DE1955711C2

DE1955711C2 - Mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial

Info

Publication number: DE1955711C2
Application number: DE1955711A
Authority: DE
Inventors: John Harold Skokie Ill. Kraft
Original assignee: Kraft Inc
Current assignee: Kraft Inc
Priority date: 1968-11-05
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1982-07-01
Also published as: ES372804A1; DE1955711A1; GB1257235A; FR2022584A1; BE741300A; FR2022584B1; US3598634A

Description

Mit Wachs überzogene Verpackungsfolien sind in der Verpackungsindustrie weit, verbreitet. Derartige Verpackungsmaterialien werden insbesondere zum Verpakken von Nahrungsmitteln, wie beispielsweise Käse, Brot, Fleisch sowie verarbeiteten Pflanzen und Früchten, verwendet. Im allgemeinen wird zur Herstellung von mit Wachs beschichteten Verpackungsfolien eine geeignete Unterlagenfolie ausgewählt und mit geschmolzenem Wachs überzogen. Unter den Begriff »Unterlagenfolie« fallen verschiedene Folienmaterialien, wie beispielsweise Papier, Folien 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 Verpackungsfolieii werden im allgemeinen in Hochgeschwindigkeitsanlagen hergestellt. Eine Rolle aus der Unterlagenfolie wird abgewickelt, worauf eine Wachsschmelze auf eine Oberfläche 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 Hauptproblem 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 werden 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, 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 Slärkeschicht auf die Wachsoberfläche des Verpackungsmaterials beim Aufrollen aufgebracht wird. Die Aufbringung von Stärke auf die Wachsoberfläche zur Verhinderung eines Klebens ist jcloch nicht vollständig befriedigend, da relativ starke Starkeüberzüge 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 Verpakkungsmaterialien interessiert, die sich in einfacher Weise siegeln lassen. ι ο

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten, mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials. Durch die Erfindung wird ein mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmatertal zur Verfügung gestellt, das sich besser als die bisher bekannten is Materialien trennen läßt Außerdem läßt sich dieses Material sehr gut siegeln.

Es wurde gefunden, daß die Trenneigenschaften von mit Wachs beschichtetem Verpackungsfolienmaterial verbessert und gute Versiegelungseigenschaften eriialten werden kernen, wenn ein Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 verwendet wird.

Die Amide mit Molekulargewichten von mehr als 1000 werden durch Umsetzung von Diaminen mit polymerisierten Fettsäuren hergestellt. Die polymer!- sierten Fettsäuren werden durch Polymerisation einer Doppelbindung ungesättigter höheren Fettsäuren hergestellt. Die polymerisierten Säuren sind in zweckmäßiger Weise Dicarbonsäuren. Die durch die Umsetzung der Dicarbonsäuren mit den Diaminen gebildeten J» Amide werden erfindungsgemäß als Polyamide bezeichnet.

Polyamide werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß dne Mischung aus der polymerisierten Dicarbonsäure und dem Diamin bei einer vorherbe- « stimmten Temperatur erhitzt wird, worauf das gebildete Wasser entfernt wird. Das verwendete Amid einer höheren Fettsäure kann in einem geeigneten Träger, 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. Die Stärke ist vorzugsweise nicht gelatinisiert und trocken. Wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, wird die erfindungsgemäße Mischung gewöhnlich auf die Wachsoberfläche eines mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials aus einer fluiden Dispersion des Amids und der Stärke aufgebracht. Es ist daher vorzuziehen, eine Stärke zu verwenden, deren Teilchengröße 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 Teilchen durch Siebe mit lichten Maschenweiten von 0,25 mm oder darunter hindurchge- v> hen.

Die Mischung wird auf das Verpackungsmaterial in Mengen aufgebracht, die dazu ausreichen, daß 45 g bis 680 g der Mischung pro 279 m² des Verpackungsmaterials vorliegen. Die Mischung neigt dazu, einen Überzug wi auf dem Wachs zu bilden. Sie darf nicht derartig dick sein, daß sie ein Versiegeln in nachteiliger Weise beeinflußt, sie muß jedoch eine zur Erzielung der gewünschten Trennungseigenschaften ausreichende Dicke aufweisen. Es wurde gefunden, daß innerhalb des angegebenen Bereichs ausreichende Trenneigenschaften erzielt werden, wobei dennoch gute Versiegelungseigenschaften gewährleistet sind.

