DE2015777B2

DE2015777B2 - Verpackung für Nahrungsmittel

Info

Publication number: DE2015777B2
Application number: DE19702015777
Authority: DE
Inventors: Laddie Max Midland Mich. Thomka
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1970-04-02
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2015777A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verpackung für Nahrungsmittel, bestehend aus einem mehrschichtigen Kunststoff-Coextrudat, wobei die Außenschichten aus einem zähen, tragenden Polyolefinkunststoff und die Kernschicht aus einem Copolymeren von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid bestehen und wobei gegebenenfalls zwischen den Außenschichten und der Kernschicht jeweils eine Schicht eines die Haftung zwischen diesen Schichten erhöhenden Polymeren angeordnet ist.

Kunststoffe haben als Verpackungsmaterialien für Nahrungsmittel schon eine weitgehende Verwendung gefunden. Es fehlen jedoch in der Praxis starre Kunststoffbehälter, die hitze-sterilisierbar sind und sich in ählicher Weise wie Metall- oder Glasbehälter durch einen Deckel verschließen lassen.

Aufgabe der Erfindung war es deshalb, eine derartige Verpackung zur Verfügung zu stellen.

Durch die Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Verpackung für Nahrungsmittel der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß die Außenschichten eine Dicke von 0,25 bis 2,5 mm haben und die Kernschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,89 mm aufweist und daß die Verpackung als hitze-sterilisationsbeständiger, starrer, becherförmiger Behälter ausgebildet u:iJ mit einem Metalldeckel verschließbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackung haben die Außenschichten eine Dicke von 0,5 bis 1,0 mm und bestehen aus Polyäthylen.

Die Verpackungen nach der Erfindung lassen sich nach dem Füllen mit Nahrungsmitteln und dem Schließen mit einem Deckel in üblicher Weise durch Erhitzen sterilisieren. Es ist überraschend, daß dabei Sterilisierungstemperaturen verwendet werden können, die höher liegen als die zulässigen maximalen Anwendungstemperaturen von Polyolefinkunststoffen im Verpackungssektor, so ist z. B. eine Hitze-sterilisierung einer Verpackung gemäß der Erfindung mit Außenschichten aus Polyäthylen mit hoher Dichte bei 113 bis 121⁰C ohne eine Verformung der Verpackung möglich, obwohl für Polyäthylen von hoher Dichte eine maximale Gebrauchstemperatur von nur 110⁰C bekannt ist (vergleiche »Modern Packaging Encyclopedia« 1969, Seiten 172-173).

Aus der FR-PS 14 84 153 ist eine durch Coextrusion hergestellte flexible Verpackungsfolie bekannt, die eine Mittelschicht aus einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid und Außenschichten aus Polyolefinen besitzt, wobei zwischen der Mittelschicht und der Außenschicht die Haftung erhöhende Schichten aus Copolymeren von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid

ίο vorgesehen sind.

In der AT-PS 2 61 472 ist ein komplexer Hohlkörper mit einer Wandung aus mindestens zwei Schichten beschrieben, von denen eine Schicht im wesentlichen aus einem Mischpolymerisat aus Polyvinylidenchlorid

υ und die andere Schicht aus einem thermoplastischen Kunstharz besteht Neben verschiedenen anderen Herstellungsformen dieses Hohlkörpers wird in Beispiel 2 auf die Herstellung eines Verbundschlauches durch Coextrusion der beiden Kunststoffmaterialien verwiesen. Als thermoplastischer Kunstharz, das mit dem Vinylidenchlorid-Mischpolymerisat verbunden werden soll, wird nur Polyvinylchlorid genannt.

Man erhält die Verpackung gemäß der Erfindung durch Verformung von entsprechend aufgebauten Verbundfolien. Die Mittelschicht aus dem Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Copolymeren, die bevorzugt eine Dicke von 0,076 bis 0,5 mm nach der Verarbeitung einer Folie zu einem Behälter durch Verformung in der Wärme hat, verleiht der Verpackung eine gute Gasundurchlässigkeit Der Polyolefinkunststoff kann ein olefinisches Polymeres oder Copolymeres sein, das zäh und feuchtigkeitsundurchlässig ist.

Zur Verbesserung der Haftung zwischen den Außenschichten und der Kernschicht kommt eine Vielzahl von Polymeren und polymeren Mischungen in Betracht.

Vorteilhafte Polymere oder polymere Mischungen lassen sich in einfacher Weise durch Bestimmung der Haftfestigkeit von Verbundkörpern auswählen, die man durch Extrusion von zwei Schichten erhält. Die Haftfestigkeit des zweischichtigen Laminates läßt sich in einfacher Weise durch bekannte Prüfungen der Schälfestigkeit bestimmen.

