DE19549837B4 - Homogenes Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer enthaltender Flickenbeutel - Google Patents

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Abstract

Flickenbeutel, der einen an einem aufschrumpfbaren Beutel angebrachten aufschrumpfbaren Flicken umfaßt, wobei der aufschrumpfbare Flicken eine erste aufschrumpfbare Folie und der aufschrumpfbare Beutel eine zweite aufschrumpfbare Folie umfasst und die erste aufschrumpfbare Folie lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer in einer Menge von 15 bis 85 Gew.-% umfasst und eine freie Schrumpfung bei 85°C von 10 bis 100% aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verpackungen für Knochen enthaltende Fleischprodukte. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Beutel, an dem ein Schutzflicken (protective patch) direkt angebracht ist, wobei der Schutzflicken das Sticheinreißen des Beutels durch vorstehende Knochen aus einem Fleischprodukt in dem Beutel verhindert oder einschränkt.
  • Es ist bekannt, daß aufschrumpfbare Thermoplasten als flexible Verpackungsmaterialien zur Vakuumverpackung verschiedener Lebensmittel, einschließlich Fleisch, geeignet sind. Solche Kunststoffmaterialien, obwohl sie im allgemeinen zur Verpackung von Fleisch geeignet sind, begegnen verständlicherweise Schwierigkeiten bei der Verpackung scharfer oder knochenhaltiger Produkte. Beispielsweise führen Versuche, Knochen enthaltende Primärschnitte von Fleisch zu verpacken gewöhnlich zu einer unzufriedenstellend großen Anzahl von Beutelfehlern, aufgrund vorstehender Knochen, die den Beutel durchstechen.
  • Es stellte sich heraus, daß die Verwendung von Polstermaterialien wie Papier, Papierlaminaten, wachsimprägnierten Textilien und verschiedenen Arten von Kunststoffeinlagen bei der Lösung des Problems weniger als insgesamt zufriedenstellend waren, da sie einen großen Material- und Arbeitsaufwand erfordern und gegenüber Verschiebungen vorstehender Knochen anfällig sind. Die Zubereitung spezieller Fleischschnitte oder Knochenverschließ-Trimmen (close bone trim), wobei die vorstehenden Knochen entfernt werden, wurde ebenfalls versucht. Allerdings ist dies bestenfalls nur eine beschränkte Lösung des Problems, da es keinen positiven Schutz bietet, der für eine große Zahl kommerzieller, Knochen enthaltender Fleischarten notwendig ist. Darüber hinaus ist die Entfernung des Knochens ein relativ teures und zeitverbrauchendes Verfahren.
  • Vor einiger Zeit wurde die Verwendung eines Beutels mit einem daran angebrachten Flicken, d. h. ein ”Flickenbeutel” eine kommerziell bevorzugte Art eine Anzahl Knochen enthaltender Fleischprodukte zu verpacken. Einer der ersten kommerziell verwendeten Flickenbeutel verwendete einen aufschrumpfbaren Beutel und einen Flicken, der aus zwei laminierten VALERON (Handelsmarke) Polyethylenfolien mit hoher Dichte (”HDPE”-Folien) zusammengesetzt war, wobei jede Folie in Maschinenrichtung hoch orientiert worden war. Bei dem laminierten Flicken war die Maschinenrichtung einer ersten HDPE-Schicht um etwa 90° in bezug auf die Maschinenrichtung einer zweiten Flickenschicht orientiert.
  • Der VALERON (Handelsmarke) HDPE-Flicken zeigte gute Ergebnisse bei der Verhinderung von Sticheinrissen durch vorstehende Knochen. Allerdings spalteten die Ecken des Flicken beim Verpacken eines Fleischprodukts in einem aufschrumpfbaren Beutel mit einem solchen Flicken darauf beim Schrumpfen des Beutels, aufgrund der Tatsache, daß der Flicken nicht so schrumpfte wie der Beutel auf. Verbraucher nahmen die Aufspaltung der Flickenecken von dem Beutel als hoch unerwünscht wahr. Darüber hinaus waren die hoch orientierten HDPE-Folien, aufgrund der Bildung von Blasen während des Orientierungsverfahrens, milchig-weiß.
  • Somit entstand ein Bedarf für einen Flicken, der dem Flickenbeutel ein gewünschtes Maß an Stichaufreißfestigkeit verleiht und der zur gleichen Zeit aufschrumpfbar ist, so daß keine wesentliche Aufspaltung an den Ecken des Flicken auftritt. Weiterhin, obwohl es für einige Zwecke erwünscht war einen milchigen Flicken zu verwenden, war es für andere Verwendungen erwünscht, das ein im wesentlichen lichtdurchlässiger oder durchsichtiger Flicken bereitgestellt wird.
  • Obwohl es bekannt war, daß Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (”EVA”) die erwünschten Aufschrumpfeigenschaften zur Verwendung in Flicken aufweist, wurde gefunden, daß es an dem erwünschten Maß an Stichaufreißfestigkeit fehlte, wie es durch Verwendung des VALERON-(Handelsmarke)-HDPE-Flicken erhältlich war. Das heißt, daß EVA-Flicken viel dicker als ein HDPE-Flicken sein mußten, um das gleiche Maß an Stichaufreißfestigkeit zu liefern. Weiterhin, zusätzlich zum Fehlen der erwünschten Sticheinreißfestigkeit, fehlte EVA die Abriebfestigkeit, was weiter seine Nützlichkeit als Hauptpolymer im Flicken herabsetzte.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE) die Kombination von Sticheinreißfestigkeit, Aufschrumpfbarkeit, Abriebfestigkeit und sogar Durchsichtigkeit lieferte, die zur Verwendung in einem Flicken für Flickenbeutel erwünscht ist. Innerhalb der letzten 10 Jahre wurden Flickenbeutel mit Flicken, die aus LLDPE zusammengesetzt waren, weitverbreitet in den Vereinigten Staaten kommerziell verwendet.
  • Allerdings weist LLDPE verschiedene Nachteile auf. Beispielsweise ist LLDPE nicht einfach verarbeitbar, da es einen hohen Extrudergegendruck verursacht wenn die Extrusion bei relativ hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird. Darüber hinaus ist LLDPE aufgrund seiner Steifheit schwer zu orientieren, wodurch es notwendig wird, daß ein weiteres Polymer mit dem LLDPE gemischt wird, damit die gewünschte Orientierung des LLDPE möglich wird, um einen aufschrumpfbaren Flicken zu liefern. Darüber hinaus kann LLDPE nicht mit sich selbst verschweißt werden, was die Verwendung eines anderen Polymertyps notwendig macht, wenn der Flicken aus einer flachgelegten Schlauchfolie hergestellt werden soll, wie es eines der am meisten bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Flicken ist.
  • Somit ist es erwünscht, daß ein weiteres Polymer gefunden wird, das die Kombination von Sticheinreißfestigkeit und Aufschrumpfbarkeit bereitstellen kann. Darüber hinaus ist es erwünscht, daß dieses andere Polymer auch in eine im wesentlichen durchsichtige Folie verarbeitet werden kann. Weiterhin ist es erwünscht, daß dieses Polymer leichter zu extrudieren ist als LLDPE, eine Steifheit aufweist, die niedrig genug ist, um die Notwendigkeit eines Einmischens eines die Steifheit reduzierenden Polymers zu vermeiden und das die Fähigkeit aufweist, mit sich selbst verschweißt werden zu können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist in Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer in einem Flicken für einen Flickenbeutel. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß dieses homogene Polymer eine Kombination von Sticheinreißfestigkeit und Aufschrumpfbarkeit liefert, die zumindest der von LLDPE ähnlich ist. Darüber hinaus wurde überraschenderweise auch gefunden, daß dieses homogene Polymer etwa die gleiche Abriebfestigkeit wie LLDPE aufweist und verwendet werden kann, um einen im wesentlichen durchsichtigen, aufschrumpfbaren Flicken herzustellen. Somit wurde gefunden, daß dieses homogene Polymer eine Alternative zu der Verwendung von LLDPE in Flicken für Flickenbeutel liefert. Mindestens einige Arten dieses homogenen Polymers sind wesentlich leichter zu extrudieren als LLDPE. Weiterhin haben einige Arten eine Steifheit, die niedrig genug ist, um die Notwendigkeit des Einmischens eines die Steifheit reduzierenden Polymers zu vermeiden. Schließlich bieten mindestens einige Arten des Polymers, wenn sie als Schlauchfolie extrudiert werden, den weiteren Vorteil, daß sie wesentlich besser mit sich selbst verschweißbar sind als LLDPE.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Flickenbeutel, der einen aufschrumpfbaren Flicken umfaßt, der auf einem aufschrumpfbaren Beutel angebracht ist. Der aufschrumpfbare Flicken umfaßt eine erste aufschrumpfbare Folie und der aufschrumpfbare Beutel umfaßt eine zweite aufschrumpfbare Folie. Die erste aufschrumpfbare Folie umfaßt ein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer.
  • Vorzugsweise umfaßt der Flickenbeutel eine Klebeschicht zwischen der ersten aufschrumpfbaren Folie und der zweiten aufschrumpfbaren Folie. Vorzugsweise hat das homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer eine Dichte von etwa 0,87 bis 0,94 g/cm3, bevorzugter 0,89 bis 0,92. Vorzugsweise weist die erste aufschrumpfbare Folie eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) von etwa 10 bis 100%, bevorzugter 15 bis 75% und insbesondere 20 bis 60% auf. Vorzugsweise weist die erste aufschrumpfbare Folie eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) von etwa 40 bis 120% der freien Schrumpfung der zweiten aufschrumpfbaren Folie, bevorzugter 40 bis 100% auf.
  • Vorzugsweise ist das homogene Ethylen-α-Olefin in der ersten aufschrumpfbaren Folie in einer Menge von etwa 5 bis 100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts der ersten aufschrumpfbaren Folie, vorhanden, bevorzugter von etwa 15 bis 85 Gew.-%.
  • Die erste aufschrumpfbare Folie kann ein erstes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassen, während die zweite aufschrumpfbare Folie ein zweites homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßt. Das erste und das zweite homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer können gleich oder verschieden sein.
  • Vorzugsweise weist die erste aufschrumpfbare Folie zwei Außenschichten und zwei Innenschichten auf, wobei beide Außenschichten in ihrer chemischen Zusammensetzung und Dicke im wesentlichen identisch sind und beide Innenschichten in ihrer chemischen Zusammensetzung und Dicke im wesentlichen identisch sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jede der beiden Außenschichten das homogene Ethylen-α-Olefin in einer Menge von etwa 1 bis 100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts der Außenschichten. Weiterhin umfaßt jede der beiden Innenschichten das homogene Ethylen-α-Olefin in einer Menge von etwa 1 bis 100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts der Innenschichten. In einer alternativen Ausführungsform ist jede der beiden Außenschichten aus einer Zusammensetzung zusammengesetzt, die im wesentlichen frei von homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer ist, wobei die beiden Innenschichten das homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassen. Vorzugsweise umfaßt jede der beiden im wesentlichen identischen Innenschichten mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Vinylester-Copolymer, Ethylen-Vinylsäure-Copolymer, Ionomer und homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,87 bis 0,91 g/cm3. Vorzugsweise umfaßt das Ethylen-α-Olefin-Copolymer mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und das Ethylen-Vinylsäure-Copolymer umfaßt Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer. Vorzugsweise machen die beiden im wesentlichen identischen Außenschichten etwa 10 bis 80 Gew.-% des Gewichts der ersten aufschrumpfbaren Folie aus.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein verpacktes Produkt, das eine Verpackung und ein Fleischprodukt in der Verpackung umfaßt. Die Verpackung umfaßt einen Flickenbeutel, der einen an dem aufschrumpfbaren Beutel angebrachten aufschrumpfbaren Flicken umfaßt, wobei der aufschrumpfbare Flicken eine erste aufschrumpfbare Folie und der aufschrumpfbare Beutel eine zweite aufschrumpfbare Folie umfaßt, und die erste aufschrumpfbare Folie ein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßt. Das Fleischprodukt umfaßt Knochen. Vorzugsweise umfaßt das Fleischprodukt mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schinken, Rippchen (spareribs), Schulter (picnic), Rückenrippe (back rib), kurze Lende (short loin), kurze Rippe (short rib), ganze Truthähne, Schweinelende.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß bevorzugten endverschweißten Flickenbeutels in einer flachgelegten Ansicht.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten endverschweißten Flickenbeutels, entlang des Bereichs 2-2 in 1.
  • 3A ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Mehrschichtfolie, die zur Verwendung als Flicken in dem Flickenbeutel gemäß 1 geeignet ist.
  • 3B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Mehrschichtfolie in 3A.
  • 3C ist eine schematische Querschnittsansicht einer Mehrschichtfolie, die als Flickenfolie Nr. 19 beschrieben ist.
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie von 3.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Mehrschichtfolie, die zur Verwendung als Beutel in dem Flickenbeutel gemäß 1 geeignet ist.
  • 6 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie gemäß 5.
  • 7 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung des Flickenbeutels gemäß 1, wobei die Folien gemäß 3 und 5 verwendet werden, hergestellt durch die Verfahren von 4 bzw. 6.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines geschrumpften Flickenbeutels, der ein paar ganzer frischer Knochen enthaltender Schweinelenden enthält, wobei jede von der Schinkenseite gezeigt ist.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht entlang des Bereichs 9-9 in 8, mit dem Zusatz einer Flickentasche, in der die Knochen enthaltenden Schweinelendenpaare verpackt sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Folienabdichtschicht, d. h. eine abdichtende Schicht oder eine Heißsiegel-Schicht, ist eine äußere Folienschicht (oder Schichten), die bei der Versiegelung der Folie mit sich selbst, einer anderen Folienschicht derselben oder einer anderen Folie und/oder einem anderen Produkt, daß keine Folie ist, involviert sind. Im allgemeinen können bis zu 0,076 mm (3 mils) des Äußeren einer Folie bei dem Versiegeln der Folie mit sich selbst oder einer anderen Schicht involviert sein. Bezüglich Verpackungen, die nur Kantenversiegelungen, im Gegensatz zu überlappenden Verschweißungen, aufweisen, umfaßt die Siegelschicht die Innenseiten-Folienschicht einer Verpackung sowie unterstützende Schichten, die zu dieser Siegelschicht benachbart sind wobei die Innenseiten-Schicht regelmäßig auch als Lebensmittelkontaktschicht bei der Verpackung von Lebensmitteln dient.
