DE3151951A1

DE3151951A1 - "folienmaterial und daraus hergestellte verpackung mit aufziehbaren schweissnaehten"

Info

Publication number: DE3151951A1
Application number: DE19813151951
Authority: DE
Inventors: Jack E. 54911 Appleton Wiss. Knott; David 54956 Neeah Wiss. Rudd
Original assignee: American Can Co
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1982-08-12
Also published as: JPS57129745A; GB2090191A; DK558481A; FR2497214A1; BR8106304A

Description

Die Erfindung beabsichtigt eine Verbesserung einer heißverschweißten Verpackung, die aus verbessertem Folienmaterial· besteht. Das Folienmaterial weist Sthylenvinylalkoholcopolymer (im folgenden als EVOH bezeichnet) auf, das vorzugsweise als Sperrschicht für Sauerstoff dient. Bei einem gebräuchlichem Verpackungsverfahren wird erfindungsgemäßes, mehrlagiges Folienmaterial um das Produkt gelegt und zwecks dessen Einschluß darin heißverschweißt.

Von einem Gesichtspunkt ist es bei dem Aufbau der Verpackung oft wünschenswert, einen Aufbau mit seitlich verlaufenden Verschweißungen zu schaffen und Mittel zum Öffnen der Verpackung vorzusehen, ohne die Verpackung ernsthaft zu.zerstören. Es ist weiter wünschenswert, Mittel vorzusehen um die öffnung der Verpackung leicht durchzuführen, und dies nicht nur aus Bequemlichkeitsgründen, sondern auch für eine verbesserte Kontrolle der Verpackung und, wenn die Öffnung durchgeführt ist, des Inhalts.

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Bankverbindunfl: Bayer. Vereinsbank München, Konto 620404 (BLZ 700 202 70) · Postscheckkonto: München 27044-802 (BlZ 70010080)

(nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

Daher sollte sich die Verpackung glatt und leicht Öffnen lassen und jede plötzliche und ruppige Öffnungshandlung beim öffnen durch die Öffnungsmittel vermieden werden, so daß der Inhalt während des öffnens nicht verschüttet wird. Gleichzeitig sind, und insbesondere bei Verpackungen, die in einem wesentlichen Maß einen Schutz gegen das Eindringen von Gas erfordern, solche konventionellen Öffnungsmaßnahmen, wie Schlitze, Perforationen und andere Linien, die eine Schwächung hervorrufen, ungeeignet, da die Sperrschicht von der zwecks Ausbildung der Öffnungsmaßnahme durch die aufgelegte Schwächungslinie geschwächt oder durchdrungen wird.

In der Verpackungsindustrie hat man für eine heißverschweißbare Lage im Inneren der Verpackung spezielle polymerische Materialien entwickelt, welche Verschweißungen beträchtlicher Festigkeit bilden, und welche später aufgezogen werden können, um die Verpackung zu öffnen.

Bei einem weiteren Aspekt eines bevorzugten Aufbaus der Verpackung ist es oft erwünscht, eine echte Sperrschicht gegen den Durchgang von Sauerstoff durch das Verpackungsmaterial vorzusehen. Es ist bekannt, daß Verpackungsmaterial mit einer durchgehenden Lage EVOH hervorragende Sperreigenschaften gegen Sauerstoff aufweist.

Herkömmliche heißverschweißbare Verpackungsstrukturen mit EVOH neigen zur Durchlässigkeit von Sauerstoff durch den Verpackungsaufbau an den Verschweißungsnähten, da herkömmliches Heißverschweißmaterial einen geringen Schutz gegen Sauerstoffdurchdringung aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrschichtige Folie und eine Verpackung der genannten Art zu schaffen,

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in welcher die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Die erste Aufgabe dieser Erfindung wird dadurch gelöst, daß eine heißverschweißbare mehrlagige Folie geschaffen wird, wobei die Lage, die eine der Oberflächen bildet, aus einer Mischung aus 15 % bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopol·ymer und 20 % bis 85 % normalem heißverschweißbarem Polymer besteht, wobei das Minimum der Verschweißtemperatur des normalen heißverschweißbaren Polymers mindestens ,um ca. 5° Fahrenheit (ca. 2,778 C) niedriger ist ais das Minimum der Verschweißtemperatur des Äthylenvinylalkohols.