Bevorzugte Polymere, die die Haftung erhöhen, sind

Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat, vorzugsweise aus 14 bis 40 Gew.-% Vinylacetat und 86 bis 60 Gew.-% Äthylen; ferner die Copolymeren aus Äthylen und Äthylacrylat, vorzugsweise aus 20 bis 30Gew.-°/o Äthylacrylat und 80 bis 70Gew.-% Äthylen, die

Copolymeren aus Äthylen und Isobutylacrylat, vorzugsweise aus 20 bis 30 Gew.-% Isobutylacrylat und 80 bis 70 Gew.-% Äthylen und chloriertes Polyäthylen, vorzugsweise mit einem Chlorgehalt von 15 bis 40 Gew.-%. Auch ein Block-Copolymeres aus Styrol und 3utadien läßt sich mit Vorteil verwenden. Ferner sind Mischungen solcher Polymeren geeignet.

Die Dicke der Haftschicht in der Folie kann zwischen 0,005 und 0,13 mm schwanken, wobei die bevorzugte Dicke der Haftschicht bei etwa 0,05 mm liegt. In der Regel wird die Haftfestigkeit zwischen der Kernschicht und den Außenschichten nur geringfügig oder überhaupt nicht erhöht, wenn die Dicke der Haftschicht etwa 0,05 mm übersteigt.

Die Auswahl der verschiedenen Schichtmaterialien und ihre Schichtdicken gewährleisten, daß die Verpakkung nicht nur die richtige Festigkeit und die geeigneten Eigenschaften aufweist, sondern daß der für die Außenschichten verwendete Polyolefinkunststoff als

Nahrungsmittelkontaktschicht nur einen geringen Eigengeschmack und Eigengeruch besitzt und als äußere Schicht gegenüber Abrieb Deständig ist. Die Außenschicht kann auch farbig sein.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die folgendes zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht im Aufriß — wobei Teile weggebrochen sind — eines erfindungsgemäß konstruierten Behälters für Nahrungsmittel mit seigern verpackten Inhalt,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der mehrschichtigen Folie, aus der der Behälter gemäß F i g. 1 durch Verformung in der Wärme hergestellt worden ist, und

Fig.3 eine Ansicht gemäß Fig. 1, welche einen abgewandelten Behälter veranschaulicht

Fig. 1 zeigt einen Behälter 110, dessen Bodenwand 120 und Seitenwand 116 aus mehreren Schichten besteht Die Dicke der Wände ist vergrößert dargestellt In dieser Figur ist erkennbar, daß die Wä~de 120 und 116 aus den Außenschichten 40 und 44 und der Kernschicht 42 bestehen. Die bei diesem Behälter ebenfalls vorhandenen Haftschichten zwischen der Kernschicht und den Außenschichten sind in dieser Zeichnung nicht erkennbar.

In Fig.2 ist die Folie 50, aus der der Behälter 110 hergestellt worden ist, in stark vergrößertem Maßstab dargestellt, um dadurch auch die Haftschichten 46 zu zeigen. Der Behälter 110 ist so ausgebildet, daß er durch einen Metalldeckel 114 verschlossen werden kann. Der Metalldeckel besitzt eine Haftschicht 115 aus Kunststoff und kann dadurch mit der flachen Kante 117 des Behälters verschweißt werden. Die Filmschicht 115 kann ein Haftfilm aus Kunststoff sein, wie er beispielsweise zur Bildung der Haftschichten 46 verwendet wird.

Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Verpackung r.ach der Erfindung. Der Behälter 210 besitzt eine Bodenwandung 220 und eine Seitenwandung 216, die aus den gleichen Materialien und Schichten hergestellt sind, wie beim Behälter der F i g. 1.

Um die Wiederholung der Erfindung zu erleichtern, wird vor den erfindungsgemäßen Beispielen die Herstellung von drei Coextrudatfolien kurz geschildert. Diese Folien eignen sich für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackung.

Eine aus fünf Schichten bestehende Folie wurde hergestellt durch die gleichzeitige Extrusion der Außenschichten pus Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 6, einer Dichte von 0,976 und einem Biegemodulus von 230 000, einer Kernschicht aus 96 Gewichtsteilen eines Copolymeren aus 85 Gew.-% Vinylidenchlorid und 15 Gew.-% Vinylchlorid, 3 Gewichtsteilen eines Copolymeren aus 67 Gew.-% Äthylen und 33 Gew.-% Vinylacetat mit einem Schmslzindex von 22 bis 28 und einer Dichte von 0,957 bei 23° C und 1 Gewichtsteil Tetranatriumpyrophosphat, sowie Haftschichten aus einem Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat mit 28 Gew.-% Vinylacetat, einem Schmelzindex von 6 und einer Dichte von 0,954. Die Außenschichten wiesen eine Dicke von 0,37 mm, die Kernschicht eine Dicke von 0,16 mm und die Haftschichten jeweils eine Dicke von 0,6 mm auf.

Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit dieser Folie betrug 0,0013 g/645 cm² in 24 Stunden, die Sauerstoffdurchlässigkeit 0,025 cm/645 cm² in 24 Stunden bei einem Druck b5 von 1 Atm.

