DE1629693A1

DE1629693A1 - Verpackungsmaterial aus Polyaethylenfolien und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1629693A1
Application number: DE19661629693
Authority: DE
Inventors: Beyer Myron S
Original assignee: Tee Pak Inc
Current assignee: Tee Pak Inc
Priority date: 1965-12-23
Filing date: 1966-12-22
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3462329A; DE1629693B2; GB1174426A

Description

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SCHWEIOEHSiHASSE 8 DR-E-V-PEOJTlVfANN telefon 22 06 51 PATENTANWÄIiTE . teieobaMmadiuessis i PBOTSOTPATENT MÜNCHEN

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Be S e. fa. r β -i b U η β zu der Patentanmeldung

Tee-Pak Inc., Chicago, Illinois, U.S.A. betreffend

Verpackungsmaterial aus Polyäthylenfolien und Verfahren zu

dessen Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verpackungsmaterial aus Polyäthylenfolien und auf ein Verfahren zu dessen . Herstellung.

Zur Verpackung von Nahrungsmitteln und anderen Materialien ist die Verwendung verschiedenster Kunststoffolien üblich. Es werden auch geschichtete Folien verwendet, die aus wenigstens zwei miteinander verbundenen oder \acschweißten Folien mit zwischen ihnen liegendem Aufdruck bestehen. In den US-Patentschriften 2 679 968 und 2 679 969 sind eine Reihe solcher Mehrschichten- und Doppelfolien „für Verpackungszwecke in Form von Umschlägen, Taschen, Beuteln, Schläuchen u.dgl. beschrieben. Die Folien bestehen aus bestimmtem ausgewählten Material, so daß die Folien nur aufgrund ihrer Oberflächenanziehungskräfte aneinander haften.

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Bei der Herstellung solcher Doppelfolien geht man so vor, daß zunächst auf die Außenseite eines doppellagigen Films eine Legende bzw. ein Aufdruck gedruckt wird, wobei für die beiden Lagen solche Pollen verwendet sind, die aufgrund ihrer inherent en Oberflächenanziehungskräfte aneinander haften. Diese Eigenschaft weisen insbesondere Folien (bzw. Folienpaarungen) aus Mischpolymerisaten aus Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid (Saran-Saran), Eautschukhydrochlorid (Pliofilm-Saran), (Pliofilm-Pliofilm), Vinylchlorid-Acetat-Mischpolymerisat (Vinylgaran), Polystyrol (Polystyrol-Saran), Zellglas (Cellophan-Vinyl) /Pliofilm-Cellophan), (Pliofilm-Vinyl), (Pliofilm-Polystyrol) und (Vinyl-Polystyrol) auf. Bei den Verfahren gemäß, genannten US-Patentschriften wird die Außenseite einer der beiden Lagen der Doppelfolie auf der Außenseite bedruckt, die Folie dann auf in die Rollenform aufgewickelt und die äußerste letzte Windung der äußeren Einzelfolie bis zum Anfang der letzten Windung der darunterliegenden unbedruckten Einzelfolie abgewickelt. Dies bewirkt eine Umkehr der Anordnung der Folien mit

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•der Folge, daß der Aufdruck jetzt zwischen den beiden Einzelfolien gehörenden
liegt.

Nach diesem bekannten Verfahren läasen sich Einzelfolien aus Polyäthylen nicht zu Doppelfolien mitt zwischen ihnen liegendem Aufdruck verarbeiten, da Polyäthylen pfälzisch keine Oberflächenanziehungskräfte aufweisen, die zum Aneinanderhaften der beiden Folien der Doppelfolie erforderlich sind. _ _ „ ₄

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Die Verwendung von Polyäthylen als Verpackungsmaterial, insbesondere in Folienform, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Einer der Hauptnachteile von Polyäthylen ist jedoch . die Schwierigkeit, einen festen und dauerhaften Aufdruck auf der Oberfläche aufbringen zu können, der auch dann nicht abgeht, wenn es z. B. als bedruckte Folie nach dem Abpacken noch weiteren Arbeitsgängen unterworfen wird.

