-
Flexibles Verpackungsmaterial, flexible Verpackung und Verfahren
zur Heretellung derselben.
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Verpackungsmaterial und
eine ilexible Verpackung und im besonderen auf ein neuartiges und verbessertes Duplex-
oder Doppel-Verpackungsmaterial, dae in Kombination eine Papierbahn
und
einen Kunststoffilm aufweist, die zusamnen sorte hafte Eigenschaften in Besug auf
Festigkeit und Strcokfähigkeit ergeben.
-
Beim Verpacken von verschiedenen Nahrungsmitteln und dergleiohen
werden mehrsohichtige Materialien aus den üblichen, ohne weiteres erhältliohen Stoffen
verwendet, um so die vorteilhaften Eigenschaften der einselnen Schichten in einer
einzigen Folie oder Bahn als Verpackungementerial au erhalten. Diese Mohrschichtstoffo
werden Ublioberweise dadurch gebildet, dass Klebstoffe oder Verbundmittel verwendet
werden und das die Schichten fcst und sicher xiteinander verbunden sind. Zwar haben
diece Ubliohen Mehrschichtwerkstoffe bei vielen Anwendungen befriedigende Ergebnisse
gexeitigt, dooh wurde festgestellt, da in einzelnen Fälen bei einem lose verbundenen
Duplerband, d.b. wenn @wei Schichten von verhältnismässig strockbarem oder unotrakbarem
Material intermittierend odor an den in Abstand angeordneten Fläohen miteinander
verbunden sind, die vorteilhaften Eigenschaften der einzelnen Schichten besser ausgen@tst
werden. Die sogenannten lose verbundenen Verspackungsmaterialien haben es nun den
Tütenher@tellern geatattet, eine Mehrfaohtätenkonstruktion su erzeugen, d.h. eine
Täte innerhalb einer zweiten TUte, und zwar duroh
Verfahren und
Maschinen, die bei der Erzeugung der Ublichen einwandigen Nuten normalerweise verwendet
und damit ohae weiteres γerfügbar sind. eines der Hauptmerkmale de. lose verbundenel
Materials besteht in der wirksamen Handhabung einer einzelnen Materialbahn, obgleich
tatsächlich diese Materialbahn zwei getrennte Bahnen autueist, die nur wenig, wenn
überhaupt, miteinander verbunden sind.
-
Die vorliegende Erfindung stellt nun eine Terbeeserung bzw. eine Abweichung
von der vorerwühnten Konstruktion dar. Im besonderen sind die ausserordentlich gute
und erhöhte Handlichkeit des neuen Materials und die erhöhte Leiohtigkeit, mit der
es in eine neuartige verbesserte Ttite geformt werden kann, wichtige Merkmale der
vorliegenden Erfindung.
-
Ausser dieser erhöhten Handlichkeit im Vergleich zu dem lose verbundenen
Material ergibt das neue Material einen erhöhten Widerstand gegen Wasserdampfübertragungen.
-
Bei vielen Verpackungsarten ergibt sich der Bedarf an einem Material,
wie beispielsweise das neue verbesserte Verpackungsmaterial, das zwar die allgemeinen
Merkmale des lose verbundenen Materials hat, jedoch noch zusätzliche Merkmale in
Bezug auf Stabilität und Wasserdampfundurchlässigkeit bat. Der Erfindung liegt daher
die Haut
aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Terpaokungsmaterial
zu schaffen, das in optimaler Weise die Eigenschaften der Schichten des Laminates
in eine Material verbindet, das die oben erwähnten erwünsohten Eigenschaften und
Merkmale aufweist. Ein weiteres merkmal der Erfindung besteht darin, dass bei einem
solchen optimal kombinierten Laminat zusätzlich nooh eine Wärmeversiegelungsfähigkeit
vorhanden ist. Im besonderen wird gemüss der Erfindung ein Polyäthylenpergaminlaminat
geschaffen, das eine hohe Streckfähigkeit, grosse Festigkeit, Wasserdampfundurchlässigkeit,
Wärmesiegelbarkeit und ferner eine ausreichende Stabilität oder temporäre Integrität
aufwist, so dass es ohne weiteres durch äbliche Verfahrenzu einer vollständigen
Verpackung verformt werden kann.