Bevorzugtes Folienmaterial besteht aus einer Mischung von 50 % bis 80 % EVOH und 20 % bis 50 % des normalen heißverschweißbaren Polymers. Für das Folienmaterial wird das normal heißverschweißbare Polymer vorzugsweise aus der Gruppe : Ionomer,acrylisches Äthylenacidcopolymer, methacrylisches Äthylenacidcopolymer, Äthylenvinyiazetatcopolymer und des Polyäthylen niedriger Dichte (nachfolgend als LDPE bezeichnet) ausgewählt.

Die weitere Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß eine heißverschweißbare Verpackung mit einer oberen und einer unteren Wandung/bestehend aus mehrlagigem Folienmaterial aufeinanderliegend heißverschweißt wird, wenn die Verpackung vollständig geformt und versiegelt wird. Die sich gegenüberliegenden Lagen der oberen und der unteren Wandungen, welche die sich gegenüberliegenden Oberflächen in der geformten und verschweißten Verpackung bilden, bestehen aus der oben bezeichneten Mischung aus 15 % bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopolymer und 20 % bis 85 % normalem heißverschweißbarem Polymer. Wenn das bevorzugte Folienmaterial·, das 50 % bis 80 % EVOH in der Mischungslage aufweist, verwendet wird, ist die Verpackung

relativ undurchlässig für einen Durchgang von Sauerstoff durch die Verschweißungen. Die Verschweißungen zwischen den aufeinanderliegenden Lagen sind aufziehbar. Eine weitere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird erzielt, wenn die Verpackung verschweißt und vollständig verschlossen ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Folie sowie der erfindungsgemäßen Verpackung an hand der Zeichnung näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Schnittansicht eines

Verpackungsmaterialaufbaus aus mehreren Lagen mit einer Sauerstoffsperrschicht nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen

Verpackungsmaterialaufbau einer mehrlagigen Folie mit einer Sauerstoffsperrschicht gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Folienmaterials aus Fig. 2, das zu einer Verpackungsform gefaltet ist, und in welcher in den Verschweißungsbereichen die Verschweißungslagen in dichtem Abstand dargestellt sind,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer heißverschweißten Verpackung, bei der eine Seite zwecks Füllung mit einem Produkt offen ist,

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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer

gefüllten und verschweißten Verpackung, und

Fig. 6 ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5, wobei die Proportionen nicht den wahren Abmessungen zu entsprechen brauchen .1

Es wird auf Figur 2 Bezug genommen. Es ist ein Folienmaterial 10 dargestellt, das aus drei Lagen 12, 14 und 16 besteht. Die äußere Lage 12 besteht aus einer Mischung aus Äthylenvinylalkoholcopolymer und Äthylenvinylazetatcopolymer. Die äußere Lage 16 ist ein Polyäthylen geringerer Dichte. Die Zwischenlage 14 ist ein Polyäthylen, modifiziert mit einer Polarcarbonylgruppe und dient als eine Haftschicht zwischen den beiden Außenlagen 12 und 14.

Das Folienmaterial 10 wird zu einer biegsamen taschenartigen Verpackung gefaltet, so daß zwei Lagen 12 der Folie sich gegenüber befinden. Figur 3 zeigt die gegenüberliegende Anordnung und betont die Nähe der gegenüberliegenden Lagen in den Verschweißungsbereichen. An einem Bereich der beiden Lagen des Folienmaterials werden Heißverschweißungen ausgeführt, um einen einschließenden Verpackungsaufbau auszubilden, welcher eine obere Wand 19 und eine untere Wand 21 aufweist, wie es in den Figuren 3 und 6 dargestellt ist. Nachdem die Verpackung mit einem Produkt 24 gefüllt ist, wird eine zusätzliche Heißverschweißung der Lagen 12 durchgeführt,um das Verschließen und Verschweißen der Verpackung zu komplettieren (Figur 5) .

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Für die Verwendung bei der Erfindung geeignete Äthylenvinylalkoholcopolymere sind im Handel erhältlich. Ein solches geeignetes Copolymer, das unter dem Handelsnamen "EP-F" von der Firma Kuraray, Japan, verkauft wird, besteht aus 32 % bis 36 % Äthylen und weist folgende Daten auf: Molekulargewicht 29.500, Übergangstemperatur T-, 156° Fahrenheit (68,89 °C), Schmelzpunkt 356° Fahrenheit (180 C).

Ein anderes geeignetes, im Handel erhältliches Copolymer weist ca. 29 % Äthylen auf und hat folgende Daten: Moleculargewicht 22.000, T_Q , 149° Fahrenheit (65 ⁰C) und Schmelzpunkt 365° Fahrenheit (185 ⁰C).