Das vorstehende Verfahren wurde unter Verwendung einer Kernschicht einer Dicke von 0,17 mm und der gleichen Zusammensetzung wiederhoit Die Haftschichten wiesen je eine Dicke von 0,09 mm auf und bestanden aus dem Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat nach Beispiel 1, während die Außenschichten j> eine Dicke von 0,58 mm aufwiesen und aus einem handelsüblichen Copolymeren aus Äthylen und Propylen bestanden. Ihre Dichte betrug 0,9 und ihre Schmelzflußgeschwindigkeit 9 g/10 min unter Verwendung des ASTM-Verfahrens D 1230-62-T.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit dieser Folie betrug 0,01 ccm/645 cm² in 24 Stunden bei einem Druck von 1 Atm, während die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit unter 0,006 g/645 cm² in 24 Stunden lag.

Das zuerst genannte Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Außenschichten von je einer Dicke von 0,88 mm aus Ziegler-Polyäthylen mit einer Dichte von 0,949, einem Schmelzindex von 0,5 und einem Biegemodul von 170 000 bestanden. Die Kernschicht hatte eine Dicke von 0,17 mm und die Haftschichten von je 0,05 mm. Die Kern- und Haftstoffschichten waren gegenüber dem ersten Verfahren unverändert Die Sauerstoffdurchlässigkeit betrug etwa 0,01 ccm/645 cm² in 24 Stunden bei einem Druck von 1 Atm und die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit lag unter 0,003 g/645 cm² in 24 Stunden.

Beispiel 1

Es wurde ein mehrschichtiger Behälter 110 gemäß F i g. 1 mit einem Fassungsvermögen von 270 g und einer mittleren Wanddicke zwischen 0,76 und 1,4 mm hergestellt Die dünnen Wandabschnitte befanden sich allgemein am unteren Ende des Behälters, wo der tiefere Hub bei der Herstellung des Behälters aus einer Folie 50 gemäß F i g. 2 stattfand. Die Außenschichten 40 und 44 bestanden aus einem Polyäthylen hoher Dichte und wiesen je eine Dicke von 0,61 mm auf. Der Kern 42 bestand aus einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid und wies eine Dicke von 0,25 mm auf. Haftschichten 46 bestanden aus einem Copolymeren aus Äthylen- und Vinylacetat und hatten je eine Dicke von 0,05 mm. Die Gesamtdicke der Folie 50 betrug daher vor der Wärmebehandlung etwa 1,5 mm. Die Dicke der Kernschicht 42 variierte nach der Verformung in der Wärme zwischen 0,12 und 0,23 mm.

Verpackungen entsprechend dem Behälter 110 wurden mit Corned Beef, Büchsenfleisch, Wiener Würstchen und Chili gefüllt und mit einem Deckel verschlossen. Sie wurden sodann bei Temperaturen zwischen etwa 113 und 121°C für die Dauer von 85—120 Minuten sterilisiert. Diese Probebehälter wurden unter verschiedenen Bedingungen, d. h. tiefgekühlt, bei Raumtemperatur und bei etwa 38°C gelagert. Nach vier Monaten wurden die Behälter geöffnet und keines der Nahrungsmittel hatte die Farbe oder den Geschmack verloren, d. h. es gab kein Anzeichen für einen Mißerfolg.

Beispiel 2

Es wurde ein Behälter gemäß Fig.3 mit einer Kapazität von 425 g hergestellt. Der Behälter 210 war mit einem dichten bördelnden Metalldeckel 214 abdeckbar. Er wies die gleiche schichtartige Konstruktion auf, wie der Behälter 110 von F i g. 1 und hatte eine Gesamtwanddicke von etwa 2,0 mm. Die Kernschicht 42 hatte eine Dicke von etwa 0,2 mm, die Außenschichten 40 und 44 waren je 0,89 mm dick und die Haftschichten 46 waren jeweils etwa 0,05 mm dick.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verpackung für Nahrungsmittel, bestehend aus einem mehrschichtigen Kunststoff- Coextrudat, wobei die Außenschichten aus einem zähen, tragenden Polyolefinkunststoff und die Kernschicht aus einem Copolymeren von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid bestehen und wobei gegebenenfalls zwischen den Außenschichten und der Kernschicht jeweils eine Schicht eines die Haftung zwischen diesen Schichten erhöhenden Polymeren angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschichten (40) eine Dicke von 0,25 bis 2,5 mm haben und die Kernschicht (42) eine Dicke von 0,05 bis 0,89 mm aufweist und daß die Verpackung als hitze-sterilisationsbeständiger, starrer, becherförmiger Behälter (UO; 210) ausgebildet und mit einem Metdldeckel (114; 214) verschließbar ist

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschichten (40) eine Dicke von 0,5 bis 1,0 mm aufweisen und aus Polyäthylen bestehen.