DE60032311T2

DE60032311T2 - Beutel mit Polypropylen enthaltender Schutzauflage

Info

Publication number: DE60032311T2
Application number: DE60032311T
Authority: DE
Inventors: Ram Kumar Greenville Ramesh
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: CA2323374C; EP1095765B1; NZ507284A; CA2323374A1; ATE347997T1; AU6252900A; DE60032311D1; EP1095765A3; EP1095765A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Verpacken von Produkten in Beuteln, die aus durchstichfester flexibler Folie hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Patch-Beutel (Flickenbeutel) sowie Verfahren zur Herstellung von Patch-Beuteln.
Hintergrund der Erfindung
Verschiedene Patch-Beutel sind kommerziell zum Verpacken von Frischfleischprodukten mit darin befindlichen Knochen verwendet worden, insbesondere frischen roten Fleischprodukten und anderen Fleischprodukten mit darin befindlichem Knochen, wie ganzen Schweinelenden mit darin befindlichem Knochen, usw. Der Patch (Flicken) verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Folie von herausragenden Knochen durchstochen wird. Der Patch muss gute Beständigkeit gegen Durchstich von Knochen aufweisen. Der Patch sollte optimalerweise auch eine relativ hohe freie Schrumpfung bei einer relativ niedrigen Temperatur zeigen, insbesondere bei Kühltemperaturen.
Obwohl gelehrt worden ist, dass lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen sehr niedriger Dichte und homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere in Patch-Folien verwendet werden, die in einem Patch-Beutel verwendet werden, bleibt die Bereitstellung einer Folie wünschenswert, die verbesserte Beständigkeit gegen Durchstich von Knochen aufweist, insbesondere in Kombination mit einer relativ hohen freien Schrumpfung.
Zusammenfassung der Erfindung
GB 2,329,373 und WO 97/24272 offenbaren einen Patch-Beutel mit einem Patch, der aus Propylencopolymer zusammengesetzt ist.
Die vorliegende Erfindung liefert einen Patch-Beutel, der einen auf einen wärmeschrumpfbaren Beutel befestigten wärmeschrumpfbaren Patch umfasst, wobei der wärmeschrumpfbare Patch eine erste wärmeschrumpfbare Folie umfasst und der wärmeschrumpfbare Beutel eine zweite wärmeschrumpfbare Folie umfasst, wobei die erste wärmeschrumpfbare Folie Propylenhomopolymer umfasst und die erste wärmeschrumpfbare Folie eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von mindestens 5% hat.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Patch, der eine erwünschte Kombination aus hoher freier Schrumpfung in Kombination mit hoher Knochendurchstichfestigkeit hat, insbesondere bei Kühltemperaturen. Es ist gefunden worden, dass eine Patchfolie, die Propylenhomopolymer oder -copolymer umfasst, zur Bereitstellung einer Kombination von hoher Durchstichfestigkeit und hoher gesamter freier Schrumpfung bei 85°C verwendet werden kann. Es ist auch gefunden worden, dass ein Gemisch aus einem höher kristallinen Polymer mit einem Polymer mit niedrigerer Kristallinität, wobei mindestens eines der Polymere Polypropylen umfasst, weitere Vorteile in der Kombination von Durchstichfestigkeit, freier Schrumpfung und leichter Herstellung liefert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Propylenhomopolymer mit einer Dichte von weniger als etwa 0,90 g/cm³ (insbesondere weniger als 0,89, bevorzugter weniger als 0,88).
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Propylenhomopolymer mit einem Schmelzpunkt von weniger als etwa 140°C (insbesondere weniger als 102°C, bevorzugter weniger als 100°C).
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie: (a) ein Propylenhomopolymer mit einer Dichte von weniger als etwa 0,90 g/cm³ und (b) ein Ethylenhomopolymer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch von (a) und (b). Die erste wärmeschrumpfbare Folie umfasst vorzugswei se ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von mehr als etwa 0,915 g/cm³ und (b) ein Ethylenhomopolymer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch von (a) und (b). Vorzugsweise umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von mehr als etwa 0,915 g/cm³.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus einem ersten Polypropylen mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ und einem zweiten Polypropylen mit einer Dichte von mehr als etwa 0,89 g/cm³. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus einem ersten Polypropylen mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ und einem zweiten Polypropylen mit einer Dichte, die größer als die Dichte des ersten Polypropylens ist. Das erste Polypropylen hat vorzugsweise einen Elastizitätsmodul (oder Biegemodul, 1% Sekante mit 0,05 Zoll/mil) kleiner als etwa 2000 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 1500 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 1000 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 800 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 700 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 650 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 600 MPa, bevorzugter kleiner als etwa 550 MPa und bevorzugter kleiner als etwa 500 MPa. Das erste Polypropylen hat vorzugsweise eine Kristallinität kleiner als etwa 50%, insbesondere kleiner als etwa 40%, insbesondere kleiner als etwa 30%, insbesondere kleiner als etwa 25%, insbesondere kleiner als etwa 20%, insbesondere kleiner als etwa 15% und insbesondere kleiner als etwa 10%. Das Polypropylen hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt kleiner als etwa 160°C, insbesondere kleiner als etwa 150°C, insbesondere kleiner als etwa 145°C, insbesondere kleiner als etwa 140°C und bevorzugter kleiner als etwa 135°C. Beispiele für bevorzugtes Polypropylen zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel umfassen ADFLEX^TM Polypropylenharze von Montell Corporation, Harze der Reihe TAFMER^TM P von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., und Polypropylencopoly mere und Polypropylenterpolymer, die von Sumitomo Corporation hergestellt werden.
Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine normalisierte Schlagfestigkeit (gemessen durch Bruchlast) von mindestens 30 Newton/mil (1200 N/mm) (vorzugsweise 40, 50, 60, 70, 80 oder 85 N/mil) (1600, 2000, 2400, 2800, 3200, 3350 N/mm) gemäß ASTM D 3763. Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine instrumentell gemessene Schlagfestigkeit (Bruchlast, gemessen nach ASTM D 3763) von mindestens etwa 200 Newton (N), insbesondere mindestens etwa 250 N, insbesondere mindestens etwa 300 N, insbesondere mindestens etwa 325 N, insbesondere mindestens etwa 350 N, insbesondere mindestens etwa 360 N, insbesondere mindestens etwa 370 N, insbesondere mindestens etwa 380 N, insbesondere mindestens etwa 390 N und bevorzugter mindestens etwa 400 N. Vorzugsweise hat die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Schlagfestigkeit (Bruchenergie, gemessen nach ASTM D 3763) von mindestens etwa 5 Joule (vorzugsweise mindestens etwa 5,5, 6, 6,25, 6,5, 6,75, 7,0 oder 7,5). Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine normalisierte Bruchenergie von mindestens etwa 0,5 Joule/mil (20 J/mm) (vorzugsweise mindestens etwa 0,7, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,35, 1,4, 1,45, oder 1,5 Joule/mil) (28, 35, 39, 43, 47, 51, 53, 55, 57 oder 59 J/mm). Diese Werte sind sowohl für 32°F als auch 73°F (0°C und 23°C) bevorzugt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie eine erste Schicht und eine zweite Schicht, wobei: (A) die erste Schicht Propylenhomopolymer umfasst und (B) die zweite Schicht ein selbstklebendes Polymer umfasst.
Mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymer und Polypropylencopolymer ist in der ersten Folie vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 5% vorhanden, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten wärmeschrumpfbaren Folie (insbesondere mindestens 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 70, 80, 90 Prozent). Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine gesamte freie Schrum pfung bei 85°C von mindestens 35% (insbesondere mindestens 45%), und die zweite wärmeschrumpfbare Folie hat eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von mindestens 35% (insbesondere mindestens 45%). Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat insbesondere eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von etwa 50% bis etwa 120%, insbesondere etwa 50% bis etwa 100% und bevorzugter etwa 50% bis etwa 80%. Die zweite wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von etwa 50% bis etwa 120%, insbesondere etwa 50% bis etwa 100% und bevorzugter etwa 50% bis etwa 80%.
Die erste wärmeschrumpfbare Folie umfasst vorzugsweise ferner bis zu 15 Gew.-% von mindestens einem Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gleitmittel, Füllstoff, Pigment, Farbstoff, Strahlungsstabilisator, Antioxidans, Fluoreszenzadditiv, Antistatikmittel, Elastomer und Viskositätsmodifizierungsmittel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Einschichtfolie. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Mehrschichtfolie. Die zweite wärmeschrumpfbare Folie ist vorzugsweise biaxial orientiert und umfasst eine Außenseitenschutzschicht, eine innere O₂-Barriereschicht und eine Innenseitensiegelschicht; vorzugsweise ist die erste wärmeschrumpfbare Folie auch biaxial orientiert. Obwohl der Patch auf der Innenseitenoberfläche des Beutels oder der Außenseitenoberfläche des Beutels befestigt werden kann, wird der Patch vorzugsweise auf der Außenseitenoberfläche des Beutels befestigt. Der Patch wird vorzugsweise mit Klebstoff an den Beutel geklebt.
Die erste wärmeschrumpfbare Folie umfasst vorzugsweise ein vernetztes Polymernetzwerk.
Obwohl die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Einschichtfolie oder eine Mehrschichtfolie sein kann, hat die erste wärmeschrumpfbare Folie in einer bevorzugten Ausführungsform zwei äußere Schichten und mindestens eine innere Schicht zwischen den äußeren Schichten. Mindestens eine der äußeren Schichten umfasst mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylenhomopolymer und Propylencopolymer, wobei die innere Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer (einschließlich insbesondere Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Ethylen/Methylacrylat-Copolymer und Ethylen/Butylacrylat-Copolymer), homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, heterogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigtem Säure-Copolymer (einschließlich insbesondere Ethylen/Acrylsäure, Ethylen/Methacrylsäure), Ionomer und beliebigen anderen Polymeren umfasst, die bei der gewählten Verarbeitungstemperatur selbstschweißen können. Die erste wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise einen symmetrischen Querschnitt. Die innere Schicht ist vorzugsweise selbstgeschweißt. Die innere Schicht umfasst vorzugsweise Ethylen/Vinylacetat-Copolymer in einer Menge von mindestens 50%, bezogen auf das Gewicht der inneren Schicht, insbesondere mindestens 60%, bevorzugter mindestens 70%, insbesondere mindestens 80%, bevorzugter mindestens 90%, bevorzugter 100%. Vorzugsweise umfasst das Ethylen/Vinylacetat-Copolymer Vinylacetat-Mer in einer Menge von etwa 3 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Ethylen/Vinylacetat-Copolymers, vorzugsweise etwa 15 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise etwa 25 bis 35 Gew.-%.
