DE202012003520U1

DE202012003520U1 - Kunststoffbeutel mit bedruckbarer Innenseite

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Publication number: DE202012003520U1
Application number: DE202012003520U
Authority: DE
Original assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Current assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-07-08
Anticipated expiration: 2022-04-06
Also published as: WO2013149695A1; PL2744721T3; ES2550235T3; SI2744721T1; EP2744721B1; DK2744721T3; HUE026265T2; HRP20151372T1; EP2744721A1; RS54255B1

Abstract

Kunststoffbeutel (1) mit zumindest zwei durch Nähte (4, 12) verbundenen Wänden (2, 3) aus einer Polyethylen-Mono-Folie oder einer Schichtfolie mit einer Polyethylenschicht auf der Innenseite des Beutels (1), wobei die Innenseite durch eine Koronabehandlung oder dergleichen Druckvorbehandlung der Oberfläche zur besseren Bedruckbarkeit verändert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Naht zwischen den druckvorbehandelten Innenseiten der Wände (2, 3) als Siegelnaht (12) mit einer Zwischenlage (14) als Folie aus einem in der Oberfläche nicht veränderten Polyolefin, dessen Schmelzpunkt nicht über dem der Folie des Kunststoffbeutels liegt, gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffbeutel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kunststoffbeutel dieser Art werden üblicherweise aus Bahnen oder Stücken von Flachfolien gebildet, die eine zumindest teilweise geschlossene Beutelform mit Hilfe von Nähten erlangen, bei denen zu verbindende Folien auf eine Erweichungstemperatur gebracht werden und dann mit Druck zusammengesiegelt werden. Schon wegen der schnellen und einfachen Erwärmungen wird dabei im großen Maße von dem niedrig schmelzenden Polyethylen-Material Gebrauch gemacht, das als einheitliche Folie (Mono-Folie) oder als Schichtfolie mit zumindest einer offenliegenden Polyethylenschicht ausgebildet ist. Auch der Schichtfolie kommt die gute Heißsiegelbarkeit des Polyethylens zu Gute, wenn diese mit einer weiteren Schichtfolie über die Polyethylenschichten miteinander zu verbinden ist.
Allerdings ist Polyethylen ein von Haus aus schlecht bedruckbares Material. Wenn Polyethylen-Mono-Folie oder eine Polyethylen-Oberfläche einer Schichtfolie bedruckt werden sollen, wird üblicherweise eine Druckvorbehandlung mit einer Koronabehandlung vorgesehen. Die so veränderte Oberfläche ist dann gut zu bedrucken, allerdings schwerer zu siegeln.
Der Wunsch, die Bedruckung von Verpackungsmaterial wie etwa den hier betrachteten Kunststoffbeuteln auf die Beutelinnenseite zu verlegen, um das Druckbild damit vor Abrieb, Kratzern oder Verschmutzungen bei der Auslieferung, Lagerung oder Aufbrauch der verpackten Ware zu schützen wird zunehmend größer. Überdies lässt sich mit einer klaren Kunststofffolie ein Glanzeffekt für das Druckbild erzielen, der sonst nur bei einem ”Schöndruck” auf der Außenseite mit einem Lacküberzug zu erreichen ist. Ein Druck auf der Beutelinnenseite oder auch nur eine druckvorbereitende Oberflächenbehandlung der Innenseite schafft aber Probleme für die Nahtbildung der Beutelwände, die regelmäßig mit den Innenseite aufeinanderliegend gesiegelt werden.
Die Probleme beim Heißsiegeln druckvorbehandelter Polyethylen-Oberflächen treten insbesondere bei Siegelnähten in der Fläche auf, wenn also die Folie nicht durchtrennt werden soll. Randnähte werden als Trennnähte verlässlich ausgeführt, in dem die gesamte Folienstärke mit einem heißen Werkzeug durchtrennt wird. Eine etwaige Druckvorbehandlung ist bei Trennnähten unkritisch, da die Folien über die gesamte Stärke in den Siegelvorgang eingebunden sind. Kritischer ist die Verbindung mit einer Naht bei solchen Nähten, die in der Fläche verlaufen und die nur eine oberflächliche Verbindung der Folien erhalten sollen.