  • Im allgemeinen kann eine Siegelschicht, die durch Heißsiegeln verschweißt werden soll, jegliches thermoplastische Polymer umfassen; vorzugsweise umfaßt die Siegelschicht z. B. thermoplastisches Polyolefin, thermoplastisches Polyamid, thermoplastischen Polyether und thermoplastisches Polyvinylchlorid, bevorzugter thermoplastisches Polyolefin und insbesondere thermoplastisches Olefin mit einer Kristallinität von weniger als 60 Gew.-%. Vorzugsweise sind die Abdichtungszusammensetzungen gleich den Zusammensetzungen für die Verbrauchsschichten, wie nachfolgend ausgeführt wird.
  • Eine Taschenabdichtung ist eine Abdichtung eines ersten Bereichs einer Folienoberfläche mit einem zweiten Bereich einer Folienoberfläche, wobei die Abdichtung durch Erwärmen der Bereiche auf mindestens ihre entsprechenden Dichtungsinitiierungstemperaturen gebildet werden. Das Abdichten kann durch das einzelne oder mehrere von einer großen Vielzahl von Verfahren durchgeführt werden, wie Verwendung eines Heizstabes, heißer Luft, Infrarotstrahlung, Ultraschallschweißen, etc.
  • Eine Foliensperrschicht ist eine Schicht, die als Barriere für ein oder mehrere Gase dient. Sauerstoff-(d. h. O2-)Sperrschichten können beispielsweise Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyamid, Polyester, Polyacrylonitril, etc. umfassen, wie dem Fachmann bekannt ist; vorzugsweise umfaßt die Sauerstoffsperrschicht Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylidenchlorid und Polyamid, bevorzugter Vinylidenchlorid-Methylacrylat-Copolymer, wie dem Fachmann bekannt ist.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet ”EVOH” Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer. EVOH schließt verseifte oder hydrolysierte Ethylen-Vinylacetat-Copolymere ein und bezeichnet ein Vinylalkohol-Copolymer, das ein Ethylenconomomer aufweist und beispielsweise durch Hydrolyse von Vinylacetat-Copolymeren oder durch chemische Reaktionen mit Polyvinylalkohol hergestellt wurde. Der Hydrolysegrad beträgt vorzugsweise mindestens 50% und bevorzugter mindestens 85%.
  • Eine Folienverbrauchsschicht ist eine Folienschicht, die dazu dient, dem Abrieb, dem Sticheinreißen und anderen potentiellen Ursachen der Verminderung der Verpackungsintegrität sowie potentiellen Ursachen zur Verminderung der Aussehensqualität der Verpackung standzuhalten. Verbrauchsschichten können jegliches Polymer umfassen, solange das Polymer dazu dient ein Integritätsziel und/oder ein Erscheinungsziel zu erreichen; vorzugsweise umfaßt die Verbrauchsschicht ein Polymer, das mindestens ein Element umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,85 bis 0,95, Propylen-Ethylen-Copolymer, Polyamid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Ethylen-Butylacrylat-Copolymer, etc., wie dem Fachmann bekannt ist, bevorzugter umfaßt die Verbrauchsschicht des Flickens im erfindungsgemäßen Flickenbeutel homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer.
  • Eine Folienkernschicht ist eine innere Folienschicht, d. h. eine innenliegende Folienschicht, die nicht die Hauptfunktion hat, als Klebemittel oder Kompatibilitätsmittel zum Verkleben zweier Schichten miteinander zu dienen. Gewöhnlich verleihen die Kernschicht oder die Kernschichten der Mehrschichtfolie ein erwünschtes Maß an Fähigkeit, d. h. Zugfestigkeit und/oder optische Eigenschaften und/oder zusätzliche Abriebfestigkeit und/oder spezifische Undurchlässigkeit.
  • Eine Folienaußenschicht ist eine äußere Folienschicht in einer Mehrschichtfolie, die zur Verpackung eines Produkts verwendet wird. Die Außenschicht ist Beanspruchungen ausgesetzt. Daher sind die bevorzugten Polymere die gleichen wie die bevorzugten Polymere für die Verbrauchsschicht.
  • Eine Folienverbindungsschicht ist eine innere Schicht einer Mehrschichtfolie, wobei diese innere Schicht den Hauptzweck hat, zwei Folienschichten miteinander zu verkleben. Verbindungsschichten umfassen im allgemeinen das Polymer mit einer aufgepfropften polaren Gruppe, so daß das Polymer kovalent an polare Polymere wie Polyamid und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer binden kann; vorzugsweise umfassen Verbindungsschichten mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, modifiziertes Polyolefin, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, modifiziertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, bevorzugter umfassen Verbindungsschichten mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus modifiziertem, anhydridgepfropftem, linearem Polyethylen niedriger Dichte, anhydridgepfropftem Polyethylen mit niedriger Dichte, homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer und anhydridgepfropftem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
  • Ein Folienlaminat ist eine Folie, die hergestellt worden ist, indem zwei oder mehrere Folienschichten oder andere Materialien miteinander verbunden worden sind. Die Laminierung kann durch Zusammenfügen von Schichten mit Klebemitteln, Zusammenfügen unter Wärmeeinwirkung und Druck, und sogar Streichbeschichten und Extrusionsbeschichten erreicht werden. Folienlaminate schließen auch coextrudierte Mehrschichtfolien ein, die eine oder mehrere Klebeschichten umfassen.
  • Eine aufschrumpfbare Folie wird typischerweise hergestellt, indem sie zunächst bei einer erhöhten Temperatur gestreckt wird (der Orientierungstemperatur), die unterhalb der Schmelztemperatur von mindestens einem in der Folie vorhandenem Polymer liegt. Während des Orientierungsverfahrens wird die Folie im allgemeinen biaxial orientiert, indem sie in Querrichtung ”gestreckt” und in Maschinenrichtung ”abgezogen” wird. Vorzugsweise wird an einem Punkt stromabwärts der stromaufwärts liegenden Walze erheblich gekühlt, wobei der Kühlungspunkt von den Materialeigenschaften und Abkühlungsgeschwindigkeiten abhängt. Schließlich führt diese Art von Verfahren zu einer Folie, die sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung aufschrumpfbar ist. Bei nachfolgendem Erhitzen von nicht-festgehaltenem, nicht-spannungsfrei gemachtem, orientierten Polymer enthaltendem Material auf seine Orientierungstemperatur wird eine Schrumpfung fast bis zu den ursprünglich ungestreckten, d. h. preorientierten Ausmaßen erreicht. Die Orientierung in orientierten Folien kann durch eines oder mehrerer einer Vielzahl von Verfahren erreicht werden.
  • Das Orientierungsverhältnis einer Folie ist das Multiplikationsprodukt des Ausmaßes, auf das das Kunststoffolienmaterial in verschiedenen Richtungen gestreckt wurde, gewöhnlich zwei Richtungen, die senkrecht zueinander stehen. ”Abziehen” ist die Orientierung in Maschinenrichtung, während ”Strecken” die Orientierung in Querrichtung ist. Bei Folien, die durch eine ringförmige Düse extrudiert wurden, wird das Strecken durch ”Blasen” der Folie erreicht, wobei eine Blase hergestellt wird. Das Abziehen wird erreicht, indem die Folie durch zwei Paare angetriebener Quetschwalzen geführt wird, wobei das stromabwärts liegende Paar eine größere Oberflächengeschwindigkeit aufweist als das stromaufwärts liegende Paar, und wobei das Streckverhältnis die Oberflächengeschwindigkeit des stromabwärts liegenden Quetschwalzenpaares geteilt durch die Oberflächengeschwindigkeit des stromaufwärts liegenden Quetschwalzenpaares ist. Der Orientierungsgrad wird auch als Orientierungsverhältnis oder manchmal als ”Reckverhältnis” bezeichnet.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Polymer” das Produkt einer Polymerisationsreaktion und schließt Homopolymere, Copolymere, Terpolymere etc. ein. Im allgemeinen können die Folienschichten im wesentlichen aus einem einzigen Polymer bestehen oder sie können zusätzliche Polymere aufweisen, d. h. die damit gemischt sind.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Copolymer” Polymere, die bei der Polymerisationsreaktion von mindestens zwei verschiedenen Monomeren gebildet sind. Beispielsweise schließt der Ausdruck ”Copolymer” das Copolymerisations-Reaktionsprodukt von Ethylen und einem α-Olefin wie 1-Hexen ein. Allerdings schließt der Ausdruck ”Copolymer” beispielsweise auch die Copolymerisation einer Mischung von Ethylen, Propylen, 1-Hexen und 1-Octen ein.
  • Wie hier verwendet, schließt der Ausdruck ”Polymerisation” Homopolymerisationen, Copolymerisationen, Terpolymerisationen etc. ein und schließt alle Typen von Copolymerisationen wie Zufalls-, Pfropf-, Blockcopolymerisationen etc. ein. Im allgemeinen können die erfindungsgemäß verwendeten Folien gemäß jedem geeigneten Polymerisationsverfahren hergestellt werden, einschließlich Aufschlämmungspolymerisations-, Gasphasenpolymerisations- und Hochdruckpolymerisationsverfahren.
  • Aufschlämmungspolymerisationsverfahren werden im allgemeinen bei superatmosphärische Drücken und Temperaturen im Bereich von 40°C bis 100°C durchgeführt. In einer Aufschlämmungspolymerisation wird eine Suspension von festen, teilchenförmigen Polymer in einem flüssigen Polymerisationsmedium gebildet, dem Ethylen und Conomere und oft Wasserstoff zusammen mit einem Katalysator zugesetzt werden. Die in dem Polymerisationsmedium verwendete Flüssigkeit kann ein Alkan, Cycloalkan oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff wie Toluol, Ethylbenzol oder Xylol sein. Das verwendete Medium sollte unter den Polymerisationsbedingungen flüssig sein und relativ inert. Vorzugsweise wird Hexan oder Toluol verwendet.
  • Alternativ verwendet die Gasphasenpolymerisationsuperatmosphärische Drücke und Temperaturen im Bereich von 50°C bis 120°C. Die Gasphasenpolymerisation kann in einem Rühr- oder Wirbelbett mit Katalysator und Produktteilchen durchgeführt werden, in einem Druckgefäß, das angepaßt ist, um die Trennung der Produktteilchen von unumgesetzten Gasen zu ermöglichen. Ethylen, Copolymer, Wasserstoff und ein inertes Verdünnungsgas wie Stickstoff können eingebracht oder im Kreis zurückgeführt werden, so daß die Teilchen bei Temperaturen von 50°C bis 120°C gehalten werden. Triethylaluminium kann zugesetzt werden, wenn es als Falle für Wasser, Sauerstoff und andere Verunreinigungen benötigt wird. Polymerprodukt kann kontinuierlich oder semi-kontinuierlich abgezogen werden, mit einer solchen Geschwindigkeit, daß ein konstanter Produktbestand im Reaktor beibehalten wird. Nach Polymerisation und Deaktivierung des Katalysators kann das gebildete Polymer durch jedes geeignete Mittel gewonnen werden. Gemäß kommerziellen Verfahren kann das Polymerprodukt direkt aus dem Gasphasenreaktor gewonnen werden, von verbleibendem Monomer mit einer Stickstoffspülung befreit werden und ohne weitere Deaktivierung oder Katalysatorentfernung verwendet werden.
  • Hochdruckpolymerisationsverfahren verwenden ein Katalysatorsystem, das eine Cyclopentadienyl-Übergangsmetall-Verbindung und eine Alumoxanverbindung umfaßt. Bei dem Hochdruckverfahren ist es wichtig, daß die Polymerisationstemperatur oberhalb von etwa 120°C liegt, jedoch unterhalb der Zersetzungstemperatur des Polymerprodukts. Es ist auch wichtig, daß der Polymerisationsdruck oberhalb von etwa 500 bar (kg/cm2) liegt. In solchen Situationen, bei denen das Molekulargewicht des Polymerprodukts, das durch einen gegebenen Satz von Verfahrensbedingungen hergestellt wird, höher als gewünscht ist, kann jegliche aus dem Stand der Technik bekannte Technik zur Kontrolle des Molekulargewichts wie die Verwendung von Sauerstoff oder Reaktortemperatur, in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
  • Ein heterogenes Polymer ist ein Polymerisations-Reaktionsprodukt mit einer relativ breiten Streuung des Molekulargewichts und einer relativ breiten Streuung der Zusammensetzungsverteilung, d. h. typische Polymere, die beispielsweise unter Verwendung konventioneller Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt werden. Obwohl es einige Ausnahmen gibt (wie Ziegler-Natta-katalysierte TAFMER (Handelsmarke) lineare homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, hergestellt durch Mitsui Petrochemical Corporation) haben heterogene Polymere typischerweise eine relativ breite Streuung von Kettenlängen und Comonomerprozentzahlen.
