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Die Erfindung betrifft ein Laminat, insbesondere zum Herstellen einer Verpackung, sowie einen daraus hergestellten Behälter gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10.
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Laminate, insbesondere zum Herstellen von Verpackungen, sind seit langem bekannt und werden vielfach zur Herstellung von tüten- und dosenartigen, sowie oft auch quaderförmigen Verpackungen für feste, flüssige und pastöse Nahrungs- und Genußmittel sowie Verbrauchsgegenstände aller Art verwendet. Derartige aus einem Laminat hergestellte Verpackungen zeichnen sich vor allem durch ihr geringes Gewicht, ihre einfache und gleichzeitig kostengünstige Herstellbarkeit, als auch durch ihre unproblematische Entsorgbarkeit sowie durch ihr kleines Zusammenpressvolumen in entleertem Zustand aus.
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Als nachteilig bei der Verwendung bislang üblicher Laminat zum Herstellen solcher Verpackungen hat sich jedoch das schlechte und ungerichtete Reißverhalten bislang verwendeter Laminate erwiesen, so dass ein Öffnen einer aus einem solchen herkömmlichen Laminat hergestellten Verpackung problematisch ist, da die Verpackung oft nicht ohne weiteres aufgerissen werden kann, sondern beispielsweise eine Schere oder ein Messer zum Öffnen der Verpackung notwendig ist. Aus diesem Grund wurden in der Vergangenheit zahlreiche Öffnungshilfen vorgeschlagen, die ein Öffnen einer aus einem solchen Laminat hergestellten Verpackung ohne ein Hilfsmittel ermöglichen. So wurde an bisherigen Verpackungen beispielsweise im Bereich einer Siegelnaht eine Kerbe angebracht, mittels der bei einem Zug im Bereich dieser Kerbe ein Einreißen des Laminats und somit ein Öffnen der Verpackung initiiert werden konnte. Als problematisch hat sich hierbei jedoch wiederum erwiesen, dass ein Laminat entweder äußerst reißfest ist und praktisch nicht oder nur sehr schwer gerissen werden kann, oder aber sehr leicht, in jedem Fall jedoch völlig ungerichtet zerreißt, was in aller Regel zu einer völligen Zerstörung der Verpackung und einem damit einhergehenden Verlust des Verpackungsinhalts führte und im übrigen eine Weiterverwendung der Verpackung völlig unmöglich machte.
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Neben den vorgenannten Hilfsmitteln zum Öffnen einer aus einem solchen herkömmlichen Laminat hergestellten Verpackung wurde deshalb in der Vergangenheit versucht, das Öffnungsverhalten einer solchen Verpackung durch eine Modifizierung des Laminats zu verbessern. Zu diesem Zweck wurde eine innerhalb des Laminats angeordnete Folienschicht monoaxial gereckt und hinsichtlich ihrer Dicke so ausgebildet, dass die Stabilität des Laminats maßgeblich durch die innen liegende monoaxial gereckte Laminatschicht bestimmt wurde, welche die dickste Lage, respektive Schicht, in dem Laminat darstellte. Auf diese Weise konnte erreicht werden, dass das Laminat geradlinig gerissen werden konnte, so dass eine zielgerichtete Öffnung einer aus einem solchen Laminat hergestellten Verpackung ermöglicht wurde.
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Dennoch weist auch ein solches Laminat zahlreiche Nachteile auf, die zum einen darin begründet liegen, dass die monoaxial orientierte Schicht in dem bekannten Laminat zum Einen als Innenlage vorliegt und zum Anderen aufgrund seiner Reckung höhere Siegeltemperaturen beim Verbinden von Laminatenden bzw. -kanten, beispielsweise im Rahmen der Herstellung einer Verpackung, benötigt, als das entsprechende nicht orientierte Material, vorzugsweise Polypropylen. Des weiteren ist das monoaxial gereckte Material gemäß dem. Stand der Technik nur sehr schlecht bedruckbar, was wiederum einen Einsatz dieser Folie als eine Außenlage, insbesondere auch aufgrund der Forderung, dass die monoaxial orientierte Schicht eine innere Schicht im Verbund sein muß, unmöglich machte. Des weiteren konnte mit dem vorgenannten Laminat keine durchsichtige Verpackung hergestellt werden, da das bekannte Laminat trüb, d. h. nicht transparent ist. Ferner konnte mit dem vorgenannten Laminat auch nicht in jeder Kombination mit anderen Laminatmaterialien, respektive Schichten, garantiert werden, dass beim Reißen ein geradliniger Riß entsteht, da ein solcher Riß beispielsweise in einem Laminat, das neben monoaxial orientiertem Polypropylen auch Polyethylenterephthalat aufweist, nicht nur der Orientierung des monoaxial orientierten Polypropylens, sondern auch derjenigen der Polyethylenterephthalat-Lage folgte, wodurch ausgefranste Rißkanten auftraten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Laminat, insbesondere zum Herstellen einer Verpackung, anzugeben, das unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einfach und kostengünstig herstellbar und vielseitig verwendbar ist und ferner eine hohe Lebensdauer, gute Lagerfähigkeit, insbesondere für darin verpacktes Füllgut, sowie eine unproblematische Entsorgbarkeit, insbesondere auch im Hinblick auf aus einem solchen Laminat hergestellte Verpackungen und Behälter hat.