Wird die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung auf mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterialien verwendet, dann kann die eingesetzte Wachsmenge gegenüber der Wachsmenge 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 Ailtiklebematerial darstellt Wird jedoch Stärke auf ein mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial aufgebracht, dann muß die Wachsmenge erneblich oberhalb der Menge liegen, die in Kombination mit der erfindungsgemäßen Zubereitung eingesetzt wird.

Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, kann man annehmen, daß die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung einen Überzug ergibt, der während des Versiegeins 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 Trenneigenschaften 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 Stelle der Versiegelung fließen kann. Es wurde gefunden, daß bei einer Verwendung eines Amids einer höheren Fettsäure allein keine zufriedenstellenden Antiklebseigenschaften erzielt werden. Wirdciie erfindungsgemäße Zubereitung in der angegebenen Menge auf dem gleichen Material verwendet, dann werden gute Trenneigenschaften erzielt, wobei gleichzeitig wirksame Versiegelungen durchgeführt werden können.

Wenn auch die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung in Verbindung mit vielen mit Wachs beschichteten Folienmaterialien verwendet 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 werden. Ein besonders geeignetes Verpakkungsfolienmaterial besteht aus e'inem mit einem Polymeren beschichteten Zellglas als Unterlagenfolie, wobei sich auf der Folie ein mik^rokristallines Wachs befindet, das mit Polyisobutylen oder zerkleinertem Butylkautschuk verstärkt ist. Wird die Mischung auf die Wachsoberfläche eines derartigen Verpackungsfolienmaterials aufgebracht, so kann dies in einer solchen Menge geschehen, daß der Wachsüberzug in einer Menge von 15,9 bis 22,7 kg des Wachses pro 279 m² des Verpackungsfolienmaterials vorliegt. Wie vorstehend erwähnt, wird die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung in einer Menge von 45 bis 680 g pro 279 m² des Verpackungsmaterials aufgebracht. Wird Stärke allein als Überzug für ein solches mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial verwendet, dann wird die Stärke in einer Menge von 1,8 bis 2,3 kg pro 279 m² des Verpackungsmaterials aufgebracht. Wird ferner die Stärke allein als Beschichtungsmaterial verwendet, dann muß das Wachs gewöhnlich in einer Menge von 20.4 bis 27,3 kg pro 279 m² des Verpackungsmaterials aufgebracht werden. Die Mischung ergibt ein besseres Gleitvermögen als dies bei der Verwendung von Stärke oder eines Polyamids allein der Fall ist.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist durch Anspruch 4 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung 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 werden. 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 Tracknungsstufe vorzuziehen, daß die Stärke im wesentlichen trocken ist. Die Mischung aus Amid und Stärke kann in dem Träger in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% vorliegen.

Beispiel

Eine Mischung aus 7,7 Teilen eines Amids, 90 Teilen n-Propylalkohol und 2ß Teilen einer trockenen Maisstärke wird hergestellt. Die Maisstärke ist nicht gelatinisiert, trocken und besitzt eine solche Teilchengröße, daß die Teilchen durch ein Sieb mil. einer lichten Maschenweite von 0,25 mm oder darunter hindurchgehen.

Eine Folie aus einem mit einem Polymeren beschichteten Zellglas wird mit einer geschmolzenen Mischung aus mirkokristallinem Wachs und zerkleinertem Butylkautschuk beschichtet Das Zellglas besitzt eine Größenbezeichnung von 250, was bedeutet, daß auf 0,45 kg Zellglas 161 300 cm² entfallen. Das Wachs wird in einer solchen Menge aufgebracht, daß 18,1 kg des Wachses pro 279 m² des mit dem Polymeren beschichteten Zellglases vorliegen. Das Wachs wird mitteis eines ι Gravierungszylinders aufgebracht, der sich in einem Bad aus der geschmolzenen Wachsmischung dreht und einen Wachsüberzug auf die Oberfläche der Zellglasfolie aufbringt.
Die mit einem Polymeren beschichtete Zellglasfoiie,

i.i weiche den Wachsüberzug trägt, wird anschließend zur Härtung des Wachses abgekühlt und mittels Walzen einem zweiten Gravierungszylinder zugeführt. Der zweite Gravierungszylinder dreht sich durch ein Bad der Amid/Stärke-Mischung. Die Amid/Stärke-Mi-