  • Im Gegensatz zu heterogenen Polymeren, sind homogene Polymere Polymerisations-Reaktionsprodukte mit einer relativ schmalen Molekulargewichtsverteilung und einer relativ schmalen Zusammensetzungsverteilung. Homogene Polymere sind für verschiedene Schichten des erfindungsgemäßen Flickenbeutels geeignet. Homogene Polymere unterscheiden sich strukturell von heterogenen Polymeren dadurch, daß homogene Polymere eine relativ gleichmäßige Comonomersequenz innerhalb einer Kette, eine Spiegelung der Sequenzverteilung in allen Ketten und eine Ähnlichkeit aller Kettenlängen aufweisen, d. h. eine schmalere Molekulargewichtsverteilung. Darüber hinaus werden homogene Polymere typischerweise unter Verwendung von Metallocen oder anderen Katalysatoren mit nur einer aktiven Stelle hergestellt, als daß Ziegler-Natta-Katalysatoren verwendet werden.
  • Insbesondere können homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere durch eine oder mehrere dem Fachmann bekannten Verfahren charakterisiert werden, wie Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn), Zusammensetzungsverteilungsbreiteindex (composition distribution breadth index, CDBI) und schmaler Schmelzpunktbereich sowie einfaches Schmelzpunktverhalten. Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn), auch als Polydispersität bekannt, kann durch Gelpermeationschromatographie bestimmt werden. Das erfindungsgemäß geeignete homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer weist im allgemeinen ein Mw/Mn von weniger als 2,7, vorzugsweise von etwa 1,9 bis 2,5, bevorzugter etwa 1,9 bis 2,3 auf. Der Zusammensetzungsverteilungsbreiteindex (CDBI) solcher homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere liegt im allgemeinen über etwa 70%. Der CDBI wird definiert als die Gewichtsprozent der Copolymermoleküle mit einem Comonomergehalt innerhalb von 50% (d. h. plus oder minus 50%) des mittleren molaren Gesamtcomonomergehalts. Der CDBI von linearem Polyethylen, das kein Comonomer enthält, wird als 100% definiert. Der Zusammensetzungsverteilungsbreiteindex (CDBI) wird durch die Technik der Temperaturerhöhungselutionsfraktionierung (Temperature Rising Elution Fractionation, TREF) bestimmt. CDBI-Bestimmung unterscheidet die erfindungsgemäß verwendeten homogenen Copolymere (schmale Zusammensetzungsverteilung, festgelegt durch CDBI-Werte, die im allgemeinen größer als 70% sind) klar von kommerziell erhältlichen VLDPEs, die im allgemeinen eine breite Zusammensetzungsverteilung aufweisen, festgelegt durch CDBI-Werte, die im allgemeinen kleiner als 55% sind. Der CDBI eines Copolymers kann leicht durch Daten errechnet werden, die mittels aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erhalten werden, wie beispielsweise Temperaturerhöhungselutionsfraktionierung, die beispielsweise in Wild et al., J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed., Vol. 20, Seite 441 (1982) beschrieben wurde. Vorzugsweise haben die homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere einen CDBI von größer als etwa 70%, d. h. einen CDBI von etwa 70% bis 99%. Im allgemeinen weisen die homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere in den erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien auch einen relativ schmalen Schmelzpunktbereich im Vergleich zu ”heterogenen Copolymeren” auf, d. h. Polymeren mit einem CDBI von kleiner als 55%. Vorzugsweise weisen die homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere eine im wesentlichen einfache Schmelzpunktcharakteristik auf, mit einem Schmelzpunktpeak (Tm), bestimmt mittels Differentialscanningkalorimetrie (DSC), von etwa 60 bis 110°C. Vorzugsweise hat das homogene Copolymer einen DSC-Peak (Tm) von etwa 80°C bis 100°C. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck ”im wesentlichen einfacher Schmelzpunkt”, daß mindestens etwa 80 Gew.-% des Materials einem einzigen Tm-Peak zugeordnet werden können, bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 60°C bis 110°C und daß im wesentlichen kein bedeutender Anteil des Materials einen Peakschmelzpunkt oberhalb von etwa 115°C aufweist, bestimmt mittels DSC-Analyse. DSC-Messungen werden auf einem Perkin Elmer/-System 7 thermischen Analysesystem durchgeführt. Die berichteten Schmelzpunktsinformationen sind zweite Schmelzpunktwerte, d. h. die Probe wird mit einer programmierten Geschwindigkeit von 10°C/Minute auf eine Temperatur unterhalb ihres kritischen Bereichs erwärmt. Die Probe wird dann erneut mit einer programmierten Geschwindigkeit von 10°C/Minute erwärmt (zweites Schmelzen). Das Vorhandensein höherer Schmelzpeaks ist für Folieneigenschaften wie Trübung schädlich und gefährdet die Aussichten einer wirkungsvollen Verminderung der Abdichtungsinitiierungstemperatur der fertigen Folie.
  • Ein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer kann im allgemeinen hergestellt werden, indem Ethylen und ein oder mehrere α-Olefine copolymerisiert werden. Vorzugsweise ist das α-Olefin ein C3- bis C20-α-Monoolefin, bevorzugter ein C4- bis C12-α-Monoolefin und insbesondere ein C4- bis C8-α-Monoolefin. Bevorzugter umfaßt das α-Olefin mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h. 1-Buten, 1-Hexen bzw. 1-Octen. Am meisten bevorzugt umfaßt das α-Olefin Octen-1 und/oder eine Mischung von Hexen-1 und Buten-1.
  • Verfahren zur Herstellung und Verwendung von homogenen Polymeren sind in der US-A-5 206 075 , der US-A-5 241 031 und der WO 93/03093 offenbart, auf die hier vollständig Bezug genommen wird. Weitere Einzelheiten bezüglich der Herstellung und Verwendung von homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymeren sind in der WO 90/03414 und der WO 93/03093 offenbart, die beide Exxon Chemical Patents, Inc. als Anmelder bezeichnen und auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Eine weitere Art homogener Ethylen-α-Olefin-Copolymere wird in der US-A-5 272 236 an LAI et al. und der US-A-5 278 272 an LAI et al. offenbart, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Der Ausdruck ”Polyolefin” bezeichnet jegliches polymerisierte Olefin, das linear, verzweigt, cyclisch, aliphatisch, aromatisch, substituiert oder unsubstituiert sein kann. Insbesondere sind in dem Ausdruck Polyolefin Homopolymere von Olefin, Copolymere von Olefin, Copolymere aus einem Olefin und einem nicht-olefinischen Comonomer, das mit dem Olefin copolymerisierbar ist, wie Vinylmonomere, modifizierte Polymere davon und dergleichen, eingeschlossen. Spezielle Beispiele schließen Polyethylenhomopolymer, Polypropylenhomopolymer, Polybuten, Ethylen-α-Olefin-Copolymer, Propylen-α-Olefin-Copolymer, Buten-α-Olefin-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Butylacrylat-Copolymer, Ethylen-Methylacrylat-Copolymer, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, modifiziertes Polyolefinharz, Ionomerharz, Polymethylenpenten, etc. ein. Modifiziertes Polyolefinharz schließt modifiziertes Polymer ein, das durch Copolymerisation des Homopolymers des Olefins oder Copolymers davon mit einer ungesättigten Carbonsäure, beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Isobutylacrylat oder dergleichen oder einem Derivat davon, wie dem Anhydrid, Ester, Metallsalz oder dergleichen hergestellt ist. Es kann auch erhalten werden, indem in das Olefin-Homopolymer oder -Copolymer eine ungesättigte Carbonsäure, beispielsweise Maleinsäure, Fumarsäure oder dergleichen oder ein Derivat davon, wie dem Anhydrid, Ester oder Metallsalz oder dergleichen eingebracht wird.
  • Wie hier verwendet, schließen die Ausdrücke, die die Polymere bezeichnen, wie ”Ethylen-α-Olefin-Copolymer”, ”Polyamid”, ”Polyester”, ”Polyurethan”, etc. nicht nur die Polymere ein, die sich wiederholende, von den Monomeren abgeleitete und das Polymer von dem bezeichneten Typ bildende Einheiten umfassen, sondern auch Comonomere, Derivate, etc., die mit den das Polymer bezeichnenden Monomeren copolymerisieren, um das bezeichnete Polymer zu erhalten. Beispielsweise umfaßt der Ausdruck ”Polyamid” sowohl Polymere, die sich wiederholende Einheiten aus Monomeren wie Caprolactam umfassen, die unter Bildung eines Polyamids polymerisieren, als auch Copolymere, die sich aus der Copolymerisation von Caprolactam mit einem Comonomer ableiten, das nicht zur Bildung eines Polyamids führt, wenn es allein polymerisiert wird. Weiterhin schließen die Ausdrücke, die die Polymere identifizieren, auch Mischungen, Verschnitte, etc. solcher Polymere mit anderen Polymeren eines anderen Typs ein.
  • Modifizierte Polymere wie ”modifiziertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer” und ”modifiziertes Polyolefin” schließen solche Polymere ein, an denen ein Anhydrid funktionell aufgepfropft wurde und/oder damit copolymerisiert und/oder damit gemischt wurde. Vorzugsweise ist bei solchen modifizierten Polymeren die Anhydridfunktionalität darauf aufgepfropft oder damit polymerisiert worden, im Gegensatz zu bloßem Einmischen.
  • Die in den Beutelfolien und Flickenfolien des erfindungsgemäßen Flickenbeutels verwendeten homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere schließen beispielsweise Metallocen-katalysierte Polymere wie EXACT (Handelsmarke) lineare homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere ein, die von der Exxon Chemical Company erhältlich sind, und TAFMER (Handelsmarke) lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Harz ein, das von Mitsui Petrochemical Corporation erhältlich ist. Alle diese homogenen Copolymere schließen im allgemeinen Ethylen-Copolymere mit einem oder mehreren Comonomeren ausgewählt aus C4- bis C10-α-Olefinen wie Buten-1 (d. h. 1-Buten), Hexen-1, Octen-1, etc. ein, bei denen die Moleküle der Copolymere lange Ketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen oder vernetzten Strukturen umfassen. Diese Molekularstruktur steht im Gegensatz zu konventionellem Polyethylen mit niedriger oder mittlerer Dichte, das höher verzweigt ist als ihre entsprechenden Gegenstücke. Beispielsweise weist LLDPE eine Dichte auf, die gewöhnlich im Bereich von etwa 0,91 g/cm3 bis etwa 0,94 g/cm3 liegt.
  • Eine andere Gruppe homogener Ethylen-α-Olefin-Copolymere sind von Dow Chemical Company erhältlich und als AFFINITY (Handelsmarke) langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere bekannt. Es wurde gefunden, daß AFFINITY (Handelsmarke) langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere leichter zu Folien verarbeitbar sind, als andere homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, wie EXACT (Handelsmarke) lineare homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, die von Exxon Chemical Company erhältlich sind. Aus diesem Grund, unter anderen, sind AFFINITY (Handelsmarke) langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere gegenüber EXACT (Handelsmarke) linearen homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymeren bevorzugt. Bevorzugte langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere sind solche, die eine Dichte von etwa 0,87 bis 0,94 g/cm3, bevorzugter von 0,89 bis 0,92 g/cm3 aufweisen. Langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere werden vorzugsweise unter Verwendung einer Metallocen-katalysierten Polymerisationsreaktion hergestellt.
  • Obwohl in dem erfindungsgemäßen Flickenbeutel der Flicken homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßt, kann der Flicken und/oder der Beutel weiterhin heterogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassen. Verschiedene bevorzugte Ethylen-α-Olefin-Copolymere schließen lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mit sehr niedriger Dichte (VLDPE) und Polyethylen mit ultraniedriger Dichte (ULDPE) ein.
  • Im allgemeinen werden sowohl homogene als auch heterogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere aus der Copolymerisation von etwa 80 bis 99 Gew.-% Ethylen und 1 bis 20 Gew.-% α-Olefin, vorzugsweise aus der Copolymerisation von etwa 85 bis 95 Gew.-% Ethylen mit 5 bis 15 Gew.-% α-Olefin erhalten.
  • Wie hier verwendet, bezeichnen die Ausdrücke ”Innenschicht” und ”innere Schicht” jede Schicht einer Mehrschichtfolie, bei der beide Hauptflächen direkt mit einer anderen Schicht der Folie verbunden ist.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Außenschicht” jede Schicht, einer Folie, bei der weniger als zwei ihrer Hauptoberflächen direkt mit einer anderen Schicht der Folie verbunden sind. Der Ausdruck schließt Einschicht- und Mehrschichtfolien ein. Bei Mehrschichtfolien gibt es zwei Außenschichten, bei denen jeweils eine Hauptfläche mit nur einer anderen Schicht der Mehrschichtfolie verbunden ist. In Einschichtfolien gibt es nur eine Schicht, die selbstverständlich deshalb eine Außenschicht ist, da keine ihrer beiden Hauptflächen mit einer anderen Schicht der Folie verbunden ist.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Innenseitenschicht” die Außenschicht einer ein Produkt verpackenden Mehrschichtfolie, welche in bezug auf die anderen Schichten der Mehrschichtfolie dem Produkt am nächsten ist.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Außenseitenschicht” die Außenschicht einer ein Produkt verpackenden Mehrschichtfolie, welche in bezug auf die anderen Schichten der Mehrschichtfolie am weitesten von dem Produkt entfernt ist.
  • Wie hier verwendet, schließt der Ausdruck ”verbunden mit” Folien ein, die unter Verwendung einer Verschweißung oder anderen Mitteln, die direkt miteinander verbunden sind, sowie Folien, die unter Verwendung eines Klebemittels zwischen den beiden Folien miteinander verbunden ist.