Es besteht ein Bedarf an Verpackungsmaterial aus Polyäthylen mit dauerhaftem und geschütztem Aufdruck, insbesondere als Doppel- oder Mehrfachfolie mit zwischen ihnen liegendem Aufdruck.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verpackungsmaterials aus wenigstens zwei Polyäthylenfolien, bei denen ein Aufdruck zwischen den Folien liegt und bei denen er durch eine durchsichtige Abdeckfolie aus Polyäthylen überdeckt und geschützt ist. Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Polyäthylen-Doppel- oder Mehrschichtfolie mit einem Aufdruck zwischen den Folien anzugeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist durch eine Doppelfolie aus zwei Polyäthylenfolien gelöst, deren einander zugewandte Oberflächen oxydiert oder bestrahlt sind und zwischen einander einen Aufdruck aus einer klebenden Druckfarbe aufweisen.

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Eine Folie kann undurchsichtig und die andere durchsichtig sein. Zur Herstellung solcher Doppelfolien stehen an sich mehrere Verfahren zur Verfugung. Besonders vorteilhaft geht man erfindungsgemäß derart vor, daß man eine undurchsichtige und eine durchsichtige Polyäthylenfolie jeweils von einer Vorratsrolle abzieht und aufeinanderlegt. Man verwendet Folien, bei denen die eine Außenoberfläche oxydiert oder bestrahlt ist, um eine zur Bedruckung aufnahmefähige Oberfläche zu haben. ■Die beiden Folien werden dann zusammen durch eine Druckvorrichtung geleitet, in der der Aufdruck entweder direkt auf die undurchsichtige Folie oder indirekt, d.h. spiegelbildlich, auf die durchsichtige Folie, gedruckt wird. Die beiden Folien werden dann auf eine Aufwickelrolle unter beträchtlichem Druck bzw. hoher Spannung fest aufgewickelt, worauf man die beiden äußersten Einzelfolien voneinander trennt und eine Windung der äußersten Einzelfolie abwickelt, so daß die dann zusammengehörigen Folien, die zusammen abgewickelt werden, eine Doppelfolie aus Polyäthylen mit zwischen ihnen liegendem Aufdruck bilden.

Eh wurde überraschend festgestellt, daß Polyäthylenfolien im nahmen eines Druckverfahrens zu einem neuartigen Folienlaminat, das sich als Verpackungsmaterial vorteilhaft eignet, durch Schichtung miteinander verbunden werden können. Das verwendete Polyäthylen hat vorzugsweise die Form einer Folie, die während ihrer Herstellung einer Oberflächenbehandlung durch Oxydation oder Bestrahlung auf einer Seite unterworfen worden ist, so daß diese Folienoberfläche haft- oder aufnahmefähig

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für Druckfarben, Tinten und Klebemittel ist, insbesondere · Polyisozyanat-Klebemittel. Die Erfindung erlaubt die Herstellung sehr neuartiger und dekorativer Folienlaminate durch Abwickeln zweier durchsichtiger Folien oder einer durchsichtigen und einer undurchsichtigen Folie aus Polyäthylen von getrennten Vorratsrollen und Zusammenbringen der nicht behandelten Oberfläche. Die beiden Folien werden dann einer Bedruckung unterworfen, bei der ein geeigneter Aufdruck auf einer der beiden bestrahlten oder oxydierten außenliegenden Oberflächen der beiden aufeinandergelegten Folien aufgebracht wird. Wird auf die Oberfläche'undurchsichtigen Folie der Doppelfolie gedruckt, so erfolgt dies direkt. Dagegen muß indirekt bzw. spiegelbildlich gedruckt werden, wenn der. Aufdruck auf die Oberfläche der durchsichtigen Folie des Doppelfilms aufgebracht wird. Die bedruckte doppellagige Folie wird anschließend auf eine geeignete Rolle fest aufgewickelt. Die äußeren Folien werden dann am Ende des Wickels voneinander getrennt und eine Windung der äuße-ren Mnzelfolie abgewickelt und vorzugsweise abgeschnitten, so daß sich wieder ein glatter Abschluß der .Doppelfolie ergibt. Werden dann anschließend die beiden aufeinanderliegend en zusammengehörigen Folien abgewickelt, so haften diese aufgrund der Klebewirkung der Druckfarbe aneinander. Man erhält eine Doppelfolie, deren Aufdruck zwischen deit Folien und anscheinend auf der Oberfläche der undurchsichtigen Folie, abgedeckt von einer durchsichtigen Folie,

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Das erfindungsgemäße Folienlaminat ist insbesondere für die Herstellung von Verpackungsschläuchen geeignet, in die Nahrungsmittel, wie beispielsweise Schweinewurst, Fleischpasten, Wurstmassen u.dgl. gefüllt werden können.

