DE1955711A1 - Verpackungsmaterial - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. F. Weickmsnn,
Dipl.Ing.H-WekkniRnn.Dl?5.Prye.Dr.K.^lnck·

DIpI. Ing. F. A. Weictaar.n, Dipl. Cham. B. Hubar
BMBnchan27.llihlilr.22

Sch/Gl · 29117-2

Kräfte ο Corporation, ITew York, N.Y. / USA

Verpackungsmaterial

Die Erfindung betrifft ganz allgemein mit Wachs überzog-ene Verpaclrungsfolien und bezieht sich insbesondere auf die Verbesserung von mit Wachs überzogenen Verpackungsfolien hinsichtlich ihrer Trsnnbarke.it,

Mit V/achs überzogene Verpackungsfolien sind in der Verpaclcungs-Industrie weit verbreitet. Derartige Verpackungsmaterialien v/erden insbesondere aurn Verpacken von iTahrungsmitteln, wie beispielsweise Käse, Brot, Fleisch sowie verarbeiteten Pflanzen und Früchte«, verwendet. Im allgemeinen v/ird zur Her-

009819/0546 bad

stellung von mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien eine geeignete Unterlagenfolie ausgewählt und rait geschmolzenem Wachs übersogen. Unter den Begriff "Unterlagenfolie" fallen verschiedene Folienmaterialien, \j±e beispielsweise Papier, Pollen sowie verschiedene Kunststoffe, die sich zur Herstellung von mit Wachs beschichteten Folien als geeignet erwiesen haben. Unter "Wachs" sollen die verschiedenen wachsartigen Materialien verstanden werden, die sich zur Herstellung von Verpackungsmaterialien als geeignet erwiesen haben. Von derartigen Materialien seien Paraffinwachs, Carnaubawachs sowie verschiedene mikrokristalline Wachse erwähnt.

Mit Wachs beschichtete Verpackungsfolien v/erden im allgemeinen in Hochgeschwindigkeitsanlagen hergestellt. Eine Rolle aus der Unterlagenfolie wird abgewickelt, worauf eine Wachsschmelze auf eine Überfläche der Unterlagenfolie aufgebracht wird. Die mit Wachs beschichtete Unterlagenfolie kann anschliessend zur Aushärtung des Wachses gekühlt werden, worauf die mit Wachs .beschichtete Unterlagenfolie erneut auf einer Aufrollwalze aufgerollt wird. Ein Hauptproproblem bei der Herstellung und Verwendung von mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien besteht in ihrer Neigung, zusammenzukleben, d.h. einer Trennung zu widerstehen, «die durch eine Trennkraft bewirkt v/erden soll, welche senkrecht zu der 'Filmrichtung einwirkt, beispielsweise durch einfaches Abheben. Mit Wachs beschichtete Verpackungsfolien besitzen ferner ein schlechtes Gleitvermögen, d.h. sie vermögen nicht ohne weiteres übereinander hinweg zu gleiten. Die Neigung zum Zusammenkleben sowie das schlechte Gleiten Von mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien hat zur Folge,

009819/0546

8AD ORIGINAL

dass sich derartige Folien schlecht handhaben lassen, wobei bei einer Verwendung derartiger Folien in automatisch arbeitenden Verarbeitungsanlagen Probleme auftreten.

Es wurde vorgeschlagen, das Kleben von mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien in der Weise zu reduzieren, dass eine Stärkeschicht auf die Wachsoberfläche des Verpackungsmaterials beim Aufrollen aufgebracht wird. Me Aufbringung von Stärke auf die WachsOberfläche zur Verhinderung eines Klebens ist jedoch nicht, vollständig befriedigend., da relativ starke StärkeÜberzüge verwendet werden müssen, bis die gewünschte Antiklebewirkung erzielt wird. Soll das Verpackungsmaterial anschliessend gesiegelt werden, dann muss die Stärke durch Druck verdrängt werden, während das Wachs über die Stärke zur Bewirkung einer guten Siegelung fliessen muss. Dies hat manchmal zur Folge, dass schwerere Wachsüberzüge verwendet werden müssen, als dies notwendig ist, um ein Verpackungsmaterial mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften herzustellen.

Es besteht daher ein Bedarf an mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien, die sich besser als die bisher bekannten Folien trennen lassen. Ferner ist man an klebebeständigen, mit Wachs beschichteten Verpackungsmaterialien interessiert, die sich in einfacher Weise siegeln lassen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten, mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials. Durch die Erfindung wird ein mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial zur Verfügung gestellt, das sich bes- *ser als die bisher bekannten Materialien t3?ennen lässt. Aus-.serdem lässt sich dieses Material sehr gut siegeln.