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Diese Aufgabe wird durch ein Laminat gemäß Patentanspruch 1 sowie durch einen aus einem solchen Laminat hergestellten Behälter gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Laminat, insbesondere zum Herstellen einer Verpackung, mit mindestens zwei Schichten gelöst, wobei eine, oder im Falle von mehr als zwei Schichten eine äußerste, Schicht aus einem ersten monoaxial orientierten Material besteht.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass das monoaxial orientierte Material erfindungsgemäß nicht als innere, sondern als äußerste Schicht angeordnet ist, so dass ein Reißen des monoaxial orientierten Materials unmittelbar in der äußersten Schicht des Laminats initiiert werden kann. Ferner liegt das monoaxial orientierte Material, das erfindungsgemäß vorzugsweise aus einem Polyolefin, vorzugsweise aus Polyethylen oder noch bevorzugter aus Polypropylen besteht, unmittelbar in einem Siegelbereich vor, so dass im Zuge der Herstellung einer Verpackung zwei Laminate, nämlich anhand der jeweiligen monoaxial orientierten Lagen, bei relativ niedrigen Siegeltemperaturen miteinander versiegelt werden können und das monoaxial orientierte Material somit selbst das Siegelmedium darstellt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Laminat ferner eine weitere Schicht aus einem zweiten monoaxial orientierten Material auf, die auf der zu der Schicht aus einem ersten monoaxial orientierten Material gegenüberliegenden Seite des Laminats, ebenfalls bevorzugt zu äußerst, angeordnet ist.
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Des Weiteren liegt ein wesentlicher Punkt der Erfindung darin, dass das erste monoaxial orientierte Material, welches bei einem aus diesem Laminat hergestellten Behälter, respektive einer Verpackung, vorzugsweise die Außenseite des Behälters oder der Verpackung darstellt, mit einem Reckverhältnis im Bereich von 1:3 bis 1:15, bevorzugt im Bereich von 1:3 bis 1:10 gereckt ist.
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Durch diese erfindungsgemäße gegenüber dem Stand der Technik höhere Orientierung wird die jeweilige Folie aus dem monoaxial gereckten Material in vorteilhafter Weise mechanisch stabiler, so dass das gereckte Material auch in geringen Dicken stärker als bisherige monoaxial orientierte Lagen, respektive solche umfassende Laminate, mechanisch beansprucht und insbesondere derartige erfindungsgemäß gereckte Schichten einem industriellen Druckvorgang zugeführt werden können.
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Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, die jeweiligen Foliendicke der aus einem ersten und/oder einem zweiten monoaxial orientierten Material hergestellten Folien sehr dünn, d. h. im Bereich von 5 μm bis 50 μm, bevorzugt im Bereich von 12 μm bis 40 μm und besonders bevorzugt im Bereich von 15 μm bis 30 μm zu gestalten, wobei das zweite monoaxial orientierte Material mit einem Reckverhältnis im Bereich von 1:1,5 bis 1:5, bevorzugt im Bereich von 1:1,5 bis 1:4 und besonders bevorzugt im Bereich von 1:2 bis 1:3 gereckt ist. Die vorgenannten, erfindungsgemäß möglichen sehr dünnen Foliendicken sind zum Einen materialsparend und ermöglichen darüber hinaus einen sehr vielfältigen Einsatz der derart gereckten dünnen Materialschichten.
