DE3854116T2

DE3854116T2 - Abschälbare Sperrschicht für Vakuumverpackungen und dergleichen.

Info

Publication number: DE3854116T2
Application number: DE3854116T
Authority: DE
Inventors: Alan Davis Kent; Bekele Solomon; Stockley Spartanburg Walker
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2008-12-21
Also published as: EP0322199A2; GR3017180T3; CA1307086C; FI885896A; NZ227233A; EP0322199A3; DE3854116D1; ES2074443T3; AU616719B2; DK710188D0; FI97344B; DK710188A; AU2737688A; FI97344C; ATE124652T1; DK171511B1; EP0322199B1; US4886690A

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein thermoformbare Sperrfolien und Vakuumverpackungen, die daraus hergestellt werden können. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung mehrschichtige Gassperrfolien, bei denen die Sperrschicht oder die Sperrschichten abgezogen und von der gasdurchlässigen Schicht oder den gasdurchlässigen Schichten abgetrennt werden können.
Skinverpacken (Hautverpacken) kann als Vakuumformverfahren für thermoformbare Polymerfolien klassifiziert werden. Das Produkt auf einem Trägerteil dient als Form für die thermoformbare Folie, die mittels unterschiedlichem Luftdruck um das Produkt herum geformt wird. Allerdings bezieht sich der Begriff "Vakuum- Skinverpackent oder VSP, wie es nachfolgend bezeichnet wird, nicht auf die Tatsache, daß die thermoformbare Folie durch Vakuum oder unterschiedlichen Luftdruck um das Produkt herum geformt wird, sondern auf die Tatsache, daß das Produkt unter Vakuum verpackt wird und der Raum, der das Produkt enthält, evakuiert wird. Daher besteht die Notwendigkeit, daß die um das Produkt herum geformte Folie und das Trägerteil eine Sperre gegen Sauerstoff, Luft und andere Gase sind.
Bei konventionellem Skin-Verpacken wird eine Trägerplatte verwendet, die porös ist oder perforiert ist, so daß ein Vakuum direkt durch die Trägerplatte hindurch angelegt werden kann. Beim Vakuum-Skinverpacken wird allgemein eine oben offene Vakuumkammer verwendet. Das Produkt auf einer dichten Trägerplatte wird auf einen Stützteller in der Vakuumkammer getan. Der obere Bereich der Kammer wird durch ein Folienstück abgedeckt, das enganliegend an der Kammer befestigt ist, um einen vakuumdichten Verschluß zu bilden. Die Kammer wird evakuiert, während die Folie auf ihre Formungs- und Erweichungstemperatur erhitzt wird. Der Stützteller wird dann angehoben, um das Produkt in die erweichte Folie zu treiben, und Luftdruck kann über der Folie verwendet werden, um sie enganliegend um das Produkt zu zwingen.
Ein Verfahren dieses Typs ist in dem französischen Patent Nr. 1 258 357 offenbart, das am 6. März 1961 an Alain G. Bresson erteilt wurde.
Eine Variante des in dem Patent von Bresson beschriebenen Verfahrens ist in dem französischen Patent Nr. 1 286 018 offenbart, das am 22. Januar 1962 an LaRoach Freres Limited erteilt wurde. In dem Verfahren von Laroach Freres wird das Vakuum, nachdem die Kammer evakuiert und das Produkt in die warme erweichte Folie getrieben ist, entspannt und Umgebungsluft wird in die Kammer eintreten gelassen, so daß sich die thermoplastische Folie mehr oder weniger auf das Produkt formt, da ein Vakuum auf der Produktseite der Folie und Umgebungsluftdruck auf der anderen Seite der Folie besteht. Das Australische Patent Nr. 245 774, erteilt an Colbros Proprietary Limited am 16. Juli 1967, offenbart ein Vakuum-Skinverpackungsverfahren, bei dem ein zu verpackender Gegenstand in die untere Hälfte einer Vakuumkammer auf eine Trägerplatte eingesetzt wird, eine thermoplastische Folie über die offene Seite der unteren Hälfte der Kammer getan wird, die Kammer verschlossen wird und beide Hälften auf im wesentlichen das gleiche Vakuum gebracht werden, die Folie erhitzt und erweicht wird und dann atmosphärische Luft in die obere Hälfte der Kammer eingebracht wird, so daß sie allein die thermoplastische Folie nach unten um das Produkt herum und gegen die Trägerplatte bringt.
Eine weitere Version des Standes der Technik des Vakuum- Skinverpackens ist in US-A-3 491 504 offenbart, das am 27. Januar 1970 an W. E. Young erteilt wurde, wo durch Wärme erweichte Folie physikalisch über ein stationäres Produkt herabbewegt wird und im Zusammenhang mit Luftdruck die erweichte thermoplastische Folie auf das Produkt geformt wird.
In dem erneut erteilten US-Patent Nr. 30 009 von Richard R. Perdue et al., das am 29. Mai 1979 erneut erteilt wurde, wird eine thermoformbare oder warmerweichbare Folie durch unterschiedlichen Luftdruck gegen die konkave innere Oberfläche des oberen Teils einer Vakuumkammer gezogen, die Folie wird dann durch Oberflächenkontakt erhitzt und dann wird nach Evakuieren der Kammer Luftdruck verwendet, um die wärmeerweichte Folie abwärts über das Produkt und gegen die Trägerplatte zu blasen. Die resultierende Verpackung umfaßt das auf der gasundurchlässigen Trägerplatte angeordnete Produkt und das Produkt wird dort durch die thermoformbare Folie gehalten, die in der genauen Form des Produktes um das Produkt herum geformt worden ist, so daß sie als eine "Haut" erscheint. Die thermoformbare Folie, wie zuvor konstatiert, ist auch gasundurchlässig und besteht üblicherweise aus einer Anzahl von Schichten, von denen jede eine spezielle Funktion ausübt. Die Kontaktschicht für Produktkontakt und Trägerteil ist eine Siegel- oder heißsiegelbare Schicht, eine Innenschicht ist typischerweise eine Sperrschicht, die ein Vinylidenchlorid-Copolymer (PVDC) oder ein hydrolysiertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (EVOH) umfaßt, und die äußere Oberflächenschicht ist eine Schutzschicht, um die Sperrschicht vor Kratzern, Nadellöchern oder vor Feuchtigkeitsangriff zu schützen. Demnach ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte thermoformbare Folie zur Verwendung in Vakuum- Skinverpackungsverfahren zu schaffen.