009819/0546

Es wurde gefunden, dass die Trenne ig ens chaf ten von mit Wachs ■beschichtetem Verpaclnmgsfolienmaterial verbessert und gute Versiegelungseigenschaften erhalten v/erden können, wenn auf die Wachsoberfläche eines Verpackungsfolienmaterials eine homogene Mischung aus·einem Amid mit einem hohen Molekulargewicht und Stärke in einer bestimmten Menge aufgebracht wird. Das verwendete Amid soll ein Molekulargewicht von wenigstens 200 besitzen und vorzugsweise ein Molekulargewicht zwischen ungefähr 1000 und ungefähr 50000 aufweisen. Das Amid macht die Hauptmenge der Mischung aus, während die Stärke den kleineren Anteil der Mischung darstellt. Die Mischung kann auf die Oberfläche des Wachsüberzugs des Verpaokungsfolienmaterials nach verschiedenen bekannten Methoden aufgebracht werden.

Das erfindungsgemäss eingesetzte Amid kann ein Amid einer höheren Fettsäure sein. Unter dem Begriff "Amid einer höheren Fettsäure" sollen Amide gesättigter und ungesättigter wasserunlöslicher Monocarbonsäuren und insbesondere solcher höheren Fettsäuren verstanden werden, die wenigstens 12 Kohlenstoffatome in der Kette aufweisen. Von derartigen höheren Amiden seien die Amide von Ölsäure, Arachidinsäure, Behensäure und Erukasäure erwähnt. Es ist jedoch besonders vorzuziehen, Amide mit Molekulargewichten von mehr als ungefähr 1000 zu verwenden. Diese Amide werden durch Umsetzung von Diaminen mit polymerisieren Fettsäuren hergestellt. Die polymerisierten Fettsäuren werden durch Polymerisation einer Doppelbindung ungesättigter höherer Fettsäuren hergestellt. Die polymerisierten Säuren sind in zweckmässiger V/eise Dicarbonsäuren. Die durch die Umsetzung der Dicarbonsäuren mit den Dianiinen gebildeten Amide v/erden erfindungsgemäss als Polyamide bezeichnet.

00 9819/0546

Polyamide werden ist allgemeinen in der Weise hergestellt, dass eine Mischung aus der polymerisieren Biearbonsäure und dem Biaiain bei einer vorhex^bestiumiten lEeiaperatur erhitzt wird, worauf das gebildete Wasser entfernt wird. Derartige Polyamide sind im Handel.beispielsweise unter den Bezeichnungen ■ Yersamid und Milvex (General Mills, Inc.) erhältlich. Bas verwendete Amid einer höheren Fettsäure kann in einem geeigneten !Präger, wie beispielsweise Propylalkohol, vorliegen.

Bei der erfindungsgemäss eingesetzten Stärke kann es sich um jede 'beliebige Pflanzenstärke handeln. Bevorzugte Stärken (| sind die Stärken, die aus Mais, Kartoffeln oder Reis hergestellt werden. Me Stärke ist vorzugsweise nicht gelatinisiert und trocken. ¥ie nachstehend'*iioeh näher erläutert werden wird, wird die erfindungsgemässe Mischung gewöhnlich auf die Wachs Oberfläche eines mit Wachs beschichteten Verpaekungsf olienmaterials aus einer- fluiden Dispersion des Amids und der Stärke aufgebracht. Es ist daher vorzuziehen, eine Stärke zu verwenden, deren iEeilchengrosse derartig klein ist, dass ein Absitzen der Stärke in der Dispersion keine Probleme aufwirft. In besonders bevorzugter Weise werden Stärken .verwendet» die eine solche Teilchengrösse besitzen, dass die iEeilohen durch Siebe mit lichten Maschenweiten von ungefähr 0,25 um Ϊ • oder darunter (60 mesh) hindurchgehen.

1#ie vorstehend erwähnt» stellt das Amid in der homogenen Mischung die Hauptkomponente dar. Vorzugsweise macht das Aeid ungefähr 50 bis ungefähr 90 Gewichts-^ der Mischung aus. Me Starke liegt in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 50 Jf, bezogen auf die Mischung, vor.