Ein weiteres geeignetes Copolymer weist ca. 40 % Äthylen auf und hat folgende Daten: Molekulargewicht 26.000, T_, 156° Fahrenheit (68.89 ⁰C) und Schmelzpunkt 327 ° Fahrenheit (163,89 °C) . Der Aufbau der Folie und der Verpackungen, wie er in den nachfolgenden Tabellen dargestellt ist, kann unter Verwendung dieser im Handel erhältlichen Äthylenvinylalkoholcopolymerharze hergestellt werden.

Die erste Hauptaufgabe des in dieser Erfindung verwendeten Äthylenvinylalkoholcopolyniers besteht in der Schaffung aufziehbarer Verschweißungsnühte. Um die Aufziehbarkeit der Verschweißungsnähte sicherzustellen, muß das EVOH in der Mischung der Lage mindestens mit 15 % Gewichtsprozenten, jedoch nicht mehr als 80 % Gewichtsprozenten vorhanden sein. Mindestens 80 % der Vinylkomponente ist in hydrolysierter Alkoholform vorhanden. Wenn das EVOH Copolymer mindestens aus 50 % Gewichtsprozent der Mischlage besteht, dient es durch die gleichzeitige Schaffung einer wirkungsvollen Sperrschicht gegen einen gasförmigen Sauerstoffdurchgang durch die Verpackungshülle einer zweiten Hauptaufgabe.

Bei der Erfüllung dieser Aufgabe weist das EVOH Copolymer mindestens 50 % Gewichtsprozente Viny!komponenten auf, vorzugsweise mindestens 95 % dieser vorhandenen Vinylkomponenten in hydrolysierter oder Alkoholform.

Bei diesem Aufbau ist es die Lage 12, die der Bestandteil ist, der dieser zweifachen Hauptrolle als Schutzschicht gegen Sauerstoffdurchtritt und als Heißverschweiungslage dient, welche fähig ist, aufziehbare Verschweißungsnähte zu bilden.

Zwischen den aufeinanderliegenden Oberflächen des Folienmaterials werden die Verschweißungsnähte als aufziehbare Verschweißungsnähte ausgebildet, wobei die für die Trennung der aufeinanderliegenden Lagen voneinander erforderlichen Kräfte geringer sind als die Kräfte, die notwendig sind, um eine der gegenüberliegenden Schichten abzuziehen, wenn die Verpackung geöffnet wird- Zum Öffnen der Verpackung werden sich gegenüberliegende unverschweißte Bereiche des verschweißten Folienmaterials ergriffen und auseinandergezogen. Wenn die Schweißnaht aufziehbar ist, trennen sich die gegenüberliegenden Folien an der Schweißnaht. Wenn demgegenüber die Schweißnaht nicht aufziehbar ist, trennen sich die gegenüberliegenden Folien" nicht an der Schweißnaht. Genauer gesagt, das Folienmaterial kann infolge des Zerrens selber reißen, häufig zwischen der Schweißnaht und dem Punkt, an dem die Kraft aufgebracht; die Verpackung kann somit nicht geöffnet werden.

Während die Verschweißungslage 12 zur Erzielung der Aufzieheigenschaften mit 15 % wenig EVOH zu enthalten braucht, enthält sie zur Verwirklichung ihrer bevorzugten zweifachen Aufgabe als Sperrschicht gegen den Durchgang von gasförmigem Sauerstoff eine Mischung von mindestens 50 % bis 80 % Äthylenvinylalkohol und 20 % bis 50 % eines normalen heiverschweißbaren Polymers.

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β β Ii ΰ * ** 0-0

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j In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das

■ normale heißverschweißbare Polymer eine Minimum-Ver-

! schweißtemperatur, T-min, auf, die mindestens 5 Fahren-

heit (ca. 2,7 78 ⁰C) unter der T min des EVOH liegt, ge-

j messen nach ASTM M-463. Das normalverschweißbare Polymer

kann.ein Homopolymer, ein Copolymer oder eine Mischung daraus sein. Beispiele von geeigneten heißverschweißbaren Polymeren sind Polyäthylene, Polyprobylene, Äthylenpropylencopolymere, Äthylenvinylazetate, acrylische Äthylenacide, methacrylische Äthylenacide und Ionomere.