  • Wie hier verwendet, ist der Ausdruck ”direkt verbunden mit”, wie er auf Folienschichten angewendet wird, als Verklebung der Subjektfolienschicht ohne eine Verbindungsschicht, eines Klebemittels oder einer anderen dazwischen liegenden Schicht an eine Objektfolienschicht definiert. Im Gegensatz dazu schließt das Wort ”zwischen”, wie hier verwendet und auf eine Folienschicht angewendet, die als zwischen zwei anderen bezeichneten Schichten liegend benannt wird, sowohl die direkte Verbindung der Subjektschicht mit zwei anderen Schichten ein als auch das Fehlen einer direkten Verbindung zu einer oder beiden der beiden anderen Schichten ein, zwischen denen die Subjektschicht liegt, d. h. eine oder mehrere zusätzliche Schichten können zwischen der Subjektschicht und einer oder mehreren der Schichten eingebracht sein, zwischen denen die Subjektschicht liegt.
  • Extrusion ist das Verfahren zur Formung kontinuierlicher Formteile, bei dem ein geschmolzenes Kunststoffmaterial durch eine Düse gepreßt wird, gefolgt von Kühlen oder chemischer Härtung. Unmittelbar vor der Extrusion durch die Düse, wird das relativ hochviskose Polymermaterial in eine sich drehende Schnecke mit variabler Ganghöhe, d. h. einen Extruder, eingespeist, die das Polymermaterial durch die Düse preßt.
  • Koextrusion ist das Verfahren zur Extrusion von zwei oder mehreren Materialien durch eine einzige Düse mit zwei oder mehreren Düsenöffnungen, die so angeordnet sind, daß die Extrudate verschmelzen und miteinander in eine Laminatstruktur verschweißt werden, bevor sie abgeschreckt werden, d. h. gequencht werden. Coextrusion kann beim Folienblasen, der freien Folienextrusion und Extrusionsbeschichtungsverfahren angewendet werden.
  • Die ”Maschinenrichtung” einer Folie ist die Richtung entlang der Folienlänge, d. h. der Richtung, in der die Folie während der Extrusion und der Beschichtung geformt wird. Im Gegensatz dazu ist die ”Querrichtung” einer Folie die Folienrichtung, die zur Maschinen- oder Längsrichtung senkrecht steht.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”freie Schrumpfung” die Prozentzahl der Größenveränderung eines 10 cm × 10 cm-Musters der Folie, wenn es einer bestimmten Wärme ausgesetzt wird, was nach ASTM D 2732 bestimmt wird und dem Fachmann bekannt ist. ASTM D 2732 ist im 1990 Annual Book of ASTM Standards, Sektion 8, Plastics, Vol. 08.02, Seiten 368 bis 371 beschrieben, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Obwohl die in dem erfindungsgemäßen Flickenbeutel verwendeten Folien Einschicht- oder Mehrschichtfolien sein können, umfaßt der Flickenbeutel mindestens zwei miteinander laminierte Folien. Vorzugsweise umfaßt der Flickenbeutel Folien, die zusammen insgesamt 2 bis 20 Schichten, bevorzugter 2 bis 12 Schichten und insbesondere 4 bis 9 Schichten bilden.
  • Im allgemeinen kann die Einschicht- oder Mehrschichtfolie, die in dem erfindungsgemäßen Flickenbeutel verwendet wird, jede gewünschte Gesamtdicke aufweisen, solange die Folien die erwünschten Eigenschaften für das spezielle Verpackungsverfahren aufweisen, in dem die Folie verwendet wird, zum Beispiel Verschleißfestigkeit (insbesondere Sticheinreißfestigkeit), Zugfestigkeit, Abdichtungsstärke, optische Eigenschaften, etc. Allerdings ist es für die Effektivität und zum Zweck der Konservierung von Rohstoffen erwünscht, die notwendige Sticheinreißfestigkeit zu erreichen, indem die minimale Flickendicke verwendet wird. Vorzugsweise hat der Folienrohling, aus dem die Flicken geschnitten werden, eine Gesamtdicke von etwa 0,051 bis 0,203 mm (2 bis 8 mils), vorzugsweise von etwa 0,076 bis 0,152 mm (3 bis 6 mils). Darüber hinaus kann die Flickenfolie eine Einschichtfolie oder eine Mehrschichtfolie sein. Verschiedene Flickenfolien, die im Detail nachfolgend beschrieben werden, enthalten insgesamt 4, 6 und 14 Schichten.
  • 1 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten endverschweißten Flickenbeutels 20 in einer flachgelegten Position, wobei dies ein erfindungsgemäßer Flickenbeutel ist; 2 ist eine Querschnittsansicht des Flickenbeutels 20 entlang des Bereichs 2-2 in 1.
  • Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 1 und 2, umfaßt der Flickenbeutel 20 einen Beutel 22, einen vorderen Flicken 24 (d. h. ersten Flicken 24) und einen hinteren Flicken 26 (d. h. zweiten Flicken 26), ein offenes Oberteil 28 und eine Endverschweißung 30. Die Bezeichnungen ”vordere” und ”Rücken”/”hintere” beziehen sich im wesentlichen auf die Seite des Flickenbeutels 20, die oben liegt, wenn der Flickenbeutel 20 in seiner flachgelegten Position ist.
  • 3A ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Dreischichtfolie 36 zur Verwendung als Rohmaterial, aus dem die Flicken 24 und 26 geschnitten werden können. Die erste Schicht 38dient als eine Außenseiten- und sticheinreißfeste Schicht; die zweite Schicht 40 dient als Verbindungsschicht und ist vorzugsweise aus zwei identischen Schichten aufgebaut, die miteinander verbunden sind; die dritte Schicht 42 dient als eine Innenseiten- und sticheinreißfeste Schicht.
  • 3B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Folie gemäß 3A, die eine zweite Schicht 40 einschließt, und als aus zwei aneinander haftenden identischen Folieninnenschichten 44 und 46 zusammengesetzt gezeigt ist. Die Innenschichten 44 und 46 werden vorzugsweise hergestellt, indem eine Mehrschicht-Schlauchfolie, die eine mit sich selbst verbundene Innenseitenschicht aufweist, flachgelegt wird, was dazu führt, daß sie entweder als eine einfache, zentrale Folienschicht oder als ein Paar identischer, aneinander haftender Folienschichten angesehen werden kann. Somit zeigt 3A die Flickenfolie 36 als eine Dreischichtfolie, wohingegen 3B die gleiche Folie als Vierschichtfolie zeigt, bei der die beiden inneren Schichten miteinander verbunden sind, was durch die unterbrochene Linie 48 dargestellt ist, da die Schichten 44 und 46 als eine einzelne Schicht angesehen werden können, die aufgrund des Verfahrens, das Herstellung der Folie verwendet wird, in ihrer Dicke und chemischen Zusammensetzung identisch sind. Das in 4 gezeigte Verfahren, das nachfolgend detailliert beschrieben wird, kann zur Herstellung der Folie von 3B verwendet werden.
  • 3C ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Mehrschichtfolie 200, die als Rohmaterial zur Herstellung eines Flickens für den erfindungsgemäßen Flickenbeutel verwendet werden kann. Die Mehrschichtfolie 200 ist eine Siebenschichtfolie, was detailliert in Flickenfolie Nr. 19 nachfolgend beschrieben ist. Die Mehrschichtfolie 200 ist aus einer Außenschicht 202, einer Hauptschicht 204, einer Verbindungsschicht 206, einer O2-Sperrschicht 208, einer Verbindungsschicht 210, einer Hauptschicht 212 und einer Außenschicht 214 zusammengesetzt.
  • 4 ist eine schematische Ansicht eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolien aus 3A, 3B und 3C. Bei dem in 4 dargestellten Verfahren, werden feste Polymerkügelchen (nicht gezeigt) einer Mehrzahl an Extrudern 52 (zur Vereinfachung ist nur ein Extruder gezeigt) zugeführt. In den Extrudern 52 werden die Polymerkügelchen gefördert, geschmolzen und entgast, wonach die erhaltene blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 54 gefördert und durch die ringförmige Düse extrudiert wird, was zu einem Schlauch 56 führt, der 0,13 bis 1,02 mm (5 bis 40 mils), mehr bevorzugt 0,51 bis 0,76 mm (20 bis 30 mils) und insbesondere etwa 0,64 mm (25 mils) dick ist.
  • Nach dem Kühlen oder Quenchen durch Sprühwasser aus dem Kühlring 58, wird der Schlauch 56 mittels Quetschwalzen 60 flachgelegt und anschließend durch eine Bestrahlungskammer 62 geführt, die von einer Abschirmung 64 umgeben ist, worin der Schlauch 56 mit hochenergetischen Elektronen (d. h. ionisierender Strahlung) aus einem Eisenkern-Transformator-Beschleuniger 66 bestrahlt wird. Der Schlauch 56 wird auf Rollen 68 durch die Bestrahlungskammer 62 geführt. Vorzugsweise wird der Schlauch 56 mit etwa 2 bis 10 Megarad (nachfolgend ”MR”) bestrahlt.
  • Nach der Bestrahlung wird der bestrahlte Schlauch 70 über Führungsrollen 72 geführt, wonach der bestrahlte Schlauch 70 in einen Heißwasserbad-Tank 74 geführt wird, der Wasser 76 enthält. Der jetzt flachgelegte, bestrahlte Schlauch 70 wird über eine Retentionszeitspanne von mindestens etwa 5 Sekunden in das heiße Wasser eingetaucht, d. h. für eine ausreichende Zeitspanne, um den Film auf die gewünschte Temperatur zu bringen, wonach unterstützende Heizeinrichtungen (nicht gezeigt), die eine Mehrzahl von Dampfwalzen, um die der bestrahlte Schlauch 70 teilweise gewickelt wird, sowie gegebenenfalls Heißluftgebläse einschließen, die Temperatur des bestrahlten Schlauchs 70 auf eine Orientierungstemperatur von etwa 116°C bis 121°C (240°F bis 250°F) erhöhen. Anschließend wird die bestrahlte Folie 70 Quetschwalzen 78 zugeführt und es wird eine Blase 80 geblasen, wobei der bestrahlte Schlauch 70 in Querrichtung gestreckt wird. Darüber hinaus, während die bestrahte Folie 70 geblasen wird, d. h. in Querrichtung gestreckt, wird sie in der Längsrichtung zwischen den Quetschwalzen 78 und Quetschwalzen 86 abgezogen, da die Quetschwalzen 86 eine größere Oberflächengeschwindigkeit haben als die Quetschwalzen 78. Als Ergebnis des Streckens in Querrichtung und des Abziehens in Längsrichtung, wird eine bestrahlte, biaxial orientierte, geblasene Schlauchfolie gebildet, wobei dieser geblasene Schlauch vorzugsweise auf ein Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gestreckt wurde und mit einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 abgezogen wurde. Insbesondere werden das Strecken und das Ziehen jeweils auf ein Verhältnis von etwa 1:2 bis 1:4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1:2,25 bis 1:36, vorzugsweise 1:4 bis 1:16.
  • Während die Blase 80 zwischen den Quetschwalzen 78 und 86 gehalten wird, wird der geblasene Schlauch 82 durch die Walzen 84 flachgelegt und anschließend durch die Quetschwalzen 86 und über die Führungsrolle 88 gefördert, und dann auf einer Aufrollwalze 90 aufgewickelt. Eine Streckwalze 92 gewährleistet ein gutes Aufwickeln.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, d. h. Flickenfolien illustriert, die zum Zweck der Veranschaulichung geliefert werden und nicht dazu gedacht sind, das Wesen der Erfindung einzuschränken. Wenn nicht anders bezeichnet, beziehen sich alle Prozentzahlen, Anteile, etc. auf das Gewicht.
  • Die Flickenfolien Nr. 1, 2, 4 und 6 bis 14, 16 bis 17 und 19 sind Flickenfolien, die zur Herstellung von Flicken für einen erfindungsgemäßen Flickenbeutel verwendet werden können. Flickenfolien Nr. 3, 5, 15 und 18 sind Vergleichsflickenfolien, im Gegensatz zu den Flickenfolien, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flickenbeutels verwendet werden können.
  • Flickenfolie Nr. 1
  • Eine coextrudierte, Zweischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,74 mm (29 mils) und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke ausmachte sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte, aufwies. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% DOWLEX 2045 (Handelsmarke) lineares Polyethylen mit niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/cm3, bezogen von Dow Chemical Company, aus Midland, Michigan (nachfolgend ”LLDPE Nr. 1”), (b) 10 Gew.-% ELVAX 3128 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 10%, bezogen von DuPont, aus Wilmington, Delaware (nachfolgend ”EVA Nr. 1”) und (c) 3 Gew.-% TEKNOR EPE-9621C (Handelsmarke) Antiblockiermittel, bezogen von Teknor Apex Plastics Division aus Pawtucket, R. I. (nachfolgend ”Antiblockiermittel Nr. 1”). Die B-Schicht enthielt 100 Gew.-% EXACT SLP 4008 lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Plastomer mit einer Dichte von 0,885 g/cm3, bezogen von Exxon Chemical Company aus Baytown, Texas (nachfolgend ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 1”).
  • Der Zweischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt. Der erhaltene vernetzte Zweischichtschlauch wurde mittels Dampfkannen und heißer Luft auf etwa 99 bis 104°C (210 bis 220°F) erwärmt und anschließend orientiert, indem er in Maschinen- bzw. Querrichtung, unter Verwendung einer eingeschlossenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, um etwa 350% gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer 0,06 mm (2,25 mils) dicken Zweischichtfolie in Form eines Schlauchs.
  • Nach dem Ziehen wurde der resultierende Schlauch der heißwasserschrumpfbaren, flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, die Innenseiten-B-Schicht mit sich selbst beim Flachlegen des Schlauchs verbunden, was zu folgender Vierschichtfolie führte, wobei die ”Mittel”-Schichten die Innenseiten-B-Schicht waren, die mit sich selbst verbunden war (d. h., was zu folgender ”Vierschicht”-Folie mit einer Dicke von 0,12 mm (4,5 mils) führte).
