CH683836A5

CH683836A5 - Beutelverpackung.

Info

Publication number: CH683836A5
Application number: CH2856/91A
Authority: CH
Inventors: Hans Schindler; Andreas Christel
Original assignee: Alusuisse Lonza Services Ag
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1994-05-31
Also published as: EP0537109A2; CA2078709A1; EP0537109A3

Description

1

CH 683 836 A5

2

Beschreibung

Vorliegende Erfindung betrifft eine Beutelverpak-kung für durch Mikrowellenbehandlung erwärmbare Füllgüter, umfassend einen Mantelteil oder Mantelteil und Bodenteil, aus flexibler Kunststoff-Folie, wobei Vor- und Rückseite des Mantelteils oder des Mantelteils und des Bodenteils durch Siegelnähte trennfest miteinander verbunden sind.

Aus der DE-OS 1 786 019 sind Beutel und insbesondere Standbeutel aus thermoplastischem Kunststoff oder Verbundmaterial bekannt, bestehend aus zwei Seitenwänden mit eingefaltetem Boden oder zwei getrennten Seitenwänden und einer dritten vorgefalteten Bodenfolie, wobei das Volumen einengende Haftschweissungen oder Haftklebungen angebracht sind, die sich bei starkem Druckanstieg lösen, so dass Spannungsspitzen durch Volumenzunahme an diesen Stellen gedämpft werden.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Beutelverpackung zu schaffen, die beispielsweise sterilisierbar ist und deren Inhalt später durch Mikrowellenbehandlung wiedererwärmt werden kann, wobei die bei der Erwärmung des Inhaltes, insbesondere durch Dampfbildung, eintretende Volumenerweiterung und ein übermässiger Druckaufbau durch eine selbsttätige Überdruckentlastung an vorbestimmter Stelle an die Umgebungsatmosphäre, bis auf den Umgebungsdruck, verhindert wird und schliesslich ein leichtes Öffnen der Beutelverpackung zur Entnahme des Füllgutes ermöglicht wird.

Die bis anhin vorgeschlagene Lösung zur Druckentlastung konnte die vorliegende Aufgabe nicht lösen. Die Lösung der Aufgabe wurde erfindungsge-mäss dadurch erreicht, dass das Mantelteil aus einer Kunststoff-Folie gebildet ist, die innenseitig eine Aufreissschicht (Peelschicht) enthält und die Beutelverpackung im Bereich des oberen Abschlusses des Mantelteils eine Entnahmeöffnung aufweist, die durch eine leicht aufreissbare Beutelkopfnaht verschlossen ist, und der Beutel im Bereich des oberen Abschlusses eine selbsttätige Überdruckentlastung aufweist.

Die beschriebene Aufreissschicht kann synonym auch als Peelschicht oder Abschälschicht bezeichnet werden.

In einer ersten zweckmässigen Ausführungsform der Beutelverpackung stellt die selbsttätige Überdruckentlastung eine Aufreisshilfe an der Beutelkopfnaht dar.

In einer zweiten zweckmässigen Ausführungsform der Beutelverpackung ist die selbsttätige Überdruckentlastung innerhalb des Bereiches des Beutelinnenraumes in Form einer aufreissbar umsiegelten Öffnung angeordnet.

Bevorzugt ist die aufreissbar umsiegelte Öffnung innerhalb des Bereiches des Beutelinnenraumes und in unmittelbarer Nähe der Kopfbeutelnaht angeordnet.

Vorliegende Erfindung betrifft Beutelverpackungen, wobei die Beutel beispielsweise aus einer im wesentlichen mittig gefalteten und seitlich über Nähte verbundenen Kunststoff-Folie aufgebaut sein können.

Andere beispielhafte Ausführungsformen sind die

Verbindung von zwei Kunststoff-Folien über zwei seitliche und eine Bodennaht oder die Verbindung von zwei Beutelwänden und einem, gegebenenfalls z.B. V- oder W-förmig gefaltetem Boden, aus Kunststoff-Folien mittels randständigen Nähten.

Weitere Ausführungsformen sind z.B. Beutel, aufgebaut aus zwei Beutelwänden und zwischen den Beutelwänden eingefügte, randständig verbundene seitliche Einsätze, und gegebenenfalls einem eingefügten Boden. Sowohl die Einsätze als auch der Boden können aus einer flachen oder z.B. V- oder W-förmig gefalteten Kunststoff-Folie bestehen.

Bevorzugt sind Beutel, hergestellt aus einer Kunststoff-Folie, die mittig gefaltet und mittig mit einer nach innen gerichteten V-förmigen Falte versehen ist. Die V-förmige Falte stellt dann den Boden dar. Die nach innen gerichtete V-förmige Falte ragt in der Regel 1/20 bis 1/3, vorzugsweise 1/10 bis 1/5 in den Beutel hinein.

Statt der V-förmigen Faltung kann z.B. auch eine W-förmige Faltung sinngemäss Anwendung finden.

Randständige Nähte verbinden zweckmässig Vorder- und Rückseite des Mantelteils und die Schenkel einer nach innen gerichteten V-förmigen Boden-Falte, ebenfalls seitenrandständig, trennfest untereinander. Damit wird erreicht, dass z.B. beim Befüllen eines solchen Beutels oder bei einem Druckaufbau in einem solchen verschlossenen Beutel, nur der mittlere Teil der V-förmigen Falte sich öffnen kann. Dabei bildet sich ein Standbeutel aus.

Vorliegende Erfindung bezieht sich bevorzugt auf Standbeutel oder standfähige Beutelverpackungen. Nicht standfähigen Beutelverpackungen können auch mittels einer geeigneten Vorrichtung, wie einem Halter, einem Fussteil und dergleichen Standeigenschaften verliehen werden.