Die Mehrschichtfolie umfasst vorzugsweise mindestens zwei Schichten, die das Polypropylenhomopolymer und/oder Polypropylencopolymer umfassen. Die Mehrschichtfolie hat vorzugsweise einen symmetrischen Querschnitt. Die beiden Schichten, die das Polypropylenhomopolymer und/oder Polypropylencopolymer umfassen, sind vorzugsweise die äußeren Schichten der ersten wärmeschrumpfbaren Folie. Alternativ umfasst die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Zwischenschicht, die auch Polypropylenhomopolymer und/oder Polypropylencopolymer umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 illustriert eine flachgelegte Ansicht eines Patch-Beutels mit Endsiegelung.
2 illustriert eine Querschnittansicht des Patch-Beutels von 1, genommen durch Schnitt 2-2 desselben.
3 illustriert eine Querschnittansicht einer Mehrschichtfolie zur Verwendung in einem bevorzugten erfindungsgemäßen Patch.
4 illustriert eine Schemaansicht eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel verwendeten Patch-Folie.
5 illustriert eine Querschnittansicht einer Mehrschichtfolie zur Verwendung in einem bevorzugten erfindungsgemäßen Beutel.
6 illustriert eine Schemaansicht eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie von 5.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der Begriff "Beutel" schließt hier Beutel mit L-Siegelung, Beutel mit Seitensiegelung, Beutel mit rückwärtiger Naht und Taschen ein. Ein Beutel mit L-Siegelung hat eine obere Öffnung, eine Bodensiegelung, eine Seitensiegelung entlang eines ersten Seitenrands und einen nahtlosen (d. h. gefalteten, ungesiegelten) zweiten Seitenrand. Ein Seitensiegelbeutel hat eine obere Öffnung, einen nahtlosen unteren Rand, wobei sich an jedem seiner seitlichen Ränder eine Siegelung befindet. Obwohl sich Siegelungen an den seitlichen und/oder unteren Ränder genau an dem Rand selbst befinden können (d. h. Siegelungen eines Typs, der üblicherweise als "Trennnaht" bezeichnet wird), sind die Siegelungen vorzugsweise nach innen (vorzugsweise mehr oder weniger 1/4 bis 1/2 Zoll (6–12 mm)) von den Seitenrändern des Beutels beabstandet und vorzugsweise unter Verwendung einer Heißsiegelvorrichtung vom Impulstyp gefertigt, die einen Stab verwendet, der rasch erwärmt und danach rasch abgekühlt wird. Ein Beutel mit rückwärtiger Naht ist ein Beutel mit einer oberen Öffnung, einer Siegelung entlang der Länge des Beutels, wobei die Beutelfolie entweder flossengesiegelt oder überlappend gesiegelt ist, zwei nahtlosen Seitenrändern und einer Bodensiegelung an dem unteren Rand des Beutels.
Die Bezeichnungen "wärmeschrumpfbar", "Wärmeschrumpfung" beziehen sich auf die Neigung einer Folie, allgemein einer orientierten Folie, bei Wärmezufuhr zu schrumpfen, d. h. zu kontrahieren, wenn sie erwärmt wird, so dass die Größe (Fläche) der Folie abnimmt, wenn die Folie beim Erwärmen nicht festgehalten wird. Die Spannung von wärmeschrumpfbarer Folie nimmt in ähnlicher Weise bei Wärmezufuhr zu, wenn die Folie durch Festhalten am Schrumpfen gehindert wird. In logischer Folge davon bezieht sich die Bezeichnung "wärmekontrahiert" auf wärmeschrumpfbare Folie oder einen Teil davon, die bzw. der Wärme ausgesetzt worden ist, so dass die Folie oder der Teil davon sich in einem wärmegeschrumpften Zustand befindet, d. h. größenvermindert (nicht festgehalten) oder unter erhöhter Spannung (festgehalten). Die wärmeschrumpfbare Folie hat vorzugsweise eine gesamte freie Schrumpfung (d. h. Maschinenrichtung plus Querrichtung) gemessen gemäß ASTM D 2732, von mindestens 5% bei 185°C, insbesondere mindestens 7%, bevorzugter mindestens 10% und besonders bevorzugt mindestens 20%.
Die Bezeichnung "heterogenes Polymer" bezieht sich hier auf Polymerisationsreaktionsprodukte mit relativ weiter Variation des Molekulargewichts und relativ weiter Variation der Zusammensetzungsverteilung, d. h. typische Polymere, die beispielsweise unter Verwendung konventioneller Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt worden sind. Heterogene Copolymere enthalten in der Regel eine relativ weite Vielfalt von Kettenlängen und Comonomerprozentsätzen.
Die Formulierung "homogenes Polymer" bezieht sich hier auf Polymerisationsreaktionsprodukte mit relativ enger Molekulargewichtsverteilung und relativ enger Zusammensetzungsvertei lung. Homogene Polymere sind in verschiedenen Schichten der erfindungsgemäß verwendeten Mehrschichtfolie brauchbar. Homogene Polymere unterscheiden sich strukturell von heterogenen Polymeren dahingehend, dass homogene Polymere eine relativ einheitliche Sequenzierung von Comonomeren innerhalb einer Kette, eine spiegelbildliche Sequenzverteilung in allen Ketten und eine Ähnlichkeit der Länge in allen Ketten zeigen, d. h. eine engere Molekulargewichtsverteilung. Homogene Polymere werden zudem in der Regel unter Verwendung von Metallocen oder anderer Katalyse vom Single-Site-Typ statt der Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt.
Homogene Ethylen/alpha-Olefin-Copolymere können insbesondere durch ein oder mehrere Verfahren gekennzeichnet werden, die Fachleuten bekannt sind, wie Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n), M_z/M_n, Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung (CDBI) und enger Schmelzpunktbereich und Einzelschmelzpunktverhalten. Die Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n), die auch als Polydispersität bekannt ist, kann durch Gelpermeationschromatographie bestimmt werden. Die erfindungsgemäß brauchbaren homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere haben im Allgemeinen ein (M_w/M_n) von weniger als 2,7, vorzugsweise etwa 1,9 bis 2,5, insbesondere etwa 1,9 bis 2,3. Der Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung (CDBI) dieser homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere ist im Allgemeinen größer als etwa 70%. Der CDBI ist definiert als die Gewichtsprozent der Copolymermoleküle mit einem Comonomergehalt innerhalb von 50% (d. h. plus oder minus 50%) des Medianwerts des gesamten molaren Comonomergehalts. Der CDBI von linearem Polyethylen, das kein Comonomer enthält, ist definitionsgemäß 100%. Der Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung (CDBI) wird mit der Technik der Eluierungsfraktionierung mit ansteigender Temperatur (TREF) bestimmt. Die CDBI-Bestimmung unterscheidet eindeutig die homogenen Copolymere (enge Zusammensetzungsverteilung, die sich durch CDBI-Werte allgemein über 70% zeigt) von VLDPEs, die im Handel erhältlich sind und allgemein eine breite Zusammensetzungsverteilung haben, wie sich durch CDBI-Werte von allgemein unter 55% zeigt. Der CDBI eines Copolymers wird leicht aus Daten berechnet, die aus im Stand der Technik bekannten Techniken erhalten werden, wie beispielsweise Eluierungsfraktionierung mit steigender Temperatur, die beispielsweise in Wild et al., J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed., Band 20, Seite 441 (1982) beschrieben ist. Die homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere haben vorzugsweise einen CDBI größer als etwa 70%, d. h. einen CDBI von etwa 70% bis etwa 99%. Im Allgemeinen zeigen die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel auch einen relativ engen Schmelzpunktbereich im Vergleich mit "heterogenen Copolymeren", d. h. Polymeren mit einem CDBI von weniger als 55%. Die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere zeigen vorzugsweise ein im Wesentlichen singuläres Schmelzpunktcharakteristikum mit einem durch Differentialscanningkalorimetrie (DSC) bestimmten Peak-Schmelzpunkt (Tm) von etwa 60°C bis 110°C. Das homogene Copolymer hat vorzugsweise einen DSC-Peak T_m von etwa 80°C bis 100°C. Die Bezeichnung "im Wesentlichen Einzelschmelzpunkt" bedeutet hier, dass mindestens etwa 80 Gew.-% des Materials einem Einzel-T_m-Peak bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60°C bis 110°C entsprechen und praktisch keine wesentliche Fraktion des Materials einen Peakschmelzpunkt über etwa 115°C hat, bestimmt mittels DSC-Analyse. DSC-Messungen wurden auf einem Perkin Elmer System 7 Thermalanalysesystem vorgenommen. Die angegebenen Schmelzinformationen sind zweite Schmelzdaten, d. h. die Probe wird mit einer programmierten Geschwindigkeit von 10°C/Minute auf eine Temperatur unter ihres kritischen Bereichs erwärmt. Die Probe wird dann mit einer programmierten Geschwindigkeit von 10°C/Minute erneut erwärmt (2. Schmelzen). Die Anwesenheit höher schmelzender Peaks ist für die Folieneigenschaften wie Trübung schädlich und kompromittiert die Aussichten auf eine deutliche Verringerung der Siegelungsinitiierungstemperatur der fertigen Folie.
Ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer kann allgemein durch die Copolymerisation von Ethylen und einem oder mehreren beliebigen α-Olefinen hergestellt werden. Das α-Olefin ist vorzugsweise ein C₃- bis C₂₀-α-Monoolefin, insbesondere ein C₄- bis C₁₂-α-Monoolefin, besonders bevorzugt C₄- bis C₈-α-Monoolefin. Besonders bevorzugt umfasst das α-Olefin mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h. 1-Buten, 1-Hexen beziehungsweise 1-Octen. Am meisten bevorzugt umfasst das α-Olefin Octen-1 und/oder ein Gemisch aus Hexen-1 und Buten-1.
Verfahren zur Herstellung und Verwendung homogener Polymere sind in US 5,206,075 , US 5,241,031 und der internationalen PCT-Anmeldung WO 93/03093 offenbart. Weitere Details hinsichtlich der Produktion und Verwendung homogener Ethylen/α-Olefin-Copolymere sind in der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 90/03414 und der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 93/03093 offenbart, wobei beide Exxon Chemical Patents, Inc. als Anmelderin nennen.
Eine weitere Art homogener Ethylen/α-Olefin-Copolymere ist in US 5,272,236 von LAI et al. und US 5,278,272 von LAI et al. offenbart. Jedes dieser Patente offenbart im Wesentlichen lineare, homogene, langkettig verzweigte Ethylen/α-Olefin-Copolymere, die von The Dow Chemical Company produziert und vermarktet werden.