Diesem Problem wird herkömmlich damit Rechnung zu tragen versucht, dass die Nähte mit erhöhter Siegeltemperatur, verlängerter Siegeldauer, erhöhtem Druck und/oder wiederholt ausgeführt werden, wie sie etwa in der EP 2 324 992 A1 als mehrstufige Verschweißung erwähnt ist. Diese Maßnahmen sind allerdings durchaus kritisch hinsichtlich der notwendigen Einstellungen und könnten auch leicht die Folie thermisch durchschmelzen oder mechanisch überlasten. Insbesondere bei dünnen Folien und auch bei dünnen Schichten ergibt sich eine problematische Verarbeitung der Folien, wobei auch eine generelle Entwicklung der Verpackungsfolien zu immer geringen Wandstärken von beispielsweise etwa 40 μm zu beobachten ist. Dies ist eine Entwicklung, die im Sinne einer Materialersparnis und einer Reduzierung von Verpackungsabfall angestrebt wird, die Verarbeitung aber erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist es hiernach, eine Nahtbildung durch Heißsiegeln bei Polyethylen-Folien oder Schichtfolien mit einer Polyethylen-Schicht zu verbessern und zu vereinfachen, obgleich diese im Nahtbereich zur besseren Bedruckbarkeit veränderte, schlecht siegelfähige Oberflächen aufweisen, wobei die Belange der maschinellen Verarbeitbarkeit und der schnelle Arbeitstakt bei der Fertigung solcher Kunststoffteile mit Zuschnitt der Folie und Nahtbildung zu berücksichtigen sind.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Kunststoffbeutel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Eine Zwischenlage aus einem in der Oberfläche nicht veränderten (nicht druckvorbehandelten) Polyethylen reduziert die Siegelprobleme von druckvorbehandelten und/oder bedruckten Polyethylenoberflächen schon dadurch erheblich, dass nunmehr nicht zwei druckvorbehandelte und/oder bedruckte Flächen aufeinanderliegen und miteinander verbunden werden müssen, sondern dass jeweils auf einer Seite der Nahtverbindung ein regelmäßig gut siegelfähiges Polyethylen für die Materialpaarung zur Verfügung steht. Darüberhinaus schafft die Zwischenlage schon durch das Einbringen zusätzlichen Materials einen Vorteil hinsichtlich der Robustheit der Folien im Nahtbereich, die auch bei Beaufschlagung des Folienmaterials mit größerer Hitze, Einwirkdauer oder Presskraft der Siegelwerkzeuge weniger anfällig gegen eine Überbeanspruchung sind. Dies gilt vor allem für Folien minimierter Stärke von bisher etwa 40 μm, die nunmehr sogar noch weiter reduziert werden kann, so dass trotz zusätzlichem Folienstreifen Material gespart werden kann.
Vorteilhaft kann das Polyethylen der Zwischenlage einen Kristallitschmelzpunkt von unter 120°C aufweisen. Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn das Material der Zwischenlage einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, insbesondere einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Polyethylen-Material der wandbildenden Folie aufweist. Die Zwischenlage lässt sich dann an der für die Nahtbildung maßgeblichen Oberfläche umso leichter anschmelzen, zumal deren Erhitzung bei Heißsiegeln von außen durch die wandbildende Folie hindurch erfolgen muss.
Aus der EP 2 188 438 B1 ist zwar eine Zwischenschicht zur Verbindung einer Siegelschicht aus Polyethylen mit einer Gewebeschicht aus verstreckten Polymerbändchen zu entnehmen, jedoch dient die Zwischenschicht nicht der Siegelbarkeit des Gewebes, sondern nur der Verbindung von Siegelschicht und Gewebe. Die Fertigung von Folien oder Geweben ist auch keine der Fertigung von Kunststoffbeuteln durch Heißsiegeln, Falten, Schneiden und dergleichen, insbesondere der maschinellen Fertigung, zufallende Arbeitsstufe, sondern eine vorangehende Arbeitsstufe.