Für den Mantelteil und den Bodenteil werden Kunststoff-Folien verwendet, wobei für den Mantelteil und gegebenenfalls das Bodenteil Kunststoff-Fo-lien mit einer nach der Beutelinnenseite zu liegen kommenden Aufreissschicht (Peelschicht) Anwendung finden.

Geeignete Kunststoff-Folien können ein- oder mehrschichtig sein und in letzterem Falle Laminate oder Folienverbunde darstellen. Zweckmässig enthalten die Kunststoff-Folien eine Sperrschicht gegen Gase und Dämpfe.

Die Kunststoff-Folien können beispielsweise aus Kunststoffen auf Olefin-Basis, auf Ester-Basis, auf Polyamid-Basis, auf Vinylhalogenid-Basis oder Gemischen davon bestehen oder diese Kunststoffe enthalten.

Beispiele für Thermoplaste auf Olefin-Basis sind Polyolefine, z.B. wie Polyethylen, wie Polyethylen hoher Dichte (HDPE, Dichte grösser als 0,944 g/cm3), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE, Dichte 0,926-0,940 g/cm3), lineares Polyethylen mittlerer Dichte (LMDPE, Dichte 0,926-0,940 gl cm3), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE, Dichte 0,910-0,925 g/cm3) und lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE, Dichte 0,916-0,925 g/cm3), Polypropylen, Poly-1-buten, Poly-3-methylbuten, Poly-4-methylpenten und Copolymere oder Coex-trudate davon, wie z.B. von Polyethylen mit Vinyl-acetat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylestern,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 683 836 A5

4

Tetrafluorethylen oder Polypropylen, sowie statistische Copolymere, Block-Copolymere oder Olefin-polymer-Elastomer-Mischungen.

Thermoplaste auf Ester-Basis sind beispielsweise Polyalkylenterephthalate oder Polyalkylenisophthala-te mit Alkylengruppen oder -resten mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Alkylengruppen mit 2 bis 10 C-Atomen, die wenigstens durch ein -0- unterbrochen sind, wie z.B. Polyethylenterephthalat, Po-lypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat (Po-lytetramethylenterephthalat), Polydecamethylentere-phthalat, Poly-1,4-cyclohexyldimethylolterephthalat oder Polyethylen-2,6-naphthalen-dicarboxylat oder Polyalkylenterephthalat- und Polyalkylenisophthalat-Mischpolymere, wobei der Anteil an Isophthalat z.B. 1 bis 10 Mol-% beträgt, Mischpolymere und Terpo-lymere, sowie Blockpolymere und gepfropfte Modifikationen oben genannter Stoffe.

Zweckmässige Thermoplaste auf Ester-Basis sind Polylalkylenterephthalate mit Alkylengruppen oder -resten mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und Polylalkylenterephthalate mit Alkylengruppen oder -resten mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, die durch ein oder zwei -0- unterbrochen sind.

Bevorzugte Thermoplaste auf Ester-Basis sind Polylalkylenterephthalate mit Alkylengruppen oder -resten mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und ganz besonders bevorzugt sind Polyethylenterephthalate.

Zu den Thermoplasten auf Amid-Basis gehören beispielsweise Polyamid 6, eine Homopolymerisat aus e-Caprolactam (Polycaprolactan); Polyamid 11, ein Polykondensat aus 11-Aminoundecansäure (Poly-11-aminoundecanamid); Polyamid 12, ein Homopolymerisat aus co-Laurinlactam (Polylaurin-lactam); Polyamid 6,6, ein Homopolykondensat aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure (Polyhexame-thylenadipamid); Polyamid 6,10, ein Homopolykondensat aus Hexamethylendiamin und Sebacinsäure (Polyhexamthylensebacamid); Polyamid 6,12 ein Homopolykondensat aus Hexamethylendiamin und Dodecandisäure (Polyhexamethylendodecanamid) oder Polyamid 6-3-T, ein Homopolykondensat aus Trimethylhexamethylendiamin und Terephthalsäure (Polytrimethylhexamthylenterephthalamid), sowie Gemische davon.

Eine nicht abschliessende Aufzählung von Kunststoffen auf Vinylhalogenid-Basis beinhaltet beispielsweise die Polymere des Vinylchlorids und Vinylkunststoffe enthaltend Vinylchlorideinheiten in deren Struktur, z.B. Copolymere des Vinylchlorids mit Vinylestern von alphalischen Säuren, insbesondere von Vinylacetat; Copolymere von Vinylchlorid mit Estern der Acryl- und Methacrylsäure und mit Acrylonitril; Copolymere von Vinylchlorid mit Dien-Verbindungen und ungesättigten Dicarboxylsäuren oder deren Anhydride, wie Copolymere des Vinylchlorids mit Diethylmaleat, Diethylfumarat oder Maleinanhydrid; nachchlorierte Polymere und Copolymere des Vinylchlorids; Copolymere des Vinylchlorids und Vinylidenchlorids mit ungesättigten Aldehyden, Ketonen und anderen, wie Acrolein, Cro-tonaldehyd, Vinylmethylketon, Vinylmethylether, Vinylisobuylether usw.; Polymere des Vinylidenchlo-rides und Copolymere desselben mit Vinylchlorid und anderen polymerisierbaren Verbindungen; Polymere des Vinylchloracetates und Dichlorvinylethers, chlorierte Polymere des Vinylacetates, chlorierte polymerische Ester der Acryl- und alphasubstituierten Acrylsäuren; Polymere von chlorierten Styrolen, z.B. Dichlorstyrol, chlorierter Gummi, chlorierte Polymere des Chlorbutadiens und deren Copolymere mit Vinylchlorid; Gummihydrochloride und chlorierte Gummihydrochloride; sowie Mischungen genannten Polymere untereinander oder mit anderen polymerisierbaren Verbindungen und ferner die entsprechenden Bromide und Fluoride.