Die Bezeichnung "Ethylen/α-Olefin-Copolymer" und "Ethylen-α-Olefin-Copolymer" bezieht sich hier auf solche Materialien wie lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethylen sehr niedriger und ultraniedriger Dichte (VLDPE und ULDPE) und homogene Polymere wie metallocenkatalysierte Polymere wie EXACT^®-Harze, erhältlich von Exxon Chemical Company, und TAFMER^®-Harze, erhältlich von Mitsui Petrochemical Corporation. Alle diese Materialien schließen im Allgemeinen Copolymere von Ethylen mit einem oder mehreren Comonomeren ausgewählt aus C₄- bis C₁₀-α-Olefinen wie Buten-1 (d. h. 1-Buten), Hexen-1, Octen-1, usw. ein, in denen die Moleküle der Copolymere lange Ketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen oder vernetzten Strukturen umfassen. Diese Molekularstruktur unterscheidet sich von konventionellen Polyethylenen niedriger oder mittlerer Dichte, die höher verzweigt als ihre je weiligen Gegenstücke sind. Die allgemein als LLDPE bekannten heterogenen Ethylen/α-Olefine haben eine Dichte, die üblicherweise im Bereich von etwa 0,91 g/cm³ bis etwa 0,94 g/cm³ liegt. Andere Ethylen/α-Olefin-Copolymere, wie die langkettigen verzweigten homogenen Ethylen/α-Copolymere, erhältlich von Dow Chemical Company, die als AFFINITY^TM-Harze bekannt sind, sind als anderer, erfindungsgemäß brauchbarer Typ von homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymer auch eingeschlossen.
Das Ethylen/α-Olefin-Copolymer umfasst im Allgemeinen ein Copolymer, das aus der Copolymerisation von etwa 80 bis 99 Gew.-% Ethylen und 1 bis 20 Gew.-% α-Olefin resultiert. Das Ethylen/α-Olefin-Copolymer umfasst vorzugsweise ein Copolymer, das aus der Copolymerisation von etwa 85 bis 95 Gew.-% Ethylen und 5 bis 15 Gew.-% α-Olefin resultiert.
Die Bezeichnung "Polyethylen sehr niedriger Dichte" bezieht sich hier auf heterogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere mit einer Dichte von 0,915 g/cm³ und darunter, vorzugsweise etwa 0,88 bis 0,915 g/cm³. Die Bezeichnung "lineares Polyethylen niedriger Dichte" bezieht sich hier auf sowohl heterogene als auch homogene Ethylen/α--Copolymere mit einer Dichte von mindestens 0,915 g/cm³, vorzugsweise 0,916 bis 0,95 g/cm³ und schließt diese ein.
Die Bezeichnungen "innere Schicht" und "Innenschicht" beziehen sich hier auf jegliche Schicht einer Mehrschichtfolie, deren beide Hauptoberflächen direkt an eine andere Schicht der Folie geklebt sind.
Die Bezeichnung "äußere Schicht" bezieht sich hier auf jegliche Folienschicht der Folie, bei der weniger als zwei ihrer Hauptoberflächen direkt an einer anderen Schicht der Folie kleben. Die Bezeichnung schließt Einschicht- und Mehrschichtfolien ein. In Mehrschichtfolien gibt es zwei äußere Schichten, die jeweils eine Hauptoberfläche haben, die an nur einer anderen Schicht der Mehrschichtfolie klebt. In Einschichtfolien gibt es nur eine Schicht, die natürlich eine äußere Schicht ist, da keine ihrer beiden Hauptoberflächen an eine andere Schicht der Folie geklebt ist.
Die Bezeichnung "Innenseitenschicht" bezieht sich hier auf die äußere Schicht einer Mehrschichtfolie, die ein Produkt verpackt, die relativ zu den anderen Schichten in der Mehrschichtfolie dem Produkt am nächsten liegt.
Die Bezeichnung "Außenseitenschicht" bezieht sich hier auf die äußere Schicht einer Mehrschichtfolie, die ein Produkt verpackt, die relativ zu den anderen Schichten in der Mehrschichtfolie von dem Produkt am weitesten entfernt ist. In ähnlicher Weise ist die "Außenseitenoberfläche" eines Beutels die Oberfläche, die von dem in dem Beutel verpackten Produkt wegweist.
Der Begriff "geklebt" schließt Folien ein, die direkt unter Verwendung von Heißsiegelung oder anderen Mitteln aneinander geklebt sind, sowie Folien, die unter Verwendung von Klebstoff, der sich zwischen den beiden Folien befindet, aneinander geklebt sind.
Obwohl die in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel verwendeten Folien Einschichtfolien oder Mehrschichtfolien sein können, umfasst der Patch-Beutel mindestens zwei aneinander laminierte Folien. Der Patch-Beutel ist vorzugsweise aus Folien zusammengesetzt, die zusammen insgesamt 2 bis 20 Schichten, insbesondere 2 bis 12 Schichten und besonders bevorzugt 4 bis 12 Schichten umfassen. Die erfindungsgemäß verwendete(n) Mehrschichtfolie(n) können allgemein jede gewünschte Gesamtdicke haben, solange die Folie die gewünschten Eigenschaften für den speziellen Verpackungsvorgang liefert, in dem die Folie verwendet wird, z. B. Gebrauchsfestigkeit (insbesondere Durchstichfestigkeit), Modul, Siegelfestigkeit, optische Eigenschaften, usw.
1 ist eine Ansicht eines bevorzugten Endsiegelungspatchbeutels 20 im flachgelegten Zustand in flachgelegter Position, wobei dieser Patch-Beutel erfindungsgemäß ist; 2 ist eine Querschnittansicht von Patch-Beutel 20 in Querrich tung, genommen entlang des Schnitts 2-2 von 1. In 1 und 2 zusammen umfasst Patch-Beutel 20 Beutel 22, den ersten Patch 24, den zweiten Patch 26, die obere Öffnung 28 und die Endsiegelung 30.
Jene Teile des Beutels 22, an die Patche 24 und 26 geklebt werden, werden durch Patche 24 und 26 "bedeckt", d. h. geschützt. Die oberen und unteren Endteile 32 beziehungsweise 34 von Beutel 22 werden vorzugsweise nicht durch Patch 24 bedeckt, damit Endsiegelung 26 leichter hergestellt werden kann, die vorzugsweise gefertigt wird, bevor ein Produkt in den Beutel gegeben wird, sowie die obere Siegelung (nicht illustriert), die vorzugsweise gefertigt wird, nachdem ein Produkt in den Beutel gegeben worden ist. Heißsiegelung durch Beutel und Patch 22 und Patch 24 zusammen kann, wenn sie nicht richtig durchgeführt wird, zu Durchbrennen und/oder einer schwächeren Siegelung führen. Hinsichtlich eines speziellen Verfahrens zum Siegeln durch den Patch und den Beutel zusammen siehe USSN 60/042664 im Namen von DePoorter et al. mit dem Titel "PATCH BAG HAVING SEAL THROUGH PATCHES," eingereicht am 4. April 1997.
3 illustriert eine Schemaansicht einer bevorzugten Folie zur Verwendung als Patchfolie in beispielsweise dem in 1 und 2 illustrierten Patch-Beutel. In. 3 hat Mehrschichtfolie 36 äußere Schichten 38 und 40, Zwischenschichten 42 und 44 und Selbstschweißungsschichten 46 und 48.
4 illustriert ein Schema eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie zur Verwendung in dem Patch in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel, z. B. der in 3 illustrierten Patchfolie. In dem in 4 illustrierten Verfahren werden feste Polymerperlen (nicht illustriert) in eine Mehrzahl von Extrudern 52 eingespeist (der Einfachheit halber ist nur ein Extruder dargestellt). Im Inneren der Extruder 52 werden die Polymerperlen transportiert, geschmolzen und entgast, danach wird die resultierende blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 54 transportiert und durch eine Ringdüse extrudiert, was zu Schlauchmaterial 56 führt, das 5 bis 40 mil dick, insbesondere 20 bis 30 mil dick, bevorzugter etwa 25 mil dick ist.
Nach Abkühlen oder Quenchen mit Wasserspray aus dem Kühlring 58 wird Schlauchmaterial 56 mittels Quetschwalzen 60 zusammengefaltet und danach durch Bestrahlungsgewölbe 62 geführt, das von Abschirmung 64 umgeben ist, wo Schlauchmaterial 56 mit Hochenergieelektronen (d. h. ionisierender Strahlung) aus Eisenkerntransformatorbeschleuniger 66 bestrahlt wird. Schlauchmaterial 56 wird auf Rollen 68 durch Bestrahlungsgewölbe 62 geführt. Die Bestrahlung von Schlauchmaterial 56 liegt vorzugsweise auf einem Niveau von etwa 10 Megarad ("MR").
Nach der Bestrahlung wird das bestrahlte Schlauchmaterial 70 über Führungswalze 72 geführt, danach gelangt das bestrahlte Schlauchmaterial 70 in den Heißwasserbadtank 74, der heißes Wasser 76 enthält. Das nun zusammengefaltete bestrahlte Schlauchmaterial 70 wird für eine Verweilzeit von mindestens etwa 5 Sekunden in das heiße Wasser eingetaucht, d. h. für einen Zeitraum, um die Folie auf die gewünschte Temperatur zu bringen, gefolgt von zusätzlichen Heizmitteln (nicht illustriert) einschließlich mehreren Dampfwalzen, um die das bestrahlte Schlauchmaterial 70 teilweise gewickelt wird, und gegebenenfalls Heißluftgebläsen, wodurch die Temperatur des bestrahlten Schlauchmaterials 70 auf eine gewünschte Orientierungstemperatur von etwa 115°C bis 120°C (240°F–250°F) erhöht wird. Ein bevorzugtes Mittel zum Erwärmen von bestrahltem Schlauchmaterial 70 ist ein Infrarotofen (nicht illustriert), in dem es etwa 3 Sekunden Infrarotstrahlung ausgesetzt wird, wobei das Schlauchmaterial bis auf etwa 240–250°F (115 bis 120°C) gebracht wird. Danach wird die bestrahlte Folie 70 durch Quetschwalzen 78 geführt, und Blase 80 wird geblasen, wodurch das bestrahlte Schlauchmaterial 70 in Querrichtung gestreckt wird. Die bestrahlte Folie 70 wird zudem während des Blasens, d. h. Streckens in Querrichtung, zwischen Quetschwalzen 78 und Quetschwalzen 86 gezogen (d. h. in der Längsrichtung), da die Quetschwalzen 86 eine höhere Oberflächenge schwindigkeit als die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 78 haben. Infolge des Streckens in Querrichtung und des Ziehens in Längsrichtung wird bestrahlte, biaxial orientierte, geblasene Schlauchfolie 82 produziert, wobei dieses geblasene Schlauchmaterial vorzugsweise sowohl in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gestreckt als auch in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gezogen worden ist. Das Strecken und Ziehen wird jeweils insbesondere in einem Verhältnis von etwa 1:2 bis 1:4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1:2,25 bis 1:36, insbesondere 1:4 bis 1:16. Während Blase 80 zwischen Quetschwalzen 78 und 86 gehalten wird, wird das aufgeblasene Schlauchmaterial 82 durch Walzen 84 zusammengefaltet und anschließend durch Quetschwalzen 86 und über Führungswalze 88 geführt, danach auf Aufwickelrolle 90 aufgewikkelt. Tänzerrolle 92 gewährleistet ein gutes Aufwickeln.