Zur Herstellung der Mischung der Lage 12 wird Äthylenvinylalkoholgranulat mit dem Granulat des normalen he:fcverschweißbaren Polymers gemischt. Das vermischte Granulat wird dann in konventionellen Kunststoffextrudern extrudiert, um eine Kunststoffolie zu bilden. Vorzugsweise wird die Mischung als Teil eines Koextrusionsprozesses extrudiert. Die Mehrlagenstruktur wird gebräuchlicherweise durch.dieses Verfahren am wirtschaftlichsten hergestellt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackung kann mit jedem bekannten Verfahren durchgeführt werden, mit den Verpackungen mit Schweißnähten hergestellt werden. In einem bevorzugten Verfahren wird das Folienmaterial 10 gefaltet, um eine obere und eine untere Verpackungswandung 19 un 21 zu bilden, wobei die Lage 12 sich auf der Innenseite der Faltung befindet (Figur 3). Anschließend werden gebräuchliche Heißverschweißvorrichtungen dazu verwendet, an drei Seiten Schweißungen durchzuführen, wodurch letzlieh eine vierseitig rechteckige Verpackung gebildet wird. Die sich in diesem Stadium der Herstellung befindende Verpackung ist in Figur 4 dargestellt, wobei die drei verschweißten Seiten mit 18 bezeichnet sind. Nachdem das Produkt in die Verpackung gefüllt ist, wird die vierte und letzte Seite durch Heißverschweißung verschlossen. Die fertiggestellte Verpackung ist in Figur 5 dargestellt.

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I · V ·«

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In der fertiggestellten Verpackung sind die gegenüberliegenden Lagen 12 miteinander heißverschweißt (Figur 6). Vorzugsweise wird ein Bereich 22 der äußeren Ränder der aufeinanderliegenden Lagen 12 unverschweißt gelassen (Figur 6). Diese unverschweiß-•ten Ränder sind leicht zum Zwecke des Aufziehens der Verpackung zu ergreifen.

Im folgenden wird ein erstes Beispiel beschrieben.

"EP-F" Äthylenvinylalkoholcopolymergranulat wurde mit ■Äthylenvinylazetatgranulat 3130 (erhältlich, von DuPont) gemischt, um eine Mischung aus 60 % Gewichtsprozenten EVOH und 40 % Gewichtsprozenten EVA zu erhalten. Diese Mischung wurde mit Plexar, beschrieben in den US-Patenten 4 _NO87 587 und 4 087 588 und erhältlich von der Chemplex Company, und Polyäthylen niedriger Dichte koextrudiert, um einen dreilagigen Aufbau mit Plexar als Mittellage zu erhalten. Die EVOH enthaltende Mischung das Polyäthylen niedriger Dichte wurde als äußere Lage an den sich gegenüberliegenden Flächen des Plexar angeordnet. Die Lagen aus EVOH-Mischung, Plexar und Polyäthylen waren 0,3, 0,3, und 1,6 mils (7,62 χ 10~ mm, 7,62 χ 10~ mm. und 0,0406 mm) dick, was somit eine Gesamtfilmdicke von 2,2 mils (0,05584 mm) ergibt. Der sich daraus ergebende mehrlagige Aufbau wurde zu einer rechtwinkligen Verpackung geformt, welche die Maße 8x16 inch auf einer senkrechten Form 8000 auf einer Füll- und Schweißmaschine der Firma Mirapak Company, Houston, Texas, mit der EVOH-Mischungslage an der Innenseite der Verpackung bei entsprechender Schweißdrucktemperatur ausgeformt. Das Haftungsvermögen der daraus entstehenden Schweißnähte wurde entsprechend der ASTM D-882 mit einer Instron Maschine mit einer Kopfgeschwindigkeit von 5 inch pro Minute (ca. 12,7 cm pro Minute) gemessen.

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Die sich ergebenden Durchschnittswerte des Haftungsvermögens sind die unten in Tabelle 1 gezeigten und stellen die Trennung der gegenüberliegend verschweißten Lagen der EVOH-Mischung an den Schweißnähten dar, eher als den inneren Bruch der mehrlagigen Folie oder einer ihrer Lagen.

Tabelle 1

HeißverSchweißtemperatur Haftungsvermögen

1 90°F 210⁰F 23O°F

240 gr / inch 850 gr / inch 500 gr / inch

C =

5/9 (°F

- 32)

1 inch = 25,4 mm

Im folgenden wird ein zweites Beispiel beschrieben.

Es wurden weitere zusätzliche Aufbauarten in ähnlicher Weise hergestellt und getestet. Die Aufbauarten und Mittelwerte des jeweiligen Haftungsvermögens in Gramm pro inch sind in Tabelle 2 dargestellt. Das Haftungsvermögen des Beispiels 1 ist in der Tabelle 2 aus Gründen einer leichteren Vergleichbarkeit nochmals dargestellt. Des weiteren sind die Sauerstoffpermeabilität für die Beispiele 6 und ebenfalls aufgeführt. Für die Beispiele 1 bis 5 wurden die Daten der Sauerstoffpermeabilität nicht bestimmt, es wird jedoch angenommen, daß sie denen der Beispiele 6 und 7 wie auch der nachfolgenden Beispiele 13 bis 15 entsprechen.