Die Mischung wird auf das Verpackungsmaterial in Mengen aufgebracht, die dazu ausreichen, dass ungefähr 45 g?bis unge-

009819/0546

fahr-680 g der Mischung pro 279 m² (3000 square feet) des Verpackungsmaterials vorliegen. Die Mischung neigt dazu, einen Überzug auf dem Wachs zu "bilden. Sie darf nicht derartig dick sein, dass sie ein Versiegeln in nachteiliger Weise "beeinflusst, sie mass jedoch eine zur Erzielimg der gewünschten Trennungseigenschaften ausreichende Dicke aufweisen. 33s wurde gefunden, dass innerhalb des angegebenen Bereichs ausreichende Keenneigensehaften erzielt werden, wobei dennocli gute Versiegelungseigenschaften gewährleistet sind.

Wird die erfindungsgemässe Zubereitung auf mit Wachs beschichteten Yerpaekungsfolienmaterialian verwendet, dann kann die eingesetzte Wachsmenge jgegenüber der Machsmenge reduziert werden, die bisher in Verbindung mit anderen Antiklebematerialien aufgebracht werden musste. Beispielsweise ist es bekannt, dass Stärke, falls sie als solche verwendet wird, ein Antiklebematerial darstellt» Wird jedoch Stärke auf ein mit Wachs beschichtetes Yerpackungsfolienmaterial aufgebracht, dann muss die Wachsmenge erheblich oberhalb der Menge liegen, die in Kombination mit der erfindungsgemässen Zubereitung eingesetzt wird.

Ohne sich an eine fheorie binden zu wollen, kann man annehmen, dass die erfindungsgemässe Zubereitung einen Überzug ergibt, der.während des Yersiegelns einer Verpackung leichter aufgebrochen wird, so dass das Wachs eine Versiegelung bewirken kann. Wird Stärke allein verwendet, dann muss eine wesentlich grössere Stärkemenge zur Erzielung von !Brenneigenschaften verwendet werden. Wird an dem Verpackungsmaterial eine Versiegelung vorgenommen, dann muss die Stärke, die das Wachs bedeckt, zusammengedrückt werden und das Wachs geschmolzen werden, damit es durch die Stärke an die

009819/0548 *ad original

Stelle der Versiegelung f Hessen kann. Es vrurde gefunden, dass bei einer Verwendung eines Amids einer höheren Fettsäure allein keine zufriedenstellenden Antiklebeeigenschaften erzielt werden. Wird die erfindungsgemässe Zubereitung in der angegebenen Menge auf dem gleichen Material verwendet, dann v/erden gute Trenneigenschaften erzielt, wobei gleichzeitig wirksame Versiegelungen durchgeführt werden können.

Wenn auch die erfindungsgemässe Zubereitung in Verbindung mit vielen mit Yiachs beschichteten.PoIienmaterialien ver- Ά wendet werden kann, so ist sie dennoch besonders geeignet für eine Aufbringung auf mit Wachs beschichtete Verpackungsfolienmaterialien, wie sie.in üblicher Weise zum Verpacken von Käse verwendet v/erden. Ein besonders geeignetes Verpackungsfoliennaterial besteht aus einem mit einem Polymeren beschichteten Zellophan als TJnfcerlagenfo3.ie, wobei sich auf der Folie ein mikrokristallines Wachs befindet, das mit Polyisobutylen oder zerkleinertem Butylkautschuk verstärkt ist. Wird die erfindungsgemässe Zubereitung auf die Wachsoberfläche eines derartigen Verpaclcungsfolienmaterials aufgebracht, so kann dies in einer solchen Menge geschehen, dass der Wachsüberzug in einer Menge von ungefähr 15,9 bis

■ * ρ Λ ungefähr 22,7 kg (35 - 50 pounds) des'Wachses pro 279-m " (3000 square feet) des Verpackungsfolienraaterials vorliegt. Wie vorstehend erwähnt, wird die erfindungsgemässe Zubereitung in einer Menge von ungefähr 45 bis ungefähr 680 g pro 279 m (3000 square feet)'des Verpackungsmaterials aufgebracht. Wird Stärke allein als Überzug für ein solches mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial verwendet, 'dann wird die Stärke in einer Menge von ungefähr 1,8 bis

009819/0546

ungefähr 2,3 kg pro 279 m ' (4-5 pounds per 3000 square feet) des Verpackungsmaterials aufgebracht. Wird ferner die Stärke allein als Beschichtungsmaterial verwendet, dann muss das Wachs gewöhnlich in einer Menge von ungefähr 20,4 bis ungefähr 27,3 kg pro 279 m² (45 - 60 pounds per 3000 square feet) des Verpackungsmaterials aufgebracht v/erden. Die erfindungsgemässe Zubereitung ergibt ein besseres Gleitvermögen als dies bei der Verwendung von Stärke oder eines Polyamids allein der Fall ist.