Vorteilhaft kann das Polyethylen der Zwischenlagen mit einem Schmelzindex, dem sogenannten MFR-Wert, von mehr als 2 g/10 min ausgewählt werden, um die Nahtbildung gegenüber der Zwischenlage von beiden Seiten zu erleichtern.
Als Material für die Zwischenlage kommt vorzugsweise ein Polybuten in Betracht.
Zur Verbindung von Folien und dergleichen sind Materialien, die etwa in geschmolzener Form als Kleber aufgetragen werden, sonst schon breithin bekannt. In der DE 72 28 831 U finden sich Überlapp-Längsnähte zur Schlauchbildung für Beutel, mit erhitzt extrudiertem Verbindungsmaterial gebildet. Auch die DE 2 263 624 A sieht den Auftrag von Verstärkungs- und Klebefäden für Randverstärkungen an Beuteln vor. Eine einsiegelbare Zwischenlage ist bei der Beutelfertigung regelmäßig einfacher zu verarbeiten als ein flüssiger Eintrag von Schmelzmaterial.
Vorzugsweise wird die Polyethylen-Folie für die Wände materialsparend mit einer Folienstärke von höchstens 40 μm vorgegeben, während die Zwischenlage eine Folienstärke von über 40 μm erhält. Unter dem Gesichtspunkt der leichten Siegelverarbeitung können auch für die Zwischenlage erheblich größere Stärken vorgegeben werden, wobei der Materialaufwand vertretbar bleibt, wenn die Zwischenlage auf den engeren Bereich der herzustellenden Naht bzw. Nähte reduziert ist.
Einer Reduzierung der Zwischenlage auf den für die Versiegelung erforderlichen Bedarf ist mit einer Streifenform vorteilhaft Rechnung zu tragen, bei der die Siegelstreifen mit einer die Breite der Siegelnaht übergreifenden Breite ausgebildet sind. Für die übergreifende Breite wird dabei in erster Linie den Maschinentoleranzen bzw. Arbeitstoleranzen bei der Herstellung Rechnung zu tragen sein. Geringfügigen Verschiebungen zwischen den Siegelstreifen und der Folie bzw. den Aufsetzbereichen der Siegelwerkzeuge entsprechend ist die Breite der Siegelstreifen ausreichend über die Siegelnahtbreite hinaus vorzugeben.
Daneben kann eine Zwischenlage bzw. ein Siegelstreifen in Bereichen einer Kunststoffverpackung, die oft zur Formgebung, Fixierung und auch zur Aussteifung Siegelnähte im Innenbereich erhalten können, auch als Versteifungselement ausgelegt werden wie es bei Beuteln aus unproblematisch siegelfähigen Folien etwa in der DE 20 2008 008 471 U1 dargestellt ist. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf ein extrem dünnes Wandmaterial der Kunststoffbeutel mit einer entsprechend geringen Formhaltigkeit. So kann insbesondere eine Naht bei einem mit einem Griffbereich ausgestatteten Beutel, die den Bereich zwischen der Verpackung und dem Griff begrenzt und ihrerseits durchaus beim Befüllen und beim Handhaben belastet ist, sowohl unter Festigkeitsgesichtspunkten wie auch unter Formsteifigkeitsgesichtspunkten vorteilhaft mit einem starken oder breiten Siegelstreifen ausgestattet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In Zeichnung zeigen in jeweils schematisierter Vereinfachung:
1 eine Seitenansicht eines im Wesentlichen flach zusammengelegten Verpackungsbeutels mit einem Griffbereich und