Die Vorratsfolie, aus der der Beutel gebildet wird, hat vorzugsweise eine Gesamtdicke von etwa 1,5 bis 5 mil (0,04 bis 0,13 mm), insbesondere etwa 2,5 mil (0,06 mm). Die Vorratsfolie, aus der der Beutel gebildet wird, ist vorzugsweise eine Mehrschichtfolie mit 3 bis 7 Schichten, insbesondere 4 Schichten.
5 illustriert eine Querschnittansicht der bevorzugter Mehrschichtfolie 110 zur Verwendung als Schlauchfolienmaterial, aus dem Beutel 22 gebildet wird. Mehrschichtfolie 110 hat eine physikalische Struktur in Form der Schichtenzahl, Schichtdicke und Schichtanordnung und Orientierung in dem Patch-Beutel und eine chemische Zusammensetzung in Form der verschiedenen Polymere, usw., die in jeder der Schichten vorhanden sind, wie in der folgenden Tabelle I beschrieben wird.
Tabelle I
LLDPE Nr. 1 war lineares Polyethylen niedriger Dichte DOWLEX^® 2045, erhalten von Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA. LLDPE Nr. 2 war lineares Polyethylen niedriger Dichte ESCORENE^® LL3003.32, erhalten von Exxon Chemical Company of Baytown, Texas, USA. SSPE Nr. 1 war metallocenkatalysiertes Ethylen/Octen-Copolymer AFFINITY^®, erhalten von The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA. HDPE Nr. 1 war Polyethylen hoher Dichte Fortiflex^® T60-500-119, erhalten von Solvay Polymers, Deer Park, Texas, USA. EVA Nr. 1 war Ethylen/Vinylacetat-Copolymer ESCORENE^® LD318.92 mit einem Schmelzindex von 2,0, einer Dichte von 0,930 g/cm³ und einem Vinylacetat-Mergehalt von 9%, wobei dieses Harz von Exxon Chemical Company erhalten wurde. EBA Nr. 1 war Ethylen/Butylacrylat-Copolymer SP1802, das 18% Butylacrylat enthielt, erhalten von Chevron Chemical Company, Houston, Texas, USA. VDC/MA Nr. 1 war Vinylidenchlorid/Methylacrylat-Copolymer SARAN^® MA-134, erhalten von Dow Chemical Company. Das epoxidierte Sojaöl war epoxidiertes Sojaöl PLAS-CHEK^® 775, erhalten von Bedford Chemical Division of Ferro Corporation, Walton Hills, Ohio, USA. Bu-A/MA/bu-MA-Terpolymer war Butylacrylat/Methylmethacrylat/Butylmethacrylat-Terpolymer METABLEN^® L-1000, erhalten von Elf Atochem North America, Inc., 2000 Market Street, Philadelphia, Pennsylvania 19103, USA.
6 illustriert ein Schema eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der Mehrschichtfolie von 5. In dem in 6 illustrierten Verfahren werden feste Polymerperlen (nicht illustriert) in eine Mehrzahl von Extrudern 120 eingespeist (der Einfachheit halber ist nur ein Extruder dargestellt). Im Inneren der Extruder 120 werden die Polymerperlen transportiert, geschmolzen und entgast, danach wird die resultierende blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 122 transportiert und durch eine Ringdüse extrudiert, was zu Schlauchmaterial 124 führt, das 0,3 bis 0,8 mm (10 bis 30 mil) dick, insbesondere 0,4 bis 0,6 mm (15 bis 25 mil) dick ist.
Nach Abkühlen oder Quenchen mit Wasserspray aus dem Kühlring 126 wird Schlauchmaterial 124 mittels Quetschwalzen 128 zusammengefaltet und danach durch Bestrahlungsgewölbe 130 geführt, das von Abschirmung 132 umgeben ist, wo Schlauchmaterial 124 mit Hochenergieelektronen (d. h. ionisierender Strahlung) aus Eisenkerntransformatorbeschleuniger 134 bestrahlt wird. Schlauchmaterial 124 wird auf Rollen 136 durch Bestrahlungsgewölbe 130 geführt. Schlauchmaterial 124 wird vorzugsweise mit einem Niveau von etwa 4,5 MR bestrahlt.
Nach dem Bestrahlen wird das bestrahlte Schlauchmaterial 138 durch Quetschwalzen 140 geführt, danach wird das Schlauchmaterial 138 etwas aufgeblasen, was zu der gefangenen Blase 142 führt. Bei der gefangenen Blase 142 wird das Schlauchmaterial jedoch nicht erheblich in Längsrichtung gezogen, da die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 144 etwa die gleiche Geschwindigkeit wie die der Quetschwalzen 140 ist. Das bestrahlte Schlauchmaterial 138 wird lediglich genügend aufgeblasen, um ein im Wesentlichen rundes Schlauchmaterial ohne erhebliche Orientierung in Querrichtung, d. h. ohne Strecken, zu liefern.
Das leicht aufgeblasene, bestrahlte Schlauchmaterial 138 wird durch Vakuumkammer 146 geführt und danach durch Beschichtungsdüse 148 transportiert. Die zweite Schlauchfolie 150 wird aus der Beschichtungsdüse 148 schmelzextrudiert und als Beschichtung auf den leicht aufgeblasenen bestrahlten Schlauch 138 aufgebracht, um die zweilagige Schlauchfolie 152 zu bilden. Die zweite Schlauchfolie 150 umfasst vorzugsweise eine O₂-Barriereschicht, die die ionisierende Strahlung nicht pas siert. Weitere Details der oben beschriebenen Beschichtungsstufe sind allgemein wie in US-A-4 278 738 von Brax et al. beschrieben.
Nach der Bestrahlung und Beschichtung wird die zweilagige Schlauchfolie 152 auf Aufwickelrolle 154 aufgewickelt. Danach wird die Aufwickelrolle 154 entfernt und als Abwickelrolle 156 in einer zweiten Stufe des Verfahrens zur Herstellung der letztendlich erwünschten Schlauchfolie aufgestellt. Die zweilagige Schlauchfolie 152 von der Abwickelrolle 156 wird abgewickelt und über Führungswalze 158 geführt, danach wird die zweilagige Schlauchfolie 152 in Heißwasserbadtank 160 geleitet, der Heißwasser 162 enthält. Die nun zusammengefaltete, bestrahlte, beschichtete, schlauchförmige Folie 152 wird in heißem Wasser 162 (mit einer Temperatur von etwa 99°C (210°F)) für eine Verweilzeit von mindestens etwa 5 Sekunden eingetaucht, d. h. für einen Zeitraum, um die Folie auf die gewünschte Temperatur für die biaxiale Orientierung zu bringen. Danach wird die bestrahlte Folie 152 durch Quetschwalzen 164 geführt, und Blase 166 wird geblasen, wodurch die schlauchförmige Folie 152 in Querrichtung gestreckt wird. Während des Blasens, d. h. Streckens in Querrichtung, ziehen Quetschwalzen 168 die Schlauchfolie 152 außerdem in Längsrichtung, da die Quetschwalzen 168 eine höhere Oberflächengeschwindigkeit als die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 164 haben. Infolge des Streckens in Querrichtung und des Ziehens in Längsrichtung wird bestrahlte, beschichtete, biaxial orientierte, geblasene Schlauchfolie 170 produziert, wobei dieses geblasene Schlauchmaterial vorzugsweise sowohl in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gestreckt als auch in einem Verhältnis von etwa 1:1,5 bis 1:6 gezogen worden ist. Das Strecken und Ziehen wird jeweils insbesondere in einem Verhältnis von etwa 1:2 bis 1:4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1:2,25 bis 1:36, insbesondere 1:4 bis 1:16. Während Blase 166 zwischen Quetschwalzen 164 und 168 gehalten wird, wird das aufgeblasene Schlauchmaterial 170 durch Walzen 172 zusammengefaltet und anschließend durch Quetschwalzen 168 und über Führungswalze 174 geführt, danach auf Aufwickelrolle 176 aufgewickelt. Tänzerrolle 178 gewährleistet ein gutes Aufwickeln.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien verwendeten Polymerkomponenten können auch geeignete Mengen anderer Additive enthalten, die solchen Zusammensetzungen normalerweise zugefügt werden. Hierzu gehören Antiblockiermittel (wie Talkum), Gleitmittel (wie Fettsäureamide), Füllstoffe, Pigmente und Farbstoffe, Strahlungsstabilisatoren (einschließlich Antioxidantien), Fluoreszenzadditive (einschließlich eines Materials, das unter Ultraviolettstrahlung fluoresziert), Antistatikmittel, Elastomere, Viskositätsmodifizierungssubstanzen (wie Fluorpolymer-Verarbeitungshilfsmittel) und Additive, die Fachleuten auf dem Sektor der Verpackungsfolien bekannt sind.
Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Patch-Beutels verwendeten Mehrschichtfolien werden vorzugsweise bestrahlt, um Vernetzung zu induzieren, sowie koronabehandelt, um die Oberfläche der Folien aufzurauen, die aneinander geklebt werden sollen. Bei dem Bestrahlungsverfahren wird die Folie einer Behandlung mit energiereicher Strahlung unterworfen, wie Koronaentladung, Plasma, Flammen, Ultraviolettlicht, Röntgenstrahlen, γ-Strahlen, β-Strahlen und Hochenergieelektronenstrahlbehandlung, die Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials induziert. Die Bestrahlung polymerer Folien ist in US 4,064,296 von Bornstein et al. offenbart. Bornstein et al. offenbaren die Verwendung ionisierender Strahlung zum Vernetzen des in der Folie vorhandenen Polymers.
