmal darin, das Trägermaterial und/oder die Kunststoffbeschichtung so porös zu halten, dass sie eine ausreichende hohe Luftdurchlässigkeit besitzen. Diese Schwierigkeiten hat man bereits dadurch zu beheben versucht, dass man Verpackungsunterlagen oder auch Beutel mit kleinen Löchern versah, wie sie beispielsweise bei einer Nadelung entstehen. Wenn anderseits Unterlagen aus Papier, Karton oder Pappe bereits weitgehend luftdurchlässig gearbeitet waren, zur Beschichtung aber Kunststoffe verwendet wurden, die nur sehr geringe Luftdurchlässigkeit besassen, hat man die Kunststoffbeschichtung sehr dünn ausgeführt.
Dies hatte aber Schwierigkeiten bei der Bildung einer genügend festen Siegelnaht zur Folge, so dass in diesen Fällen die Siegelstellen besonders präpariert werden mussten, beispielsweise durch Auftragen einer zusätzlichen Kunststoffschicht an den Siegelstellen. Dies ist jedoch umständlich, weil es zumindest einen weiteren Arbeitsgang erforderlich macht.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein heisssiegelfähiges, kunststoffbeschichtetes Verpackungsmaterial mit hoher Luftdurchlässigkeit auf Papier-, Karton-, Pappe- oder Wellpappbasis, wobei die Kunststoffbeschichtung einen Weichmacher enthalten kann. Die geschilderten Schwierigkeiten werden dadurch ausgeschaltet, dass die Beschichtung aus einem Gemisch aus Polyvinylchlorid und einem Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylpropionat oder aus Polyolefinen verschiedener Molekulargewichte besteht mit gegebenenfalls einem bei Raumtemperatur festen Weichmacher, z. B. Di- (cyclohexyl)-phtha-
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lat, wobei ein Kunststoff einen um mindestens 400C niedrigeren Erweichungspunkt besitzt als der andere und dieser im Gemisch in einer Menge von vorzugsweise 70 bis 85% vorliegt.
Als Weichmacher eignen sich alle festen Weichmacher, vorzugsweise die Ester der Phthalsäure,
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Vorzugsweise beträgt der Weichmachergehalt 200/0.
Verfahren zum Aufbringen der Kunststoffe auf die faserhaltigen Materialien sind an sich bekannt.
Zur Gewinnung der erfindungsgemässen Verpackungsmaterialien eignet sich besonders die Beschichtung aus wässerigen Dispersionen, z. B, auf einer Luftbürstenstreichanlage, mit anschliessender Trocknung mittels Heissluft oder Infrarot. Der feste Weichmacher wird in fein gemahlener Form oder in Wasser und/oder einer organischen Flüssigkeit suspendierter Form der wässerigen Kunststoffdispersion zugefügt.
Die Verwendung der festen Weichmacher bringt den Vorteil mit sich, dass die Siegeltemperatur noch weiter herabgedrückt werden kann, ohne dass die Kunststoffe blocken. Es wurde nämlich gefunden, dass das erfindungsgemässe Verpackungsmaterial bei Temperaturen um 100OC oder sogar darunter, gesiegelt werden kann. Im allgemeinen lässt sich sagen, dass die Siegeltemperatur der Kunststoffbeschichtung um 30 bis 600C herabgesetzt wird. Dadurch entsteht nochkein plastischer Zustand der Kunststoffe.
Die erfindungsgemässen Verpackungsmaterialien besitzen eine sehr hohe Luftdurchlässigkeit. Dar- über hinaus weisen die erfindungsgemässen Verpackungsmaterialien auch eine sehr gute Siegelfähigkeit auf, wobei noch hervorzuheben ist, dass die Siegeltemperatur niedrig gehalten werden kann. Von besonderem Vorteil ist ferner die Möglichkeit, die Kunststoffbeschichtung einzufärben, d. h. in der Kunststoffschicht Farbpigmente oder Farbstoffe in Lösung einzubringen. Dabei hat sich herausgestellt, dass die Farbstoffe die ursprüngliche Luftdurchlässigkeit des Materials belassen und die faserhaltige Unterlage gleichmässig abdecken, so dass keine Wolken-oder Schattenbildung zu verzeichnen ist. Dadurch ist es
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findet das Verpackungsmaterial bei der Verpackung von Sämereien, Blumenzwiebeln od. dgl.
Es ist an sich bekannt, thermoplastische Kunststoffe mit festen Weichmachern zur Herstellung von Heissklebebeschichtungen zu versetzen. Zu diesem Zweck müssen jedoch 40 bis 601o Weichmacher in den Kunststoff eingearbeitet werden. Dabei enthält man jedoch eine Filmbildung, die praktisch luftundurchlässig ist. Es war daher nicht vorauszusehen, dass durch einen geringen Zusatz der festen Weichmacher zu den an sich bekannten Kunststoffen eine Beschichtung auf Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe erzielt wird, deren Luftdurchlässigkeit etwa 801a des unbeschichteten Materials beträgt. Darüber hinaus war es auch überraschend, dass man eine sehr niedrige Siegeltemperatur zur Verschweissung der Beschichtungskomponenten anwenden muss, um eine haltbare Verbindung zu schaffen.