-
Gemüss der Erfindung ist eo ein neues und verbessertes Verpackungsmaterial
geschaffen worden, im dem ein Paar von Schichten von relativ streckfähigem und nicht
streckfähigem Verpackungsmaterial in einer solohen Weise miteinander verbunden werden,
dass die Schichten tatsächlich sn eamtlichen Berührungsflächen miteinander verbunden
sind, jedoch mit einer minimalen Verbundfeetigkeit, so daes das Laminat eine im
wesentlichen hohe Streckfähigkeit und ein vorbestimtes Maß von zeitlicher Integration
aufweist.
-
Das Erzeugnis gemäsa der Erfindung ist oharakterisiert als. ein schwach
verbundenes (@weak bonded") Laminat, das jedoch eie ausreiohende Stabilität oder
einen zeitweiligen Zusammenhalt hat, eo dass es ohne weiteres su einer Packung geformt
werden kann, wobei es ein ungewöhnlich hohes Ma# sowohl an Streckfähigkeit als auch
an Festigkeit infolge der relativ grossen Unabhängigkeit der Schichten aufweist
und beibehält. Die Verbindung oder der Verbund zwischen den beiden Schichten des
Verpackungsmaterials ist von einer vorbestimmten minimalen Fcstigkeit, und zwar
geringer als die Bahnfestigkeit der beiden Schichten, so dass, wenn der Verbund
versagt, sich eine Trennung der Schichten ergibt, bevor eine der Schichten versagt
oder zerreisst. Gemilss der erfindung ergibt ferner das Verbundmittel eine Wasserdamfundurchlässigkeit
den schwach verbundenen Laminats.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Brfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. l eine schaubildliche Ansicht eines neuen, verbesserten, heiss werstegelbaren,
schwach verbundenen Duplex-Blattmaterials, das die Merkmale der Erfindung verwirklicht
und das z.T. abgebrochen ist, um die Komponenten zu xeigen,
Zig.
2 eine heiss versiegelte Tasche, die aus diesem Material nach Fig.1 hergestellt
ist, Fig.3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig.2 in grösserem Maßstab als diese.
-
Das in Fig.1 dargestellte, ne@e und verbesserte1 einen schwachen Verbund
aufweisende puplex-Verpackungsmatorial weist eine verbültnismässig unstreckbare
Grundschicht 10 auf, die in vorteilhafter Weise ein stets widerstands-@äniges und
knitterfreies Papier il ist, wie beispielsweise Pergament oder dergleichen. Genäss
der Erfindung kann nun diese Grundschicht 11 einen @berzug 12 aua wädrmeversiegelbarem,
thermophstischen Materi@l, wie beispiels eise Polyäthylen, auf seiner unbecruckten
Seite aufweisen. Als wichtiges Merkmal der Erfindung ist eine relativ streckfähige,
aussere Schicht 13 aue einem thermoplastischen Film, wie beispielsweise einem f@@ien
Film aus Polyäthylen, schwach ait der Grundschicht 10 durch eine atouerbar achwach
bindende Schicht 14 verbunden. Die Resultat. des weichverbu@des sollen derart aein,
dass @er thermoplastische Film 13 von der Grund- oder Basi@@chicht 10 nit einer
vorbestinaten begrenxten Zugfestigkeit i. und awar ait cine@ Wickel von 180° und
von nicht weniger a.g
ungefähr 3 und nioht mehr als ungefähr 13
g/Zoll der Blatt. breite getrennt wurden kann.