Strahlungsdosen werden hier in Form der Strahlungseinheit "RAD", wobei eine Million RAD, auch als Megarad bekannt, als "MR" bezeichnet wird, oder in Form der Strahlungseinheit kiloGray (kGy) angegeben, wobei 10 kiloGray für 1 MR stehen, wie es Fachleuten bekannt ist. Eine geeignete Strahlendosis mit Hochenergieelektronen liegt im Bereich von etwa 16 bis zu etwa 166 kGy, insbesondere etwa 40 bis 90 kGy und besonders bevorzugt 55 bis 75 kGy. Die Bestrahlung wird vorzugsweise durch einen Elektronenbeschleuniger durchgeführt, und das Dosisniveau wird durch Standarddosimetrieverfahren bestimmt. Es können auch andere Beschleuniger wie ein van der Graaf oder Resonanztransformator verwendet werden. Die Strahlung ist nicht auf Elektronen aus einem Beschleuniger begrenzt, da jede ionisierende Strahlung verwendet werden kann.
Die Bezeichnungen "Koronabehandlung" und "Koronaentladungsbehandlung" beziehen sich hier darauf, dass die Oberflächen von thermoplastischen Materialien, wie Polyolefinen, Koronaentladung ausgesetzt werden, d. h. der Ionisierung von Gas wie Luft in enger Nähe. zu einer Folienoberfläche, wobei die Ionisierung durch eine Hochspannung initiiert wird, die durch eine in der Nähe befindliche Elektrode geleitet wird, und Oxidation und anderen Veränderungen der Folienoberfläche herbeigeführt werden, wie Oberflächenrauheit.
Koronabehandlung von polymeren Materialien ist in US 4,120,716 von BONET, ausgegeben am 17. Oktober 1978 offenbart, die verbesserte Adhäsionscharakteristika der Oberfläche von Polyethylen durch Koronabehandlung offenbart, um die Polyethylenoberfläche zu oxidieren. US 4,879,430 von Hoffman offenbart die Verwendung der Koronaentladung zur Behandlung von Kunststoffbahnen zur Verwendung in kochfähigen Verpackungen für Fleisch, wobei die Koronabehandlung der Innenseitenoberfläche der Bahn die Adhäsion von Fleisch an dem proteinartigen Material erhöht. Obwohl Koronabehandlung eine bevorzugte Behandlung der zur Herstellung des erfindungsgemäßen Patch-Beutels verwendeten Mehrschichtfolien ist, kann auch Plasmabehandlung der Folie verwendet werden.
Das Laminieren des Patches an den Beutel kann nach vielen verschiedenen Verfahren bewirkt werden, einschließlich der Verwendung von Klebstoff, Koronabehandlung oder sogar Heißsiegeln. Klebstoffe sind das bevorzugte Mittel zum Bewirken der Laminierung. Beispiele für geeignete Typen von Klebstoffen schließen thermoplastische Acrylemulsionen, Klebstoffe auf Lösungsmittelbasis und Klebstoffe mit hohem Feststoffgehalt, ultraviolettgehärtete Klebstoffe und mit Elektronenstrahl gehär teten Klebstoff ein, wie Fachleuten bekannt ist. Ein bevorzugter Klebstoff ist eine thermoplastische Acrylemulsion, die als RHOPLEX^® N619 bekannt ist (thermoplastische Acrylemulsion, erhalten von Rohm & Haas Company, Dominion Plaza Suite 545, 17304 Preston Rd., Dallas, Texas 75252, USA, Rohm & Haas haben Hauptquartiere im 7. Stock der Independence Mall West, Philadelphia, Penn. 19105, USA).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Folie (a) eine erste Komponente, die Propylenhomopolymer und/oder Propylencopolymer umfasst, und (b) eine zweite Komponente, die ein Ethylenhomopolymer oder Ethylencopolymer oder ein Propylenhomopolymer oder -copolymer mit einer Dichte umfasst, die größer als die Dichte des Polymers der ersten Komponente ist. Das Polypropylenhomopolymer oder -copolymer der ersten Komponente hat eine Dichte unter etwa 0,905 g/cm³ oder unter etwa 0,902 g/cm³ oder unter etwa 0,90 g/cm³ oder unter etwa 0,895 g/cm³ oder unter etwa 0,890 g/cm³ oder unter etwa 0,885 g/cm³. Das Polypropylenhomopolymer oder -copolymer der ersten Komponente hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt unter etwa 160°C oder unter etwa 150°C oder unter etwa 140°C oder unter etwa 130°C oder unter etwa 120°C oder unter etwa 110°C oder unter etwa 100°C.
Die erste Folie umfasst vorzugsweise die erste Komponente in einer Menge von weniger als etwa 90%, bezogen auf das Gewicht der ersten Folie, oder weniger als etwa 80%, oder weniger als etwa 70%, oder weniger als etwa 60% oder sogar weniger als etwa 50%. In einigen Ausführungsformen ist die erste Komponente in der ersten Folie in einer Menge von weniger als etwa 40% oder 30% oder 20% oder 10% vorhanden, bezogen auf das Gewicht der ersten Folie. Bei der ersten Komponente umfassen bevorzugte Bereiche 2 bis 90%, bezogen auf das Gewicht der ersten Folie, 2 bis 70%, 5 bis 50%, 5 bis 40%, 5 bis 30%, 5 bis 25%, 7 bis 25% und 10 bis 20%, bezogen auf das Gewicht der ersten Komponente.
Die zweite Komponente enthält vorzugsweise Ethylen/α-Olefin, bei dem das α-Olefincomonomer mindestens ein Comonomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₂₀-Olefin, insbesondere C₃-C₂₀-α-Monoolefin, insbesondere C₄-C₁₂-α-Olefin, bevorzugter C₄-C₈-Monoolefin umfasst. Bevorzugt umfasst das α-Olefin mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h. 1-Buten, 1-Hexen beziehungsweise 1-Octen. Bevorzugt umfasst das α-Olefin Octen-1 und/oder ein Gemisch aus Hexen-1 und Buten-1. Die zweite Komponente kann Ethylen/α-Olefin-Copolymer umfassen, das aus zwei oder mehr Comonomeren besteht.
Die zweite Komponente umfasst vorzugsweise ein Ethylencopolymer, das vorzugsweise mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/Acrylsäure-Copolymer und Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer ist. Das Ethylencopolymer umfasst vorzugsweise ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer, das heterogen oder homogen sein kann, vorzugsweise jedoch heterogen ist. Das Ethylen/α-Olefin-Copolymer hat vorzugsweise eine Dichte von etwa 0,88 bis 0,96 g/cm³ oder 0,89 bis 0,94 oder 0,90 bis 0,925 oder 0,91 bis 0,930 oder 0,915 bis 0,930. Das Ethylen/α-Olefin-Copolymer hat vorzugsweise eine Dichte von mindestens etwa 0,90 g/cm³ oder mindestens etwa 0,905 g/cm³ oder mindestens etwa 0,910 g/cm³ oder mindestens etwa 0,912 g/cm³ oder mindestens etwa 0,914 g/cm³ oder mindestens etwa 0,915 g/cm³ oder mindestens etwa 0,917 g/cm³. Wenn die zweite Komponente ein Propylenhomopolymer oder ein Propylencopolymer ist, hat es vorzugsweise eine Dichte von mindestens etwa 0,89 g/cm³ oder mindestens etwa 0,895 g/cm³ oder mindestens etwa 0,90 g/cm³ oder mindestens etwa 0,902 g/cm³. Wenn die zweite Komponente ein Propylenhomopolymer oder ein Propylencopolymer ist, hat das Propylenpolymer oder -copolymer einen Schmelzpunkt von mindestens 120°C, mindestens 130°C, mindestens 140°C oder mindestens 150°C.
Die erste Folie umfasst vorzugsweise die zweite Komponente in einer Menge von mindestens etwa 35%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Folie, insbesondere mindestens 40%, insbesondere mindestens etwa 45%, insbesondere etwa 50%. In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Folie die zweite Komponente in einer Menge von mindestens 55%, sogar mindestens 60%, sogar mindestens 65% und sogar so hoch wie 70%, bezogen auf das Gesamtfoliengewicht. Bevorzugte Bereiche für die Menge der zweiten Komponente in der ersten Folie sind 10 bis 90%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Folie, oder 30 bis 90% oder 50 bis 90% oder 60 bis 85% oder 75 bis 85%.
Die erste Komponente kann in einer inneren Folienschicht oder in einer äußeren Folienschicht vorhanden sein. Die ersten und zweiten Komponenten können in separaten Schichten oder als Gemisch in der selben Schicht vorhanden sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Folie eine erste Schicht, die ein Gemisch aus der ersten Komponente und der zweiten Komponente umfasst, wobei jede eine chemische Zusammensetzung wie oben beschrieben hat. Die erste Schicht umfasst die zweite Komponente vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Schicht, insbesondere mindestens 20%, insbesondere mindestens etwa 30%, insbesondere mindestens etwa 40%, insbesondere mindestens etwa 50%, insbesondere mindestens etwa 60%, insbesondere mindestens etwa 70%, insbesondere mindestens etwa 75%, insbesondere mindestens etwa 80% und bevorzugter mindestens etwa 85%. In einigen Ausführungsformen kann die erste Folie die zweite Komponente in einer Menge umfassen, die mindestens etwa 90% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Schicht, insbesondere mindestens etwa 95%. In dieser gleichen Ausführungsform umfasst die erste Schicht vorzugsweise die erste Komponente in einer Menge von mindestens etwa 2%, bezogen auf das Gewicht der ersten Schicht, insbesondere mindestens etwa 5%, insbesondere mindestens etwa 7%, insbesondere mindestens etwa 10%, insbesondere mindestens etwa 15%, insbesondere mindestens etwa 20% und bevorzugter mindestens etwa 25%. Die erste Folie umfasst eine erste Schicht, die vorzugsweise die erste Komponente in einer Menge vorzugsweise weniger als etwa 90% umfasst, bezogen auf das Gewicht der ersten Schicht, insbesondere weniger als etwa 80%, insbesondere weniger als etwa 70%, insbesondere weniger als etwa 60%, insbesondere weniger als etwa 50%, insbesondere weniger als etwa 40%, insbesondere weniger als etwa 35% und bevorzugter weniger als etwa 30%.
Obwohl die erste Schicht eine äußere Schicht oder eine innere Schicht sein kann, ist sie vorzugsweise nicht die innerste Schicht. Die erste Schicht wie oben beschrieben hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,001 bis etwa 0,2 mm, bevorzugter etwa 0,003 mm bis etwa 0,2 mm, bevorzugter von etwa 0,005 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,007 bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,01 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,015 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,02 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,03 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,04 mm bis etwa 0,12 mm und am meisten bevorzugt von etwa 0,04 mm bis etwa 0,10 mm. Die Dicke der ersten Schicht beträgt im Allgemeinen etwa 1 bis etwa 100%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, insbesondere etwa 5 bis etwa 100%, bevorzugter etwa 10 bis etwa 40%, bevorzugter etwa 20 bis etwa 100% und bevorzugter etwa 25% bis etwa 100%. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die erste Schicht eine Dicke von mindestens etwa 10%, insbesondere mindestens etwa 20%, bevorzugter mindestens etwa 30%, bevorzugter mindestens etwa 40%, bevorzugter mindestens etwa 50%, bevorzugter mindestens etwa 60%, bevorzugter mindestens etwa 70% und bevorzugter mindestens etwa 80%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie.