Des weiteren war nicht vorauszusehen, dass trotz der erzielbaren niedrigen Heisssiegeltemperatur kein Blocken der Kunststoffbeschichtung eintritt. Aus diesem Grunde ist das erfindungsgemässe Verpackungsmaterial besonders geeignet zum Einsiegeln temperaturempfindlicher Güter.
Es ist zwar bekannt, dass man Kunststoffe verschiedener Erweichungspunkte miteinander vermischen kann ; jedoch tat man dies zum Zwecke der Vermeidung des Blockens bei Kunststoffen mit niedrigem Erweichungspunkt. Es konnte aus dieser bekannten Tatsache nicht geschlossen werden, dass derartige Kunststoffgemische, wenn sie in Form beispielsweise von Lösungen oder Dispersionen auf eine faserhaltige Unterlage aufgebracht werden, diesem Erzeugnis unter gleichzeitiger Belassung der Heisssiegelfähigkeit eine hohe Luftdurchlässigkeit verleihen.
Bei den erfindungsgemäss verwendeten Kunststoffgemischen mit unterschiedlichem Erweichungspunkt hat es sich als besonders zweckmässig herausgestellt, den Anteil der Komponente mit dem höhe-
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nis weist den überraschenden Vorteil auf, dass bei der Heisssiegelung niedrige Temperaturen verwendet werden können ; die Siegeltemperatur liegt praktisch in der Nähe des Erweichungspunktes der in geringerer Menge zugesetzten Kunststoffkomponente.
Als Kunststoffkomponenten kommen für die Erfindung diejenigen in Betracht, die in Mischung miteinander verträglich sind und sich weder in Lösung oder Dispersion noch nach dem Aufbringen auf die faserhaltige Unterlage und/oder bei der gewählten Siegeltemperatur entmischen.
Das Auftragsgewicht der Kunststoffe soll mindestens 5 g/m2, vorzugsweise 10 bis 30 g/m bei Pa-
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pieren, Kartons und Pappen im Flächengewicht zwischen 40 und 1000 g/m2, vorzugsweise 50 bis 600 g/m2 betragen.
Im nachstehenden soll an Hand von Beispielen der Erfindungsgegenstand näher erläutert werden und gleichzeitig Vergleichsversuche die Überlegenheit schildern.
Beispiele : l. Ein ungebleichtes Kraftpapier von 70 g/m2 Flächengewicht und einer Luftdurchlässigkeit von 330 cm3 Imin X 10 cm2 wird mit einer wässerigen Dispersion beschichtet, die aus einem Gemisch von 30 Teilen eines Mischpolymerisates auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat mit einem Erweichungspunkt (Ep) 600C und 70 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep 1300C besteht. Man trägt 15 g/m2 Kunststoff (trocken gerechnet) auf und erhält ein beschichtetes Papier, das sich bei 1200C
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gegen Schicht einwandfreibesitzt.
Wird eine analoge Beschichtung mit 100 Teilen des Mischpolymerisates vom Ep 600C durchgeführt, so liegt die Luftdurchlässigkeit des fertigen Materials bei nur 50 cm/min x 10 cm 2. Führt man anderseits die Beschichtung mit 100 Teilen des Polyvinylchlorids vom Ep 1300C aus, weist das Produkt zwar eine etwas bessere Luftdurchlässigkeit auf, jedoch liegt hiebei die minimale Temperatur für die Heisssiegelung über 1600C.
2. Ein 400 g/m2 -Duplexkarton mit einer Luftdurchlässigkeit von 50 cm/min x 10 cm2 wird mit einer wässerigen Dispersion beschichtet, die aus einem Gemisch von 20 Teilen eines Mischpolymerisates auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat vom Ep 600c und 80 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep 1300C besteht.
Man trägt 30 g/m2 Kunststoff (trocken gerechnet) auf und erhält einen beschichteten Karton der sich bei 1300C mit einer Hart-PVC-Folie (Heizung von der Kartonseite her) ver-
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lässigkeit von nur 8 cm3/min x 10 cm ?, während man bei einer Beschichtung aus 100 Teilen Polyvinylchlorid vom Ep 1300C eine zwar etwas bessere Luftdurchlässigkeit gegenüber der 100obigen Beschichtung mit dem Mischpolymerisat misst, jedoch eine Siegeltemperatur von über 1700C benötigt.
3. Ein 350 g/m2 Chromersatzkarton mit einer Luftdurchlässigkeit von 110 cm3 Imin X 10 cm2 wird mit einer wässerigen Dispersion beschichtet, die aus 25 Teilen eines Misch-Polymerisates auf Basis von Polyvinylchlorid und Vinylpropionat mit Ep 600C und 75 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep 130 C besteht und mit 2 Teilen organischen Pigmentfarbstoff und 2 Teilen Kaolin abgemischt ist. Man trägt 15 g/m2 auf und erhält ein einheitlich gefärbtes Material mit einer Luftdurchlässigkeit von 80 cm3/min x 10 cm2, das sich bei einer Temperatur von 1200C gegen eine Hartpolyvinylchlorid-Folie siegeln lässt.
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