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	Tabelle 2	Mischung	Heißverschweiß- x) bares Polymer	Haftungsvermögen bei Sauerstoff Preßverschweißtemperatur Permeabilität	210°F	2 3O°F	cm -ml
		40% 3130				m Tag
	EP-F EVOH	40% 3120	19 O⁰F	850	500
Beispiel Nr.	60%	60% 3120		640	995	NM
1	60%	40% 3165	240	1050	710	NM
2	40%	60% 3165	680	515	735	NM
3	60%	20% 1707	525	420	565	NM
4	40%	40% 1707	345	310	325	NM
5	80%	60% 1707	75	210	375	.15
6	60%	20% 1650	210	480	390	.46
7	40%	60% 1650	0	115	1000	NM
8	80%	50% 455	350	125	260	NM
9	40%	70% 455	0	6 30	790	NM
10	50%		35	690	700	NM
11	■ 30%		195		NM
12			395

x) 3120 = EVA, 7,5% Äthylen 3165 = EVA , 18% Äthylen 3130 = EVA , 12% Äthylen 1650 = EVA ein Zinck Ionomer 1707 = ein Sodium Ionomer 455 = acrylisches AZidäthylen NM = nicht gemessen

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Es wird verständlich sein, daß diese Erfindung im Vergleich mit bekannten Strukturen mit EVOH als separate Lage (Figur 1) eine Reihe von Vorteilen bringt, wenn sie bei einem Verpackungsaufbau Verwendung findet. Ein Vorteil leitet sich
aus der Einfachheit ab, die in der Anzahl der erforderlichen Lagen in diesem neuen Aufbau verkörpert ist. Wie in Figur 1 dargestellt ist, weist die typische bekannte Struktur mindestens fünf Lagen auf. Diese in Figur 1 dargestellten Lagen sind von oben nach unten: Polyprobylen/Plexar/EVOH/Plexar/
EVA (Verschweißschicht). Die EVOH Lage ist in diesem Aufbau eingeschlossen und weist an seinen beiden Flächen Klebschichten auf. Der komplette Fünflagenaufbau weist eine
Schweißschicht auf der Fläche einer Klebeschicht auf und
hat gewöhnlich eine äußere Schutzschicht auf der Oberfläche der anderen Klebeschicht. In anderer Weise ausgedrückt, der Stand der Technik weist einen fünflagigen Aufbau auf mit einem Dreilagenkern bestehend aus EVOH und Klebeschichten sowie
Innen- und Außenlagen an den äußeren Flächen der Klebeschichten. Um diesen Aufbau herzustellen, ist eine komplexe Fünflagenkoextrusionsausstattung erforderlich. Um die Klebefunktion auszuführen, müssen zwei Klebeschichten in der
Koextrusion extrudiert werden. Des weiteren führt die Extrusion von einem fünflagigem Aufbau zu einem beträchtlichen Anfall von Ausschuß, der aus der Komplexität der zu extrudierenden Struktur resultiert.

In dem die EVOH enthaltende Schicht erfindungsgemäß an
der äußeren Oberfläche der Folie angeordnet ist, wird ein
wesentlich einfacher Aufbau geschaffen. Es braucht nur eine Fläche der EVOH enthaltenden Lage zu kleben, um sie mit dem Rest des Aufbaus zu verbinden, wodurch eine Klebeschicht
eliminiert wird. Da die EVOH enthaltende Lage an der Außenseite der Folie vorgesehen ist und gleichzeitig der Heißverschweißung wie auch als Sperrschicht dienen kann, kann
es freistehen, die separate Sperrschicht zu eliminieren.

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Alternativ kann ein Vergleich erwägen, daß die reine EVOH Lage eliminiert wird. Bei beiden Betrachtungen sind zwei Lagen entfallen und die sich ergebende Struktur weist •nur drei Lagen auf. Es versteht sich, daß das Material nicht eigentlich von der physischen Struktur entfernt wurde, um den obigen Vergleich zu machen, sondern daß gewisse Materialien von der Beschreibung des Folienmaterialaufbaus entfernt worden sind.