-
Bei dem neuen, verbesserten, mit einem schwachen Verbund versehenen
Verpaokungsmaterial gemäss der Erfindung kan vorteilhafterweise als B@@isfolie 11
Pergament mit einem Grund gewicht in der Grössonordnung von 30 Pfund pro Ries (3000
Quadratfuss) verwendet werden, auf das eine Schicht aus einem Polyäthylen aufgepresst
wird, das ein Basisgewicht von der Grös@onordnung von 7,5 Pfund pro Ries hat. Ansohliossend
wird ei.e getrcnnte, äussere Schicht 13. vorzugsweise als freier Polyäthylen- oder
anderer thermc -plastisoher Pilm mit einem Basisgewioht von der Grössenord-Dung
von 30 Pfund pro Riee steuerbar, jedoch schwach verbunaen, mit der mit Polyäthylen
übersogenen Seite der Grundschicht 10 durch eine Verbundsohioht 14 verbunden, die
ein Basiagewioht von ungeführ 4 Pfund pro Ries hat und in einem typiaohen Beieiel
eine Mischung aus 97 Gewiohts% Paraffinwachs und 4,' Butylkautschuk, und zwar die
Kaugummiklasse, F.D.A. sugelassen, aufweist. Wie dargeotellt, werden die Orundsohicht
10 und die üussere Schicht 13 duroh die Verbundso@icht 14 in ihrer Gesamtheit in
einer Fläohe an Fläche liegenden Berührung gehalten.
-
Zwar gibt das vorer@ähnte Verbundmittel die gewünschte Höhe
einer
steuerbaren, schwachen Verbindung und die gewünsohten Eigenschaften, nämlich einen
Wideratand gegen Wasserdanpfdurchlass in der beschriebenen Kombination, doch kann
die Dichte des Verbundes zwischen dem freien thermoplastisohen Film und der überzogenen
Pergamentbasis steuerbar so geändert werden, dass das Laminat den besonderen Uaständen
angepasst ist, und zwar dadurch, dass sehr wenig und zwar bis 0% in einzelnen Fällen
auch bis zu 5 Gewichts% Butylkautschuk in dem Wachsbutylkautschukverbundmittel verwendet
wird. Während ein bevorzugtes Verbundagens Butylkautwird schuk als Klebemittel verwendet,
können anstelle von Butylkautschuk oder zusammen mit Butylkautscbuk auch andere
Klebemittel, beispielsweise Elvax (Vinyl-aoetatätylen-copolymere), Vistanex, wachslöslicbe
Harze, Mikrowachse und dergleichen verwendet werden, um den Grad des -Schwachverbundes
steuerbar variieren zu können, Ein typischer schwacher Verbund wird aus handelsüblioh
vorhandenen Erzeugniosen mit 30% Butylkautschuk und 70% Paraffinwachs hereestellt,
wie beispielsweise das sogenannte "5-85 Konzentrat", das von der Firma Boler Petroleum
Co., Inc., Ardmore, Pa., vertrieben wird, oder Polafin-B-3OCG", das von Moore &
Munger, Jew York, N.Y., verkauft wird, die dann mit Paraffinwachs, wie beispielsweise
"4312
Wachs" der Bun Oil Com. kombiniert werden, und swar in solchen entsprechenden Proportionen,
dass sich eine Mischung mit einem gewünschten Wachsbutylverhältnis ton beispielsweioe
97:3 ergibt.
-
Ein wie oben beschrieben hergestelltes Duplex-Verpackungematerial
bat eine Gessamtdioke von ungefähr 4,5tausendatel Zoll.