2 Schnitt nach Linie II-II in 1.
Ein insgesamt mit 1 bezeichneter Kunststoffbeutel ist in seiner Grundform bekannter Art und beispielsweise in der EP 2 361 842 A1 der vorliegenden Anmelderin – dort mit einer besonders konturierten Trennnaht an der Griffleiste – beschrieben. Der dargestellte Beutel stellt eine noch offene Leerverpackung für relativ leichte Produkte wie Toilettenpapierrollen und dergleichen Zellstofferzeugnisse da, die dementsprechend oft in großen Gebinden geliefert werden. Der Beutel umfasst dementsprechend zwei große Wände 2 und 3, die unterseitig durch eine von Haus aus gut belastbare Trennnaht 4 verbunden sind und an einer (Quer-)Seite zusammenhängend mit einer eingefalteten Seitenfaltenwand einstückig ineinander übergehen, während auf der gegenüberliegenden Seite zunächst eine Öffnung 6 belassen ist zwischen einem Randbereich 7 der Wand 2 und einem über die Wand 2 vorstehenden Stapelrand 8 mit Stiftstapellöchern 9 zum Stapeln und zur maschinellen Handhabung. Der Leerbeutel ist also von der Öffnung 6 her zu befüllen, wobei er dort insbesondere durch Aufspreizwerkzeuge und auch durch das eingeschossene Füllgut erheblichen Belastungen ausgesetzt ist.
Der Beutel 1, der bei großen Abmessungen vorzugsweise im ”Querformat” zu tragen ist, weist für diese Tragestellung längs einer Oberseite eine Griffleiste 10 mit einem als Ausstanzung/Ausschweißung gebildeten Griff 11 auf. Die Griffleiste 10 ist mit einer Siegelnaht 12 von einem Füllraum 13 des Beutels abgeteilt. Diese Siegelnaht 12 erstreckt sich zur einen Seite hin auch auf die beiden Seitenfaltenhälften der Seitenfaltenwand 5 und zur anderen Seite hin bis zum Ende der Griffleiste 10 und über dieses Ende hinaus auf den Randbereich 7 der Wand 2, um diese dort mit der Oberkante der Wand 3 zu verbinden. Der Randbereich 7 der Wand 2 wird nach dem Befüllen zum Verschließen der Öffnung 6 mit einer Siegelnaht mit dem Stapelrand 8 zusammengeführt und zusammengesiegelt, um dann über die Verschlussnaht überstehende Randbereiche, insbesondere den Stapelrand 8, abzutrennen.
Im Bereich der Siegelnaht 12 ist ein schmaler aber auch gegenüber Toleranzen für die Anbringung der Siegelnaht 12 in der Breite Sicherheit gewährender Siegelstreifen 14 zwischen die Wand 2 und die Wand 3 eingelegt. Die Siegelung erfolgt also nicht zwischen den Wänden 2 und 3 direkt sondern jeweils zwischen der einen und anderen Wand und dem Siegelstreifen 14. Dieser zusätzliche Siegelstreifen 14 dient der leichteren und verlässlicheren Anbringung der Siegelnaht 12. Der vorliegende Beutel ist aus einer klar durchsichtigen Polyethylen-Folie hergestellt, die auf der Innenseite insgesamt eine Druckvorbehandlung und, zumindest in Teilflächen, eine Bedruckung erfahren hat.
Der zwischen die miteinander zu verbindenden Wände 2, 3 im Bereich der Siegelnaht 12 eingelegte Siegelstreifen 14 vermeidet die schwierige direkte Verbindung zweier druckvorbehandelter und/oder bedruckter Innenseiten und ersetzt diese durch zwei beidseitig an dem Siegelstreifen 14 anzubringende Verbindungen mit jeweils einer Seite des nicht druckvorbehandelten Siegelstreifens.
Weiterhin ist das Material des Siegelstreifens 14 vor allem im Hinblick auf eine leichte Siegelbarkeit ausgewählt. Dazu gehört ein gegenüber dem Material der übrigen Beutelfolie niedrigerer Schmelzpunkt von jedenfalls weniger als 120°C. Vorteilhaft ist dabei auch die Verwendung eines speziellen Polyethylens in Form eines Polybutens. Weiterhin kann die Stärke des eingelegten Siegelstreifens größer sein als die der Wände 2 und 3, ohne nennenswert zum Materialaufwand beizutragen.