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Insbesondere aufgrund der hohen erfindungsgemäßen Reckung, nämlich vor allem der ersten aus dem monoaxial orientierten Material hergestellten Folie, ist die mechanische Festigkeit dieser Folien in Querrichtung in einem solchen Maße erhöht, dass ein Reißen des Laminats nur noch in Richtung der Orientierung des monoaxial orientierten Materials möglich ist, so dass eine aus diesem neuartigen Laminat hergestellte Verpackung gezielt, nämlich nur in Richtung der Orientierung des monoaxial orientierten Materials geöffnet werden kann. Dieser Effekt ist erfindungsgemäß so groß, dass die Folienlage aus dem monoaxial orientierten Material, welche die äußerste Schicht des Laminats darstellt, geeignet ist, den weiteren Schichten des Laminats, insbesondere auch wenn diese dicker, insbesondere wesentlich dicker sind als die Folienlage aus dem monoaxial orientierten Material, eine Reißrichtung aufzuzwingen, die der Orientierung des monoaxial orientierten Materials entspricht. Ein solch gerichtetes Aufreißen kann erfindungsgemäß ferner durch die Vorsehung einer weiteren, nämlich der zweiten aus einem monoaxial orientierten Material zur Verfügung gestellten Folienschicht, auf der anderen äußersten Seite des Laminats weiter optimiert werden, so daß ein gerichtetes Aufreißen selbst quer zur Reißrichtung weiterer nicht oder nur schwach gereckter Folienlagen möglich ist.
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Des weiteren kann das neuartige Laminat aufgrund des hohen Reckverhältnisses seiner äußersten Schicht optimal, Insbesondere im Schöndruck und/oder Konterdruck bedruckt werden, da es erfindungsgemäß möglich ist, die Reckung der Folie aus monoaxial orientiertem Material sowie deren Schichtdicke so zu wählen, dass sie optimal für den Druckprozeß geeignet ist und sowohl hinsichtlich ihrer Zugbeständigkeit als auch hinsichtlich ihrer Temperaturbeständigkeit keine Inhomogenitäten, insbesondere keine weichen Bereiche, aufweist, so dass ein präzises Bedrucken der jeweils äußersten Schicht des neuartigen Laminats möglich ist. Somit ist erfindungsgemäß nunmehr ein Laminat zur Verfügung gestellt, das nicht nur eine bevorzugte Reißrichtung, sondern darüber hinaus eine optimale Bedruckbarkeit, auch im Konterdruck, aufweist, wobei die äußerste Schicht aus dem erfindungsgemäß gereckten monoaxial orientierten Material übliche Druckträger, wie beispielsweise solche aus Polyethylenterephthalat oder Papier ersetzen kann, so dass das erfindungsgemäße Laminat zusätzlich zu den vorgenannten Vorteilen auch noch sortenrein, d. h. beispielsweise lediglich aus Polyolefinen hergestellt sein kann, was sich im Hinblick auf die Recyclebarkeit äußerst vorteilhaft auswirkt.
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Darüber hinaus ist es nach Wunsch jedoch auch möglich, das erfindungsgemäß hochgereckte monoaxial orientierten Material als Folie zusammen mit einer Schicht aus Papier, Polyethylenterephthalat oder einer Barriereschicht anzuwenden. Eine solche Barriereschicht kann erfindungsgemäß aus einem oder mehreren der nachfolgend genannten Materialien bestehen: Polyamid (PA), insbesondere amorphes und/oder aromatisches und/oder teilaromatisches Polyamid; Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH); Polyacrylnitril (PAN); Polyethylenterephthalat (PET); Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie; Aluminiumoxid (AlOx) und/oder Siliziumoxid (SiOx); sowie Mischungen vorgenannter Materialien. In vorteilhafter Weise dient eine solche Barriereschicht dazu, einen Gasein- oder -austritt in die oder aus der aus dem Laminat hergestellten Verpackung zu gewährleisten, um auf diese Weise die Haltbarkeit des jeweiligen Füllguts zu verlängern.
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Wie vorerwähnt, ist das erfindungsgemäße Laminat vorzugsweise sortenrein, um eine Wiederverwertbarkeit des Laminats oder von dessen Bestandteilen zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Hierbei bestehen die bevorzugt verwendeten Kunststoffe vorzugsweise aus Polyolefinen, insbesondere aus Polyethylen und Polypropylen. Nach Bedarf können jedoch auch andere Kunststoffe und/oder Papier, Pergament oder dergleichen Materialien in dem Laminat verwendet werden, um das Laminat an gewünschte Verpackungserfordernisse anzupassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dicke des monoaxial orientierten Materials dünner als wenigstens eine, insbesondere dünner als die dünnste nicht gereckte Schicht des Laminats, wobei ferner die Dicke des ersten monoaxial orientierten Materials unterschiedlich zu der Dicke des zweiten monoaxial orientierten' Materials ist, wobei sich Reckverhältnis und Dicke des ersten und des zweiten monoaxial orientierten Materials vorzugsweise gegenläufig verhalten.
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Auf diese Weise ist es in erfindungsgemäß äußerst vorteilhafter Weise möglich, ein Laminat zur Verfügung zu stellen, das optimierte richtungsorientierte Rißeigenschaften aufweist, wobei eine dünne äußere Lage mit einem sehr hohen Reckverhältnis von größer 1:5, bevorzugt größer 1:6, auf einer äußersten Seite des Laminats mit einer weiteren Folienlage auf der gegenüberliegenden äußersten Seite des Laminats zusammenwirkt, das eine weniger starke Reckung, jedoch eine größere Dicke aufweist und somit eine einfache Siegelbarkeit gewährleistet.