Dieser einfachere Dreilagenaufbau ist aus mehreren Gründen wirtschaftlich. Zunächst ist die Verwendung von teurem Klebmaterial von zwei Lagen auf eine reduziert. Zweitens kann der Extrusionsprozeß mit einer weniger teuren Dreilagenausstattung statt mit einer Fünflagenausstattung durchgeführt werden. Drittens ist der voraussichtliche Anfall von Abfall bzw. Ausschuß, der durch die Dreilagenstruktur entsteht, geringer als der entsprechende Anfall bei der Herstellung der wesentlich komplexeren fünflagigen Struktur. Da die anwesende Sauerstoffsperrschicht in dem Aufbau das Sauerstoffsperrende Material nur in der gemischten Schweißlage aufweist, ist die Sperrschicht etwas geringer als bei einer Schicht aus 100 % EVOH; bei vielen Verwendungen ist die Schutzschicht mit 100 % EVOH wesentlich größer als erforderlich, auch wenn die Dicke der Lage bis zu einem Ausmaß reduziert ist, die mit den bekannten Vorrichtungen möglich ist. Daher ist die Sperre, die durch die gemischte Schweißlage dargestellt wird, gewöhnlich weitgehenst befriedigend, wenn der EVOH Inhalt mindestens 50 % Gewichtsprozente beträgt. Mit den aufgelisteten Mischungsverhältnissen kann die Sperre entsprechend dem erforderlichen Schutz jeweils speziell ausgewählt werden. Daher hat die Verpackung des Beispiels 1 eine Sauerstoffpermeabilität von 3,3 χ 10 cm /Tag gemessen an einem Oxtran 1050 bei 0 % relativer Feuchtigkeit und 73°F (ca. 22,78°C). Oxtran 1050 ist ein Messinstrument, das bei der Firma Modern Controls Incorporated, Minneapolis, Minnesota, erhältlich ist.

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Eine Verpackung gleicher Größe, die aus Material des Stands der Technik ähnlicher Dicke und einem Aufbau gemäß Figur 1 hergestellt wurde, und welche eine 100% EVOH Lage 0,3 mil dick (ca. 7,62 χ 1O~³ mm)hat, weist eine Permeabilität von 3,0 χ 10~³ cm³/Tag auf. Andere ähnliche Packungen des Stands der Technik mit 0,3 mil Dicke der Sauerstoffsperrschicht, die aus Saran besteht, hat eine Permeabilität von 5,1 cm³/Tag.

. In folgenden wird ein drittes Beispiel beschrieben.

Es wird eine mehrlagige Struktur durch Koextrusion einer mehrlagigen Folie bestehend aus LDPE/LDPE/Mischung hergestellt. LDPE steht für Low Density Polyethylen, und wird durch die Firma Chemplex Company unter der Bezeichnung 3Ο24 geliefert. Die Mischungslage besteht aus EP-F EVOH Mischung mit 3130 EVA, und zwar in drei nachfolgend dargestellten Verhältnissen. Die Sauerstoffpermeabilität, die sich bei dem daraus resultierenden Folienmaterialaufbau ergibt, ist in Tabelle 3 dargestellt.

	Tabelle 3 ^x)	*	80/20	Sauerstoff/
Beispiel	Mischungsverhältnis		65/35	Permeabilität
	EVOH / EVA	50/50	cm /mil
	100% EVOH	m Tag
	100% SARAN .	0.6
13		0.9
14	1.2
15	.003
Kontrolle	15,
Kontrolle

χ) 7,62 χ 10

sperrschicht

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: Die Tabelle 3 zeigt die besondere Vielseitigkeit, die

\ durch diese Erfindung geschaffen wird, um die Sauerstoff-

I sperrschicht in einem bedeutenden Bereich an die durch

I das eingeschlossene Produkt erforderliche Sperrung anzu-

, passen. Es zeigt, daß die Sauerstoffpermeabilität durch

; die Einstellung des Prozentsatzes EVOH in der Mischungs-

i lage eingestellt werden kann. Sie kann ebenfalls durch

I die Änderung der Lagendicke eingestellt werden. Diese

I Vielseitigkeit ist aus wirtschaftlichen Gründen sehr vor-

! teilhaft, da sie dem Verbraucher gestattet, die Wirksam-

i keit des teuersten Bestandteils des Folienmaterials zu

\ maximieren, nämlich des EVOH, während er von dessen zwei-

I fächer Rolle in dem Umfang, in dem es verwendet wird,

; direkten Nutzen zieht. In dem ungewöhnlichen Fall, in dem

I eine Sperre gewünscht wird, die größer ist als diejenige,

I die durch eine 100% EVOH Lage geschaffen wird, würde der

.*■ Durchschnittsfachmann normalerweise eine dickere EVOH Lage

I vorsehen. Wenn er diese Erfindung benutzt, kann der Fachmann

J nun die aufziehbare Schweißnaht in die Berechnung der Sperre

I einbeziehen. Beispielsweise reduziert die Gegenwart einer

j -3

? 0,3 mil (7,62 χ 10 mm) Lage der Mischung mit so geringem f EVOH Anteil wie 50 % als Verschweißlage in einem Aufbau wie