Die erfindungsgemässe Zubereitung kann auf das mit Wachs beschichtete Verpackungsfolienmaterial -nach jeder geeigneten Methode aufgebracht werden. Eine bevorzugte Methode besteht darin, das Amid und die Stärke in einem geeigneten fluiden träger zu dispergieren und die Dispersion auf die Oberfläche des Wachsüberzugs der Folie aufzusprühen. Ferner kann die Dispersion durch Eintauchen, mittels einer Auftragswalze oder dergleichen aufgebracht v/erden. Der Träger wird anschliessend in einer sich anschliessenden Trocknungsstufe entfernt.. Bevorzugte Träger sind organische Flüssigkeiten, 'die das Amid aufzulösen vermögen und nicht mit dem Wachsüberzug reagieren. Von derartigen Trägern seien beispielsweise kurzkettige Alkohole, wie beispielsweise Äthylalkohol, Butylalkohol oder Propylalkohol, .erwähnt. Die Stärke kann vor der Zugabe des Trägers befeuchtet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es jedoch im Hinblick auf die Trocknungsetufe vorzuziehen, dass die Stärke im wesentlichen trocken ist. Die Mischung aus Amid und Stärke kann in dem Träger in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Gewichts·-^ vorliegen.

009819/0546 _{BAD nD(o}

»AD OBiGlHAl.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel

Eine Mischung aus 7,7 Teilen eines Amids, 90 Teilen n-Propylalkohol und 2,3 Teilen einer trockenen Maisstärke wird hergestellt. Das eingesetzte Amid ist im. Handel unter der Bezeichnung Milvex 1000 von der General Mills, Inc., erhältlich. Die Maisstärke ist nicht gelatinisiert, trocken und Λ besitzt eine solche Teilchengrösse, dass die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm oder darunter (60 mesh) hindurchgehen'.

Eine Folie aus einem mit einem Polymeren beschichteten Zellophan wird mit einer geschmolzenen Mischung aus mikrokristallinem Wachs und zerkleinertem Butylkautschuk beschichtet. Das Zellophan besitzt eine Grossenbezeichnung von 250, was

bedeutet, dass auf 0,45 kg (1 pound) Zellophan 161 300 cm (25 000 square inches) entfallen. Das Wachs wird in einer solchen Menge aufgebracht, dass 18,1 kg (40 pounds) des

Wachses pro 279 m (3000 square feet) des mit dem Polymeren : beschichteten Zellophans vorliegen. Das Wachs wird mittels eines GravierungsZylinders aufgebracht, der sich in einem Bad aus der geschmolzenen V/achsmischung dreht und einen Wachsüberzug auf die Oberfläche der Zellophanfolie aufbringt.

Die mit einem .Polymeren beschichtete.Zellophanfolie, welche den Wachsüberzug trägt, wird anschliessond zur Härtung des Wachses abgekühlt und mittels Walzen einem zweiten Gravierung« zylinder- zugeführt, Der zv.'eite Gravierungs zylinder dreht aich durch ein Bad der Amid/Stärke-Mis ellung. Die Amid/Stlirke-

_8M>

*Ms chung wird auf die Wachs oberfläche in einer Menge von 0,23 kg (0,5 pounds) der imid/Stärke-Mischung, "bezogen auf Peststoffbasis, pro 279 m (3000 square feet) des mit "Wachs beschichteten Zellophans aufgebracht.

Der Alkohol wird anschliessend in der Weise entfernt, dass die Folie durch einen Trockner geführt wird. Die 3?olie aus dein mit Polymeren beschichteten Zellophan, die einen Wachsüberzug und einen Amid/Stärke-Überzug trägt, wird aiischliessend auf einer Aufrollwalze aufgerollt.

Wird dieses Verpaekungsfolienmaterial von der Walze abgerollt, dann erfolgt eine leichte Trennung zwischen einer jeden Schicht.

Das Polienmaterial wird zum Einpacken von heissem oder kaltem Käse verwendet. Es lässt sich leicht versiegeln. Das Folienmaterial lässt sich auch dann von dem Käse gut trennen, wenn eine Verpackung in heissem Zustand erfolgt ist".