In US-A-3 574 642, erteilt am 13. April 1971 an Carl Frederick Weinke, ist eine Verpackung für und ein Verfahren zum Verpacken von Fleisch offenbart. Die Verpackung schließt ein inneres, sauerstoffdurchlässiges Teil, das entweder mit Gas gespült oder evakuiert sein kann, und ein äußeres, sauerstoffundurchlässiges Teil ein, das auch gasgespült oder evakuiert sein kann. Die Verpackung erhält die Frische des Fleisches aufrecht, bis das Fleisch dem Verbraucher angeboten werden soll. Zum Vermarkten wird die äußere Umhüllung entfernt und die Innenverpackung wird dem Verbraucher an der Fleischtheke angeboten. Dadurch, daß die Innenumhüllung sauerstoffdurchlässig ist, läßt sie Sauerstoff an das Innere der Verpackung dringen, was verursacht, daß das frische Fleischprodukt eine leuchtend rote Farbe annimmt, die der Verbraucher mit Frische assoziiert. Der Innenbeutel der Weinke-Verpackung kann aus Polyethylenfolie bestehen und der Außenbeutel kann Cellophanfolie mit einer Beschichtung aus Saran (Vinylidenchlorid-Copolymer oder PVDC) sein. Ein weiteres Patent, das Teile von Frischfleisch zeigt, die individuell in sauerstoffdurchlässige Plastikfolie gepackt und in einen Außenbehälter aus undurchlässiger Folie eingesetzt sind, ist US-A- 3 681 092, das am 1. August 1972 an Oliver R. Titchness erteilt wurde.
Eine weitere Verpackung des Standes der Technik ist in US-A- 3 713 849 beschrieben, das am 30. Januar 1973 an Paul E. Grindrod erteilt wurde. In dem Patent von Grindrod et al. ist eine Verpackung für Frischfleisch mit einer äußeren sauerstoffundurchlässigen Laminatschicht offenbart, die leicht und vollständig von einer inneren sauerstoffdurchlässigen Laminatschicht abziehbar ist. Die Verpackung schließt Einrichtungen zum Starten des Abziehens entlang einer Kante der Verpackung ein. Die äußere Sauerstoffsperre erhält Fleischprodukte in gut konserviertem Zustand trotz der Purpurfarbe, die den Konsumenten wenig anspricht. Kurz vor der Zurschaustellung zum Verkauf an den Konsumenten wird die äußere Laminatschicht von dem Anbieter entfernt und das Produkt entwickelt eine gesunde, leuchtend rote "Blüte" aufgrund der hohen Sauerstoffdurchlaßrate durch die innere verbleibende Folienverpackung. Das bei Grindrod et al. offenbarte Material ist ein Laminat von PVC/Saran und EVA/Saran. (EVA bezeichnet Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und PVC bezeichnet Polyvinylchlorid). Die EVA- und PVC-Schichten sind die Innenschichten und sind am Rand der Verpackung miteinander versiegelt, bilden aber eine schwache Bindung. Die Saranschichten können leicht von den entsprechenden EVA- oder PVC-Schichten abgezogen werden, da Saran keine starke Bindung zu beiden bildet. Aufreißstreifen werden auch bereitgestellt.
Noch eine weitere abziehbare Verpackung ist in US-A- 4 055 672 gezeigt, das am 25. Oktober 1977 an Arthur Hirsch et al. erteilt wurde. In dem Patent von Hirsch et al. wird ein halbsteifes Tablett aus sauerstoffundurchlässigem Material gebildet, ein Fleischprodukt daraufgetan und dann wird das Tablett um seinen oberen Rand oder Flanschbereich mit einem Verbundmaterialdeckel versiegelt, der eine Innenschicht aus sauerstoffdurchlässigem Material, eine Haftschicht und eine Außenschicht aus sauerstoffdurchlässigem Material aufweist. Wenn die Verpakkung im Einzelhandel ausgelegt werden soll und der Sauerstoff das in dem Tablett verpackte Frischfleisch erreichen soll, wird der äußere undurchlässige Deckel abgezogen, so daß der Sauerstoff den verbleibenden sauerstoffdurchlässigen Anteil des Dekkels durchdringen kann. Somit ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackung mit einer abstreifbaren oder abziehbaren Sperrschicht zu liefern, die eine Verbesserung gegenüber Verpackungen des Standes der Technik ist.
In einer Anzahl von Beispielen zur Konservierung eines Fleischproduktes in einer undurchlässigen Folie ist es wünschenswert, für eine modifizierte Atmosphäre zu sorgen, die inerte Gase wie Stickstoff oder dergleichen einschließen können oder eine Atmosphäre, die eine Mischung von Gasen wie Sauerstoff und Kohlendioxid umfaßt, um das Bakterienwachstum in einer Verpackung zu regulieren. Typische Verpackungen sind in dem erneut erteilten US-A-27 872, das am 8. Januar 1974 an J. J. Estes erteilt wurde, US-A-2 623 826, das am 30. Dezember 1952 an Sanford R. Grinstead erteilt wurde, US-A-3 360 382, das am 26. Dezember 1967 an H. V. Miller erteilt wurde, US-A-4 522 835, das am 11. Juni 1985 an Richard E. Woodriff erteilt wurde, GB-1 199 998, das am 22. Juli 1970 veröffentlicht wurde, das kanadische Patent Nr. 890 766, das am 18. Januar 1972 an Charles M. Davison et al. erteilt wurde, GB-1 378 140, das am 18. Dezember 1974 veröffentlicht wurde, und GB-1 186 978, das am 8. April 1970 veröffentlicht wurde, offenbart. US-A-2 925 346, das am 16. Februar 1960 erteilt wurde, offenbart ein Verfahren zum Verpacken von gepokelten Fleischprodukten und zur Hemmung des Farbabbaus durch Entfernung von Sauerstoff und erneuter Füllung des Behälters mit einem gasförmigen Stickstoffoxid. Demnach ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuum-Skinverpackung zu liefern, die für modifizierte Atmosphären geeignet ist und mit diesen verwendet werden kann.