Die erste Schicht enthält vorzugsweise ein oder mehrere Polymere mit einem Schmelzindex (oder Schmelzfluss) von etwa 0,3 bis etwa 50, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 20, bevorzugter etwa 0,7 bis etwa 10, bevorzugter etwa 1 bis etwa 8 und bevorzugter etwa 1 bis etwa 6 (gemessen gemäß ASTM D1238, auf deren Lehre hier in vollem Umfang Bezug genommen wird). Die erste Komponente umfasst insbesondere ein Polymer mit einem Schmelzindex von weniger als etwa 5, insbesondere weniger als etwa 3, speziell weniger als etwa 2,5, bevorzugter weniger als etwa 2,0, bevorzugter weniger als etwa 1,5, bevorzugter weni ger als etwa 1,3 und bevorzugter weniger als etwa 1,2. In einigen Ausführungsformen ist bevorzugt, dass die erste Komponente Polymer mit einem Schmelzindex von weniger als etwa 1, insbesondere weniger als etwa 0,9 umfasst.
Die zweite Komponente umfasst vorzugsweise ein Polymer mit einem Schmelzindex von weniger als etwa 20, insbesondere weniger als etwa 10, speziell weniger als etwa 5, bevorzugter weniger als etwa 3, bevorzugter weniger als etwa 2, und bevorzugter weniger als etwa 1,5. Es ist auch bevorzugt, dass die zweite Komponente ein Polymer mit einem Schmelzindex von mindestens etwa 0,5, insbesondere mindestens etwa 0,8 umfasst.
Obwohl die erste Folie eine Einschichtfolie sein kann, umfasst die erste Folie vorzugsweise zusätzlich zu der oben beschriebenen ersten Schicht eine zweite Schicht. Diese zweite Schicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol, Polyamid, Polyester und Polyurethan, insbesondere Polyolefin. Die zweite Schicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenhomopolymer, Polyethylencopolymer, Polypropylenhomopolymer, Polypropylencopolymer, Polybutenhomopolymer, Polybutencopolymer. Das Polyolefin kann homogenes Polyolefin oder heterogenes Polyolefin sein. Das Polyolefin schließt vorzugsweise mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigte Säure-Copolymer ein. Die bevorzugten Ethylen/α-Olefin-Copolymere sind wie oben bei der Beschreibung der ersten Schicht beschrieben. Obwohl die zweite Schicht eine innere Schicht oder eine äußere Schicht sein kann, ist die zweite Schicht vorzugsweise eine innere Schicht.
Die zweite Schicht wie oben beschrieben hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,001 bis etwa 0,2 mm, insbesondere etwa 0,003 mm bis etwa 0,2 mm, bevorzugter von etwa 0,005 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,007 bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,01 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,015 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,02 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,03 mm bis etwa 0,15 mm, bevorzugter von etwa 0,04 mm bis etwa 0,12 mm und am meisten bevorzugt von etwa 0,04 mm bis etwa 0,10 mm. Die Dicke der zweiten Schicht beträgt im Allgemeinen etwa 1 bis etwa 95%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, insbesondere etwa 5 bis etwa 95%, bevorzugter etwa 10 bis etwa 95%, bevorzugter etwa 20 bis etwa 95% und bevorzugter etwa 25% bis etwa 95%. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die zweite Schicht eine Dicke von mindestens etwa 10%, insbesondere mindestens etwa 20%, bevorzugter mindestens etwa 30%, bevorzugter mindestens etwa 40%, bevorzugter mindestens etwa 50%, bevorzugter mindestens etwa 60%, bevorzugter mindestens etwa 70%, bevorzugter mindestens etwa 80%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie.
Die zweite Schicht enthält vorzugsweise mindestens ein Polymer mit einem Schmelzindex von etwa 0,3 bis etwa 50, gemessen gemäß ASTM D1238, auf deren Lehre hier in vollem Umfang Bezug genommen wird, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 20, bevorzugter etwa 0,7 bis etwa 10, bevorzugter etwa 1 bis etwa 8 und bevorzugter etwa 1 bis etwa 6.
Gegebenenfalls kann die erste Folie eine dritte Schicht umfassen, wobei die dritte Schicht eine Dicke und Zusammensetzung wie oben in der Beschreibung der zweiten Schicht beschrieben hat.
Gegebenenfalls kann die erste Folie ferner eine vierte Schicht und/oder eine fünfte Schicht umfassen, wobei diese eine Dicke und Zusammensetzung wie oben in der Beschreibung der zweiten Schicht beschrieben haben.
Die erste Folie hat vorzugsweise eine freie Schrumpfung in Querrichtung bei 85°C von mindestens etwa 5%, bevorzugter mindestens etwa 8%, bevorzugter mindestens etwa 10%, bevorzugter mindestens etwa 15%, bevorzugter mindestens etwa 18%, bevorzugter mindestens etwa 20%, bevorzugter mindestens etwa 22%, bevorzugter mindestens etwa 24%, bevorzugter mindestens etwa 26%, bevorzugter mindestens etwa 28%, bevorzugter mindestens etwa 30% und bevorzugter mindestens etwa 32%.
Die erste Folie hat vorzugsweise eine freie Schrumpfung bei 85°C in Längsrichtung von mindestens 5%, bevorzugter mindestens 8%, bevorzugter mindestens 10%, bevorzugter mindestens 12%, bevorzugter mindestens 14%, bevorzugter mindestens etwa 16%, bevorzugter mindestens etwa 18%, bevorzugter mindestens etwa 20%, and bevorzugter mindestens etwa 22%.
Die erste Folie hat vorzugsweise eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C (d. h. L + T bei 85°C) von mindestens 5%, bevorzugter mindestens 10%, bevorzugter mindestens 20%, bevorzugter mindestens 30%, bevorzugter mindestens 40%, bevorzugter mindestens 50%, bevorzugter mindestens 52%, bevorzugter mindestens 54%, bevorzugter mindestens 56%, bevorzugter mindestens 58% und bevorzugter mindestens 60%.
Die erste erfindungsgemäße Folie hat vorzugsweise eine Gesamtdicke von etwa 0,01 bis etwa 0,25 mm, insbesondere von etwa 0,03 bis etwa 0,20 mm, bevorzugter von etwa 0,04 bis etwa 0,18 mm, bevorzugter von etwa 0,06 bis etwa 0,16 mm, bevorzugter von etwa 0,07 bis etwa 0,14 mm, bevorzugter von etwa 0,07 bis etwa 0,13 mm, bevorzugter von etwa 0,07 bis etwa 0,12 mm, bevorzugter von etwa 0,07 bis etwa 0,11 mm und bevorzugter von etwa 0,07 bis etwa 0,10 mm. Die erste Folie hat vorzugsweise eine Dicke von weniger als etwa 0,2 mm, bevorzugter weniger als etwa 0,18 mm, bevorzugter weniger als etwa 0,16 mm, bevorzugter weniger als etwa 0,14 mm, bevorzugter weniger als etwa 0,13 mm und insbesondere weniger als etwa 0,12 mm, und bevorzugter weniger als etwa 0,11 mm. Die erste Folie hat vorzugsweise auch eine Dicke von mindestens etwa 0,01 mm, bevorzugter mindestens etwa 0,03 mm, bevorzugter mindestens etwa 0,04 mm, bevorzugter mindestens etwa 0,06 mm und bevorzugter mindestens etwa 0,07 mm.
Die erste erfindungsgemäße Folie umfasst vorzugsweise insgesamt 1 bis 20 Schichten, insbesondere 1 bis 10 Schichten, bevorzugter 1 bis 8 Schichten, bevorzugter 1 bis 6 Schichten. Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie besteht vorzugsweise aus 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 Schichten. Obwohl benachbarte Schichten gleiche oder ähnliche Zusammensetzungen haben können, haben benachbarte Schichten vorzugsweise unterschiedliche Zusammensetzungen.
Die erste erfindungsgemäße wärmeschrumpfbare Folie kann bestrahlt und/oder koronabehandelt werden. Der Begriff "Bestrahlung" bezieht sich darauf, ein Folienmaterial Strahlung auszusetzen, wie Koronaentladung, Plasma, Flammen, Ultraviolett-, Röntgen-, γ-Strahlung, β-Strahlung und Hochenergieelektronenbehandlung, die jeweils die Oberfläche der Folie verändern und/oder Vernetzung zwischen Molekülen der darin enthaltenen Polymere induzieren können. Die Verwendung von ionisierender Strahlung zum Vernetzen von Polymeren, die in einer Folienstruktur vorliegen, ist in US 4,064,296 (Bornstein et al.) offenbart. Bestrahlung kann ein vernetztes Polymernetzwerk produzieren und das Orientierungsverfahren verstärken, das zur Herstellung der ersten wärmeschrumpfbaren Folie verwendet wird. Zusätzlich kann das Bestrahlungsverfahren die Schlagfestigkeit der ersten wärmeschrumpfbaren Folie verbessern. Es ist auch gefunden worden, dass das Bestrahlungsverfahren für bestimmte bevorzugte erfindungsgemäße Folien die gesamte freie Schrumpfung der ersten Folie verbessern kann, insbesondere in höheren Dosen. Diese Feststellung kann verwendet werden, um eine erste wärmeschrumpfbare Folie zu produzieren, die eine gesamte freie Schrumpfung hat, die näher an derjenigen der zweiten wärmeschrumpfbaren Folie ist, wodurch gute Verträglichkeit zwischen der gesamten freien Schrumpfung der ersten Folie und der zweiten Folie geliefert wird. Diese Verträglichkeit der gesamten freien Schrumpfung kann einen hervorragenden Patch-Beutel liefern, der weniger Durchstiche und andere Leckagen aufweist. Bestrahlung kann auch die Zwischenlagenadhäsion zwischen den verschiedenen Schichten der ersten Folie verbessern, wenn die erste Folie eine Mehrschichtfolie ist.