Bei den Kunststoff-Folien, Laminaten oder Folienverbunden kann bevorzugt auch eine Sperrschicht gegen Gase und Dämpfe vorgesehen werden. Geeignet sind z.B. keramische Sperrschichten, sowie Kunststoffsperrschichten.

Deshalb betrifft vorliegende Erfindung auch Beutelverpackungen deren Kunststoff-Folie des Mantelteils oder des Mantelteils und des Bodenteils oder des Bodenteils eine Sperrschicht gegen Gase und Dämpfe enthält.

Keramische Sperrschichten enthalten beispielsweise Oxide aus der Reihe der Siliciumoxide, der Aluminiumoxide, der Eisenoxide, der Nickeloxide, der Chromoxide oder der Bleioxide oder Gemische davon. Als keramische Sperrschichten sind die Siliciumoxide oder Aluminiumoxide zweckmässig. Die Siliciumoxide können die Formel SiOx, wobei x bevorzugt eine Zahl von 1 bis 2, besonders bevorzugt von 1,1 bis 1,9 und insbesondere von 1,2 bis 1,7 darstellt, aufweisen. Die Aluminiumoxide können die Formel AlyOz, wobei y/z z.B. eine Zahl von 0,2 bis 1,5 und bevorzugt von 0,65 bis 0,85 darstellt, aufweisen.

Die keramischen Sperrschichten werden beispielsweise durch eine Vakuumdünnschichttechnik, zweckmässig auf der Basis von Elektronenstrahlver-dampfen oder Widerstandsheizen oder induktivem Heizen aus Tiegeln, auf ein Substrat, wie z.B. auf eine Kunststoffschicht oder Kunststoff-Folie, wie vorgenannt, aufgebracht. Bevorzugt ist das Elektro-nenstrahlverdampfen. Die beschriebenen Verfahren können reaktiv und/oder mit lonenunterstützung gefahren werden. Die keramische Schicht kann eine Dicke von beispielsweise 5 bis 500 nm aufweisen.

Kunststoffsperrschichten können beispielsweise aus Polymeren die besonders gas- und wasser-dampfdicht sind, bestehen oder diese enthalten. Besonders günstig verhalten sich z.B. Schichten oder Folien auf Basis von Polyvinylidenchloriden, Polyolefinen, Polyvinylchloriden, Acrylnitril-Copoly-meren, Polyethylenterephthalaten oder biaxial gestreckten Polyethylenterephthalaten.

Besonders bevorzugt sind Beutelverpackungen nach vorliegender Erfindung, deren Sperrschicht eine keramische Schicht ist.

Die Dicke der einschichtigen Kunststoff-Folien oder der einzelnen Kunststoff-Folien in Folienverbunden oder Laminaten kann beispielsweise bei 8 bis 2000 (im, bevorzugt bei 10 bis 600 um und insbesondere bei 10 bis 80 um liegen.

Folienverbunde oder Laminate können die an sich bekannten Schichtaufbauten aufweisen, wie z.B. enthaltend wenigstens zwei Kunststoffschichten oder enthaltend wenigstens eine cellulosehaltige

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 683 836 A5

6

Schicht, wie Papier, Karton, Vliese und wenigstens eine Kunststoffschicht.

Bei allen Ausführungsarten kann zumindest aussen wenigstens eine bedruckte, konterbedruckte oder eingefärbte Schicht eines Materials, wie z.B. eine Kunststoff-Folie, vorgesehen sein.

Wenigstens eine der Schichten kann isolierend sein, und aus geschlossenzelligem Kunststoffschaum, wie z.B. aus Styropor oder anderen Materialien, wie z.B. Kreppapier o.ä. bestehen.

Die verschiedenen Schichten, wie z.B. die Kunst-stoff-Folien oder -Schichten oder Verbünde untereinander und die Kunststoff-Folien oder -Schichten, enthaltend keramische Sperrschichten, können mit Kaschierklebern und/oder Haftvermittlern miteinander verbunden werden.

Geeignete Haftvermittler sind beispielsweise Vinylchlorid-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylace-tat-Copolymerisate, polymerisierbare Polyester, Vinylpyridin-Polymerisate, Vinylpyridin-Polymerisate in Kombination mit Epoxidharzen, Butadien-Acrylni-tril-Methacrylsäure-Copolymerisate, Phenolharze, Kautschukderivate, Acrylharze, Acrylharze mit Phenol bzw. Epoxidharzen, oder siliciumorganische Verbindungen, wie Organosilane.

Bevorzugt werden EAA (Ethylenacrylsäure) oder modifizierte Polyolefine, wie z.B. modifizierte Po-lypropylene.

Ein bevorzugtes modifiziertes Polypropylen ist ein Addukt aus Maleinsäureanhydrid und einem Ethylen-Propylen-Copolymer. Ganz besonders bevorzugt werden Dispersionen von modifizierten Po-lyolefinen. Ein Beispiel einer Dispersion eines modifizierten Polypropylens ist Morprime (Markenname der Firma Morton Chemical Divison of Norton Norwich Products, Inc.).

Weitere geeignete Haftvermittler sind Klebstoffe wie Nitrilkautschuk-Phenolharze, Epoxide, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, urethanmodifizierte Acryle, Po-lyester-co-Polyamide, Heissschmelzpolyester, mit Heissschmelzpolyester vernetzte Polyisocyanate, polyisobutylenmodifizierte Styrol-Butadien-Kautschu-ke, Urethane, Ethylen-Acrylsäure-Mischpolymere und Ethylenvinylacetat-Mischpolymere.

Werden beispielsweise zwischen den Kunststoffschichten Kaschierkleber angewendet, so können die Kaschierkleber lösungsmittelhaltig oder lösungsmittelfrei und auch wasserhaltig sein. Beispiele sind lösungsmittelhaltige oder wässrige Acrylatkleber oder lösungsmittelfreie Polyurethan-Kleber.