Vor allem aber kann der Siegelstreifen 14 zur Versteifung des Bereichs zwischen der Griffleiste 10 und dem Füllraum 13 beitragen, insbesondere wenn er stärker ausgebildet ist als die Stärke der Wände 2 und 3. Da der Bereich zwischen Griffleiste 10 und dem übrigen Beutel für die Formseifigkeit und Tragfähigkeit des Beutels 1 eine Schlüsselfunktion hat, ist eine Verstärkung in diesem Bereich mit dem Siegelstreifen 14 besonders vorteilhaft und erlaubt es sogar, die Wandstärke des Folienmaterials für die Wände 2 und 3 unter das inzwischen gebräuchliche Wandstärkenmaß von etwa 40 μm noch deutlich in Richtung 30 μm zu reduzieren.
Gemäß der Darstellung in 1 erstreckt sich der Siegelstreifen 14 nicht bis in den Bereich der eingelegten Seitenfaltenwand 5. Der frei gelassene Endbereich ist für die Belastbarkeit und auch für die Schutzfunktion des Beutels unerheblich. Die verbleibende Öffnung mündet vom Füllraum nur in die Griffleiste ein. Es versteht sich allerdings, dass der Siegelstreifen durchgeführt werden kann, bei einseitig offener Seitenfalte. Ein vollkommener Abschluss an dieser Stelle kann dadurch erzielt werden, dass entsprechende Siegelstreifenstücke, innen zu beiden Seiten zwischen die Wände 2 bzw. 3 und die jeweils benachbarten Seitenfaltenhälften eingesetzt, auch dort einen Abschluss bieten können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2324992 A1 [0006]
EP 2188438 B1 [0011]
DE 7228831 U [0014]
DE 2263624 A [0014]
DE 202008008471 U1 [0017]
EP 2361842 A1 [0021]

Claims

Kunststoffbeutel (1) mit zumindest zwei durch Nähte (4, 12) verbundenen Wänden (2, 3) aus einer Polyethylen-Mono-Folie oder einer Schichtfolie mit einer Polyethylenschicht auf der Innenseite des Beutels (1), wobei die Innenseite durch eine Koronabehandlung oder dergleichen Druckvorbehandlung der Oberfläche zur besseren Bedruckbarkeit verändert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Naht zwischen den druckvorbehandelten Innenseiten der Wände (2, 3) als Siegelnaht (12) mit einer Zwischenlage (14) als Folie aus einem in der Oberfläche nicht veränderten Polyolefin, dessen Schmelzpunkt nicht über dem der Folie des Kunststoffbeutels liegt, gebildet ist.
Kunststoffbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin der Zwischenlage (14) einen Kristallitschmelzpunkt von unter 120°C aufweist.
Kunststoffbeutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyethylen der Zwischenlage (14) einen Schmelzindex (MFR-Wert) von mehr als 2 g/10 min aufweist.
Kunststoffbeutel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (14) aus einem Polyethylen, einem Polybuten oder einem Polyethylen-Copolymer (z. B. EVA) besteht.
Kunststoffbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage als Siegelstreifen (14) mit einer die Breite der Siegelnaht (12) übergreifenden Breite ausgebildet ist.
Kunststoffbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (14) eine Folienstärke aufweist, die wesentlich größer als die der Folie der Wände (2, 3) ist.
Kunststoffbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Füllbereich (13) und einem Griffbereich (10) ausgebildet ist, die gegeneinander durch eine Siegelnaht (12) mit einer zwischen den Wänden (2, 3) eingesiegelten Zwischenlage (14) abgegrenzt sind.
Kunststoffbeutel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (14) sich über die Siegelnaht (12) hinaus soweit in den Griffbereich (10) erstreckt, dass sie den Griff (11) umschließt.