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Somit ist es erfindungsgemäß möglich, optimierte richtungsorientierte Rißeigenschaften mit einer guten Siegelbarkeit zu kombinieren und auf diese Weise ein neuartiges Laminat zur Verfügung zu stellen, das hervorragend zum Herstellen von Verpackungen geeignet ist, die einfach, zielgerichtet und sicher aufreißbar sind und anschließend einer Weiterverwendung zur Verfügung stehen.
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Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe insbesondere auch durch einen Behälter, insbesondere Schlauchbeutel, Tube oder, insbesondere dosenartigen, Standbeutel gelöst, der aus einem Laminat gemäß vorstehenden Ausführungen hergestellt ist, wobei der Behälter erfindungsgemäß funktional resistent gegenüber einer ein- oder mehrmaligen Sterilisation zur Abtötung eventuell vorhandener Keime mittels Wärme und/oder Druck und/oder Wasserdampf, insbesondere im Autoklaven, ist. Unter dem Begriff ”funktional resistent” ist im Rahmen dieser Erfindung. insbesondere zu verstehen, dass der erfindungsgemäße Behälter seine leichte und zielgerichtete Aufreißbarkeit auch bei einem mehrmaligen Erwärmen behält und das für den erfindungsgemäßen Behälter verwendete Laminat, respektive dessen monoaxial gerecktes Material, respektive dessen Polymerketten, nicht oder nur unwesentlich, nämlich ohne eine Beeinträchtigung des erfindungsgemäß optimierten Aufreißverhaltens, rückschrumpfen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Laminat zur Verfügung gestellt, das. eine äußerste Folienschicht aus einem monoaxial orientierten Material, nämlich Polypropylen aufweist. Diese äußerste Folienschicht des Laminats ist mit einem Reckverhältnis von 1:6 orientiert und weist eine Schichtdicke von 26 μm auf. Als eine weitere, der monoaxial orientierten Folienlage benachbarte Schicht, ist eine Barriereschicht in Form einer Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke im Bereich von 6 μm vorgesehen. Als dritte, wiederum äußere Schicht auf der anderen Seite des Laminats dient eine Polypropylenfolie mit einer Schichtdicke von 60 μm, die als herkömmliche Folie ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine erste äußerste Folienschicht aus einem ersten monoaxial orientierten Material mit einem Reckverhältnis von 1:8 und einer Schichtdicke von 25 μm mit einer Polyethylenschicht, die nicht gereckt ist und eine Schichtdicke von 40 μm aufweist, zu einem zweilagigen Laminat verbunden.
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Gemäß einem weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein dreilagiges Laminat zur Verfügung gestellt, das einerseits als erste äußere Lage eine Polypropylenfolie mit einem Reckverhältnis von 1:6 und einer Schichtdicke von 26 μm sowie andererseits eine zweite äußerste gegenüberliegende Polypropylenfolie mit einem Reckverhältnis von 1:3 und einer Schichtdicke von 40 μm aufweist, die durch eine Barriereschicht, nämlich durch eine Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke von 8 μm, voneinander getrennt sind und ein dreilagiges Laminat bilden. Ein Laminat gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist besonders richtungssicher mit glatten Rißkanten reißbar und darüber hinaus zur Herstellung einer Verpackung gut siegelbar, wobei ein wichtiger Aspekt in der Vorsehung von zwei unterschiedlich dicken und unterschiedlich gereckten äußersten Folienlagen liegt, die in besonders vorteilhafter Weise kombiniert und geeignet sind, unerwünschte Reißrichtungen eventueller weiterer Lagen in dem Laminat zu überlagern, die nach Wunsch vorgesehen sein können.
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An dieser Stelle sei ferner darauf hingewiesen, dass anstelle einer Barriereschicht aus Aluminiumfolie auch entsprechende Schichten der oben genannten Barrierematerialien möglich sind, wobei das jeweilige verwendete Barriereschichtmaterial den jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich seiner Sperrwirkung angepaßt werden kann.
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Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel besteht ferner aus einem zweilagigen Laminat, bei welchem eine erste äußere Schicht aus einer monoaxial orientierten Polypropylenfolie mit einem Reckverhältnis von 1:12 mit einer zweiten Laminatschicht aus Papier verbunden wird. Bei einem Reißen dieses Laminats wird die Reißrichtung eindeutig durch das monoaxial orientierten Material mit diesem vorgenannten sehr hohen Reckverhältnis von 1:12 definiert.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.