Bevorzugt werden Kaschierkleber auf Polyurethan-Basis.

Die Mantelteile unter sich und gegebenenfalls mit dem Bodenteil werden z.B. durch Siegelnähte trennfest miteinander verbunden. Die Kunststoff-Fo-lien weisen eine Aufreissschicht auf der zur Innenseite des Beutels zu liegen kommenden Oberfläche der Kunststoff-Folie auf.

Die Aufreissschicht kann sich über die gesamte Fläche der Kunststoff-Folie erstrecken oder nur partiell, im Bereich der vorzunehmenden Siegelungen, vorhanden oder aufgetragen sein.

Die Aufreissschicht kann auf der Kunststoff-Folie in Folienform oder in Schichtform, z.B. beidseitig und zweckmässig auf der zur Innenseite des Beutels zu liegen kommenden Oberfläche der Kunst-stoff-Folie angeordnet sein.

Aufreissschichten sind an sich bekannt und können beispielsweise aus Polyolefinen oder Polyole-fingemischen, gegebenenfalls mit einem Füllstoff versetzt, sein oder solche Stoffe enthalten. Geeignete Polyolefine sind beispielsweise LLDPE, LDPE, MDPE, HDPE, Polypropylen, cast Polypropylen (cPP), modifiziertes Polypropylen oder Polypropy-lencopolymere, wie Ethylen-Propylen-Copolymere oder Polyethylenterephthalat etc.

Andere Beispiele von Aufreissschichten sind solche enthaltend oder bestehend aus einem lonomer-harz, insbesondere mit etwa 10% Säuregehalt und einem hohen Mass an ionischer Vernetzung; Ethy-len-Acrylsäure-Copolymere; EthylenA/inylacetat-Co-polymere; säuremodifizierte EVA-Copolymere oder EVA.

Wieder andere Beispiele von Aufreissschichten sind Mischungen aus Polypropylen und Hochdruck-polyethylen, Mischungen aus Polypropylen und Po-lyolefin-Kautschuken.

Besonders bevorzugt sind modifizierte Polyester oder glykolmodifizierte Polyester oder Copolyester von aromatischen Poiycarboxylverbindungen, Ethy-lenglykol und einem zusätzlichen Glykol. Dabei sind die aromatischen Poiycarboxylverbindungen z.B. aromatische Dicarboxylsäuren, wie Terephthalsäure. Die zusätzlichen Glykole können 3 bis 20 C-Atome aufweisen und sind z.B. Propandiole, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol oder 1,4-Cyclohexandimetha-nol.

Bevorzugt ist beispielsweise eine Aufreissschicht, enthaltend 40 bis 97 Gew.-% wenigstens eines Co-polyesters und 3 bis 60 Gew.-% wenigstens eines thermoplastischen Polymeren auf Acetal-, Acryl-, Amid-, Carbonat-, Ester-, Olefin-, Styrol- oder Vinyl-basis. Der Copolyester ist zweckmässig siegelbar.

Geeignete Copolyester für derartige Aufreissschichten sind Copolyester einer aromatischen oder aliphatischen Polycarboxylverbindung, Ethylengly-kol und/oder einem weiteren Glykol oder Polyglykol. Die aromatischen Poiycarboxylverbindungen sind zweckmässig aromatische Dicarboxylsäuren. Die aliphatischen Poiycarboxylverbindungen sind zweckmässig aliphatische Dicarboxylsäuren.

Neben der im Copolyester hauptsächlich vorliegenden Polycarboxylsäure, zweckmässig eine aromatische Bicarboxylsäure und vorzugsweise Terephthalsäure, kann der Copolyester andere Po-lycarboxyisäuren zur Modifikation enthalten. Der Anteil der anderen Polycarboxylsäure zur Modifikation des Copolyesters kann beispielsweise bis zu 30 Mol-% betragen. Es können mehrere aliphatische, alicylische oder aromatische Dicarboxylsäuren mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalen-dicarboxylsäure, eis- oder trans-1,4-Cyclohexandica-rboxylsäure, 1,2- oder 1,3-Cyclohexandicarboxylsäu-re, Monochloterephthalsäure, wie 2-Chlorterephthal-säure, Dichlorterephthalsäure, wie 2,5-Dichlotereph-thalsäure, Methylterephthalsäure, Dimethyltereph-thalsäure, Tetrahydrophthalsäure, 4,4-Diphenyldi-carboxylsäure, Trans-4,4-stilbendicaroboxylsäure,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 683 836 A5

8

Adipinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Korksäure, Sebacinsäure, oder Dodecandicarboxylsäure angewendet werden. Zur Herstellung der Copolyester kann sowohl von der Säure-Verbindung, als von einem Ester oder einem anderen reaktiven Derivat ausgegegangen werden.

Der Copolyester enthält als Glykol- oder Diol-An-teil 5 bis 97 Mol-% Ethylenglykolreste und 3 bis 95 Mol-% Reste wenigstens eines zusätzlichen Gly-kols. Zusätzliche Glykole sind beispielsweise aliphatische und cycloaliphatische Glykole mit 3 bis 20 C-Atomen, wie die aliphatischen Glykole 1,2- oder 1,3-Propandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol,1,4-Bu-tandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol oder die cycloaliphatischen Glykole 1,3- oder 1,4-Cyclohexandimethanol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandi-ol, 2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutandiol und ferner Diethylenglykol oder weitere geeignete Diole, sowie Oligomere genannter Diole.

Der bevorzugte Copolyester für vorliegende Aufreissschichten enthält eine aromatische Polycar-boxylverbindung und insbesondere Terephthalsäure oder Derivate davon und das zusätzliche Glykol ist insbesondere 1,4-Cyclohexandimethanol. Ganz bevorzugte Copolyester sind glykol-modfizierte Polyester, die der Fachwelt beispielsweise als PETG geläufig sind.