i in Figur 1_; die Permeabilität um zusätzlich 12 %, in erster

I Linie infolge der Reduzierung der' Sauerstoffpermeabilität

I durch die Verschweißungsnähte. Auf diese Weise kann die Wahl

I so getroffen werden, daß die Dicke entweder einer oder

s beider EVOH enthaltenden Lagen eingestellt oder wahlweise

I der EVOH Gehalt der Mischungslage eingestellt wird.

I In den obigen Darstellungen wurde die Erfindung mit drei-I und vierlagiger Struktur beschrieben, welche vollständig ] aus polymerischem Material bestehen. In der Verpackungsi Industrie ist es bekannt, Verbundstrukturen herzustellen,

! die metallische und/oder Zellulose Lagen aufweisen.

i ■ .

Der erfindungsgemäße Aufbau ist vollständig compatibel mit solchen Verbundstrukturen. Bei entweder Verbundstrukturen oder 100 % polymerischen Strukturen ist diese Erfindung bei der Verwendung als Verpackungsaufbau mit Verpackungsmaterialschichten als Zusatz zu denen, die diskutiert worden sind, höchst anpassungsfähig.

In nicht dargestellten Verwendungsformen kann das Folienmaterial auf den gegenüberliegenden Seiten der Verschweißungszwischenflache im Aufbau unterschiedlich sein. Diese Anwendung kann beispielsweise dort Verwendung finden, wo eines der Folienmaterialien als ein geformter Behälter dient und das andere Folienmaterial als eine abziehbare Klappe. Bei einer solchen Verwendung ist es sehr wohl möglich,daß die beiden unterschiedlichen Folienmaterialien im wesentlichen unterschiedliche Steifigkeiten wie auch andere unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufzuweisen.

Das bereits früher beschriebene Verfahren zur Herstellung der Mischung durch Vermischen des Granulats ist lediglich beispielhaft, da andere Mischungsverfahren, die allgemein bekannt sind, für das Vermischen des polymerischen Materials verwendet werden können.

Es ist daher ersichtlich, daß diese Erfindung ein verbessertes Folienmaterial für eine Verpackung und einen Verpackungsaufbau,der damit hergestellt wird, bereitstellt. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die dargestelten Strukturen beschrieben worden ist, wurde damit nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese Aufbauarten zu beschränken. Die Erfindung bewegt sich vielmehr in den Grenzen des Schutzbereiches der beigefügten Patentansprüche, wie sie unter Hinzuziehung der offenbarten Parameter auszulegen sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.. Heißverschweißbares, mehrlagiges Folienmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Lage, welche eine Oberfläche des Folienmaterials bildet, aus einer Mischung aus a) ca. 15 % bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopolymer und b) 20 % bis 85 % normalem heißverschweißbarem Polymer besteht, wobei das Minimum der Heißverschweißtemperatür des normalen heißverschweißbaren Polymers mindestens um ca. 5 Fahrenheit (ca. 2,778 ⁰C) niedriger ist als das Minimum der Verschweißtemperatur des A'thylenvinylalkohols.

2. Heißverschweißbare Verpackung bestehend aus einer oberen und einer unteren Wandung aus mehrlagigem Folienmaterial, die in gegenüberliegender Lage miteinander verschweißt sind, wenn die Verpackung vollständig, geformt und verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Lagen (12) der oberen und der unteren Wandung (19, 21), welche die sich in der geformten und verschweißten Verpackung gegenüberliegenden Oberflächen auf-

ο _

Bankverbindung: Bayer. Vtreinibank München, Konto 620404 (BLZ 700 202 70)

Postscheckkonto ι München 27044-302 (BLZ 700100 BO) (nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

's - ο -

] weisen, aus einer Mischung aus a) ca. 15 % bis 80 % I Äthylenvinylalkoholcopolymer und b) ca. 20 % bis

I 85 % normalem heißverschweißbarem Polymer bestehen, I wobei das Minimum der Verschweißtemperatur des norf malen heißverschweibaren Polymers mindestens um ca. 5 I Fahrenheit(ca. 2,778 °C) niedriger ist als das Minimum der I Verschweißtemperatur des Äthylenvinylalkohols, wobei 5 die Schweißnähte zwischen den sich gegenüberliegenden I Lacjcn avil'v. i «»hbrir sind.