: schung wird auf die Wachsoberfläche in einer Menge von 0,23 kg der Amid/Stärke-Mischung, bezogen auf Feststoffbasis, pro 279 m² des mit Wachs beschichteten Zellglases aufgebracht

Der Alkohol wird anschließend in der Weise entfernt,

.<, daß die Folie durch einen Trockner geführt wird. Die Folie aus dem mit Polymeren beschichteten Zellglas, die einen Wachsüberzug und einer, Amid/Stärke-Überzug trägt, wird anschließend auf einer Aufrollwalze aufgerollt.

_·-, Wird dieses Verpackungsfolienmateria! von der Walze abgerollt, dann erfolgt eine leichte Trennung zwischen einer jeden Schicht.

Das Folienmaterial wird zum Einpacken von heißem oder kaltem Käse verwendet. Es läßt sich leicht

.--.ι versiegeln. Das Folienmaterial läßt sich auch dann von dem Käse gut trennen, wenn eine Verpackung in heißem Zustand erfolgt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Wachs beschichtetes Verpackungsfolienmaterial mit guten Trenneigenschaften, enthaltend einen Trenn- oder Gleitüberzug auf der Wachsseite eines mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenn- oder Gleitüberzug aus einer Mischung besteht, die sich hauptsächlich aus einem Amid einer höheren Fettsäure und einer Stärke zusammensetzt und 50 bis 90 Gew.-% des Amids und 10 bis 50 Gew.-% der Stärke enthält, und wobei das Amid ein Molekulargewicht von 1000 bis 50 000 besitzt und der Trenn- oder Gleitüberzug in einer Menge von 45 bis 680 g pro 279 m² des Verpackungsfolienmaterials vorliegt

2. Verpackungsfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke aus Maisstärke, Kartoffelstärke oder Reisstärke besteht, wobei die Stärke eine solche Teilchengröße besitzt, daß die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm oder darunter hindurchgehen.

3. Verpackungsfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlagenfolie aus einem mit einem Polymeren beschichteten Zellglas besteht, das Wachs ein mikrokristallines Wachs ist und das Amid bei der Umsetzung polymerisierter ungesättigter pflanzlicher öle mit Äthylendiamin erhalten worden ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials mit guten Trenneigenschaften, enthaltend einen Trenn- oder Gleitüberzug auf der Wachsseite eines mit Wachs beschichteten Verpackungsfolienmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht aus einer homogenen Mischung aus einem Amid und einer Stärke auf den Wachsüberzug eines Verpackungsmaterials aus einer Unterlagenfolie und einem Wachsüberzug aufgebracht wird, wobei die verwendete Mischung 50 bis 90 Gew.-% des Amids und 10

in bis 50 Gew.-% der Stärke enthält, und das Amid ein Molekulargewicht von 1000 bis 50 000 besitzt und die Mischung in einer Menge von 45 bis 680 g pro 279 m² des Verpackungsfolienmaterials aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht in der Weise aufgebracht wird, daß eine Mischung aus dem Amid, der Stärke und einem organischen Lösungsmittel, welches das Amid aufzulösen vermag, hergestellt wird, die Wachsoberfläche des Verpackungsmaterials mit der Mischung beschichtet wird und das organische Lösungsmittel entfernt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Stärke aus Maisstärke

2ϊ oder Kartoffelstärke besteht, wobei die Stärke eine solche Teilchengröße besitzt, daß die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm oder darunter hindurchgehen.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn-Ji) zeichnet, daß die verwendete Unterlagenfolie aus

einem mit einem Polymeren beschichteten Zellglas besteht, das Wachs ein mikrokristallines Wachs ist, das Amid bei der Umsetzung polymerisierter nichtgesättigter pflanzlicher Öle mit Äthylendiamin )5 erhalten worden ist und die Stärke eine Maisstärke ist.