Erfindung ist anhand'von Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer Doppelfolie aus Polyäthylen und eines zweckmäßigen Herstellungsverfahrens näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Abwickelns von zwei Polyäthylenfolien von getrennten Vorratsspulen, des Bedrückens und des Aufwickeins der Doppelfolie auf eine Aufwickelrolle ,

Fig. 2 und 3 das Trennen und Abwickeln einer Windung der äußeren Einzelfolie, so daß beim Abwickeln das Dazwischenliegen des Aufdrucks zwischen die Einzelfolien bewirkt wird,

Fig. 4 die Verwendung der erfindungsgemäßen Doppelfolie in einem kontinuierlichen Stopf verehren, bei dem sie gleichzeitig in die Schlauchform überführt und mit Inhalt gefüllt und zu Abschnitten abgebunden wird, und

Fig. 5 sohematisch das Verschließen des aus der Doppel-

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folie gebildeten Schlauchs gemäß -Pig. 4 durch eine Längsnaht mit einem Schweißwerkzeug nach der Linie 5-5 in Fig. 4*

In Fig. 1 sind zwei Vorratsrollen 1 und 2 dargestellt, von dem zwei Binzelfolien 3 und 4 aus Polyäthylen abgezogen-werden. Die obere Oberfläche der Folie 3 ist ebenso wie die untere Oberfläche der Folie 4 oxydiert oder bestrahlt. Die Oxydations- oder,Bestrahlungsbehandlung der oberen und unteren Oberflächen der Folien 3 und 4 dient dazu, diese Oberflächen für eine Bedruckung besonders aufnahmefähig zu machen. Die Folien 3 und 4 werden zwischen zwei vialzen 5 und 6 durchgeleitet und mit ihren unbehandelten Oberflächen zusammengelegt. Die zweilagige Folie bzw. das Folienpaar durchläuft dann eine Druckvorrichtung 7; anschließend wird das bedruckte Folienpaar auf eine Aufwickelrolle 8 so fest aufgewickelt, daß sie auf der Aufwickelrolle fest gegeneinander gepreßt sind. Der in der Druckvorrichtung auf die obere Oberfläche der Folie aufgebrachte Aufdruck 9 besteht aus einer klebenden Druckfarbe, die ein geeignetes Klebemittel, wie insbesondere Polyisocyanat, enthält, um eine bestmögliche Haftung der Druckfarbe auf der oxydierten oder bestrahlten Oberfläche der Polyäthylenfolie sicherzustellen.

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In-Fig. 2 ist das auf die Aufwickelrolle 8 aufgewickelte Folienpaar dargestellt. Es wird als nächstes die äußere Folie 3 von der Folie 4 getrennt und eine Windung abgewickelt, wie es in aufeinander folgenden Schritten in Fig. dargestellt ist. Ist eine ganze Windung der Folie 3 abgewickelt, sh. -k'ig. 3, liegt der Aufdruck 9 so, daß er von der durchsichtigen Folie 4 bedeckt ist und gegen Abrieb u. dgl. geschützt ist.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist es vorteilhaft, eine undurchsichtige Polyäthylenfolie zu verwenden, in die bei der Herstellung ein geeignetes Pigment, wie beispielsweise Titandioxyd, -Ruß- oder Kohlenstoff, öadmiumgelb o. dgl. eingelagert worden ist. Die andere Folie muß durchsichtig sein. Wird auf die undurchsichtige oder eingefärbte Folie gedruckt, so erfolgt dies in direkter Form. Wird dagegen auf die durchsichtige Folie gedruckt, so muß dies indirekt bzw. spiegelbildlich erfolgen. In beiden Fällen werden die beiden Folien zunächst mit ihren unbehandelten Oberflächen aufeinandergelegt, so daß ihre oxydierten oder bestrahlten Oberflächen nach außen weisen. Führt man das Verfahren in dieser Weise aus, so kann man wahlweise eine der beiden äußeren Oberflächen bedrucken. Beim Aufwickeln werden dann die oxydierte oder bestrahlte Oberfläche mit dem Aufdruck mit der anderen oxydierten oder bestrahlten Oberfläche in Kontakt gebracht,

