DE3135230A1 - Polymere huelse fuer eine streckfilm-verpackung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verpackungsindustrie, insbesondere auf klare oder durchscheinende Plastikfilme, die als Verpackungsmedium verwendbar sind.

Es ist hinreichend bekannt, daß verschiedene Polyolefin-Membranen in einem nahezu geschmolzenen Zustand gestreckt und dann schnellgekühlt werden können, um sie in Spannung zu verriegeln. Es ist in der Vergangenzeit auch möglich gewesen, durch dieses Verfahren Filme zu erzeugen, die auf verschiedene Gegenstände passend aufgeschrumpft werden können. Im Verpackungsvorgang wird im allgemeinen eine leichte Wärme angewendet, um einen Teil der in dem Film gespeicherten Spannung freizusetzen, und dies wiederum reduziert die Filmfläche, was die Schrumpfung verursacht, während es die Dicke oder den Querschnitt des Films erhöht. Es sind bereits Gegenstände von Äpfeln bis zu Kleineisenteilen im Baugewerbe auf diese Weise verpackt worden. Jedoch weisen diese Schrumpffilme sehr wohl erkannte Mängel auf. Beispielsweise entspannt eine Unterwerfung derselben unter übermäßige Wärme die .eingebaute Spannung total und es entstehen Fehlpackungen. Noch wichtiger ist, daß das Ausmaß der je Flächeneinheit des Schrumpffilms vorhandaien Einziehkraft durch die Schmelzfestigkeit und Dichte der verwendeten Harze erheblich eingeschränkt wird.

Der Anmelder hat festgestellt, daß zahlreiche Begrenzungen der Sehrumpffilmpackung durch Schaffung eines besonderen Kunststofffilms überwunden werden könnnen, der in hochgradig gestrecktem Zustand auf die zu verpackenden Gegenstände aufgebracht wird. Die mechanische Streckkraft wird dann entfernt, so daß der Film in eine Lage seiner Vorstreckkraft und -form wieder zurückkehren

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kann, und zwar als Ergebnis seiner elastischen Eigenschaften anstatt des plastischen Erinnerungsvermögens. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Polyolefinhomopolymeres gewählt, das einen Spannungsauf hebungs index gemessen bei 30 % Anspannung von wenigstens etwa

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300 lbs. je Zoll nach einer Spannungsdauer von 72 Stunden, eine Dichte von etwa 0,-918 bis etwa 0,923 und einen Schmelz index von etwa 0,2 bis etwa 0,75 aufweist. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist zu beachten, daß der Spannungsaufhebungsindex den Widerstand des Materials gegenüber einem "Kriechen" oder "Entspannen" kennzeichnet, wann es um ein vorgegebenes Ausmaß unter einer vorgegebenen Kraft über eine vorgegebene Zeitdauer gestreckt oder angespannt wird. Dieses Polymere wird dann sowohl im geschmolzenen als auch im festen Zustand verarbeitet, um einen gewünschten Grad ■ physikalischer Orientierungseigenschaften innerhalb des erzeugten Films zu erstellen, wie jeweils durch das Aufblasverhältnis oder das Verhältnis eines Herabziehens nach unten in dem Herstellungsvorgang eines geblasenen Films festgelegt. Sodann wird, ein kurzes · Schlauchstück dieses Films bei Umgebungstemperatur gestreckt, um zwei oder mehr zu verpackende Gegenstände aufzunehmen.

Der Streckfilm gemäß der Erfindung besitzt eine größere Einziehkraft um die verpackten Gegenstände herum als ein Schrumpffilm und schaltet die Kosten für die in einer Schrumpffilmverpackungsanlage erforderlichen Wärmetunnel aus.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer neuen und verbesserten polymeren Hülse zur Verwendung in Verpakkungsvorgängen.