Um Verpackungen leicht öffnen zu können, bei denen Plastikfolienschichten miteinander versiegelt worden sind, um die Verpackung zu schließen, wurden verschiedene Reißstreifen und Mechanismen zum leichten Öffnen entwickelt. Eine solche leicht zu öffnende Delaminierungsversiegelung ist in US-A-4 638 913 offenbart, das am 27. Januar 1987 an Milton A. Howe Jr. erteilt wurde. In diesem Patent wurden zwei greifbare Folienfalten geschaffen, und die Falten zerreißen bei Auseinanderziehen eine der Außenschichten der miteinander versiegelten Folie und delaminieren die Folie bis zu ihrer Kante. In einem solchen Fall muß natürlich die Bindungsfestigkeit zwischen den beiden miteinander versiegelten Folien größer sein als die Schicht-zu-Schicht-Bindung der Folie. Demnach ist es noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Verpackung zu liefern, die sich leicht öffnen läßt.
Gemäß einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung eine Formfolie zum Vakuum-Skinverpacken, die in durchlässige und undurchlässige Folien trennbar ist und eine coextrudierte Mehrschichtverbundfolie umfaßt, die eine gasdurchlässige und eine gasundurchlässige Folie umfaßt, die manuell voneinander delaminiert werden können, wobei die gasdurchlässige Folie mehrere Schichten aufweist, die eine heißsiegelbare Polymerschicht und eine Schicht einschließen, die ein lineares Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von weniger als 0,915 x 10³ kg/m³ (0,915 g/cm³) umfaßt, und die gasundurchlässige Mehrschichtfolie mehrere Schichten umfaßt, die eine Sperrschicht, die ein hydrolysiertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVOH) oder Vinylidenchloridcopolymer oder -terpolymer (PVDC), beispielsweise EVOH, umfaßt, wobei sich die Sperrschicht unmittelbar neben und in Kontakt mit dem linearen Ethylen/α-Olefin-Copolymer befindet, so daß bei Delaminierung die Sperrschicht zur ersten Oberflächenschicht wird, und eine äußere oder zweite Oberflächenschicht aus Polymermaterial einschließen, wobei die heißsiegelbare Schicht mit einer Bindefestigkeit von mehr als der Kraft, die erforderlich ist, um die durchlässige Folie von der undurchlässigen Folie zu delaminieren, mit einer Polymeroberfläche versiegelbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfaßt die gasundurchlässige Mehrschichtfolie eine erste Oberflächen- oder Sperrschicht, die EVOH umfaßt, und mindestens zwei Innenschichten zwischen den beiden Oberflächenschichten, wobei eine der Schichten eine Haftvermittlerschicht und die andere Schicht eine zweite Sperrschicht ist, die EVOH umfaßt, wobei die Haftvermittlerschicht zwischen den beiden EVOH-Schichten angeordnet ist. Insbesondere kann die gasundurchlässige Folie
(i) eine erste Oberflächen- oder Sperrschicht, die EVOH umfaßt,
(ii) eine zweite oder innere Sperrschicht, die EVOH umfaßt, (iii) Haftvermittlerschichten auf jeder Seite der zweiten Sperrschicht und
(iv) eine Außen- oder zweite Oberflächenschicht aus Polyethylen mit hoher Dichte umfaßt, umfassen. Eine bevorzugte Folie umfaßt
(a) eine erste EVOH-Schicht;
(b) eine Haftvermittlerschicht auf jeder Seite der EVOH-Schicht,
(c) eine zweite EVOH-Schicht, wobei
(d) die erste und zweite EVOH-Schicht zwischen äußeren Polymerschichten angeordnet sind.
Eine solche Folie umfaßt vorzugsweise eine Schicht, die ULDPE oder VLDPE umfaßt, welche unmittelbar angrenzend an der Seite der zweiten EVOH-Schicht liegt, die der Seite gegenüber liegt, an der die erste EVOH-Schicht angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt erfordert die abziehbare Folie der vorliegenden Erfindung, daß die Bindungsfestigkeit zwischen der heißsiegelbaren Schicht und der Polymeroberfläche größer als die Kraft ist, die erforderlich ist, um die durchlässige Mehrschichtfolie zu reißen oder zu zerreißen, so daß die durchlässige Folie, die die heißsiegelbare Schicht aufweist, in einer vorbestimmten Weise reißt, anstatt zu delaminieren oder von der polymeren Oberfläche abzuschälen, an die sie gebunden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Heißsiegelschicht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus linearen Ethylen/α-Olefincopolymeren mit einer Dichte von weniger als 0,915 x 10³ kg/m³ (0,915 g/cm³), beispielsweise weniger als 0,910 x 10³ kg/m³ (0,910 g/cm³) (VLDPE) oder Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVA) mit einem Vinylacetatgehalt im Bereich von 4 % bis 12 % umfaßt.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Folien hat die gasundurchlässige Folie eine Dicke von 3,0 bis 3,5 mil (0,076 bis 0,089 mm) und die gasdurchlässige Folie hat eine Dicke von 1,5 bis 3,0 mil (0,038 bis 0,076 mm).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen erfindungsgemäße Folien eine Haftvermittlerschicht, die eine Mischung aus einem auf LDPE basierenden Klebstoff und HDPE umfaßt.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer abziehbaren Sperrfolie, die eine heißsiegelbare Mehrschichtverbundfolie zum Thermoformen um ein in einem Vakuum-Skinverpackungsverfahren zu verpackendes Produkt herum umfaßt, bei dem eine erfindungsgemäße Mehrschichtfolie coextrudiert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Vakuum-Skinverpackung, bei dem die Formfolie eine erfindungsgemäße Folie ist.
In den angefügten Zeichnungen, die einen Teil der Offenbarung ausmachen, ist
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vakuum-Skinverpackung, die unter Verwendung der erfindungsgemaßen Folie und des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann,
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines Reißstreifens zum Delaminieren oder Auseinanderziehen der beiden Folien, die die abziehbare (abschälbare) Verbundfolie der vorliegenden Erfindung umfassen,
Figur 3 zeigt das in Figur 2 gezeigte Abziehverfahren auf halbem Weg, nachdem ein Teil der durchlässigen Folie abgerissen ist, und
Figur 4 ist ein schematischer Querschnitt der erfindungsgemäßen Verbundfolie.
Wie hier verwendet haben die folgenden Abkürzungen und Begriffe die unten definierten Bedeutungen:

EVA:

EVA bedeutet Ethylen/Vinylacetat-Copolymere.

HDPE:

HDPE bedeutet Polyethylenharze mit hoher Dichte. Solche Harze werden allgemein nach dem Niederdruckverfahren hergestellt und haben eine Dichte von mehr als 0,940 x 10³ kg/m³ (0,940 g/cm³).

LLDPE:

LLDPE bedeutet lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das allgemein die Gruppe von Ethylen/α-Olefin-Copolymeren mit begrenzter Seitenkettenverzweigung einschließen soll, und die in einen Dichtebereich von 0,910 bis 0,940 x 10³ kg/m³ (0,910 bis 0,940 g/cm³) fallen. Mitunter wird lineares Polyethylen im Dichtebereich von 0,926 bis 0,940 x 10³ kg/m³ (0,926 bis 0,940 g/cm³) als lineares Polyethylen mit mittlerer Dichte (LMDPE) bezeichnet. Typische Markennamen sind Dowlex von Dow Chemical Company, Ultzex und Neozex von Mitsui Petrochemical Company, und Sclair von Dupont. Die α-Olefincopolymere sind typischerweise Buten-1, Penten-1, Hexen-1, Octen-1, etc. Dowlex, Ultzex, Neozex und Sclair sind Warenzeichen.

