DE60219629T2

DE60219629T2 - Selbstabsorbierendes gassperrendes behältnis zur lebensmittelverpackung und dadurch erhaltene lebensmittelverpackung

Info

Publication number: DE60219629T2
Application number: DE60219629T
Authority: DE
Inventors: Eugenio Longo
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: AU2002331335B2; EP1404589A1; CA2452584C; EP1404589B1; WO2003006337A1; US6983575B2; CA2452584A1; DE60219629D1; ATE359974T1; NZ530437A; US20040163973A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behältnis zur Lebensmittelverpackung, das geeignet ist, Lebensmittelprodukte, die dazu neigen, Flüssigkeiten auszuscheiden, unter Vakuum oder einer veränderten Atmosphäre zu verpacken.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auch auf die Verwendung solcher Behältnisse in Lebensmittelverpackungsverfahren und auf dadurch erhaltene Lebensmittelverpackungen.
Hintergrund der Erfindung
Es ist gängige Praxis, Fleisch, Geflügel und andere Lebensmittelprodukte in Einzelverpackungen anzubieten, die eine tragende Schale mit einer absorbierenden Einlage, die zwischen die obere Oberfläche der Schale und dem Lebensmittelprodukt platziert wird, umfasst, um jegliche Säfte oder Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Blut, die vom Lebensmittelprodukt ausgeschieden werden, zu absorbieren. Um jegliche Migration der Flüssigkeiten von der absorbierenden Einlage zurück zum Lebensmittelprodukt zu verhindern oder aufzuhalten, sind die absorbierenden Einlagen typischerweise in einem feuchtigkeitsundurchlässigen Film eingehüllt, der eine Mehrzahl von Perforationen auf der der Schale zugewandten Oberfläche hat.
Die Verwendung von einer absorbierenden Einlage leidet unter dem großen Nachteil der Arbeitskosten, die mit dem Einsetzen dieser in eine Schale verbunden sind, einschließlich der Kosten einer speziell für diesen Zweck gestalteten Einlegemaschine. Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist die Ästhetik der Einlage, wenn diese mit Flüssigkeiten, insbesondere Blut, getränkt ist. Noch ein weiterer Nachteil kann sich ergeben, wenn die Einlage mit Flüssigkeiten durchtränkt ist, da diese dann dazu neigt, am Lebensmittelprodukt zu haften, und von Hand durch den Konsumenten davon getrennt werden muss, nachdem die Verpackung geöffnet worden ist.
Ein Ansatz, um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, war es, eine Verpackungsschale zur Verfügung zu stellen, die eingebaute Mittel zur Entfernung der Flüssigkeiten hat, die von den Lebensmittelprodukten ausgeschieden werden, ohne dass es einer Verwendung einer gesonderten Einlage bedurfte.
Mehrere Patente und Patentanmeldungen wurden daher veröffentlicht, die Behältnisse zur Verpackung von Lebensmittelprodukten, die Flüssigkeiten ausscheiden, beschreiben, die mit einem Schichtmaterial hergestellt sind, wobei eine absorbierende Schicht oben auf einer Stützschicht oder zwischen einer Stützschicht und einer perforierten Lebensmittelkontaktschicht angeordnet ist. Beispiele von diesen Behältnissen sind in der GB-A-2,322,100 , der WO-A-99/32286 , der EP-A-878,481 , der EP-A-965,426 , der EP-A-642,907 und der WO-A-98/12126 beschrieben.
Allerdings bezieht sich keines dieser Dokumente auf die Möglichkeit, eine selbstabsorbierende Schale (d.h. eine Schale mit eingebauten Mitteln, die in der Lage sind, Flüssigkeiten zu absorbieren) mit Gasbarriere-Eigenschaften zu erhalten.
Andererseits sind Gasbarriere-Eigenschaften für ein Verpakkungsmaterial äußerst wichtig geworden. Durch die Verwendung von Gasbarriere-Verpackungsmaterial ist es tatsächlich möglich, das Lebensmittelprodukt unter einer veränderten Atmosphäre zu verpacken, die speziell dazu entwickelt ist, die Haltbarkeit des verpackten Produkts zu verlängern. Es ist daher zum Beispiel möglich, geeignete Lebensmittelverpackungen, zum Beispiel Fleischverpackungen, in einer zentralen Einheit vorzubereiten und diese dann an Supermärkte und kleine Läden zu verteilen.
Die EP-B-520509 betrifft ein thermogeformtes, selbstabsorbierendes Verpackungselement mit Gasbarriere-Eigenschaften. Was in der EP-A-250509 beschrieben ist, ist ein Behälter, der eine absorbierende Schicht umfasst, die zwischen einer Substratschicht und einer inneren, porösen Lebensmittelkontaktablaufschicht angeordnet ist, wobei Gasbarriere-Eigenschaften durch eine äußerste Schicht von Gasbarriere-Material bereitgestellt werden.
Gemäß der Offenbarung der EP-A-520509 ist es allerdings nicht immer möglich, die beanspruchten Gasbarriere-Eigenschaften zu erhalten. Im Gegenteil, kommt in den meisten Fällen und unabhängig von den Gasbarriere-Eigenschaften der äußeren Gasbarriereschicht und des Gasbarrierefilms, der die Öffnung der Schale schließt, die Atmosphäre innerhalb der gemäß der Offenbarung von EP-A-520509 erhaltenen Verpackung mit der äußeren Atmosphäre in sehr kurzer Zeit ins Gleichgewicht. Wenn tatsächlich eine geschäumte oder eine faserige Schicht bei der Herstellung der Schale verwendet wird, können Gase durch die seitlichen Kanten solch einer geschäumten oder faserigen, gasdurchlässigen Schicht eindringen und sich innerhalb solch einer Schicht durch die Wände des Behälters bewegen und durch die poröse Ablaufschicht passieren.