Besonders geeignete Copolyester sind beispielsweise die kommerziell erhältlichen Produkte «Koda-bond 5116» der Eastman Kodak Co. oder «SELAR PT 8307» der Firma Du Pont.

Beispiele von thermoplastischen Polymeren, welche mit dem oder den Copolyestern in der Aufreissschicht enthalten sind, können auf Acetal-, Acryl-, Amid-, Carbonat-, Ester-, Olefin-, Styrol-, oder Vinylbasis beruhen.

Bevorzugt werden als thermoplastische Polymere, die mit dem oder den Copolyestern in der Aufreissschicht enthalten sind, die Polyolefine und dabei insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, ferner säure- oder alkoholmodifizierte Copolymere, wie Ethylenacrylsäure (EAA) oder Ethylenvinylalko-hol-Copolymere, nicht siegelbare Polyester, insbesondere nicht siegelbare Polyethylenterephthalate, Polyamide, Kautschukelastomere, beispielsweise auf Basis von Ethylen-Propylen-Dienelastomere und Polycarbonate, insbesondere auf Basis von Bisphenol A und Phosgen. Ganz besonders bevorzugt als thermoplastische Polymere, die mit dem oder den Copolyestern in der Aufreissschicht enthalten sind, werden Polyethylene und insbesondere LDPE angewendet.

Bevorzugt ist eine Aufreissschicht, enthaltend 75 bis 90 Gew.-% wenigstens eines Copolyesters und 10 bis 25 Gew.-% wenigstens eines thermoplastischen Polymers.

Die Aufreissschichten können beispielsweise auch 3 bis 20 Gew.-% eines Füllstoffes enthalten.

Solche Füllstoffe an sich sind bekannt und es können beispielhaft organische Füllstoffe und/oder Mineralfüllstoffe mit kleiner Partikelgrösse, wie Kreide, Talk, Quarz, Wollastonit, Feldspat, calcinerter Kaolinitton und dergleichen genannt werden. Andere Füllstoffe sind z.B. Titandioxid oder andere farb-gebende Pigmente.

Die Aufreissschicht, wie auch die Kunststoffolien kann an sich bekannte, die Eigenschaften verbessernde Materialien, wie Verstärkungsmittel, Plastifi-zierungsmittel, Gleitmittel, Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Stabilisatoren und andere Polymermo-difikatoren enthalten.

Gegebenenfalls kann die Kunststoff-Folie enthaltend einseitig eine Aufreissschicht anderseitig eine Siegelschicht, eine eingefärbte, bedruckte oder konterbedruckte Kunststoff-Folie oder eine cellulosehal-tige Schicht, wie Papier, Karton, Faservlies, aufweisen oder die Kunststoff-Folie kann beidseitig eine Aufreissschicht aufweisen.

Bevorzugte Kunststoff-Folien für den Mantelteil und den Bodenteil können beispielsweise von aussen nach innen aus einer Polyesterschicht, wie einer Polyesterfolie, einer Sperrschicht, wie einer keramischen Schicht, einer weiteren Polyesterschicht, wie einer Polyesterfolie und einer Aufreissschicht, beispielsweise wie vorbeschrieben, aufgebaut sein.

Besonders bevorzugt sind Kunststoff-Folien für Mantelteil und Bodenteil, enthaltend von aussen nach innen eine Polyethylenterephthalat-Folie, eine SiOx-Schicht, wobei x eine Zahl von 1,2-1,7 bedeutet, eine weitere Polyethylenterephthalat-Folie und eine Aufreissschicht, enthaltend, z.B. Polypropylen, cast Polypropylen (cPP), Polypropylen-Copolymeri-sat oder siegelbares Polyethylenterephthalat.

Die Dicke der einzelnen Schichten dieser letzteren Kunststoff-Folie kann beispielsweise für die Po-lyethylenterephthalschichten 10 um bis 50 um, für die keramische Schicht 10 nm bis 100 nm und für die Aufreissschicht 5 um bis 80 um betragen.

In der Praxis sind Kunststoff-Folien beispielsweise enthaltend von aussen nach innen eine Po-lyethylenterephtalat-Folie einer Dicke von 10-15 um, eine SiOx-Schicht, wobei x eine Zahl von 1,2-1,7 bedeutet und die Schichtdicke 10 nm bis 100 nm beträgt, eine weitere Polyethylenterephthalat-Folie einer Schichtdicke von 10 bis 15 um und eine Aufreissschicht in Form einer 40 bis 60 um dicken PP-oder cPP-Folie bevorzugt. Die SiOx-Schicht wird zweckmässig auf der weiteren Polyethylenterephthalat Schicht aufgebracht.

Die Beutelverpackungen nach vorliegender Erfindung werden beispielsweise durch Siegeln, Schweissen, Ultraschallsiegeln oder -schweissen oder Kleben in Form von Nähten an den Mantelteilen und gegebenenfalls dem Bodenteil gefügt. Bevorzugt wird das Siegeln und insbesondere das Wärmekontaktsiegeln. Die Festigkeit der Siegelnähte wird durch die Siegelgeometrie, die Siegeltemperatur, den Siegeldruck und die Siegelzeit beein-flusst. Werden die Nähte mit Ultraschallanwendung ausgeführt, müssen entsprechend die dazu notwendigen Energieparameter eingehalten werden.

Die Beutelverpackungen nach vorliegender Erfindung weisen z.B. trennfest gesiegelte Boden- und Seitennähte auf.