VLDPE und ULDPE:

Polyethylen mit sehr niedriger Dichte (VLDPE) und Polyethylen mit ultraniedriger Dichte (ULDPE) bedeutet Ethylen/α-Olefin-Copolymere, die ein spezifisches Gewicht von weniger als etwa 0,915 und insbesondere üblicherweise von 0,912 oder darunter haben und unter 0,89 liegen können. Typische VLDPE-Harze sind solche, die von Union Carbide als DFDA bezeichnet werden und von denen angenommen wird, daß sie hauptsächlich oder üblicherweise Buten oder Isobuten als Comonomer haben. Diese Polyethylene mit sehr niedriger Dichte haben im Vergleich mit LLDPE üblicherweise einen signifikant höheren Copolymergehalt und deutlich andere Eigenschaften, die sie zu einer unterscheidbaren Klasse von Polymeren machen. Typischerweise kommen als "ULDPE" bezeichnete Harze von Dow und es wird angenommen, daß sie Octen als Comonomer haben. Es gibt einen geringen Unterschied der Eigenschaften, der auf das Comonomer zurückgeführt wird. Wie hier verwendet, schließt der Begriff "lineares Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von weniger als 0,915 x 10³ kg/m³ (0,915 g/cm³) sowohl VLDPE als auch ULDPE ein. (Siehe "Plastics Technology Magazine", September 1984, Seite 113, auf der ein Artikel mit dem Titel "Introducing Very Low Density PE" erscheint.)

EVOH:

EVOH bedeutet Ethylen-Vinylalkohol, manchmal abgekürzt "EVAL", oder hydrolysiertes Ethylen/Vinylacetat, manchmal abgekürzt "HEVA". EVOH-Harze sind für ihre sehr guten Gassperreigenschaften bekannt, neigen aber dazu, feuchtigkeitsempfindlich zu sein. Typische Anbieter von Harzen sind Evalva in den Vereinigten Staaten (USA) und Toya Seiken in Japan.

Sperr- oder "undurchlässiqes Material":

Sperrmaterial, wie hier verwendet, bedeutet eine Gassperre mit einer Sauerstoffdurchlaßrate von beispielsweise weniger als 40 ml Sauerstoff pro Quadratmeter in 24 Stunden, wie in dem oben erwähnten US-A- 3 574 642 zum Verpacken von frischem rohen Fleisch beschrieben. Sauerstoffdurchlaßraten von deutlich weniger als 40 können erreicht werden, aber für erfindungsgemäße Zwecke wird eine Folie mit einer Durchlaßrate von weniger als 40 als eine Sperr- oder undurchlässige Folie oder Sperr- oder undurchlässiges Material betrachtet.

durchlässiges Material:

Ein sauerstoff- oder gasdurchlässiges Material ist eines mit einer Sauerstoffdurchlaßrate über etwa 2000 cm³ Sauerstoff pro m² in 24 Stunden. Offensichtlich ist es wünschenswert, eine so hohe Durchlaßrate wie möglich zu haben, wenn es das Ziel ist, Sauerstoff in das Produkt einzubringen, wenn die Sperrfolie abgezogen wird.

optische Schicht:

Wie hier verwendet bezeichnet eine optische Schicht einer Mehrschichtfolie eine Schicht, die eingeschlossen ist, um das Erscheinungsbild einer Folie zu verbessern, so daß ein in die Folie eingepacktes Produkt ein besseres Aussehen hat.

LDPE:

LDPE bezeichnet verzweigtkettiges Polyethylen, das durch ein Hochdruckverfahren hergestellt ist und eine Dichte unter 0,940 g/cm³ und häufiger eine Dichte von 0,915 bis 0,925 aufweist, wobei der Bereich von 0,926 bis 0,939 oft als Bereich mittlerer Dichte bezeichnet wird.
Wenn wir uns nun der Beschreibung der Erfindung zuwenden, wird zuerst bezug genommen auf Figur 1, in der Vakuum-Skinverpackung 1 gezeigt ist. Diese Verpackung umfaßt ein Trägerteil 3, das ein gasundurchlässiges Teil ist, das vorzugsweise aus Polyvinylchloridmaterial als Substratmaterial gebildet ist, welches mit einem Sperrmaterial und einem Heißsiegelmaterial beschichtet ist, oder es kann ein Material wie Polystyrolschaum sein, der auch mit einem Sperrmaterial und einem Heißsiegelmaterial beschichtet ist. Typische Heißsiegelmaterialien sind verzweigtes Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE), Ionomere wie die Surlyn-Marke, die von dupont verkauft wird, und EVA-Copolymere. Das Trägerteil 3 kann flach sein, wie gezeigt, oder es kann in Form eines Tabletts sein.
Das auf dem Trägerteil 3 angeordnete Produkt 4 ist allgemein ein Nahrungsprodukt wie frisches rotes Fleisch. Insbesondere sind die erstklassigen Stücke von Rind, Schwein und Lamm bevorzugte Nahrungsprodukte. Wenn diese Produkte vakuum-skinverpackt oder in einer Atmosphäre in Abwesenheit von Sauerstoff verpackt werden, nimmt das Frischfleisch eine Purpurf arbe an und bleibt so, solange es gekühlt wird und von Kontakt mit Sauerstoff ferngehalten wird. Die leuchtend rote "Blume" wird wieder hergestellt, wenn das Fleisch erneut Kontakt mit Sauerstoff hat.
Die thermoformbare Folie 2, die das Produkt bedeckt und um den Rand des Produkts in einer Weise gesiegelt ist, die die genaue Form des Produktes annimmt und so eine "Haut" wird, ist eine Verbundfolie und ist detaillierter in Figur 4 gezeigt. In Figur 4, die eine schematische Darstellung der Schichten in Folie 2 ist, sind die beiden Folien 6 und 7, die den Verbund 2 bilden, an Grenzfläche 8 verbunden gezeigt. Folie 2 ist vorzugsweise coextrudiert und wie gezeigt sind acht Schichten miteinander coextrudiert. Die beiden Schichten 15 und 16, die die Grenzfläche 8 bilden, sind Materialien, die nicht leicht aneinander haften und eine relativ schwache Bindung bilden. PVDC oder EVOH wird für Schicht 15 verwendet und LLDPE wird vorzugsweise für 16 verwendet. Wenn die Sperr- oder gasundurchlässige Folie eine PVDC-Schicht als Sperrschicht verwendet, muß üblicherweise nur eine Schutzschicht 11 mit einer geeigneten innenliegenden Haftvermittlerschicht zugegeben werden. Das Schutzmaterial kann Nylon, Polyethylen mit hoher Dichte, EVA, Polypropylen oder dergleichen sein. In einigen Fällen mag es notwendig sein, eine Haftvermittlerschicht zu haben, und die Auswahl eines geeigneten Haftstoffs liegt innerhalb des Wissens von Fachleuten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden, um sehr gute Sperreigenschaften zu erreichen, zwei Schichten EVOH verwendet. Die erste Schicht 15 ist die Grenzflächenschicht, wobei sich Schicht 16 und die zweite Schicht 13 von EVOH zwischen zwei Haftvermittler- oder Verbindungsschichten 12 und 14 befinden. Die Haftvermittlerschicht 12 ist an die Schutzschicht 11 geklebt. Da die EVOH-Schicht eine Innenschicht ist, ist sie vor Feuchtigkeitsangriff geschützt und behält ihre niedrige Sauerstoffdurchlässigkeit bei. So wird, selbst wenn Feuchtigkeit die schwache Bindung zwischen den Schichten 15 und 16 an der Grenzfläche 8 während der Lagerung unter feuchten Bedingungen durchdringt und die Sperreigenschaften von Schicht 15 beträchtlich verringert, Schicht 13 geschützt und behält die hervorragenden Sperreigenschaften der Verbundfolie bei.
Die gasdurchlässige Folie 7 umfaßt eine Grenzflächenschicht 16 aus ULDPE. Die Mittel- oder Kernschicht 17 der durchlässigen Folie 7 ist EVA mit 18 bis 28 % VA, oder ein alternatives Material ist VLDPE.
Die spezifisch beste Ausführungsweise der Formfolie zum Vakuum-Skinverpacken und dergleichen, die in durchlässige und undurchlässige Folien trennbar ist, hat als durchlässige Skinfolie oder Schicht 7 eine Konstruktion wie folgt: Siegelschicht (18) Kernschicht (17) optische Schicht: (16) Dicke
wobei:
Siegelschicht = VLDPE von Union Carbide, oder EVA-Copolymer mit 4 bis 12 % VA von duPont
Kernschicht = VLDPE oder EVA-Copolymer mit 18 bis 28 % VA-Gehalt
optische Schicht: ULDPE von Dox, Harze 4002A oder 4002B
Die undurchlässige oder abziehbare Sperrfolie hat den folgenden Aufbau: 40 % LDPE (Verbindung) + 60 % HDPE HDPE (Außenseite) Dicke um Dicke mil
wobei:
EVOH = Ethylen/Vinylalkohol von Evalca
LDPE (Verbindung) = Klebstoff, vorzugsweise Bynel von dupont (Bynel ist ein Warenzeichen)
EVA = EVA-Copolymer mit 18 % VA
HDPE = Polyethylen mit hoher Dichte von USI
Unter Verwendung der besten Folie sind Lagerzeiten im Einzelhandel für T-Bone-Steakstücke zwischen 23 und 28 Tagen erreicht worden, wobei mit einer Einzelschicht EVOH nur eine Lagerzeit von 7 Tagen erreicht werden kann. Es ist auch gefunden worden, daß die Grenzfläche zwischen EVOH/ULDPE zwischen der durchlässigen und der undurchlässigen Folie die leichteste Delaminierung oder das leichteste Abziehen der Sperr- oder undurchlässigen Folie liefert. Zudem liefert der auf LDPE basierende Verbindungs- oder Haftstoff die beste Kombination von Adhäsion an den EVOH-Schichten plus Feuchtigkeitsschutz für das EVOH.
Zur Herstellung der Verbundfolie oder -folienbahn kann ein Coextrusionsverfahren ähnlich dem in US-A-4 287 151 von Esakov et al. am 1. September 1981 beschriebenen Verfahren verwendet werden. Geeignete ringförmige Mehrschichtdüsen müssen natürlich verwendet werden und diese sind im Stand der Technik wohlbekannt.
In einer alternativen Struktur, die weniger Schichten aufweist, besteht die undurchlässige Folie 6 aus drei Schichten, z. B. Schichten 11, 12 und 13, wodurch die Schichten 14 und 15 wegfallen. Schicht 13 ist die Sperrschicht und ist EVA, das 32 bis 44 % Ethylen enthält. Schicht 12 ist eine Mischung aus EVA mit modifiziertem EVA, das modifiziert ist, um spezifisch als Haftstoff zu wirken. Eines der auf EVA basierenden Plexarharze von Chemplex Company ist bevorzugt. Die Schutz- oder Außenschicht ist HDPE. Die durchlässige Folie 7 umfaßt verzweigtes Polyethylen (LDPE) mit niedriger Dichte, die Kernschicht ist EVA mit einem Vinylacetatgehalt von 18 bis 29 % und die Siegelschicht umfaßt EVA mit einem Vinylacetatgehalt von 2 bis 4 %. Gemäß dieser alternativen Ausführungsform ist die Grenzfläche von Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) mit der EVOH-Schicht eine schwache coextrudierte Bindung, die leicht auseinandergezogen werden kann. Auch wenn diese alternative Struktur nicht den gleichen Feuchtigkeitsschutz für die EVOH-Schicht liefert, ist sie dennoch für viele Anwendungen angemessen.
Bei Betrachtung der Figuren 2 und 3 ist Reißstreifen 5 über eine Ecke der Vakuum-Skinverpackung gelegt worden, wie durch die gepunktete Linie in Figur 1 ersichtlich wird, so daß bei Bildung der oberen Folie 2 die Verbundfolie um Produkt 4 herum nicht an der tragenden Folienbahn oder Folie 3 haftet. Dies ermöglicht die Formung eines Reißstreifens wie in Figur 2 ersichtlich, der mit den Fingern gegriffen und bis zu einer in Figur 3 gezeigten Position nach oben bewegt werden kann. In dieser Position ist ersichtlich, daß die durchlässige Folie 7 aufgerissen oder zerrissen ist, statt sich zu lösen oder ihre Bindung mit dem Trägerteil 3 zu delaminieren. Dies hinterläßt den Folienabschnitt 7', der fest an Trägerteil 3 haftet. Dieser Typ von starker Bindung wird zwischen der VLDPE- oder EVA-Oberfläche der Folie 7 mit dem beschichteten PVC des Trägerteils gebildet. Oberflächen wie LDPE, EVA und Ionomere haften stark aneinander und ihre Bindungsfestigkeit ist größer als die innere Kohäsionsfestigkeit der Folie 7.
Ebenfalls ersichtlich in Figur 3 ist der Beginn der Delaminierung der durchlässigen Folie 7 von der undurchlässigen Folie 6. Der bereits abgezogene Teil 6' hat sich von dem gebundenen Abschnitt 7' getrennt, so daß die gesamte undurchlässige Folie 6 von der durchlässigen Folie abgezogen werden kann, was die innere "Haut"verpackung hinterläßt, die Trägerteil 3, die abgezogene durchlässige Folie 7' und Produkt 4 hinterläßt.
Wenn Produkt 4 ein frisches rotes Fleischprodukt ist, wird es innerhalb einer halben Stunde bis einer Stunde seine leuchtend rote Farbe wieder annehmen und ist dann fertig zur Präsentation in einem Ausstellungsraum.