Die von der Erfindung ins Auge gefaßte polymere Hülse ist insbesondere geeignet bei der Vereinigung oder Verpackung von beispielsweise zwei oder mehr blasgeformten Getränkeflaschen; und der ungestreckte Umfang des Schlauchs oder der Hülse ist so gewählt, daß der erheblich geringer ist als der effektive Umfang der zu umfassenden Piaschenanordnung·. Außerdem wird die Fi.imhüllo dar vorJiengenden Erfindung auf die zu verpackenden Gegenstände in einem hochgradig gestreckten Zustand aufgebracht, gestreckt in der Gros-· senordnung von etwa 2 bis etwa 50 % ihres entspannten Zustands, jedoch nicht über die Elastizitätsgrenze des Materials hinaus. Die Streckfilm-Verpackung bei Durchführung unter ■ Anwendung der Hülle gemäß der Erfindung ist im allgemeinen weniger kostspielig als ein vergleichliches Schrumpffilmverpackungsverfahren, da die billige mechanische Kraft zum Strecken der Hülle gemäß der Erfindung verwendet wird, während bei einem Schrumpf filmbetrieb kostrspielige Wärmeenergie erforderlich ist.

Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Filmhülse gemäß der Er-' findung ist ein Polyolefinharz, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen; und es wird ein reines oder homopolymeres Material benötigt, im Gegensatz zu einer Mischung oder einem kopolymeren Material, obwohl der Einschluß von Additiven zur Verbesserung der Eigenschaften ins Auge gefaßt wird. Materialien wie Ethylenvinylacetat, Ethylenmethylacrylat und Ethylenethylacrylat werden allgemein.gemischt mit Polyolefinharzen zur Verbesserung der Flexibilität und Zähigkeit. Der Anmelder hat jedoch festgestellt, daß derartige Mischungen für derartige StreckfiIm-Verpakkungen nicht .verwendbar sind, da von derartigen gemischten Harzen erzeugte Filme einen geringen Elastizitätsmodul zeigen sowie ei-

nen geringen Widerstand gegenüber Kriechen oder einen geringen Spannungsaufhebungsindex. Als Folge verschlechtert sich "der von Filmen dieser Mischpolymerisate gezeigte Griff oder die Einziehkraft relativ schnell mit der Zeit, was zu einer unannehmbaren Rate Rate von Fehlpackungen führt. Ein überaus brauchbares Harz zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist Bakelit DFDA-0561 Natural 7, das in der Herstellung von Hochleistungsversandsäcken in umfassendem Maße benutz't wird und im Handel erhältlich ist von der Firma Union Carbide Corporation.

Vorteilhaftcrweise wird ein Gleitadditiv in das in der Durchführung der Erfindung verwendete homopolymere Harz eingearbeitet, um das Aufpassen der Streckfilmhülle über lineare Gegenstände in einer Bukettverpackung zu erleichtern. Beispielsweise können ein Glycerylester der Erucasäure, abgeleitet von Rapssamenöl, oder ein Oleamid und Erucimid oder Äquivalente unter Granulieren des Harzes hinzugefügt werden. Dies Material wandert zur Oberfläche während der Verarbeitung des Harzes in einen Film und verleiht dort eine Schmierwirkung. Es können auch oxidationsverzögernde Mittel und Antiblockerungsmittel vorteilhaft in das Harz eingearbeitet werden.

Damit die hergestellte Hülle effektiv als ein Verpackungselement in einem Streckfilm-Verpackungsvorgang wirksam sein kann, wird das im wesentlichen homopolymere Polyolefinharz mit einer Dichte von etwa 0,918 bis etwa 0,923 gewählt, bei allgemeiner Bevorzugung der Werte am höheren Ende des Bereichs. Darüber hinaus hat das gewählte Harz einen Schmelzindex von etwa 0,2 bis etwa 0,75 bei Bevorzugung der Werte am unteren Ende des Bereichs. Es ist

ersichtlich, daß der Schmelzindex des Harzes ein Maß seines Molekulargewichts ist und der Sehmelzindex zusammen mit der Dichte ein Maß für" den Elastizitätsmodul sowie auch für den Widerstand des hergestellten Films gegenüber Kriechen bildet. Die gewählten Harze gemäß der Erfindung zeigen einen allgemein hohen Elastizitätsmodul sowie andere geeignete Eigenschaften für ein Streckfilm-Verpackungselement.

Die molekulare Orientierung des Kunststoff!Ims und daher der Grad des Isotropismus ist von Bedeutung für eine erfolgreiche Verwendung des vorliegenden rohrförmigen Verpackungselements in einem Streckfilm-Verpackungsvorgang. Eine bequeme Anzeige des Grades der molekularen Orientierung, der für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist die Zugfestigkeit; das vorliegende Filmmaterial zeigt eine Zugfestigkeit gemessen in Querrichtung, die gleich oder größer ist als die Zugfestigkeit gemessen in Maschinenrichtung.