    A Mischung A B SLP 4008 B SLP 4008 A Mischung A
  • Die nachfolgende Tabelle I umfaßt die chemische Zusammensetzung und Dicke jeder der Schichten, in Verbindung mit der Funktion, der Schicht in dem Flicken. TABELLE I
    Fig. 3 Schichtbezeichnung Funktion der Schicht chemische Bezeichnung Schichtdicke mm (mils)
    38 Außenseitenschicht und sticheinreißfeste Schicht 87% LLDPE #1; 10% EVA #1; 3% Antiblockiermittel #1 0,05 (2,0)
    40 Verbindungsschicht homogenes Ethylen-α-Olefin #1 0,02 (0,7)
    42 Innenseitenschicht und sticheinreißfeste Schicht 87% LLDPE #1; 10% EVA #1; 3% Antiblockiermittel #1 0,05 (2,0)
  • Flickenfolie Nr. 1 war aus den obigen drei Schichten zusammengesetzt, wobei die mittlere Schicht aus der Schlauchinnenseitenschicht zusammengesetzt war, die mit sich selbst verbunden war. Es wurde gemessen, daß die Flickenfolie Nr. 1 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) nach ASTM 2732 und eine gemessene Schlagfestigkeit aufwies, wie sie in der Tabelle II nachfolgend angegeben ist. Die angegebene Schlagfestigkeit wurde durch ein Verfahren gemessen, das im wesentlichen zu der ASTM D 3763 äquivalent war. ASTM D 2763 ist im 1990 Annual Book of ASTM Standards, Sektion 8, Plastics, Vol. 08.03, Seiten 174 bis 178 beschrieben, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Eine alternative Flickenfolie Nr. 1 ist eine Zweischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,12 mm (4,5 mils), wobei etwa 85 Gew.-% dieser Folie eine Zusammensetzung entsprechend der in der obigen Tabelle I beschriebenen Schicht 38 aufweisen und wobei 15 Gew.-% dieser Folie eine Zusammensetzung entsprechend der obigen Schicht 40 aufweisen. Diese Folie kann unter Verwendung einer Flachdüse anstelle einer kreisförmigen Düse hergestellt werden.
  • Flickenfolie Nr. 2
  • Flickenfolie Nr. 2 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit der Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 2 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EXACT 3032 (Handelsmarke) lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Plastomer mit einer Dichte von 0,900 g/cm3, auch von Exxon Chemical Company (nachfolgend ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer Nr. 2”), und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr. 2 war die B-Schicht identisch mit der B-Schicht in Flickenfolie Nr. 1. Darüber hinaus bildete, wie in der Flickenfolie Nr. 1, die A-Schicht in der Flickenfolie Nr. 2 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete 15% der Foliendicke. Die freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 2 sind in der Tabelle II angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 3 (Vergleich)
  • Flickenfolie Nr. 3 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 3 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% ELVAX 3128 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Acetatgehalt von 9% und einer Dichte von 0,928 g/cm3 sowie einem Schmelzindex von 2,0, bezogen von DuPont Chemical Co. aus Wilmington, Delaware (nachfolgend als EVA Nr. 2 bezeichnet), und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr. 3 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% ELVAX 3175 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetat-Gehalt von 28% und einer Dichte von 0,950 g/cm3 sowie einem Schmelzindex von 6,0, bezogen von DuPont Chemical Co., Wilmington, Delaware (nachfolgend als EVA Nr. 2 bezeichnet), zusammengesetzt. Darüber hinaus bildete die A-Schicht in Flickenfolie Nr. 3, wie in Flickenfolie Nr. 1, 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete 15% der Foliendicke.
  • Die freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit von Flickenfolie Nr. 3 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. Flickenfolie Nr. 3 war eine Vergleichs-Flickenfolie, da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßte.
  • Flickenfolie Nr. 4 (Vergleich)
  • Flickenfolie Nr. 4 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung von Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 4 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 82 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 15 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 4 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 1, bildete die A-Schicht in Flickenfolie Nr. 4 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete 15% der Foliendicke.
  • Die freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit in Flickenfolie Nr. 4 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. Flickenfolie Nr. 4 war eine Vergleichsflickenfolie, da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßte.
  • Flickenfolie Nr. 5
  • Flickenfolie Nr. 5 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung von Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 5 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% XU59220.01, ein eigenes, langkettiges verzweigtes homogenes Versuchs-Ethylen-α-Olefin-Copolymer (nachfolgend als ”homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 3” bezeichnet), mit einer Dichte von 0,901 g/cm3 und einem Schmelzindex von 0,9, erhalten unter einer Entwicklungsvereinbarung mit Dow Chemical Company aus Midland, Michigan, und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die Information betreffend XU59220.01 und die Versuchsergebnisse der das Versuchspolymer enthaltenden Folien/Beutel, die in diesem Beispiel dargestellt wurden, wurden zur Veröffentlichung von Dow zugelassen.
  • In Flickenfolie Nr. 5 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 1, bildete in Flickenfolie Nr. 5 die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete 85% der Foliendicke.
  • Die freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 5 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. TABELLE II
    Folie Nr. freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) freie Schrumpfung bei 96°C (205°F) Schlagfestigkeit Energieaufwand zum Reißen
    %MD %TD %MD %TD kg (lbs) kpm (ft-lbs)
    1 11 16 20 30 44 (97) 0,66 (4,8)
    2 11 18 21 32 49,5 (109) 0,79 (5,7)
    3 (Vergleich) 10 17 20 30 45,4 (100) 0,69 (5,0)
    4 (Vergleich) 13 18 25 32 39,5 (87) 0,43 (3,1)
    5 14 20 - - 39,9 (88) 0,44 (3,2)
  • Wie aus Tabelle II ersichtlich, wurde gefunden, daß die Schlagfestigkeit verschiedener erfindungsgemäßer Flickenfolien, beispielsweise Flickenfolien Nr. 1, 2 und 5, mit der Schlagfestigkeit der Vergleichsflickenfolie Nr. 3 und der Vergleichsflickenfolie Nr. 4 vergleichbar war, wobei beide LLDPE als das der Flickenfolie die hohe Schlagfestigkeit verleihende Polymer enthalten. Somit wurde gefunden, daß die Verwendung von erfindungsgemäßen homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymeren zu einer Flickenfolie mit einer Schlagfestigkeit führt, die im wesentlichen äquivalent zu der, und in einigen Fällen sogar besser als die, Schlagfestigkeit der Flickenfolien auf LLDPE-Basis ist.
  • Flickenfolie Nr. 6
  • Eine coextrudierte Zweischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,23 mm (9 mils) und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke ausmachte sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte, aufwies. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus einer Mischung aus: (a) 50 Gew.-% einer Harzzusammensetzung, die als ECD 103 lineares homogenes Ethylen-Hexen-Copolymer bezeichnet wurde und ebenfalls von Exxon Chemical Company bezogen wurde (nachfolgend als ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 4” bezeichnet), (b) 87 Gew.-% ECD 106 lineares homogenes Ethylen-Hexen-Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,917 g/cm3 und einem Schmelzindex von etwa 3, das auch von Exxon Chemical Co. bezogen wurde (nachfolgend als ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 5” bezeichnet), (c) 10 Gew.-% LD200.48 (Handelsmarke) Polyethylen mit niedriger Dichte, mit einer Dichte von 0,917 g/cm3 und einem Schmelzindex von 6,7, wobei dieses Polyethylen mit niedriger Dichte auch von Exxon Chemical Co. bezogen wurde, und (d) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 6 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt.
  • Die Zweischichtfolie wurde unter Verwendung einer Abschreckwalze auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt. Die erhaltene vernetzte Zweischichtfolie wurde mit heißer Luft erhitzt (auf 99 bis 104°C, 210 bis 220°F) und anschließend orientiert, indem sie in Maschinen- bzw. Querrichtung unter Verwendung eines Spannrahmens um etwa 300% gezogen und gestreckt wurde, um eine biaxial orientierte Folie mit einer Dicke von etwa 0,025 mm (1 mil) herzustellen. Die Schlagfestigkeit der resultierenden Folie Nr. 6 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 7
  • Eine coextrudierte Zweischichtfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,45 mm (18 mils) und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke ausmachte sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte, aufwies. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus einer Mischung aus: (a) 97 Gew.-% lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 4 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 7 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt.
  • Die Zweischichtfolie wurde unter Verwendung einer Abschreckwalze auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt. Die resultierende Zweischichtfolie wurde mit heißer Luft erwärmt (auf 99 bis 104°C, 210 bis 220°F) und anschließend durch Ziehen und Strecken in der Maschinen- bzw. Querrichtung unter Verwendung eines Spannrahmens auf etwa 300% orientiert, um eine biaxial orientierte Folie mit einer Dicke von etwa 0,05 mm (2 mils) herzustellen.
  • Flickenfolie Nr. 8
  • Eine Einschichtfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,45 mm (18 mils) aufwies und zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 97 Gew.-% linearen homogenen Ethylen-α-Olefin Nr. 4 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Nachdem die Folie geformt war, wurde sie unter Verwendung einer Abschreckwalze auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt. Die resultierende vernetzte Zweischichtfolie wurde mit heißer Luft (auf 99 bis 104°C, 210 bis 220°F) erwärmt und anschließend unter Verwendung eines Spannrahmens orientiert, um eine Längsorientierung in einer Größenordnung von etwa 300% und eine Querorientierung in einer Größenordnung von etwa 300% zu bewirken, um zu einer biaxial orientierten Folie mit einer Dicke von etwa 0,05 mm (2 mils) zu führen.
  • Flickenfolie Nr. 9
  • Eine Einschicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,69 mm (27 mils) hat und zusammengesetzt ist aus einer Mischung aus: (a) 97 Gew.-% lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 4 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Nachdem die Folie geformt wurde, wurde sie unter Verwendung von Kühlluft oder Kühlwasser auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt. Die resultierende vernetzte Folie wurde dann mit heißer Luft (99 bis 104°C, 210 bis 220°F) erwärmt und anschließend durch Ziehen und Strecken in Maschinen- bzw. Querrichtung unter Verwendung eines geschlossene-Blase-Verfahrens um etwa 300% orientiert, um eine biaxial orientierte Folie mit einer Dicke von etwa 0,76 mm (3 mils) herzustellen. Die Schlauchfolie wurde anschließend zur Bildung einer flachen Folie, die zur Verwendung als Flicken auf einem Flickenbeutel geeignet ist, aufgeschnitten.
  • Flickenfolie Nr. 10
  • Flickenfolie Nr. 10 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 10 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% ENGAGE EG 8100 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ebenfalls bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend als ”homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 6” bezeichnet), und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr. 10 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in der Flickenfolie Nr. 10 die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke aus.
  • Die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 10 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 11
  • Flickenfolie Nr. 11 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 11 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% ENGAGE EG 8150 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ebenfalls bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend als ”homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 7 bezeichnet), und (c) 3 Gew.-% Antiblokkiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 11, war die B-Schicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in Flickenfolie Nr. 11 die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke aus.
  • Die Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 11 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 12
  • Flickenfolie Nr. 12 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung von Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 12 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 50 Gew.-% eines als SLP 9042 lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer bezeichneten Harzes, das von Exxon Chemical Company bezogen wurde (nachfolgend als ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 8” bezeichnet), (b) 47 Gew.-% LLDPE Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 12 war die B-Schicht zusammengesetzt aus 1g00 Gew.-% EVA Nr. 2. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in Flickenfolie Nr. 12 die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke aus.
  • Die Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 12 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 13
  • Flickenfolie Nr. 13 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Folie Nr. 13 eine Dreischicht-Schlauchfolie war, in der die A-Schicht 35% der Foliendicke ausmachte, die B-Schicht 50% der Foliendicke ausmachte und die C-Schicht 15% der Foliendicke ausmachte. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus einer Mischung aus: (a) 94 Gew.-% AFFINITY HF 1031 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin, das auch von Dow Chemical Company bezogen wurde (nachfolgend als ”langkettig verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer Nr. 9” bezeichnet), und (b) 6% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt aus 100% AFFINITY 1570 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend ”Ethylen-α-Olefin Nr. 10”). Die C-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
  • Die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 13 ist nachfolgend in Tabelle III angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 14
  • Flickenfolie Nr. 14 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 13 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 14, die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 7 und 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% homogenem Ethylen-α-Olefin Nr. 7 und die C-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
  • Die Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 14 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben.
  • Flickenfolie Nr. 15 (Vergleich)
  • Flickenfolie Nr. 15 war eine Zweischichtfolie, die durch das gleiche Verfahren hergestellt wurde, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie Nr. 15, die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2. Flickenfolie Nr. 15 war eine Vergleichs-Flickenfolie, da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßte.
  • Die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 15 ist in Tabelle III nachfolgend angegeben. TABELLE III
    Folie Nr. Schlagfestigkeit kg (lbs)
    6 10 11 8,6 (19) 7,3 (16) 7,7 (17)
    12 13 14 6,8 (15) 6,4 (14) 5,9 (13)
    15 (Vergleich) 8,6 (19)
  • Wie aus Tabelle III ersichtlich ist, liegt die Schlagfestigkeit verschiedener erfindungsgemäßer Flickenfolien, beispielsweise Flickenfolien Nr. 6 und 10 bis 14 im Bereich von einem Anfangswert von 5,9 kg (13 lbs) bis zu einem Höchstwert von 8,7 kg (20 lbs) wohingegen Flickenfolie Nr. 6 eine Schlagfestigkeit von 8,6 kg (19 lbs) aufwies.
  • Flickenfolie Nr. 16
  • Flickenfolie Nr. 16 wurde nach einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 1 ähnlich war. Flickenfolie Nr. 16 wurde durch Coextrusion einer Schlauchfolie hergestellt, die eine A/B/C-Struktur aufwies mit den Dickeverhältnissen von 15/70/15. Die A-Schicht war eine Außenseitenschicht zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war eine Kernschicht zusammengesetzt aus (a) 97 Gew.-% homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer Nr. 10 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die C-Schicht war eine Innenseitenschicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
  • Die coextrudierte Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,51 mm (20 mils) aufwies. Der Zweischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 12 MR elektronenstrahlvernetzt.