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In ihrer relativen lage werden sie einerseits aufgrund der größeren Oberflächenanziehungskräfte der oxydierten oder "bestrahlten Oberflächen und andererseits, und zwar in noch stärkerem Maße, aufgrund des Klebeeffektes des Aufdrucks, der dann zwischen benachbarten Oberflächen liegt, festgehalten.

Besonders vorteilhaft verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Aufdrucke, die praktisch die ganze Oberfläche der bedruckten Folie bedecken, überdeckt dieser gewünschte Aufdruck an sich keine ausreichend große Fläche, dann kann man die bedruckte Fläche dadurch vergrößeren, daß man einen durchsichtigen Lack oder ein durchsichtiges Klebemittel soweit aufdruckt, daß der zusätzliche Klebeffekt zwischen den beiden Filmen das gewünschte Maß erreicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den Verfahren,

ausbei denen das Bedrucken und Schichten getrennt geführt wird, verschiedene Vorteile. Einer der Hauptvorteile ist der, daß das Bedrucken und Schichten als ein einziges Verfahren kontinuierlich ausführbar ist. Ein weiterer Vorteil ist der, daß das Bedrucken der einene Folie während diese durch die zweite Folie unterstüizt iat erfoägt. Bei den Verfahren, bei denen die Folien einzeln bedruckt werden, werden diese stark gedehnt und gestreckt, so daß daher wiederholt Längensehwankungen zwischen aufeinanderfolgenden Aufdrucken auftreten, die sich in.

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bei der Weiterverarbeitung, insbesondere auf automatischen Verpackungsmaschinen schwer zu handhabenden Unregelmäßigkeiten in den bedruckten Folien äußern. Das erfindungsgemäße. Verfahren läßt daher auch die Bedruckung und Verwendung erheblich dünnerer Folien zu, als sie einzeln bedruckbar sind. Während es sehr schwierig ist, einzelne Folien mit einer Stärke von weniger als 25 Mikron zu bedrucken, ist es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Folien von nur 12,5 Mikron (50 ga) zu bedrucken, da die gemeinsame Stärke der auf einander liegend en Folien etwa 25 Mikron beträgt.

In den Fig. 4 und 5 ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials für die Verpackung von Nahrungsmitteln dargestellt.

Die erfindungsgemäßen Polyäthylenverpackungsfolien lassen sich besonders leicht in Verpackungsschläuche für Nahrungsmittel, wie beispielsweise Wurst- oder Fleischpasten überführen, von denen kleine Abschnitte oder Einzelpackungen zum Verkauf abgeteilt werden. Man hat hierfür bisher Polyäthylenfolien nicht gern verwandt, da die Weiterverarbeitung von bedruckten Polyäthylenfolian in Nahrungsmittelabpackmaschinen meist dazu führte, daß der ungeschützte Aufdruck abgelöst oder zumindest beschädigt wurde.

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Es war äußerst schwierig, ein bedrucktes Polyäthylen-Verpackungsmaterial zu gewinnen, dessen Aufdruck sich bei der Verwendung und Handhabung der Folien aufgrund von ^eibungsbeanspruchung in den Maschinen zur Formung von Packungen völlig widerstandsfähig erwies. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Doppelfolien aus Polyäthylen ist es möglich, ganz neuartige Nahrungsmittelpackungen aus einer undurchsichtigen Folie beliebiger Farbe mit einer Bedruckung auf ihrer Oberfläche, die mit einer durchsichtigen aufgeschichteten Folie überdeckt ist, herzustellen, so daß der Aufdruck gegen jegliche Art von -Beschädigung bei der Weiterverarbeitung und -verwendung geschützt ist.