0 0 <) B 1 -1 /05t

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1J Mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial mit guten Trenneigensch&ften, gekennzeichnet durch einen Trennoder G-leitüberzug auf der Wachsseite eines mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials, wobei der Trenn- oder Glaitüberzug aus einer Mischung besteht, die sich hauptsächlich aus einem Amid einer höheren Fettsäure und zu einer kleineren Menge aus einer Stärke zusammensetzt, und wobei das Amid ein Molekulargewicht von mehr, als wenigstens 200 besitzt und der Trenn- oder Gleitüberzug in einer solchen- Menge aufgebracht Jj ist, dass ein Siegein des ITolienmaterials möglich ist.

   2. Verpackungsfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Amid ein Molekulargewicht von ungefähr 1000 bis ungefähr 50000 besitzt.

   3. Verpackungsfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke aus Maisstärke, Kartoffelstärke oder Reisstärke besteht, wobei die Stärke eine solche 2eilchengrösse besitzt, dass die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,2 mm oder darunter (60 mesh) hindurchgehen. .. . .

   4. Verpackungsfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlagenfolie aus einem mit einem Polymeren beschichteten Zellophan besteht, das Wachs ein mikrokristallines Wachs ist und das Amid bei der umsetzung polymerisierter ungesättigter pflanzlicher Öle mit Äthylendiamin erhalten worden ist.

   009819/0S46

   5. Verpackungsfolieninatcrial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der [Crenn- oder G-I ei tuber zug ungefähr 50 bis ungefähr 90 Gewichts--'/j dec Amido und ungefähr 10 bis ungefähr 50 Gewichts-^ der Stärke enthält.

   6. Verpackungsf olienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenn- oder Gleitüberzug in einer Menge von ungefähr 45 bis ungefähr 580 g pro 279 m" (0,1 bis 1,5 pouiidc per 3000 square feet) dec Verpackuirjsfolien-]aate2?ials vorliegt.

   7. Verfahren zur Verbesserung der !'renn- oder Gleiteigenschäften eines nil; './achs beschichteten Verpackungsfolieninaterials, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünne Schicht aus einer homogenen Mischung aus einem Amid"und einer Stärke auf den Viachsübersug eines Verpackungsmaterials aus einer Unterlagenfolie und einem V/achsüberzug aufgebracht wird, wobei das Ar.ifl ein Molekulargewicht von wenigstens 200 becitzt und die i-:ischung in einer Menge aufgebracht v.-ird, die ein Heinsi^r:~c?.:'j den Polieni;iaterials ernöglicht.

   8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dasc die dUrjne Schicht i:i der '/eise auj?goOracht wird, dass eine Hicnhniig atis t.ci.: j'iiaid, der Stärke und einen organiccl'.-or. Lönu.\.CUi^t"!, welchen dao Anicl aufzulösen vermag, Iiergesteilt wird, die ;/achsoberfläche des Verpackung^!.:?."'-rials init der L'iccivan,j beschichtet wird und das organische- 'SyJ-gKrnittel entfernt v/'ird.

   9. Verfahren nac!: Anspruch 7, dadurch gclconnseichnet, dass ^as Vtn^eiideto Är:id ein IlolekulargGV/icht von ungofUI-ir Ί000

   0C9819/0 5/ 6 BAD ORIGINAL

   _ 13 —

   10. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch, gekennzeichnet, dass die verwendete Stärke aus Hais stärke oder Kartoffelstärke
   "besteht, wobei die Stärke eine solche Seilchengrösse besitzt, dass die teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 ram oder darunter (60. mesh) hindurchgehen.

   11. Verfahren nach Anspruch, 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Unterla;;e?if olie aus einem mit einen Polymeren beschichteten Zellophan bestellt, das Uachs ein mikrokristallines V/aelis ist, das Amid bei der Umsetzung polynerisierter nicht-gesättigter pflanzlicher Öle mit A thy lend ianiin erhalten worden ist und die Stärke eine Maisstärke ist.

   12. Verfahren nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Mischung ungefähr 50 bis ungefähr 90 Gewichts-£ des Amid.? und ungefähr 10 bis ungefähr 50 Gewichts-^ der

   S tUrko en thait.

   15. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet., dass die Mischung in einer Menge' von ungefähr 45 bis ungefähr 680 g pro 279 n~ (0,1 - 1,5 pounds per 3000 square feet) des Verpackungsfolienmaterials verwendet wird. '

   009819/05(6