  • Der resultierende, vernetzte Zweischichtschlauch wurde durch Tauchen in ein heißes Wasserbad mit einer Temperatur von etwa 99°C (210°F) erwärmt und anschließend orientiert, indem er in Maschinen- bzw. Querrichtung, unter Verwendung einer eingeschlossenen Blase aus heißer Luft, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde um etwa 370% gezogen und gestreckt wurde, wobei eine Dreischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,04 mm (1,64 mils) in Form eines Schlauchs erhalten wurde.
  • Nach dem Ziehen wurde der erhaltene Schlauch der warmwasseraufschrumpfbaren flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, was dazu führte, daß die Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauches mit sich selbst verbunden wurde, wobei schließlich eine Sechsschicht-Flickenfolie mit einer Dicke von etwa 0,07 mm (2,9 mils) erhalten wurde. Es wurde gemessen, daß Flickenfolie Nr. 16 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), bestimmt nach ASTM 2732, von etwa 48% aufwies, und daß die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 16 (bestimmt nach ASTM D 3763) etwa 49,9 kg (110 lb) betrug.
  • Flickenfolie Nr. 17
  • Flickenfolie Nr. 17 wurde nach einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 16 ähnlich war. Flickenfolie Nr. 17 wurde hergestellt, indem eine Schlauchfolie mit einer A/B/C-Struktur mit einem Dickeverhältnis von 35/50/15 coextrudiert wurde. Die A-Schicht war eine Außenschicht zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war eine Kern-Schicht zusammengesetzt aus (a) 97 Gew.-% langkettig verzweigten homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymer Nr. 3 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die C-Schicht war eine Innenschicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
  • Die coextrudierte Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,51 mm (20 mil) aufwies. Der Zweischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase gekühlt und dann mit einem 500 keV-Stahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
  • Der resultierende vernetzte Zweischichtschlauch wurde durch Tauchen in ein Heißwasserbad mit einer Temperatur von etwa 95°C (208°F) erwärmt und anschließend orientiert, indem er unter Verwendung einer eingeschlossenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde um etwa 340% in Maschinenrichtung gezogen und um etwa 370% in Querrichtung gestreckt wurde, was zu einer Dreischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,04 mm (1,6 mils) in Form eines Schlauchs führte.
  • Nach dem Ziehen wurde der erhaltene Schlauch aus einer warmwasserschrumpfbaren, flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wobei die Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauchs mit sich selbst verbunden wurde, um schließlich zu einer Sechsschicht-Flickenfolie zu führen, die eine Dicke von etwa 0,08 mm (3,2 mils) aufwies. Es wurde bestimmt, daß Flickenfolie Nr. 7 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), nach ASTM 2732, von etwa 57% aufwies und, daß die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 17 (bestimmt nach ASTM D 3763) etwa 28,6 kg (23 lb) betrug. Es wird vermutet, daß die Flickenfolie Nr. 17 wesentlich besser wäre, wenn die Orientierung bei einer Temperatur von etwa 91°C (195°F) durchgeführt worden wäre, da die Dichte des homogenen Polymers von 0,9016 eine niedrigere Orientierungstemperatur erlaubte.
  • Flickenfolie Nr. 18 (Vergleich)
  • Flickenfolie Nr. 18 war eine Vergleichsfolie, bezüglich der Flickenfolien Nr. 16 und 17. Flickenfolie Nr. 18 wurde durch ein Verfahren hergestellt, das dem Verfahren zur Herstellung der Flickenfolien Nr. 16 und 17 ähnlich war. Flickenfolie Nr. 18 wurde hergestellt, indem eine Schlauchfolie mit einer A/B/C-Struktur im Dickeverhältnis von 15/70/15 coextrudiert wurde. Die A-Schicht war eine Außenseitenschicht, zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war in der chemischen Zusammensetzung mit der A-Schicht identisch. Die C-Schicht war eine Innenseitenschicht, zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
  • Die coextrudierte, Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,51 mm (20 mils) aufwies. Der Zweischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase gekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
  • Der resultierende vernetzte Zweischichtschlauch wurde durch Tauchen in ein Heißwasserbad mit einer Temperatur von etwa 99°C (210°F) erwärmt und anschließend orientiert, indem er zu etwa 360% in Maschinenrichtung gezogen und zu etwa 370% in Querrichtung gestreckt wurde, wobei eine eingeschlossene Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, verwendet wurde, was zu einer Dreischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,04 mm (1,5 mils) in Form eines Schlauches führte.
  • Nach dem Strecken wurde der resultierende Schlauch aus einer warmwasserschrumpfbarer, flachgelegten Folie durch ein Paar von Quetschwalzen geführt, wobei die Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauchs mit sich selbst verbunden wurde und schließlich eine Sechsschichtflickenfolie mit einer Dicke von etwa 0,08 mm (3 mils) erhalten wurde. Es wurde bestimmt, daß Flickenfolie Nr. 18 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), bestimmt nach ASTM 3732, von etwa 50% aufwies, und daß die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 18 (bestimmt nach ASTM 3763) etwa 45,4 kg (100 lb) betrug.
  • Ein Vergleich der Flickenfolie Nr. 16 mit Flickenfolie Nr. 18 zeigt, daß die Verwendung des homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymers in der Kernschicht der Flickenfolie Nr. 16 eine Flickenfolie mit einer Schlagfestigkeit liefert, die um etwa 10% höher als die Kontrolle liegt. Die Kontrolle ist im wesentlichen äquivalent zu den Flickenfolien, die kommerziell verwendet wurden. Der 10%ige Anstieg der Schlagfestigkeit, der direkt auf die Verwendung eines homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymers zurückzuführen ist, wird als ein wesentlicher Anstieg gegenüber der Schlagfestigkeit der Vergleichsflickenfolie Nr. 18 angesehen.
  • Flickenfolie Nr. 19
  • Eine coextrudierte, Siebenschicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,47 mm (18,6 mils) aufwies und wobei die Folie eine A-Schicht hatte, die 85 Gew.-% der Foliendicke ausmachte, und eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte. Der Dreischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500 keV-Strahl von 2 bis 20 MR elektronenstrahlvernetzt. Der resultierende vernetzte Dreischichtschlauch wurde mit vier zusätzlichen Polymerschichten, die durch eine ringförmige Düse durch ein Verfahren, wie in 6 gezeigt ist, extrudiert wurden, extrusionsbeschichtet. Die erhaltene 0,67 mm (26,5 mils) extrusionsbeschichtete Folie wurde anschließend in ein Heißwasserbad mit einer Temperatur von etwa 89°C (192°F) getaucht und dann orientiert, indem sie um etwa 300% in Maschinenrichtung gezogen und um etwa 325% in Querrichtung gestreckt wurde, wobei eine eingeschlossene Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, verwendet wurde. Die Orientierung führte zu einer Zweischichtfolie mit einer Dicke von ungefähr 0,07 mm (2,7 mils), in Form eines Schlauchs. 3C ist eine schematische Querschnittsansicht der Flickenfolie Nr. 19.
  • Die nachfolgende Tabelle IV umfaßt die chemische Zusammensetzung und die Dicke jeder der Schichten in Verbindung mit der Funktion, die die Schicht in dem Flicken ausübt. TABELLE IV
    Fig. 3C Schichtbezeichnung Schichtfunktion chemische Bezeichnung Schichtdicke mm (mils)
    202 Innenseitenschicht 90% EVA #3 10% LLDPE #1 0,009 (0,36)
    204 Hauptschicht homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer #11 0,035 (1,39)
    206 Verbindungsschicht EVA #4 0,003 (0,15)
    208 O2-Sperrschicht PVDC Mischung #1 0,005 (0,18)
    210 Verbindungsschicht 100% EVA #2 0,003 (0,15)
    212 Hauptschicht homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer #11 0,007 (0,30)
    214 Außenseitenschicht 92,5% EVA #5 7,5% LLDPE #1 0,004 (0,17)
  • EVA Nr. 3 war PE 3507-2 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Acetatgehalt von 6,2%, einem Schmelzindex von 2,5 und einer Dichte von 0,93 g/cm3, bezogen von DuPont. EVA Nr. 4 war EP 4062-2 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 15%, einem Schmelzindex von 2,5 und einer Dichte von 0,938 g/cm3, und war auch von DuPont bezogen worden. EVA Nr. 5 war LD-318.92 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Acetatgehalt von 9%, einem Schmelzindex von 2,0 und einer Dichte von 0,93 g/cm3, und war von Exxon bezogen worden. PVDC-Mischung Nr. 1 war eine Zusammensetzung umfassend: (a) etwa 96 Gew.-% DOW MA134 (Handelsmarke) Vinylidenchlorid-Methylacrylat-Copolymer mit einem Methylacrylatgehalt von 8,5%, bezogen von Dow Chemical Company aus Midland, Michigan, (b) etwa 2 Gew.-% PLAS CHEK 775 (Handelsmarke) epoxidiertes Sojabohnenöl, bezogen von Ferro Chemicals, aus Redford, Ohio und (c) etwa 2 Gew.-% METABLEN L1000 (Handelsmarke) Acrylatmischung von Elf Atochem, aus Philadelphia, Pennsylvania. METABLEN L1000 (Handelsmarke) umfaßt etwa 53 Gew.-% Methylmethacrylat (”MMA”), 29 Gew.-% Butylmethacrylat (”BMA”) und 19 Gew.-% Butylacrylat (”BA”).
  • Bei der Flickenfolie Nr. 19, die aus zwei Folien zusammengesetzt war, von denen jede eine Dicke von etwa 0,07 mm (2,7 mils) aufwies (d. h. eine Gesamtdicke von etwa 0,14 mm (5,4 mils)) und wobei jede aus den oben beschriebenen sieben Schichten zusammengesetzt war, betrug die freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), bestimmt nach ASTM 2732, etwa 75%, und die gemessene Schlagfestigkeit lag bei etwa 50,8 kg (112 lb) und der Energieaufwand zum Reißen betrug etwa 0,69 kpm (etwa 5 ft.lbs).
  • Vorzugsweise hat die Flickenfolie, aus der der Beutel gebildet wird, eine Gesamtdicke von etwa 0,04 bis 0,13 mm (1,5 bis 5 mils), bevorzugter etwa 0,14 mm (2,5 mils). Obwohl der Folienrohling, aus dem der Beutel gebildet wird, eine Einschichtfolie sein kann, ist der Folienrohling, aus dem der Beutel geformt wird, vorzugsweise eine Mehrschichtfolie mit 3 bis 7 Schichten, bevorzugter 4 Schichten. Vorzugsweise umfaßt die Beutelfolie eine O2-Sperrschicht, vorzugsweise als Kernschicht.
  • In einem bevorzugten erfindungsgemäßen Flickenbeutel umfaßt die Beutelfolie, d. h. die zweite aufschrumpfbare Folie:
    • (A) eine Außenschicht, die mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,85 bis 0,95, Propylen-Ethylen-Copolymer, Polyamid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Ethylen-Butylacrylat-Copolymer umfaßt,
    • (B) eine O2-Sperr-Kernschicht, die mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyamid, Polyester, Polyacrylonitril umfaßt, und
    • (C) eine Innenschicht, die mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermoplastischem Polyolefin, thermoplastischem Polyamid, thermoplastischem Polyether und thermoplastischem Polyvinylchlorid umfaßt.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Vierschichtfolie 51 zur Verwendung als Rohschlauchfolie, aus der beispielsweise der Taschenteil 22 einer bevorzugten endverschweißten Flickentasche 20 (gezeigt in 1 und 2) gebildet werden kann. Die Mehrschichtfolie 51 kann beispielsweise eine physische Struktur, die in der Anzahl der Schichten, der Schichtdicke und der Schichtanordnung und -orientierung in dem Flickenbeutel gekennzeichnet ist, und eine chemische Zusammensetzung in bezug auf die verschiedenen Polymere, etc., die in jeder der Schichten vorhanden ist, aufweisen, wie in Tabelle V nachfolgend aufgeführt ist.
  • TABELLE V
    Figure 00460001
  • EVA Nr. 1 war das gleiche Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, wie oben beschrieben. VDC/MA Nr. 1 war SARAH MA-134 (Handelsmarke) Vinylidenchlorid-Methylacrylat-Copolymer, bezogen von Dow Chemical Company. Das epoxidierte Sojabohnenöl war PLAS-CHEK 775 (Handelsmarke) epoxidiertes Sojabohnenöl, bezogen von der Redford Chemical Division der Ferro Corporation, Walton Hills, Ohio. Bu-MA/MA/Bu-MA-Terpolymer war METABLEN L-1000 (Handelsmarke) Butylacrylat-Methylmethacrylat-Butylmethacrylat-Terpolymer, bezogen von Elf Atochem North America, Inc., 2000 Market Street, Philadelphia, Pennsylvania 19103. EBA Nr. 1 war EA 705-009 (Handelsmarke) Ethylen-Butylacrylat-Copolymer, das 5% Butylacrylat enthielt, bezogen von Quantum Chemical Company aus Cincinnati, Ohio. Alternativ kann EBA Nr. 1 EA 719-009 (Handelsmarke) Ethylen-Butylacrylat-Copolymer mit einem Butylacrylatgehalt von 18,5% sein, das auch von Quantum Chemical Company bezogen wurde. Gegebenenfalls kann das lineare Polyethylen mit niedriger Dichte in der Beutelfolie durch ein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer ersetzt werden.