Bei dem Verarbeitungsverfahren gemäß Fig. 4 wird die Doppelfolie 10 von einer Vorratsrolle 8 über einen Stopfdorn in die !Schlauchform gebracht, auf diesem mit einer Schließeinrichtung mittels der Schweißeinrichtung 12 o.dgl. verschlossen. Die Herstellung der Längsnaht erkennt man etwas deutlicher aus Fig. 5. Die Schweißeinrichtung 12 $irkt an der Überlappungsstelle 13 des Schläuche die Verbindung der Längskanten, wobei sie gegen ein Widerlager auf dem Stopf dorn 11 wirkt. G-leich-^ zeitig wird bei der Ausbildung des Schlauche das Nahrungsmittel, wie beispielsweise Käse oder Fleischpaste, in die gebildete Verpackung eingeführt. In Fig. 5 ist die Doppelfolie lediglich -einschichtig dargestellt, weil die Dicke der beiden Folien so klein ist, daß sie nicht getrennt dargestellt worden sind.

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Der gestopfte lind vom Stopfhorn und von der Schweißeinrichtung ablaufende Schlauch, wird mit einer Abteileinrichtung 14, sh. Fig. 4, in geeignete Abschnitte unterteilt. Als Abteileinrichtung kommen vorzugsweise solche infrage, die eine Metallklammer oder eines anderes Abbindeglied 15 zum Verschließen des Schlauchs am Ende jeder Abteilung oder Packung anbringt. Hinter der Abteilungseinrichtung 14 werden die Packungen durch ein Messer, wie- es schematisch bei 16 in Fig. 4 dargestellt, voneinander getrennt.

Aus der bedruckten Doppelfolie lassen sich auch vor der Auslieferung an den Verbraucher Schläuche oder Packungen herstellen. Die Doppelfolie kann in Längsrichtung zur Bildung eines durchgehenden Schlauchs verschlossen werden und aufgespult oder in kurze Längsabschnitte unterteilt in den Verkehr gebracht werden.

Patentansprüche

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Claims

Pat ent anspräche

1 φ Verpackungsmaterial in Form einer Schichtenfolie, gekennzeichnet durch zwei aufeinander angeordnete Folien (3, 4) aus Polyäthylen, deren beide in Berührung miteinander stehende Oberflächen oxydiert oder bestrahlt sind und deren eine einen Aufdruck (9) aus einer an einer oxydierten oder bestrahlten Polyäthylenoberfläche haftenden Druckfarbe oder anderear Beschichtung aufweist.
2. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckfarbe oder Beschichtung ein Klebemittel enthält, das besonders stark an der oxydierten oder bestrahlten Polyäthylenoberfläche haftete
3. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet s daß der Aufdruck (9) zwischen den beiden Folien praktisch die ganze oxydierte oder bestrahlte Oberfläche der Polyäthylenfolie (3) bedeckt.
4. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die eine Folie (3) undurchsichtig und die ander® Foil© (4) durchsichtig ist·

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5. Verpackungsmaterial nach Anspruch. 1 , dadurch gekennzeichnet, daß dessen einander gegenüberliegende Längskanten zu einem Schlauch, oder Beutel zusammengeschweißt sind.
6» Verpackungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß es ein nahrungsmittel umschließt,
7. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsmaterials aus Polyäthylen in Form einer Schichtenfolie, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß man getrennt Polyäthylenfolien, deren eine Oberfläche oxydiert oder bestrahlt ist, um ihnen ein größeres Haftungsvermögen für -Druckfarben oder Klebemittel zu verleihen, von Vorratsrollen abzieht, sie mit ihren unbehandelten Oberflächen in Berührung bringt, einen haftenden Aufdruck auf eine der oxydierten oder bestrahlten äußeren Oberflächen der aufeinandergelegten Folien bringt, die bedruckten Folien fest auf eine Rolle aufwickelt und die äußere Folie der letzten lage von der Rolle abwickelt und abtrennt, so daß die verbleibende Schichten-.folie den Aufdruck zwischen den Folien aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet j daß man eine durchsichtige und eine undurchsichtige Folie verwendet,,
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-

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net, daß man praktisch die ganze Oberfläche der einen
Folie mit einem Aufdruck versieht, so daß die Folien beim Aufwickeln aufgrund der Klebwirkung des Aufdrucks auf die oxydiertenoder bestrahlten und miteinander in Berührung
gebrachten Oberflächen fest miteinander verbunden werden.

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