Während die Bestrahlung von Polyethylen die Schlagfestigkeit einer Polyethylen enthaltenden Folie erhöhen kann, trifft dies auf Polypropylen nicht notwendigerweise zu, weil diese Polymere typischerweise bei Einwirkung von Strahlung Kettenspaltung zeigen. Es ist infolgedessen sogar noch überraschender, dass Polyethylen in den erfindungsgemäßen bestrahlten Folien durch ein bevorzugtes Polypropylen ersetzt werden kann, um zu Folien mit hervorragenden Schlagfestigkeitseigenschaften zu führen.
Strahlungsdosen werden hier in Form der Strahlungseinheit "RAD", wobei eine Million RAD, auch als Megarad bekannt, als "MR" bezeichnet wird, oder in Form der Strahlungseinheit kiloGray (kGy) angegeben, wobei 10 kiloGray für 1 MR stehen, wie es Fachleuten bekannt ist. Um Vernetzen zu ergeben, wird das Polymer einer geeigneten Strahlungsdosis von Hochenergieelektronen ausgesetzt, vorzugsweise unter Verwendung eines Elektronenbeschleunigers, wobei ein Dosisniveau durch Standarddosimetrieverfahren bestimmt wird. Eine geeignete Strahlendosis von Hochenergieelektronen liegt im Bereich von bis zu etwa 13–200 kGy, insbesondere etwa 30–175 kGy und besonders bevorzugt 50–150 kGy. Die Strahlungsdosis ist vorzugsweise mindestens etwa 20 kGy, insbesondere mindestens 40 kGy, bevorzugter mindestens 50 kGy, bevorzugter mindestens 60 kGy, bevorzugter mindestens 70 kGy, bevorzugter mindestens 80 kGy, bevorzugter mindestens 90 kGy, bevorzugter mindestens 100 kGy, bevorzugter mindestens 110 kGy, bevorzugter mindestens 120 kGy und bevorzugter mindestens 125 kGy. Die Strahlungsdosis ist vorzugsweise weniger als 300 kGy und bevorzugter weniger als 200 kGy. Die Bestrahlung wird vorzugsweise durch einen Elektronenbeschleuniger durchgeführt, und das Dosisniveau wird durch Standarddosimetrieverfahren durchgeführt. Es können jedoch auch andere Beschleuniger wie ein van der Graaf oder Resonanztransformator verwendet werden. Die Strahlung ist nicht auf Elektronen aus einem Beschleuniger begrenzt, da jede ionisierende Strahlung verwendet werden kann. Eine bevorzugte Strahlungsmenge hängt von der Folie und ihrer Endanwendung ab.
Verschiedene Kombinationen von Schichten können zur Bildung der ersten wärmeschrumpfbaren erfindungsgemäßen Folie verwendet werden. Nachfolgend werden einige Beispiele für bevorzugte Kombinationen gegeben, wobei Buchstaben zur Bezeichnung von Folienschichten verwendet werden. Obwohl hier nur 1- bis 3-schichtige Ausführungsformen zur Veranschaulichung gezeigt werden, können die erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien auch mehr Schichten einschließen, wie folgt:
"A" steht für ein Polymer, das mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylenhomopolymer und Propylencopolymer umfasst;
"B" steht für ein Polymer, das mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer, Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigter Säure-Copolymer und Ionomer umfasst;
"C" steht für ein Polymer, das mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol, Polyamid, Polyester und Polyurethan umfasst, wie in der Beschreibung der zweiten Schicht beschrieben ist.
"X" steht für eine Schicht, die "A" umfasst;
"Y" steht für eine Schicht, die "B" umfasst;
"Z" steht für eine Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol, Polyamid, Polyester und Polyurethan umfasst, wie in der Beschreibung der zweiten Schicht beschrieben ist.
Die Folie kann eine Einschichtfolie sein, die (a) nur A, (B) ein Gemisch aus A und B oder (3) ein Gemisch aus A und B und C umfasst. Einige bevorzugte Zweischichtfolien sind in der folgenden Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle II
Einige bevorzugte dreischichtige Folien schließen ein: X/Y/X; X/Y/Z; Y/X/Y; Y/X/Z; X/Z/Y; A + B/Z/C; A + C/Z/B und B + C/Z/A. In einer beliebigen dieser Mehrschichtstrukturen kann eine Mehrzahl von Schichten aus denselben oder unterschiedlichen modifizierten Zusammensetzungen gebildet sein und eine oder mehrere Verbindungsschichten zugefügt werden.
Beispiele
In den folgenden Beispielen 1 bis 7 werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
"EVA Nr. 1" war LD 761.36 Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, das Vinylacetat-Mer in einer Menge von etwa 28% enthielt. Dieses Copolymer hatte eine Dichte von etwa 0,95 g/cm³ und wurde von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas, USA, erhalten.
"EVA Nr. 2" war LD 318.92 Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, das Vinylacetat-Mer in einer Menge von etwa 9% enthielt. Dieses Copolymer hatte eine Dichte von etwa 0,93 g/cm³ und wurde von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas, USA, erhalten.
"LLDPE Nr. 1" war DOWLEX^® 2045 lineares Polyethylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,920 g/cm³ und einem Schmel zindex von 1,1, erhalten von Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA.
"LLDPE Nr. 2" war DOWLEX^® 2244 lineares Polyethylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,916 g/cm³ und einem Schmelzindex von 3,3, erhalten von Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA.
"Antiblock Nr. 1" war L-7106-AB Antiblock-Masterbatch (Grundansatz) auf Basis von LDPE, erhalten von Bayshore Industrial, Inc. Dieses Harz hatte eine Dichte von 0,945 g/cm³ und einen Schmelzindex von etwa 4,5.
"PP Nr. 1" war KS-052P Polypropylenharz mit einer Dichte von etwa 0,89 g/cm³ und einem Schmelzindex von etwa 0,9 und wurde von Montell USA Inc. erhalten.
Beispiel 1 – Patchfolie Nr. 1
Ein coextrudierter dreilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte; der Schlauch hatte eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Dicke des Bands ausmachte, eine innere Schicht B, die etwa 70% des Bands ausmachte, und eine Außenseitenschicht C, die etwa 12% der Dicke des Bands ausmachte.
Der dreilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte dreilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Sätzen von Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer dreilagigen Folie in Form eines Schlauchs, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,061 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen sechslagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war, d. h. es führte zu einer "6-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 4,8 mil.
Die folgende Tabelle II zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 1 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle III
Patch-Folie Nr. 1 war aus den obigen sechs Schichten zusammengesetzt. Die beiden mittleren A-Schichten waren mit sich selbst verklebt, d. h. die Innenseitenschicht der Schlauchfolie war selbstgeschweißt. Es wurde bestimmt, dass Folie Nr. 1 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 2 – Patchfolie Nr. 2
Ein coextrudierter dreilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte; der Schlauch hatte eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Dicke des Bands ausmachte, eine innere Schicht B, die etwa 70% des Bands ausmachte, und eine Außenseitenschicht C, die etwa 12% der Dicke des Bands ausmachte.
Der dreilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte dreilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- ("L" oder "M") beziehungsweise Querrichtung ("T") unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Sätzen von Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer dreilagigen Folie in Form eines Schlauchs, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,059 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen sechslagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war, d. h. es führte zu einer "6-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 4,7 mil.
Die unmittelbar folgende Tabelle IV zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten von Patch Nr. 2
Tabelle IV
Patch-Folie Nr. 2 war aus den obigen sechs Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt. Es wurde bestimmt dass Patch-Folie Nr. 2 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 3 – Patchfolie Nr. 3 (Vergleich)
Ein coextrudierter zweilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte, der Schlauch eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Banddicke ausmachte, und eine Außenseitenschicht B aufwies, die etwa 82% der Banddicke ausmachte. Der zweilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte zweilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer zweilagigen Folie in Form eines Schlauches, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,058 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen vierlagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war, d. h. es führte zu einer "4-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 4,6 mil.
Die folgende Tabelle V zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 3 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle V
Patch-Folie Nr. 3 war aus den obigen vier Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt. Es wurde bestimmt, dass Patch-Folie Nr. 3 ei ne freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 4 – Patchfolie Nr. 4 (Vergleich)
Ein coextrudierter zweilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte, der Schlauch eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Banddicke ausmachte, und eine Außenseitenschicht B aufwies, die etwa 82% der Banddicke ausmachte.
Der zweilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte zweilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer zweilagigen Folie in Form eines Schlauchs, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,065 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen vierlagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war, d. h. es führte zu einer "4-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 5,1 mil. Die folgende Tabelle VI zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 4 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle VI
Patch-Folie Nr. 4 war somit aus den obigen vier Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt. Es wurde bestimmt, dass Patch-Folie Nr. 4 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 5 – Patchfolie Nr. 5 (Vergleich)
Ein coextrudierter zweilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte, der Schlauch eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Banddicke ausmachte, und eine Außenseitenschicht B aufwies, die etwa 82% der Banddicke ausmachte.
Der zweilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte zweilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer zweilagigen Folie in Form eines Schlauches, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,057 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen vierlagigen Folie führ te, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war, d. h. es führte zu einer "4-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 4,5 mil. Die folgende Tabelle VII zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 5 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle VII
Patch-Folie Nr. 5 war aus den obigen vier Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt. Es wurde bestimmt, dass Patch-Folie Nr. 5 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 6 – Patchfolie Nr. 6 (Vergleich)
Ein coextrudierter dreilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte; der Schlauch hatte eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Dicke des Bands ausmachte, eine innere Schicht B, die etwa 58% des Bands ausmachte, und eine Außenseitenschicht C, die etwa 24% der Dicke des Bands ausmachte.
Der dreilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte dreilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer dreilagigen Folie in Form eines Schlauchs, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,063 mm.
Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen sechslagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war (d. h. es führte zu einer "6-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 5,0 mil).