  • 6 zeigt ein Schema eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie von 5. Bei dem in 6 gezeigten Verfahren werden feste Polymerkügelchen (nicht dargestellt) einer Mehrzahl von Extrudern 52 (zur Vereinfachung ist nur ein Extruder dargestellt) zugeführt. In den Extrudern 52 werden die Polymerkügelchen weitergeleitet, geschmolzen und entgast, wonach die resultierende blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 54 geführt wird und durch eine ringförmige Düse extrudiert wird, was zu einem Schlauch 94 führt, der 0,25 bis 0,76 mm (10 bis 30 mils) dick ist, bevorzugter 0,38 bis 0,63 mm (15 bis 25 mils) dick.
  • Nach dem Kühlen oder Quenchen durch Sprühwasser aus dem Kühlring 58, wird der Schlauch 94 durch Führungsrollen 60 flachgelegt und anschließend durch eine Bestrahlungskammer 62 geführt, die von einer Abschirmung 64 umgeben ist, wo der Schlauch mit hochenergetischen Elektronen (d. h. Ionisationsstrahlung) aus einem Eisenkern-Transformator-Beschleuniger 66 bestrahlt wird. Der Schlauch 94 wird auf Rollen 68 durch die Bestrahlungskammer 62 geführt. Vorzugsweise wird der Schlauch 94 mit etwa 2 bis 10 MR bestrahlt.
  • Nach der Bestrahlung wird der bestrahlte Schlauch 96 über Führungsrollen 98 geführt, wonach der Schlauch 96 leicht aufgeblasen wird, was zu einer eingeschlossenen Blase 100 führt. Allerdings, wird der Schlauch durch die eingeschlossene Blase 100 nicht signifikant in Längsrichtung gezogen, da die Oberflächengeschwindigkeit der Führungsrollen 102 ungefähr die gleiche ist wie die Geschwindigkeit der Führungsrollen 98. Darüber hinaus wird der bestrahlte Schlauch 96 nur soweit aufgeblasen, daß ein im wesentlichen kreisförmiger Schlauch ohne signifikante Querorientierung, d. h. ohne Streckung, geliefert wird.
  • Der leicht aufgeblasene, bestrahlte Schlauch 96 wird durch die Vakuumkammer 104 geführt und anschließend einer Beschichtungsdüse 106 zugeführt. Eine zweite Schlauchfolie 108 wird aus der Beschichtungsdüse 106 schmelzextrudiert und auf den leicht aufgeblasenen, bestrahlten Schlauch 96 beschichtet, um eine Zweischicht-Schlauchfolie 110 zu bilden. Die zweite Schlauchfolie 108 umfaßt vorzugsweise eine O2-Sperrschicht, die nicht ionisationsbestrahlt wird. Weitere Details des oben beschriebenen Beschichtungsschritts entsprechen im allgemeinen den in der US-A-4 278 738 an BRAX et al. aufgeführten, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Nach der Bestrahlung und der Beschichtung wird die Zweischicht-Schlauchfolie 110 auf einer Aufwickelwalze 112 aufgewickelt. Anschließend wird die Aufwickelwalze 112 entfernt und als Abwickelwalze 114 in einer zweiten Stufe des Verfahrens zur Herstellung der Schlauchfolie, wie sie letztendlich gewünscht wird, installiert. Die Zweischicht-Schlauchfolie 110 wird von der Abwickelwalze 114 abgewickelt und über Führungsrollen 72 geführt, wonach die Schlauchfolie 110 in einen Heißwasserbad-Tank 74, der Wasser 76 enthält, geführt wird. Die jetzt flachgelegte, bestrahlte, beschichtete Schlauchfolie 110 wird in heißem Wasser 76 (mit einer Temperatur von etwa 99°C, 210°F) über eine Retentionszeitspanne von mindestens etwa 5 Sekunden eingetaucht, d. h. für eine ausreichende Zeitspanne, um die Folie auf eine gewünschte Temperatur zur biaxialen Orientierung zu bringen. Anschließend wird die bestrahlte Schlauchfolie 110 über Führungsrollen 78 geführt, und es wird eine Blase 80 geblasen, wobei die Schlauchfolie 110 in Querrichtung gestreckt wird. Weiterhin, während sie geblasen wird, d. h. in Querrichtung gestreckt, ziehen die Führungsrollen 86 die Schlauchfolie 110 in der Längsrichtung, da die Führungsrollen 86 eine höhere Oberflächengeschwindigkeit haben als die Oberflächengeschwindigkeit der Führungsrollen 78. Als ein Ergebnis der Streckung in Querrichtung und des Ziehens in Längsrichtung, wird eine bestrahlte, beschichtete, biaxial orientierte geblasene Schlauchfolie 112 hergestellt, wobei dieser geblasene Schlauch vorzugsweise sowohl in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gestreckt wurde und in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 abgezogen wurde. Bevorzugter wird das Strecken und das Abziehen jeweils mit einem Verhältnis von etwa 1:2 bis 1:4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1:2,25 bis 1:6, bevorzugter 1:4 bis 1:16. Während die Blase 80 zwischen den Führungsrollen 78 und 86 gehalten wird, wird der geblasene Schlauch 112 durch Rollen 84 flachgelegt und anschließend über Führungsrollen 86 sowie über eine Führungsrolle 88 geführt, und dann auf einer Aufwickelwalze 90 aufgewickelt. Eine Spannrolle 92 stellt ein gutes Aufwickeln sicher.
  • Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien verwendeten Polymerkomponenten können auch geeignete Mengen an anderen Additiven enthalten, die normalerweise in solche Zusammensetzungen eingebracht werden. Diese schließen Gleitmittel wie Talk, Oxidationsverhinderer, Füllstoffe, Farbstoff, Pigmente und Farbstoffe, Strahlenschutzmittel, Antistatikmittel, Elastomere und dergleichen Additive ein, die dem Fachmann für Verpackungsfolien bekannt sind.
  • Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flickenbeutels verwendeten Mehrschichtfolien werden vorzugsweise bestrahlt, um eine Vernetzung einzuleiten sowie koronabehandelt, um die Oberfläche der Folien, die miteinander verbunden werden sollen, aufzurauhen. Bei dem Bestrahlungsverfahren wird die Folie einer energiereichen Bestrahlungsbehandlung ausgesetzt, wie Koronaentladung, Plasma-, Flammen-, Ultraviolett-, Röntgenstrahlen-, Gammastrahlen-, Betastrahlen- und Hochenergieelektronen-Behandlung, die die Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials einleiten. Die Bestrahlung von Polymerfolien ist in der US-A-4 064 296 an BORNSTEIN et al. offenbart, auf die hier vollständig Bezug genommen wird. BORNSTEIN et al. offenbart die Verwendung von Ionisationsbestrahlung zur Vernetzung des in der Folie vorhandenen Polymers.
  • Um eine Vernetzung herzustellen, wird eine geeignete Strahlendosis von hochenergetischen Elektronen auf die Folie appliziert.
  • Vorzugsweise wird die Bestrahlung mit einem Elektronenbeschleuniger durchgeführt und der Dosierungsbereich wird durch Standarddosimetrieverfahren bestimmt. Andere Beschleuniger wie ein Van-der-Graff-Generator oder ein resonierender Transformator können verwendet werden. Die Bestrahlung ist nicht auf Elektronen aus einem Beschleuniger beschränkt, da jede Ionisationsbestrahlung verwendet werden kann. Die Ionisationsbestrahlung vernetzt die Polymere in der Folie. Vorzugsweise wird die Folie mit 2 bis 15 MR, bevorzugter 2 bis 10 MR bestrahlt. Wie aus den Beschreibungen der bevorzugten Folien zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist, hängt die bevorzugte Bestrahlungsmenge von der Folie und ihrer Endverwendung ab.
  • Die Koronabehandlung einer Folie wird durchgeführt, indem die Oberflächen der Folie einer Koronaentladung ausgesetzt werden, d. h. der Ionisation eines Gases wie Luft in der unmittelbaren Umgebung einer Folienoberfläche, wobei die Ionisation durch Starkstrom hervorgerufen wird, der durch eine nahe liegende Elektrode geführt wird und die Oxidation und andere Änderungen der Folienoberfläche wie die Folienrauhigkeit hervorruft. Die Koronabehandlung von Polymermaterialien ist in der US-A-4 120 716 von BONET, veröffentlicht am 17. Oktober 1978, offenbart, auf die hier vollständig Bezug genommen wird, worin offenbart wird, daß verbesserte Haftungseigenschaften von Polyethylenoberflächen durch Koranabehandlung erzielt werden können, wobei die Polyethylenoberfläche axidiert wird
  • Die US-A-4 879 430 an HOFFMAN, auf die hier ebenfalls vollständig Bezug genommen wird, offenbart die Anwendung von Koronaentladung zur Behandlung von Verpackungen für gekochtes Fleisch auf der Innenseitenfläche, um die Haftung des Fleischs an dem nicht-proteinhaltigen Material zu verbessern.
  • Obwohl Koronabehandlung eine bevorzugte Behandlung der Mehrschichtfolien zur Verwendung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flickenbeutel ist, kann auch die Plasmabehandlung der Folie angewandt werden.
  • Ein bevorzugter erfindungsgemäßer Flickenbeutel, wie beispielsweise in 1 und 2 dargestellt, kann durch ein bevorzugtes Verfahren, wie in 7 dargestellt, hergestellt werden. Das Verfahren in 7 kann wie folgt zusammengefaßt werden.
  • Im allgemeinen kann ein Flickenbeutel hergestellt werden, indem das folgende Verfahren durchgeführt wird. Zunächst wird eine thermoplastische Folie extrudiert und anschließend in einer Maschinenrichtung und in einer Querrichtung orientiert, so daß eine erste biaxial orientierte, aufschrumpfbare, thermoplastische Flickenfolie hergestellt wird. Dann wird die Flickenfolie in eine Mehrzahl von Flicken geschnitten, die dann auf einem Schlauch angebracht werden, wonach der Schlauch, mit den daran angebrachten Flicken, in eine Tasche geformt wird. Alternativ aber weniger bevorzugt, kann der Flicken an einem vorgefertigten Beutel angebracht werden.
  • Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flickenbeutels verläuft wie folgt. Zunächst wird ein aufschrumpfbarer Flicken durch ein Verfahren hergestellt, das die folgenden Schritte umfaßt: (i) Coextrudieren eines mehrschichtigen, thermoplastischen Flickenschlauchs, der eine Außenseitenschicht und eine Innenseitenschicht umfaßt, wobei die Außenseitenschicht homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer und die Innenseitenschicht ein Polymer umfaßt, das mit sich selbst verschweißt werden kann, (ii) Aufbringen einer ausreichenden Menge mindestens eines Elements ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem inerten Stäubemittel und einem inerten Pulver auf eine Innenseitenfläche des Flickenschlauches, so daß der Schlauch beim Flachlegen des Schlauchs nach Extrusion nicht an sich selbst haftet, (iii) Flachlegen des Flickenschlauches, (iv) Bestrahlen des flachgelegten Flickenschlauchs, so daß die den Flickenschlauch aufbauenden Polymere durch Bestrahlung vernetzt werden, (v) Öffnen, Aufblasen, Erwärmen und Strecken des Flickenschlauchs, so daß ein biaxial orientierter, aufschrumpfbarer Flickenschlauch gebildet wird, (vi) gleichzeitiges Kühlen und Flachlegen des biaxial orientierten, aufschrumpfbaren Flickenschlauchs, wonach die Innenseitenschicht des biaxial orientierten, aufschrumpfbaren Flickenschlauchs mit sich selbst verbunden wird, was zu einer Rohflickenfolie führt. Zweitens wird ein aufschrumpfbarer Beutelschlauch in der Weise, hergestellt wie sie dem Fachmann bekannt ist, beispielsweise durch das in 6 gezeigte und oben beschriebene Verfahren. Drittens wird ein Klebemittel auf eine Seite der Rohflickenfolie aufgebracht und die resultierende, mit Klebemittel beschichtete, Grundflickenfolie wird in eine Mehrzahl von Flicken geschnitten, wonach der resultierende, mit Klebemittel beschichtete Flicken an dem aufschrumpfbaren Beutelschlauch angebracht wird. Viertens wird der aufschrumpfbare Beutelschlauch, an dem der Flicken angebracht ist, geschnitten und verschweißt, so daß der Flickenbeutel aus einem Teil der aufschrumpfbaren Beutelschlauchfolie, an dem der Flicken angebracht ist, gebildet wird.
  • In diesem Verfahren wird der Flickenschlauch vorzugsweise mit etwa 2 bis 15 MR bestrahlt. Das Klebemittel kann jedes geeignete Klebemittel sein, das dem Fachmann bekannt ist. Vorzugsweise werden zwei Flicken auf den aufschrumpfbaren Beutelschlauch angebracht.
  • Vorzugsweise wird der Schlauch, an dem der erste und der zweite Flicken angebracht ist, durch das in 6 gezeigte, oben beschriebene Verfahren hergestellt. In 7 liefert die Flickenfolienrolle 116 die Flickenfolie 118. Die Flickenfolie 118 wird durch eine Spannrolle 120 zu Koronabehandlungseinrichtungen 131 geführt, die die obere Fläche der Flickenfolie 118 einer Koronabehandlung zuführen, wenn die Flickenfolie 118 über die Koronabehandlungswalze 122 geführt wird. Nach der Koronabehandlung wird die Flickenfolie 118 über Spannrollen 124 und 126 einer (optionalen) Druckwalze 128 zugeführt.