Claims

1. Formfolie für Vakuumverpackungen, die in durchlässige und undurchlässige Folien trennbar ist und eine coextrudierte Mehrschichtverbundfolie umfaßt, die eine gasdurchlässige und eine gasundurchlässige Folie umfaßt, die manuell voneinander delaminiert werden können, wobei

(1) die gasdurchlässige Folie mehrere Schichten aufweist, die

(a) eine heißsiegelbare Polymerschicht und

(b) eine Schicht einschließen, die ein lineares Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von weniger als 0,915 x 10³ kg/m³ (0,915 g/cm³) umfaßt, und

(2) die gasundurchlässige Folie mehrere Schichten umfaßt, die

(a) eine Sperrschicht, die ein hydrolysiertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVOH) oder Vinylidenchloridcopolymer oder -terpolymer (PVDC) umfaßt, wobei sich die Sperrschicht unmittelbar neben und in Kontakt mit dem linearen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (1) (b) befindet, so daß bei Delaminierung die Sperrschicht zur ersten Oberflächenschicht wird, und

(b) eine äußere oder zweite Oberflächenschicht aus Polymermaterial einschließen,

wobei die heißsiegelbare Schicht mit einer Bindefestigkeit von mehr als der Kraft, die erforderlich ist, um die durchlässige Folie von der undurchlässigen Folie zu delaminieren, mit einer Polymeroberfläche versiegelbar ist.