Die folgende Tabelle VIII zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 6 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle VIII
Patch-Folie Nr. 6 war aus den obigen sechs Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt. Es wurde bestimmt, dass Patch-Folie Nr. 6 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Beispiel 7 – Patchfolie Nr. 7 (Vergleich)
Ein coextrudierter dreilagiger Schlauch wurde gegossen, wobei der Schlauch eine Dicke von etwa 0,437 mm hatte; der Schlauch hatte eine Innenseitenschicht A, die etwa 18% der Dicke des Bands ausmachte, eine innere Schicht B, die etwa 70% des Bands ausmachte, und eine Außenseitenschicht C, die etwa 12% der Dicke des Bands ausmachte. Der dreilagige Schlauch wurde in einem Wasserbad zu einer festen Phase abgekühlt und dann elektronisch mit einem 500 keV Strahl auf ein Niveau von etwa 97 Kilogray (kGy) vernetzt. Der resultierende vernetzte dreilagige Schlauch wurde mit heißem Wasser auf eine Temperatur von etwa 98°C erwärmt und anschließend orientiert, indem er ungefähr 250 bis 300% in jeder der Maschinen- beziehungsweise Querrichtung unter Verwendung einer gefangenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung führte zu einer dreilagigen Folie in Form eines Schlauchs, als Schlauchmaterial bezeichnet, mit einer Dicke von etwa 0,065 mm. Der resultierende Schlauch aus heißwasserschrumpfbarer flacher schlauchförmiger Folie wurde nach der Orientierung durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wodurch die Innenseitenschicht A nach Zusammenfalten des Schlauchs an sich selbst band und zu einer am Ende vorhandenen sechslagigen Folie führte, wobei die "mittleren" Lagen die an sich selbst gebundene Innenseitenschicht A war (d. h. es führte zu einer "6-lagigen" Patch-Folie mit einer Dicke von etwa 5,1 mil). Die folgende Tabelle IX zeigt die chemische Zusammensetzung und Dicke von jeder der Schichten der Patch-Folie Nr. 7 (in der am Ende vorhandenen Patchfolie):
Tabelle IX
Patch-Folie Nr. 7 war somit aus den obigen sechs Schichten zusammengesetzt. Die mittleren beiden A-Schichten waren mit sich selbst verklebt, d. h. selbstverschweißt. Es wurde bestimmt, dass Folie Nr. 7 eine freie Schrumpfung bei 85°C (gemäß ASTM D 2732) und Schlagfestigkeit wie nachfolgend in Tabelle X beschrieben hatte.
Tabelle X
Die instrumentell gemessene Schlagfestigkeit "A" ist die Schlagfestigkeit (Bruchlast und Bruchenergie) bei 23°C, gemessen mit einem ITR-2000 Schlagtestprüfgerät, erhalten von Radmana Pty. Ltd., Victoria, Australien. Dies ist in Übereinstimmung mit ASTM D 3763, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. Instrumentell gemessene Schlagfestigkeit "B" ist Schlagfestigkeit (Maximallast und Bruchenergie), die mit einem Schlagfestigkeitsprüfgerät DYNATUP^TM Modell 8250 gemessen wur de. Das DYNATUP^TM Modell 8250 Schlagfestigkeitsprüfgerät wurde von General Research Corporation, Santa Barbara, California, USA hergestellt.
Die Daten zeigen, dass die erfindungsgemäßen Folien (d. h. die Folien der Beispiele 1 und 2) eine Schlagfestigkeit haben, die mit der Schlagfestigkeit verschiedener Folien des Standes der Technik vergleichbar oder dieser in vielen Fällen überlegen ist. Die Folien der Beispiele 1 und 2 scheinen zudem eine gegenüber den meisten der Vergleichsbeispiele bei 0°C (was Kühlbedingungen simuliert, die typischerweise in Fleischverpackungseinrichtungen vorkommen) verbesserte Schlagfestigkeit zu haben. Mindestens einige der erfindungsgemäßen Folien zeigen gegenüber den Vergleichsbeispielen bei weniger als 10°C, vorzugsweise –10°C bis 10°C, insbesondere etwa 0 bis 10°C, verbesserte Schlagfestigkeit. Es wird basierend auf diesen Funden nun angenommen, dass Patch-Folien mit guter Wärmeschrumpfbarkeit und Schlagfestigkeit hergestellt werden können, indem die Patchfolie aus einem Propylenhomopolymer oder -copolymer hergestellt wird, insbesondere wenn die erste wärmeschrumpfbare Folie (A) eine erste Komponente, die Polypropylen mit niedriger Kristallinität umfasst, und (B) eine zweite Komponente umfasst, die Polyethylen mit hoher Kristallinität und/oder Polypropylen mit hoher Kristallinität umfasst. Es ist die Kombination der ersten Komponente und der zweiten Komponente, die vermutlich die besonders erwünschten Ergebnisse erzeugt, die mit dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel erhalten werden. Die erste Komponente umfasst vorzugsweise ein Polymer mit relativ niedriger Kristallinität, wie die KS-Polypropylenharze, beispielsweise in den Folien der Beispiele 1 und 2. Das in die Folien der Beispiele 1 und 2 eingebrachte KS-052 Harz verbessert die Schlagfestigkeit der ersten wärmeschrumpfbaren Folie. Die gute Schlagfestigkeit bei 0°C ist vermutlich auch ein Ergebnis der Einbringung von Polypropylen mit niedriger Dichte (d. h. niedrigerer Kristallinität) in der ersten wärmeschrumpfbaren Folie.
Es ist gefunden worden, dass die Anwesenheit von (A) Propylenhomopolymer oder -copolymer mit hoher Kristallinität und/oder Polyethylenhomopolymer oder -copolymer mit relativ hoher Kristallinität in Kombination mit (B) einem Propylenhomopolymer oder -copolymer mit relativ niedriger Kristallinität zur Verwendung in einer wärmeschrumpfbaren Patchfolie vorteilhaft ist, die an eine wärmeschrumpfbare Beutelfolie befestigt ist. Obwohl das Polymer mit hoher Kristallinität verbesserte Steifheit (d. h. erhöhten Modul) und erhöhte Abriebbeständigkeit liefert, ist es schwierig, Folien zu strecken, in denen hochkristalline Polymere überwiegen. Die Polypropylenkomponente mit niedriger Kristallinität liefert verbesserte Dehnung (d. h. sie ist leichter zu strecken, insbesondere bei relativ niedrigen Orientierungstemperaturen im festen Zustand) und liefert größere Durchstichfestigkeit als Polymer mit hoher Kristallinität.
Die Kombination von Polymer mit hoher Kristallinität und Polypropylen mit niedriger Kristallinität kann, was von Bedeutung ist, zusammen mit Vernetzung zur Optimierung der Verbindungskettenkonzentration verwendet werden, wodurch eine verbesserte Kombination von Eigenschaften geliefert wird, wie die Schlagfestigkeit unter Kühlbedingungen.
Obwohl der erfindungsgemäße Beutel im Allgemeinen zum Verpacken von beliebigem Produkt verwendet werden kann, ist der erfindungsgemäße Beutel besonders vorteilhaft zum Verpacken von Nahrungsmittelprodukten, insbesondere Frischfleischprodukten, die Knochen umfassen, speziell geschnittenen Knochenenden, die an oder nahe der Oberfläche des Frischfleischprodukts vorhanden sind.
Das Fleischprodukt umfasst vorzugsweise mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Geflügel, Schwein, Rind, Lamm, Ziege, Ross und Fisch. Insbesondere umfasst das Fleischprodukt mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schinken, Rippenspeer, Frühstücksfleisch, hinterer Rippe, kurzen Lenden, kurzen Rippen, ganzer Pute und Schweinelenden. Besonders bevorzugt umfasst das Fleischprodukt Schinken mit innenliegendem Knochen einschließlich sowohl geräuchertem als auch verarbeitetem Schinken, rohem Schinken mit innenliegendem Knochen, Pute, Hühnchen und Rinderhachse. Rippen sind ein besonders bevorzugtes Schnittstück zum Verpacken in dem erfindungsgemäßen Patch-Beutel.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass Modifikationen und Varianten verwendet werden können, ohne von den Prinzipien und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Patch-Beutel, der einen auf einen wärmeschrumpfbaren Beutel befestigten wärmeschrumpfbaren Patch umfasst, wobei der wärmeschrumpfbare Patch eine erste wärmeschrumpfbare Folie umfasst und der wärmeschrumpfbare Beutel eine zweite wärmeschrumpfbare Folie umfasst, wobei die erste wärmeschrumpfbare Folie Propylenhomopolymer umfasst und die erste wärmeschrumpfbare Folie eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von mindestens 5% hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Propylenhomopolymer mit einer Dichte von weniger als etwa 0,90 g/cm³ umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Propylenhomopolymer mit einem Schmelzpunkt von weniger als etwa 140°C umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus (a) einem Ethylenhomopolymer oder Ethylencopolymer und (b) einem Propylenhomopolymer mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 4, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von mehr als etwa 0,915 g/cm³ umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus (a) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer und (b) einem Propylenhomopolymer mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 6, bei dem das Ethylen/α-Olefin-Copolymer eine Dichte von mehr als etwa 0,915 g/cm³ hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus einem ersten Polypropylen mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ und einem zweiten Polypropylen mit einer Dichte von mehr als etwa 0,89 g/cm³ umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein Gemisch aus einem ersten Polypropylen mit einer Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ und einem zweiten Polypropylen mit einer Dichte umfasst, die größer als die Dichte des ersten Polypropylens ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem das Polypropylen einen Elastizitätsmodul von weniger als etwa 1000 MPa hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Schlagfestigkeit, gemessen durch Bruchlast, von mindestens etwa 200 Newton hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine instrumentell ermittelte Schlagfestigkeit, gemessen durch Bruchenergie, von mindestens etwa 6 Joule hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfasst, wobei: (A) die erste Schicht Propylenhomopolymer umfasst, und (B) die zweite Schicht ein selbstklebendes Polymer umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem das mindestens eine Mitglied in der ersten Folie in einer Menge von mindestens etwa 10% vorhanden ist, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Folie.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von mindestens 35% hat und bei dem die zweite wärmeschrumpfbare Folie eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C von mindestens 35% hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ferner bis zu 15 Gew.-% von mindestens einem Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gleitmittel, Füllstoff, Pigment, Farbstoff, Strahlungsstabilisator, Antioxidans, Fluoreszenzadditiv, Antistatikmittel, Elastomer und Viskositätsmodifizierungsmittel umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Einschichtfolie ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die zweite wärmeschrumpfbare Folie biaxial orientiert ist und eine Außenseitenschutzschicht, eine innere O₂-Barriereschicht und eine Innenseitensiegelschicht umfasst und die erste wärmeschrumpfbare Folie biaxial orientiert ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem der Patch an einer Außenseitenoberfläche des Beutels befestigt ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie ein vernetztes Polymernetzwerk umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie eine Mehrschichtfolie ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 21, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie zwei äußere Schichten und mindestens eine innere Schicht zwischen den äußeren Schichten hat, wobei: mindestens eine der äußeren Schichten Propylenhomopolymer umfasst, und die innere Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer, homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigte Säure-Copolymer und Ionomer umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 22, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie einen symmetrischen Querschnitt hat.
Patch-Beutel nach Anspruch 22, bei dem die innere Schicht selbstgeschweißt ist.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die zweite wärmeschrumpfbare Folie eine O₂-Barriereschicht umfasst, die Vinylidenchloridcopolymer umfasst.
Patch-Beutel nach Anspruch 1, bei dem die erste wärmeschrumpfbare Folie äußere Schichten aufweist, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenhomopolymer, Polyethylencopolymer, Ethy len/ungesättigter Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigte Säure-Copolymer umfassen.