Insbesondere wenn eine Schaumschicht, wie zum Beispiel eine Polystyrolschaumschicht, als eine tragende Substratschicht verwendet wird, selbst wenn eine äußere Schicht und ein Deckel mit einer sehr kleinen Sauerstofftransmissonsrate (OTR) verwendet werden, kommt die Atmosphäre innerhalb der Verpackung in nur wenigen Stunden mit der äußeren Atmosphäre wieder ins Gleichgewicht. In solch einem Fall ist es fast unerheblich, ob die Heißversiegelung des Deckels mit dem Schalenrand unter herkömmlichen Druckbedingungen oder unter viel höherem Druck durchgeführt wird, da auf jeden Fall die geschäumten Zellen nicht zu solch einem Grad zusammengedrückt werden, dass ein Luftdurchtritt im Bereich der Siegelung ausgeschlossen ist.
Auch wenn eine starre Schicht als die tragende Substratschicht verwendet wird, aber die absorbierende Schicht, wie in EP-A-520509 angegeben, durch eine Ausgestaltung von ausgedehntem und/oder faserigem Material erhalten wird, kann in den meisten Fällen Luft durch die Seitenkanten von solch einer hoch gasdurchlässigen, absorbierenden Schicht passieren und in die Endverpackung eindringen.
Die WO 00/46125 beschreibt eine selbstabsorbierende Lebensmittelverpackungsschale, die einen "Raum" umfasst, der in einer flüssigkeitsdichten Weise gesiegelt ist und durch ein Material befüllt ist, aus dem die Wandstruktur gemacht ist. Der versiegelte Raum wird durch das Zusammenbringen der äußeren Oberfläche und der inneren Oberfläche der Basiswand erhalten. Laut der WO 00/46125 kann dies entweder dadurch erreicht werden, dass die distalen Kanten des Schalenrandes mit Lösungsmittel oder Farbe beschichtet werden, um die inneren und äußeren Oberflächen über die Dicke der Wandstruktur an besagter Umfangskante (und in diesem Fall wären der versiegelte Raum und die Schale gleichbedeutend) oder, dass die innere und die unteren Oberflächen durch eine Ultraschallsiegelung oder durch die Anwendung von Hitze und Druck in einem herkömmlichen Thermoformschritt zusammengebracht werden. In bestimmten Fällen, abhängig vom Typ der verwendeten inneren Decklagen und/oder von der Art und Weise, wie die Schale verdeckelt ist, kann eine Gasbarriere-Verpackung erhalten werden.
Es sind in der WO 00/46125 keine Einzelheiten darüber angegeben, wie das Ultraschallsiegeln oder die Thermoformschritte durchgeführt werden müssen, um ein Versiegeln der äußeren Oberfläche mit der Inneren unter "Verschwinden" der dazwischenliegenden porösen Schicht im Bereich der Versiegelung zu erreichen. Wenn ausreichend hohe Drücke angewendet werden, um die poröse Zwischenschicht aufzubrechen und die Versiegelung von der inneren Oberfläche mit der äußeren zu erlauben, wäre das Risiko, die Struktur im Bereich der Versiegelung aufzubrechen, und damit das Risiko von undichten Stellen wahrscheinlich hoch.
Ebenfalls schwierig bei dem System gemäß der WO 00/46125 wäre es, beständige Ergebnisse unter industriellen Bedingungen zu garantieren. Schließlich wären in Bezug auf das, was als eine bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung einer Gasbarriere-Schale erscheint, wobei die Struktur zwei Gasbarriere-Decklagen umfasst, eine auf der äußeren Oberfläche und eine auf der inneren Oberfläche, die Recyclingfähigkeit der Verpakkung beeinträchtigt und die Kosten des Endprodukts erheblich erhöht.
Daher existiert, obwohl die WO 00/46125 eine Gasbarriere-Verpackung unter Verwendung einer selbstabsorbierenden Barriereschaumschale beschreibt, Raum für eine Verbesserung im Hinblick auf eine Gasbarriere-Verpackung basierend auf einer selbstabsorbierenden Schaumschale.
Die EP 0 849 309 A offenbart ein Behältnis gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Behältnis zur Lebensmittelverpackung zur Verfügung zu stellen, das fähig ist, Flüssigkeiten, die von darauf platzierten Lebensmittelprodukten ausgeschieden werden, zu absorbieren, ohne der Verwendung einer gesonderten Einlage zu bedürfen, und das gleichzeitig garantieren kann, dass die durch die Versiegelung eines Gasbarrierefilms mit dem Behältnisflansch erhaltene Endverpackung Gasbarriere-Eigenschaften haben wird.
Die EP-A-1211193 , veröffentlicht am 5. Juni 2002 und daher Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ, beschreibt eine Schale, die aus einem Plastikmaterial hergestellt ist, das mindestens zwei Schichten umfasst, von denen eine obere Schicht aus Schaummaterial und eine untere Schicht aus einem Gasbarriere-Gemischfilm ist, wobei der Bereich der Schichten, der in Kontakt mit der Flanschkante steht, derart aufgefaltet ist, dass die obere Schicht unterhalb der unteren Schicht angeordnet ist.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Behältnis, das zur Verpackung von Lebensmitteln geeignet ist, mit einem Boden- oder Basisteil, das ein Aufbewahrungsfach oder -zone definiert, und mit einem Flansch, der sich rund um den Umfang der Behältniskontur erstreckt und der eine Fläche für einen Verschlussdeckel, der gesiegelt wird bereitstellt, wobei das Behältnis aus einer Vielfachschicht-Thermoplaststruktur hergestellt ist, umfassend wenigstens