I 3. Heißverschweißbare Verpackung, bestehend aus einer ί oberen und einer unteren Wandung aus mehrlagigem Folien-I material, welche Wandungen in gegenüberliegender Lage I miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, I daß die gegenüberliegenden Lagen der oberen und der I unteren Wandungen, welche die sich gegenüberliegenden I Flächen aufweisen, aus einer Mischung aus a) ca. 15 % I bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopolymer und b) ca. 20 % ί bis 85 % normalem heißverweißbarem Polymer bestehen,

I wobei das Minimum der Verschweißtemperatur des normalen

I heißverschweißbarem Polymers mindestens um ca. 5 Fahrenheit

s (ca. 2,778 ⁰C) niedriger ist als das Minimum der Verschweiß-

I temperatur des Äthylenvinylalkohols, wobei die Schweißnähte

I zwischen den sich gegenüberliegenden Lagen aufziehbar sind.

ϊ 4. Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

I daß die Mischung aus a) 50 % bis 80 % Äthylenvinylalkohol-

I copolymer und b) 20 % bis 50 % des genannten heißverschweiß-

* baren Polymers besteht.

I -3-

5. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus a) 50 % bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopolymer und b) aus 20 % bis 50 % des genannten heißverschweißbaren Polymers besteht.

6. Folienmaterial nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das heißverschweißbare Polymer aus der Gruppe: Ionomer, acrylisches Äthylenacidcopolymer, methacrylisch.es Äthylenacidcopolymer, Äthylenvinylazetatcopolymer und Polyäthy-.len niedriger Dichte ausgewählt wird.

7. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das heißverschweißbare Polymer aus der Gruppe: Ionomer, acrylisches Äthylenacidcopolymer, methacrylisches Äthylenacidcopolymer, Äthylenvinylazetatcopolymer und Polyäthylen niedriger Dichte ausgewählt wird.

8. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das heißverschweißbare Polymer aus der Gruppe: Ionomer, acrylisches Äthylenacidcopolymer, methacrylisches Äthylenacidcopolymer, Äthylenvinylazetatcopolymer und Polyäthylen niedriger Dichte ausgewählt wird.

9. Verpackung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das normale heißverschweißbare Polymer aus der Gruppe: Ionomer und Äthylenvinylazetatcopolymer ausgewählt wird.

10. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das normale heißverschweibare Copolymer aus der Gruppe: Ionomer und Äthylenvinylazetatcopolymer ausgewählt wird.

11. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das normale heißverschweißbare Copolymer aus der Gruppe: Ionomer und Äthylenvinylazetatcopolymer ausgewählt wird.

12. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) einen im wesentlichen identischen Aufbau aufweisen.

13. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) unterschiedlicher Struktur sind.

14. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) im wesentlichen einen identischen Aufbau aufweisen.

15. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) im wesentlichen einen identischen Aufbau aufweisen.

16. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.

17. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Wandungen (19,21) einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.

18. Verpackung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das normale heißverschweißbare Polymer aus der Gruppe: Ionomer und Äthylenvinylazetatcopolymer ausgewählt wird.

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19. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Wandung (19,21) jeweils eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist.

20. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Wandung (19,21) jeweils eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist.

21. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Wandung (19,21) jeweils eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist.

22. Heißverschweißbare Verpackung, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene und verschweißte Verpackung für einen Durchgang von Sauerstoff durch die Schweißnähte relativ undurchlässig ist, und daß die Verpackung eine obere und eine untere Wandung (19,21) aus mehrlagigem Folienmaterial aufweist, welche Wandungen in gegenüberliegender Lage miteinander verschweißt sind, wenn die Verpackung vollständig ausgeformt und verschweißt ist, daß die Lagen der oberen bzw. der unteren Wandung, welche jeweils die sich gegenüberliegenden Oberflächen in der geformten und verschweißten Verpackung aufweisen,aus einer Mischung aus a) 50 % bis 80 % Äthylenvinylalkoholcopolymer und b) 20 % bis 50 % normalem heißverschweißbarem Polymer gebildet sind, wobei das Minimum der Verschweißtemperatur des normalen heißverschweißbaren Polymers mindestens um ca. 5 Fahrenheit (ca. 2,778 °C) niedriger ist als das Minimum der Verschweißtemperatur des Äthylenvinylalkohols.

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