Die Siegelnähte werden bevorzugt derart gesetzt, dass sich ein Standbeutel ergibt. Zu diesem Zwek-ke werden z.B. aus einer Vorder- und einer Rückseite, die durch Falten einer Kunststoff-Folie oder durch Fügen zweier Kunststoff-Folien erhalten werden, die Seitennähte und gegebenenfalls die Bo-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

9

CH 683 836 A5

10

denriähte gesiegelt. Im Bereich des Beutelfussteiles können von oben aussen schräg nach unten innen laufende Siegelnähte gesetzt werden. Dadurch erhöht sich die Eigenstabilität und Standfestigkeit eines Beutels. Weiters werden die seitlichen Siegelnähte beim Übergang vom 2-lagigen auf den 4-lagi-gen Beutelteil (im Bereich des V-förmig gefalteten Bodenteils) entlastet. Diese letztere Ausführungsform ist für Standbeutel bevorzugt.

Die Kopfnaht und die selbsttätige Überdruckentlastung werden wenigstens teilweise leicht aufreissbar gesiegelt und bilden danach wenigstens eine leicht aufreissbare Beutelkopfnaht resp. selbsttätige Überdruckentlastung aus.

Beispielsweise bei der Verpackung von feuchtig-keitshaltigen Füllgütern, wie z.B. aus dem Nahrungsmittelbereich, kann die Beutelverpackung befüllt, verschlossen und gegebenenfalls unter Gegendruck sterilisiert werden. Vor dem Verbrauch oder Verzehr der Füllgüter kann die Beutelverpackung vorzugsweise durch Mikrowellenbehandlung in der Beutelverpackung wiedererwärmt werden. Bei erreichen eines bestimmten Innendruckes, z.B. durch eine Dampfentwicklung, findet über das Auftrennen der selbsttätigen Überdruckentlastung im Bereiche des Beutelkopfes eine Druckentlastung statt. Die selbsttätige Überdruckentlastung kann auch durch eine Aufreisshilfe, beispielsweise durch eine in Form einer nach der Beutelinnenseite gerichteten Aufreissspitze ausgebildeten Siegelnaht zwischen den Mantelteilen erfolgen.

Nach der Druckentlastung und der geforderten Erwärmung des Beutelinhaltes kann die Beutelkopfnaht entlang der leicht aufreissbaren Siegelnaht aufgetrennt werden. Damit wird der Beutel soweit geöffnet, dass der Inhalt leicht entnommen werden kann. Das leichte Auftrennen der Beutelkopfnaht kann durch eine Aufreisshilfe an der Beutelkopfnaht zusätzlich erleichtert werden.

Die Fig. 1 und 1a und 2 erläutern beispielhaft zwei verschiedene Ausführungsformen der erfin-dungsgemässen Beutelverpackungen.

Fig. 1 zeigt die perspektivische Ansicht einer vorgefalteten Kunststoff-Folie (1). Zur Gestaltung eines Bodenteiles ist z.B. eine V-förmige Faltung (2) vorgesehen. Beispielsweise kann statt einer V-förmi-gen eine W-förmige Faltung Anwendung finden. Im Bereiche der V-förmigen Faltung sind die Ausnehmungen (3) angebracht, hier beispielhaft in Rechteckform. Beim Verbinden der Seitennähte, z.B. durch Siegelung, berühren und siegeln die Vorder-und Rückseite im Bereich der schraffierten Flächen (4) und (4a) direkt. Dadurch kann sich bei einer Volumenzunahme des Beutelinhaltes die Naht im Bereiche der V-förmigen Faltung nicht weiten, was zur strukturellen Stabilität des Beutels und zur Ausbildung eines Standbeutels beiträgt.

An der Vorderseite (1b) und der Rückseite (1a) sind beispielhaft Aufreisslaschen (5) vorgesehen. Das Vorhandensein und die Formgestaltung dieser Aufreisslaschen ist freibleibend und richtet sich nach Zweck und Bedürfnis. Anstelle einer Aufreisslasche kann auch ein Tragegriff vorgesehen sein, der gegebenenfalls gleichzeitig als Aufreisslasche dienen kann. Die Aufreisslasche kann auch wenigstens eine Ausnehmung zum Aufhängen der Beutelverpackung aufweisen.

Fig. 1a zeigt eine Seitenansicht einer zu einem Beutel gefügten Kunststoff-Folie und Aufreissstreifen gemäss Fig. 1.

Die obere Begrenzung der V-förmigen Faltung (2) ist durch eine unterbrochene Linie angedeutet, die Ausnehmungen (3) und die Flächen (4) an denen im Bereich der V-förmigen Faltung die Vorder-und Rückseite direkt z.B. durch Siegelung, verbunden sind, werden durch die Schraffierung angedeutet.

Über die Seitennähte (12) werden die Vorder-und Rückseite aus der Kunststoff-Folie (1) trennfest miteinander verbunden. Die Schrägnähte (13) erhöhen die Standfestigkeit des Beutels und entlasten die Seitennähte (12) insbesondere im Bereich der Ausnehmungen (3). Durch die Schrägnähte (13) werden die seitlichen Siegelnähte im Bereich des Überganges vom 2-lagigen zum 4-lagigen (Bereich des V-förmigen Bodens) Beutelteil entlastet. Anstelle der Ausnehmungen 3 können auch Überlappungen oder Laschen vorgesehen werden.