  • Die Flickenfolie 118 wird dann über Spannrollen 130, 132, 134 und 136 geführt, wonach die Flickenfolie 118 durch einen kleinen Zwischenraum (d. h. einen Zwischenraum, der breit genug ist, so daß eine dadurch laufende Flickenfolie Platz hat, wenn sie eine Menge eines Klebemittels enthält, und die eine Trockenbeschichtung, d. h. ein Gewicht nach Trocknen, von etwa 45 mg/64,5 cm2 (10 Inch2) Flickenfolie aufweist) zwischen einer Klebemittelauftragungswalze 138 und eine Klebemitteldosierwalze 140 läuft. Die Klebemittelauftragungswalze 138 ist teilweise in einem Klebemittel 142 eingetaucht, das durch Behälter 144 bereitgestellt wird. Da sich die Klebemittelwalze 138 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich das Klebemittel 142, das durch die eingetauchte Oberfläche der Klebemittelwalze 138 aufgenommen wird, aufwärts, berührt die Folie und wird auf der gesamten Breite einer Seite der Flickenfolie aufgetragen, die sich in die gleiche Richtung bewegt wie die Oberfläche der Klebemittelwalze 138. [Beispielsweise schließen geeignete Klebemittelarten thermoplastische Acrylemulsionen, Klebemittel auf Lösungsmittelbasis und Klebemittel mit hohem Feststoffgehalt, ultraviolettgehärtete Klebemittel und elektronenstrahlgehärtete Klebemittel ein, die dem Fachmann bekannt sind. Ein bevorzugtes Klebemittel ist RHOPLEX N619 (Handelmarke) thermoplastische Acrylemulsion, bezogen von Rohm & Haas Company in Dominion Plaza Suite 545, 17304 Preston Rd., Dallas, Texas 75252, wobei Rohm & Haas ihr Hauptquartier im 7. Stock, Independence Mall West, Philadelphia, Pennsylvania 19105 hat.] Die Flickenfolie 118 wird danach soweit um die Klebemitteldosierungswalze 140 (die sich im Uhrzeigersinn dreht) geführt, daß die klebemittelbeschichtete Seite der Flickenfolie 118 in einer Orientierung liegt, bei der das Klebemittel auf der oberen Seite der Flickenfolie 118 liegt, wenn sich die klebemittelbeschichteten Flickenfolie 118 zwischen der Klebemitteldosierungswalze 140 und Spannrolle 146 bewegt.
  • Danach wird die klebemittelbeschichtete Flickenfolie 118 über eine Trockenofeneingangs-Spannrolle 146 und durch den Ofen 148 geführt, indem die Flickenfolie 118 soweit getrocknet wird, daß das Klebemittel 142 auf der Flickenfolie 118 klebrig wird. Beim Austritt aus dem Ofen 148 wird die Flickenfolie 118 teilweise um eine Ofenaustritts-Spannrolle 150 geleitet, wonach die Flickenfolie 118 mittels Kühlwalzen 152 und 154 abgekühlt wird, die jeweils eine Oberflächentemperatur von etwa 4,44 bis 7,22°C (40 bis 45°F) und einen Durchmesser von etwa 30,5 cm (12 Inch) aufweisen. Die Kühlung der Flickenfolie 118 wird durchgeführt, um die Flickenfolie 118 gegenüber weiterer Schrumpfung zu stabilisieren.
  • Anschließend wird die Flickenfolie 118 über Spannrollen 156 und 158 auf ein Förderband einer Preschneide, Vakuum-Fördereinrichtung 160 geführt und anschließend einem rotierenden, scherenartigen Messer zugeführt, der eine obere, sich drehende Klingeneinrichtung 162 und eine untere Klinge 164 aufweist, wobei das Messer die Flickenfolie 18 entlang ihrer Breite schneidet, um Flicken 166 zu bilden. Die Flicken werden weitergeleitet und auf der oberen Seite eines Förderbandes einer Post-Schneide-Vakuum-Förder-Einrichtung 160 gehalten. Während die Flicken 166 auf dem Förderband der Post-Schneide-Vakuum-Förder-Einrichtung 168 gehalten werden, liefert eine Schlauchzuführwalze 170 den biaxial orientierten, flachgelegten Folienschlauch 172, der durch Führungsrollen 174 und Koronabehandlungseinrichtungen 176 geführt wird, die die obere Fläche der flachgelegten Schlauchfolie 172 einer Koranabehandlung aussetzen, während die flachgelegte Schlauchfolie 172 über Koronabehandlungswalzen 178 läuft. Nach der Koronabehandlung wird die flachgelegte Schlauchfolie 172 durch Spannrollen 180 teilweise um die Oberfläche von oberen Pre-Laminierungs-Führungsrollen 182 und zwischen der oberen Pre-Laminierungs-Führungsrolle 128 und der unteren Pre-Laminierungs-Führungsrolle 184 hindurchgeführt, wobei die Pre-Laminierungs-Führungsrollen oberhalb und unterhalb des Post-Schneide-Vakuum-Förderbandes liegen. Die Pre-Laminierungs-Förderrollen 182 und 184 positionieren die Flicken 166 auf die jetzt untere, koronabehandelten Außenseitenfläche der flachgelegten Schlauchfolie 172. Nachdem sie durch die Führung der Pre-Laminierungsführungsrollen 182 und 184 geführt worden sind, tritt der flachgelegte Schlauch 172, auf dem die Flicken 166 intermittierend aufgebracht sind, aus dem stromabwärts liegenden Ende der Post-Schneide-Vakuum-Förder-Einrichtung 168 und wird zwischen der oberen Laminierungsführungsrolle 186 und der unteren Laminierungsführungsrolle 188 hindurchgeführt, wobei diese Rollen einen Druck, etwa 5,2 bar (75 psi), ausüben, um die Flicken an dem flachgelegten Schlauch 172 zu befestigen, was zum flickenlaminierten, flachgelegten Schlauch 190 führt. Anschließend wird der flachgelegte Schlauch 190 zur Bildung einer Abwickelwalze 192 aufgewickelt, wobei die Abwickelwalze 192 die darauf laminierten Flicken aufweist, die auf die nach außen zeigende Fläche der Abwickelwalze 192 hin orientiert sind.
  • In nachfolgenden Verfahren, die nicht separat dargestellt sind, wird die Abwickelwalze von ihrer Rolle entfernt und an der Stelle der Schlauchlieferungsrolle 170 angebracht, und das Verfahren von 7, das vorher beschrieben wurde, wird wiederholt, wobei ein zweiter Flickensatz auf der flickenlaminierten, flachgelegten Schlauch 192 laminiert wird, der Flickensatz auf der anderen Seite des flickenlaminierten, flachgelegten Schlauchs 192 angebracht wird. Selbstverständlich wird der zweite Flickensatz genau ausgerichtet und erfaßt, so daß die Flicken im wesentlichen der Anbringung des ersten Flickensatzes, der auf die flachgelegte Schlauchfolie 172 laminiert ist, entsprechen. Um eine genaue Ausrichtung zu erreichen, werden zur Ermittlung der Schicht des Flickens Photosensoren (d. h. Photozellen, etc.), nicht dargestellt, verwendet. Ein geeigneter Ort für einen solchen Photosensor liegt oberhalb der Pre-Laminierungswalze 182, unterhalb des flickenlaminierten, flachgelegten Schlauchs.
  • Während des ganzen oben beschriebenen Verfahrens, können die Flicken 166 eine Breite haben, die kleiner ist als, gleich ist wie oder größer ist als die Breite der flachgelegten Schlauchfolie 172, so daß die Flicken: unbedeckte Bereiche entlang der Seiten des Beutels zurücklassen, bis zur Kante des flachgelegten Schlauchs reichen bzw. über den Seitenkanten der flachgelegten Schlauchfolie 172 hinausragen.
  • Wenn einmal beide Flickenpaare auf die flachgelegte Schlauchfolie 172 aufgebracht worden sind, wird der resultierende Zweiflickenschlauch in eine Beutelherstellungsmaschine gemäß einem nicht gezeigten Verfahren geführt.
  • Im allgemeinen kann das Abdichten der Folie zur Herstellung eines Beutels unter Verwendung eines heißen Stabes (Warmverschweißen) oder eines Nichromdrahtes durchgeführt werden, der an einem gekühlten Metallstab angebracht ist (Impulsverschweißen), was dem Fachmann bekannt ist, oder es kann jede andere dem Fachmann bekannte Abdichtungseinrichtung, wie Ultraschallbestrahlung, Radiofrequenzbestrahlung und Laser verwendet werden.
  • Das bevorzugte Abdichtungsmittel ist ein Impulsschweißgerät. Folien, die vorwiegend aus Polyethylen bestehen, werden im allgemeinen unter Verwendung von Impulsschweißen oder Heizstabverschweißen abgedichtet. Sowohl lineare als auch geformte Abdichtungen können gebildet werden, was dem Fachmann bekannt ist.
  • Im allgemeinen ist das Abdichten und Schneiden von Schläuchen zur Herstellung von Beuteln in der US-A-3 552 090 , der US-A-3 383 746 und der US-Anmeldung 844 883, eingereicht am 25. Juli 1969, an OWEN offenbart, wobei sowohl auf beide US-Patente als auch auf die US-Patentanmeldung vollständig Bezug genommen wird.
  • Ein weiterer alternativer Flickenbeutel, der erfindungsgemäß verwendet werden kann, wird in der US-Anmeldung 08/050 942, im Namen von G. K. WILLIAMS und S. A. BRADY, eingereicht am 21. April 1993 offenbart, auf die hier vollständig Bezug genommen wird. Diese Anmeldung offenbart einen endverschweißten Flickenbeutel mit mindestens einem darauf angebrachten Flicken, vorzugsweise zwei darauf angebrachten Flicken, wobei die Flicken in einer ”gedrehten” Position angebracht sind, wenn der Flickenbeutel flachliegt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden ein oder mehrere Zusatzverschweißungen innerhalb der Hauptverschweißung in dem Flickenbeutel der WILLIAMS et al.-Anmeldung hergestellt.
  • Der erfindungsgemäße Flickenbeutel kann auch eine Mehrzahl von überlagernd angebrachten Flicken umfassen, wie in der ebenfalls anhängigen US-Anmeldung 08/268 087, eingereicht am 28. Juni 1994 mit dem Titel ”FLICKENBEUTEL MIT ÜBERLAGERND GEBUNDENEN FLICKEN” im Namen von S. BRADY et al., offenbart ist, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Der erfindungsgemäße Flickenbeutel kann weiterhin eine Hauptverschweißung entlang eines Teils des Beutels umfassen, der nicht von einem Flicken bedeckt ist und eine weitere Verschweißung innerhalb der ersten Verschweißung, wie in der ebenfalls anhängigen US-Anmeldung 08/278 367 mit dem Titel ”FLICKENBEUTEL MIT ZUSATZABDICHTUNG” offenbart ist, die am 21. Juli 1994 im Namen von S. BRADY et al. eingereicht wurde, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
  • Eine detailliertere Offenbarung dieses Flickenbeutels kann in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung an OBERLE et al. mit dem Titel ”FLICKENBEUTEL MIT KONTINUIERLICHEN FLICKEN” gefunden werden. Selbstverständlich ist dieses Merkmal nützlich, unabhängig davon, ob die Flicken überstehend sind und miteinander verbunden sind.
  • Obwohl der erfindungsgemäße Beutel im allgemeinen zur Verpackung jeglicher Produkte verwendet werden kann, ist er insbesondere zur Verpackung von Lebensmittelprodukten vorteilhaft, insbesondere von frischen Fleischprodukten, die Knochen umfassen. Unter den Fleischprodukten, die in den erfindungsgemäßen Folien und Verpackungen verpackt werden können, sind Geflügel, Schwein, Rindfleisch, Lamm, Ziege, Pferd und Fisch. Insbesondere schließen die bevorzugten Fleischprodukte, die in den erfindungsgemäßen Flickenbeutel verpackt werden, Schinken, Rippchen, Schulter, Rückenrippe, Lendchen, Kurzrippe, ganze Truthähne und Schweinelenden ein. Der erfindungsgemäße Flickenbeutel ist insbesondere zur Verpackung eines Paares Knochen enthaltender ganzer Schweinelenden geeignet.
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Paares Knochen enthaltender ganzer Schweinelenden 44, die jeweils vom Schinkenende gezeigt sind und in einer bevorzugten Position zur Verpackung in einem bevorzugten Flickenbeutel angeordnet sind, der in 1 und 2 gezeigt ist, und im Detail oben beschrieben wurde. Ein Paar Schweinelenden, wie in 8 gezeigt, werden in den Flickenbeutel, der in 1 und 2 gezeigt ist, eingebracht, wobei der Flickenbeutel anschließend evakuiert, verschweißt und geschrumpft wird, um zu einem erfindungsgemäß verpackten Produkt zu führen.
  • 9 zeigt eine Querschnittsansicht entlang des Bereichs 9-9 in 8, zusammen mit einer Querschnittsansicht eines Flickenbeutels 20, d. h. den in 1 und 2 gezeigten Flickenbeutel, der oben beschrieben ist. Jede der Schweinelenden 244 enthält Rippenknochen 248, Lendenwirbel (chine bone) 250 und Federknochen (feather bone) 252, die Knochensticheinrisse hervorrufen können.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, können Modifikationen und Variationen verwendet werden, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Erfindung abzuweichen, wie den Fachleuten ersichtlich ist. Daher können solche Modifikationen innerhalb des Gegenstands der folgenden Ansprüche ausgeführt werden.

Claims (3)

  1. Flickenbeutel, der einen an einem aufschrumpfbaren Beutel angebrachten aufschrumpfbaren Flicken umfaßt, wobei der aufschrumpfbare Flicken eine erste aufschrumpfbare Folie und der aufschrumpfbare Beutel eine zweite aufschrumpfbare Folie umfasst und die erste aufschrumpfbare Folie lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer in einer Menge von 15 bis 85 Gew.-% umfasst und eine freie Schrumpfung bei 85°C von 10 bis 100% aufweist.
  2. Flickenbeutel nach Anspruch 1, bei dem die erste aufschrumpfbare Folie eine Einschichtfolie ist.
  3. Flickenbeutel nach Anspruch 1, bei dem die erste aufschrumpfbare Folie eine Mehrschichtfolie ist.
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