2. Folie nach Anspruch 1, bei der die gasundurchlässige Folie eine EVOH umfassende Sperrschicht umfaßt.

3. Folie nach Anspruch 2, bei der die gasundurchlässige Folie eine erste Oberflächen- oder Sperrschicht, die EVOH umfaßt, und mindestens zwei Innenschichten zwischen den beiden Oberflächenschichten umfaßt, wobei eine der Schichten eine Haftvermittlerschicht und die andere Schicht eine zweite Sperrschicht ist, die EVOH umfaßt, wobei die Haftvermittlerschicht zwischen den beiden EVOH-Schichten angeordnet ist.

4. Folie nach Anspruch 3, die zusätzlich eine zweite Haftvermittlerschicht zusätzlich zu der ersten Haftvermittlerschicht umfaßt, wobei die Haftvermittlerschichten auf jeder Seite der zweiten Sperrschicht angeordnet sind.

5. Folie nach Anspruch 4, bei der die gasundurchlässige Folie eine erste Oberflächen- oder Sperrschicht, die EVOH umfaßt,

(ii) eine zweite oder innere Sperrschicht, die EVOH umfaßt,

(iii) Haftvermittlerschichten auf jeder Seite der zweiten Sperrschicht und

(iv) eine Außen- oder zweite Oberflächenschicht aus Polyethylen mit hoher Dichte umfaßt.

6. Folie nach Anspruch 3, 4 oder 5, bei der die Schicht aus der gasdurchlässigen Folie unmittelbar angrenzend an die gasundurchlässigen Folie ULDPE oder VLDPE umfaßt.

7. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die gasdurchlässige Folie eine Heißsiegelschicht umfaßt, die ein lineares Ethylen/α-Olefincopolymer mit einer Dichte von weniger als 0,915 x 10³ kg/m³ (0,915 g/cm³) oder ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 4 % bis 12 % umfaßt.

8. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die gasundurchlässige Folie eine Dicke von 3,0 bis 3,5 mil (0,076 bis 0,089 mm) und die gasdurchlässige Folie eine Dicke von 1,5 bis 3,0 mil (0,038 bis 0,076 mm) hat.

9. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Haftvermittlerschicht umfaßt, die eine Mischung aus einem auf LDPE basierenden Klebstoff und HDPE umfaßt.

10. Folie nach Anspruch 1, die

(a) eine Versiegelungsschicht mit einer Dicke von etwa 0,20 bis 0,60 mil (0,005 bis 0,015 mm), die ein VLDPE oder Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 4 Gew.% bis 12 Gew.% umfaßt, wobei die Versiegelungsschicht eine Oberflächenschicht ist,

(b) eine Kernschicht mit einer Dicke von etwa 1,75 bis 2,50 mil (0,044 bis 0,064 mm), die ein VLDPE oder Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 18 Gew.% bis 28 Gew.% umfaßt, wobei die Kernschicht neben der Versiegelungsschicht liegt,

(c) eine optische Schicht mit einer Dicke von etwa 0,10 bis 0,20 mil (0,0025 bis 0,0051 mm), die ein ULDPE- Harz umfaßt, wobei die optische Schicht neben der Kernschicht liegt,

(d) eine erste EVOH-Schicht mit einer Dicke von etwa 0,20 mil (0,0051 mm), die neben der optischen Schicht liegt,

(e) eine erste Verbindungsschicht, die eine Mischung aus etwa 40 Gew.% eines auf LDPE basierenden Klebstoffs mit etwa 60 Gew.% HDPE umfaßt, wobei die Verbindungsschicht eine Dicke von ungefähr 20 mil (0,51 mm) hat und neben der ersten EVOH-Schicht liegt,

(f) eine zweite EVOH-Schicht mit einer Dicke von ungefähr 0,20 mil (0,0051 mm), die neben der ersten Verbindungsschicht liegt,

(g) eine zweite Verbindungsschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,20 mil (0,0051 mm), die das gleiche Material wie die erste Verbindungsschicht umfaßt, wobei die zweite Verbindungsschicht neben der zweiten EVOH- Schicht liegt,

(h) eine Schicht, die Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (EVA) mit einem Vinylacetatgehalt von ungefähr 18 Gew.% umfaßt, wobei sich diese Schicht neben der zweiten Verbindungsschicht befindet und ungefähr 1,5 mil (0,038 mm) dick ist, und

(i) eine Schicht umfaßt, die HDPE umfaßt und sich neben der EVA-Schicht befindet, wobei diese Schicht ungefähr 0,20 mil (0,0051 mm) dick ist und eine Außenschicht ist.

11. Vakuumfolienverpackung, bei der die Formfolie eine Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Mehrschichtverbundfolie coextrudiert wird.