Der erwünschte Grad der molekularen Orientierung wird erzielt durch Verarbeiten des gewählten Harzes in einem Blasfilmvorgarig, in welchem das Filmmaterial unter Anwendung eines Aufblasverhältnisses' von etwa 1,9 zu 1 bis etwa 3 : 1 und Anwendung eines Verhältnisses bei Zugrichtung nach unten von nicht mehr als etwa 7, vorzugsweise etwa 5 verarbeitet wird. Die richtige Wahl des Aufblasverhältnisses ist von Bedeutung, da beim Durchgang des geschmolzenen Kunststoffharzes durch die Stranpreßformbacke die molekularen Ketten vorzugsweise in Maschinenrichtung orientiert werden, in welcher das Material extrudiert wird. Aufblasverhältnisse von wesentlich weniger, als 2 : 1 erzeugen nicht das erwünschte Ausmaß an

Orientierung, und Aufblasverhältnisse von mehr als etwa 4 erzeugen einen unnehmbax instabilen Film. Das Zugverhältnis bei einem Herabziehen nach unten muß richtig mit dem Aufblasverhäl-tnis in Beziehung gebracht werden, da ein übermäßiges Herabziehen dazu neigt, die molekulare Orientierung wieder herzustellen. Das gewünschte Ausmaß der Beziehung zwischen den beiden Faktoren des AufblasVerhältnisses und des Zugverhältnisses beim Herabziehen nach unten wird bezeichnet durch die Filmmaterialdicke von etwa 1 Mil bis etwa 2 1/4 Mil. '

.Ein letzter Parameter für die Verwendbarkeit der Filmschläuche als Streckfilm-Verpackungselemente ist der Spannungsaufhebungsindex, und Filmmaterialien mit einem Spannungsaufhebungsindex

gemessen bei 30 % Anspannung von weniger als 300 lbs. je Zoll über eine Zeitdauer von 72 Stunden sichern die gewünschten Zeitspannen für die Dauerhaftigkeit einer Verpackung.

Aus der obigen Beschreibung gehen die Art, in welcher die Erfindung praktisch durchzuführen ist, sowie ihre verschiedenen Verwendungszwecke hervor.

Claims (7)

ILLINOIS TOOLWORKS, INC. Telex O2 U 760 input d , . . . mr-,t Mozaristraße 23 · 80OO München 2 ChXCagO, IllinOXS 60631 - Telefon + Telecopier (089) 5302 3(5 . Dr.-Ir>s. W. DÖRING K.-WUheln>-Rinii 41 · 4000 Düsseldorf 11 Telefon (02 11) 57 ΠΟ 27 ZUSTELLUNGSANSCHRIFT /PLEASE REPLY TO: HAMBURG, 3. Sept. 1981 Polymere Hülse für- eine Streckfilm-Verpackung ■ Ansprüche; .

1. Polymere Hülse als Element zur Verwendung in einer'Streckfilm-Verpackung, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einem im wesentlichen homopolymeren Polyolefin-Filmmaterial mit einer Dichte von etwa 0,918 bis etwa 0,923, einem Schmelzindex von etwa 0,2 bis etwa 0,75 und einem Spannungsaufhebungsindex, gemessen bei 30 % Anspannung, von wenigstens etwa 300 lbs,

je Zoll nach einer Zeitdauer von 72 Stunden besteht.

2. Polymere Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hülse eine Materialdicke von etwa 1 Mil bis etwa 2 1/4

• Mil hat.

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3. Polymere Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmmaterial Polyethylen ist.

4. . Polymere Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

diese Hülse aus Fiimmaterial -eine Zugfestigkeit gemessen in Querrichtung hat, die gleich oder größer ist als die Zugfestigkeit gemessen in Maschinenrichtung.

5. Polymere Ilülnc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus geblasenem FiImmaterial besteht.

6. Polymere Hülse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmmaterial bei Anwendung eines Aufblasverhältnisses von etwa 1,9 : 1 bis etwa 3 : 1 verarbeitet wird.

7. Polymere Hülse mich Anspruch 6," dadurch gekennzeichnet, daß das Filmmaterial unter Anwendung eines Verhältnisses von nicht mehr als etwa -7 eines nach unten gerichteten Zuges verarbeitet wird.