Im Bereich des oberen Endes des Beutels ist zweckmässig eine sich über die ganze Breite des Beutels erstreckende Kopfnaht (14) und insbesondere eine Siegelnaht vorgesehen. Bevorzugt weist die Kopfnaht (14) eine Aufreisshilfe (15), beispielhaft als Aufreissspitze gestaltet, auf. Die Aufreisshilfe soll derart ausgebildet sein, dass deren Wirkung durch einen Druckanstieg im Beutel nicht zur Entfaltung gelangt, d.h. bei einem Druckanstieg im geschlossenen Beutel soll keine selbständige Überdruckentlastung durch eine Teilöffnung der Kopfnaht (14), insbesondere im Bereich der Aufreisshilfe (15), erfolgen. Deshalb ist es zweckmässig, beispielsweise eine Anreissspitze mit nach oben gerichteter Spitze vorzusehen. Der Druckaufbau erfolgt in der Regel durch das Erwärmen des Füllgutes z.B. durch Mikrowellenbehandlung im geschlossenen Beutel, wobei sich z.B. Wasserdampf entwickelt. Die Seitennähte (12) stehen bevorzugt leicht über der quer dazu angeordneten Kopfnaht (14). Dadurch wird die Gefahr des Weiterreissens der Kopfnaht in die Seitennaht vermindert.

Die selbsttätige Überdruckentlastung (6) kann beispielsweise wenigstens eine Ausnehmung (8) in wenigstens einer der Mantelflächen sein, wobei die Ausnehmung (8) vollständig durch eine Siegelnaht (7), welche die Vorder- und Rückseite (16) des Mantelteils miteinander dicht verbindet, umgeben ist. Bevorzugt ist je eine Ausnehmung (8) in gleicher geometrischer Form einander gegenüberliegend in der Vorder- und Rückseite des Mantelteils. Die Ausnehmung (8) ist beispielhaft kreisrund eingezeichnet. Andere geometrische Formen, wie z.B. oval, polygonal, wie dreieckig, viereckig, etc., können ebenfalls Anwendung finden. Die selbsttätige Überdruckentlastung (6) ist im Bereich des oberen Abschlusses des Beutels und insbesondere nahe unter der Kopfbeutelnaht angeordnet. Wesentlich ist, dass die selbsttätige Überdruckentlastung (6) über dem maximalen Füllstand des Füllgutes im Beutel angeordnet ist, damit nicht das Füllgut durch die Ausnehmung (8) austreten kann.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

11

CH 683 836 A5

12

Beispielhaft wird in Fig. 1a eine Anreissspitze (15) gezeigt. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die selbsttätige Überdruckentlastung weit in den Bereich des oberen Abschlusses zu rücken und somit den maximalen Füllstand zu erhöhen.

In der Regel, nachdem die Druckentlastung erfolgt ist, kann die Kopfnaht (14) zwischen dem Aufreissstreifen und der Rückseite des Beutels z.B. von Hand, ganz geöffnet und der Beutelinhalt entnommen werden.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einer Beutelverpak-kung aus einer im Bodenbereich gefalteten Kunststoff-Folie (21). Eine V-förmige Faltung (22) bildet den Boden des Beutels.

Die Vorderseite und die Rückseite des Beutels sind über die Seitennähte (32) verbunden.

In der V-förmigen Faltung (22) sind wiederum Ausnehmungen (23) dargestellt, die es ermöglichen, dass die Seitennähte der Vorder- und Rückseite, im Bereiche der V-förmigen Faltung, sich berühren und miteinander verbunden sind. Ferner sind Schrägnähte (33) eingezeichnet, die wie vorgenannt, zu besserer Standfestigkeit eines Standbeutels und einer Entlastung der Seitennähte dienen. Die Kopfnaht (34) verschliesst durch ihre dichtende Verbindung die Rückseite mit der Vorderseite des Beu-tels.

Eine selbsttätige Überdruckentlastung (35) ist beispielhaft in Form einer Aufreissspitze eingezeichnet. Die Spitze zeigt zweckmässig nach der Beutelinnenseite, damit ist sichergestellt, dass die Druckentlastung gezielt an der vorgesehenen Stelle, der Aufreissspitze, erfolgen kann. Bei Druckerhöhung im Beutel und der daraus resultierenden Volumenausdehnung öffnet sich die Beutelkopfnaht an der Aufreissspitze in dem Masse, dass ein Druckausgleich stattfinden kann. Anschliessend ist es möglich, den Beutel über die ganze Beutelkopfnaht, beispielsweise von Hand zu öffnen und das Füllgut zu entnehmen.

Weitere Abwandlungen vorbeschriebener Beispiele oder andere Kombinationen einzelner beschriebener Merkmale untereinander sind möglich.

Die Teile des Beutels, wie Vorder- und Rückseite und gegebenenfalls Bodenteil, können über die auf wenigstens einer Seite der Kunststoff-Folie angebrachten Aufreissschicht über Siegelnähte fest oder, dies auch ohne Aufreissschicht, durch Kleben miteinander verbunden werden.

Zweckmässig weist die erfindungsgemässe Beutelverpackung zwei verschieden starke Verbindungen, insbesondere Siegelnähte, auf. Im Bereich der Bodenteile und der Seitennähte wird bevorzugt eine trennfeste Verbindung und insbesondere eine trennfeste Siegelung angewendet, die Kopfbeutelnaht und die Naht der selbsttätigen Überdruckentlastung ist vorteilhaft leicht aufreissbar ausgebildet.

Typische Reisskräfte der trennfesten Verbindung sind grösser als 30 N/15 mm resp. die Zerstörung des Beutels neben den trennfesten Verbindungsnähten. Typische Reisskräfte der leicht aufreissba-ren Kopfnaht sind 5 bis 20 N/15 mm.

Die Reisskräfte von den Nähten kann bei Siegelnähten über die Geometrie des Siegelwerkzeuges, den Siegeldruck, die Siegeltemperatur und/oder die

Siegelzeit oder entsprechend über die Energiemenge beim Ultraschallschweissen oder -siegeln beein-flusst werden.

Zweckmässig werden die Siegelnähte mit einem Werkzeug mit abgerundeten Kanten ausgeführt. Die mit einem solchen Werkzeug hergestellten Siegelnähte weisen höhere Festigkeiten auf, als solche, die mit einem scharfkantigen Werkzeug hergestellt worden sind. Bei letzterem kann eine Kerbwirkung eintreten. Dieser Umstand kann jedoch zur Gestaltung der Siegelnähte am Aufreissstreifen angewendet werden.