-
Das neue und verbesserte Duplex-Verpackungsmatcrial ist im beaonderen
zur Herstellung von Packungen in der Art eines Beutels, einer Tasche oder einer
TUte geeignet, beispielsweise in Form eines Behälters, wie er in Fig.2 und 3 dargestellt
ist, der zwar entgegengesetzte Wände 16, 17 hat, die an ihren Uafangskanten 18 wärmeversiegelt
sind und in dem ein empfindliches Material X, wie beispielsweise eine Kuchenmiachung
oder d@rgleiohen, sicher verpackt werden kann, die ihren Feuohtigkeitsgehalt nioht
ändern darf. Wie in Fig.3 dargestellt, kann die Wärmeversiegelung 18 zwischen den
Polyäthylenschichten 13 und den Polyäthylenüberzügen 12 durch Anwendung voh Wärme
und Druck bewirkt werden.
-
Gemäss der Erfindung wird durch den Wärmesiegelvorgang das Verbundmittel
14, das einen niedrigeren Schmelzpunkt ale das thermoplastisohe Material aufweist,
geschmolzen und
verschoben werden, eo dans die Schichten und Übersüge
duroh Wärme und Druck miteinander verbunden werden. gine wichtige Funktion des Polyäthylenübersuge
12 ist, ein gutes Versiegeln des Basispapiers 11 mit der ih@ zugeordneten äs@eren
Schicht 13 nach Verschieben des Verbundmittels zu fördern.
-
Ist die Grundsohicht 10 aus einem llaterlal hergestellt, das ohne
Verwendung einer Überzug@schicht eine gute Wär@eversiegelung gestattet, oder sll
das fertige, schwach verbundene Laminat in Fällen verwendet werden, in denen keine
Wärmeversiegelung erforderlich ist, so könnte die Überzugsschicht 12 weggelassen
werden.
-
Das neue und verbesserte Verpackungsmaterial und die daraus hergestellten
TUten oder dergleichen weisen eine grosse Stosaiestigkeit und eine beträchtliche
Elastizität auf, was aui den verhältnismässig streckfähigen thermoplastischen Film
zurückzuführen ist, während die relativ unstreckbare Papiergrundschicht des Material
die Form gibt und ih@ statische Stärke verleiht. Die Erzielung dieser Vorteile ist
dadurch möglich, dass die Schichten körperlich voneinander unabhängig sind, und
zwar durch das Vorsehen eines steuerbaren Weichverbundes, so dass sich in der fertigen
Packung das streokfähige Material unabhängig von der Grundschicht ausdehnen und
so Stösse aufnehmen kann. Damit
verglichen bewirkt bei den üblichon
La@inaten von relativ streckfähigem und unstreckfähigem Material jede wesenthohe
Dehnung des streckfähigen Materials einen Bruoh des relativ unstreckfähigen Materials.
-
Aus Vorstehendem ergibt sich, das das neue und verbesserte, einen
schwachen Verbund aufweisende Duplex-Verpackungsmaterial eine sehr wünschenswerte
Festigkoit und Streokfähigkeit hat. Zusätzlich weisen jedoch die erfindungage@ässen
Materialien noch besonders erwünschte, körperliche Handhabungsmerkmale und vorteilhafte
Eigenschaften betreffend ihrer Wasserdampfundurohlässigkeit, Stabilität und Wärmeversiegelbarkeit
auf, die gerade beim Verpacken ton vielen Materialien besonders vorteilhaft sind.
Durch Verwendung eines steuerbaren schwachen Gessamtverbundes nischen den-Schichten
des Verpackungsmaterials ergeben sioh bei den Festigkeitseigenschaften Von relativ
unotreokbsren Pergamenten und bei den Streckungsmerkmalen von Polyäthylen oder ähnlichen
Filmen, optimale Vorteile. Diese erwünschten Eigenschaften der einzelnen Schichten
werden nicht herabgesetzt oder sozusagen einem Kompromiss unterworfen, wie diea
boi den bekannten Laminaten der Fall ist, und zwar infolge des relativ hohen Grades
an körperlioher Unabhägigkeit jeder einzelnen Schicht des neuen Laminates dadurch,
dass ein steuerbarer weicher Ver bvad gemäss der Erfindung benützt wird.