Der Siegeldruck richtet sich nach dem Material und der Dicke der Kunststoff-Folie und beträgt typischerweise 1 bis 10 kg/cm2 Siegelfläche.

Die Siegeltemperatur ist ebenfalls material- und dickenabhängig und kann von 140°C bis 240°C betragen.

Bevorzugt wird die Siegelung über die Temperatur und/oder Zeit gesteuert.

Für trennfeste Verbindungen werden bevorzugt Temperaturen von 190°C bis 220°C angewendet. Für schwer aufreissbare Verbindungen werden z.B. Temperaturen von 180°C bis 200°C angewendet. Für leicht aufreissbare Verbindungen werden Temperaturen z.B. von 170°C bis 190°C angewendet.

Die Siegelzeit kann in der Praxis 0,3 bis 3 See. betragen; bevorzugt ist eine Siegelzeit von 0,6 bis 1 See. für trennfeste Verbindungen, von 0,4 bis 0,8 See. für schwer aufreissbare Verbindungen und von 0,5 bis 0,6 See. für leicht aufreissbare Verbindungen.

Vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemässen Beutelverpackung und insbesondere Standbeutelverpackungen zur Verpackung von Füllgütern, die insbesondere durch Mikrowellenbehandlung erwärmt werden. Als Füllgüter kommen vornehmlich Nahrungsmittel und Nahrungsmittelzubereitungen in Betracht. Solche Nahrungsmittel können in flüssiger, pastöser, fester Form oder einer Mischung dieser Formen vorliegen. Nahrungsmittelzubereitungen können ebenfalls in flüssiger, pastöser, gallertiger, fester oder halbfester Form vorliegen oder Gemische solcher Formen darstellen. Ferner können die Nahrungsmittel und Nahrungsmittelzubereitungen in roher, halbgarer oder garer Form in die erfindungsgemässe Beutelverpak-kung abgefüllt werden. Die Beutelverpackungen können beispielsweise keimfrei oder keimarm gemacht werden. Beispielsweise kann dies durch Ste-rilisisation, wie Strahlen- oder bevorzugt Wärmeste-rilisierung erfolgen. Andere Methoden, wie chemische Methoden unter Verwendung von Konservierungsmitteln, sind ebenfalls möglich. In der Praxis wird das Füllgut in die einendig offene Beutelverpackung abgefüllt, die Öffnung beispielsweise durch Siegeln dicht verschlossen und die befüllte und verschlossene Beutelverpackung unter Gegendruck den Sterilisationsbedingungen, z.B. Erwärmen auf 121°C während 30 Minuten, unterworfen. Eine derart behandelte Beutelverpackung kann dann über längere Zeiträume gelagert werden. Zur Aufbereitung des Inhaltes und insbesondere zur Wiedererwärmung kann die gefüllte und verschlossene Beutelverpackung einer Mikrowellenbehandlung ausge-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

13

CH 683 836 A5

setzt werden. Mit zunehmender Wärmeentwicklung und Erwärmung des Beutelinhaltes steigt das Volumen z.B. durch Dampfentwicklung. Bei Erreichen eines bestimmten Innendruckes, der z.B. bei 4 bis 10 Pa liegen kann, erfolgt über die selbsttätige Druckentlastung der Druckausgleich. Nach Ab-schluss der Wiedererwärmungsprozedur kann die gesamte oder Teile der Beutelkopfnaht leicht, z.B. von Hand, geöffnet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Beutelverpackung für durch Mikrowellenbehandlung erwärmbare Füllgüter, umfassend ein Mantelteil oder Mantelteil und Bodenteil, aus flexibler Kunststoff-Folie, wobei Vorder- und Rückseite des Mantelteils oder des Mantelteils und des Bodenteils durch Siegelnähte trennfest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil aus einer Kunststoff-Folie gebildet ist, die innenseitig eine Aufreissschicht enthält und die Beutelverpackung im Bereich des oberen Abschlusses des Mantelteils eine Entnahmeöffnung aufweist, die durch eine leicht aufreissbare Beutelkopfnaht verschlossen ist, und der Beutel im Bereich des oberen Abschlusses eine selbsttätige Überdruckentlastung aufweist.

2. Beutelverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Überdruckentlastung eine Aufreisshilfe an der Beutelkopfnaht darstellt.

3. Beutelverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Überdruckentlastung innerhalb des Bereiches des Beutelinnenraumes in Form einer aufreissbar umsiegelten Öffnung angeordnet ist.

4. Beutelverpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Überdruckentlastung innerhalb des Bereiches des Beutelinnenraumes und in unmittelbarer Nähe der Kopfbeutelnaht angeordnet ist.

5. Beutelverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Folie des Mantelteils oder des Mantel- und Bodenteils eine Sperrschicht gegen Gase und Dämpfe aufweist.

6. Beutelverpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht eine keramische Schicht ist.

7. Beutelverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Kunststoff-Folie von aussen nach innen eine Polyethylenterephtha-latfolie einer Dicke von 10 bis 15 um, einer SiOx-Schicht, wobei x eine Zahl von 1,2 bis 1,7 bedeutet und die Schichtdicke 10 bis 100 nm beträgt, einer weiteren Polyethylenterephthalatfolie einer Schichtdicke von 10 bis 15 um und einer Aufreissschicht in Form einer 40 bis 60 um dicken PP-Folie oder einer Aufreissschicht in Form einer 40 bis 60 firn dik-ken cPP-Folie enthält.

8. Verwendung der Beutelverpackung nach Anspruch 1 zur Verpackung von Füllgütern, die durch Mikrowellenbehandiung wiedererwärmt werden.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8