i) eine obere flüssigkeitsabsorbierende Schicht, die ausgestaltet ist, entweder in direktem Kontakt mit dem Lebensmittelprodukt, das in dem Behältnis verpackt werden soll, zu stehen oder getrennt davon durch eine oder mehrere flüssigkeitsdurchlässige Schichten zu sein, die den Durchgang von Flüssigkeiten von der inneren Oberfläche des Behältnisses in die absorbierende Schicht erlauben, und
ii) einen nicht-perforierten Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm,

Die Bezeichnungen "obere" und "untere" betreffen, wie sie hier benutzt werden, relative Positionsangaben der betreffenden Schichten in der gesamten Vielfachschicht-Struktur, wobei "oben" näher am zu verpackenden Produkt bedeutet und "untere" weiter von dem zu verpackenden Lebensmittelprodukt entfernt bedeutet.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken eines Lebensmittelproduktes, das dazu neigt, Flüssigkeiten auszuscheiden, durch Einbringen davon in das Aufbewahrungsfach des Behältnisses gemäß der Erfindung, durch optionales in Vakuum Einbringen des Behältnisses und/oder Gas-Spülen des Behältnisses mit einem geeignet gewählten Gas oder einer Gasmischung, die die Haltbarkeitsdauer des verpackten Produktes verlängern, und durch Verschließen des Behältnisses durch einen Gasbarrieredeckel, der auf die bloßliegende Oberfläche des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms entlang einer geschlossenen Linie in dem Umfangsflansch des Behältnisses gesiegelt wird.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Gasbarriereverpackung für Lebensmittelpunkte gerichtet, die dazu neigen, Flüssigkeiten auszuscheiden, umfassend ein Lebensmittelprodukt, das auf oder in ein Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung eingebracht ist und durch einen Gasbarrieredeckel verschlossen ist, der über dem Lebensmittelprodukt angeordnet ist und auf die bloßliegende Oberfläche des Flüs sigkeits- und Gasbarrierefilms entlang einer geschlossenen Linie in dem Umfangsflansch des Behältnisses gesiegelt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Schnittansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Flanschbereichs eines Behältnisses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist;
5 ist eine Schnittansicht einer durch die Verwendung des Behältnisses von 1 erhaltenen Verpackung der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Schnittansicht einer durch Verwendung des Behältnisses von 3 erhaltenen Verpackung der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Vielfachschicht-Thermoplaststruktur, die für die Herstellung eines Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
8 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Vielfachschicht-Thermoplaststruktur, die zur Herstellung eines Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
9 ist eine Querschnittsansicht noch einer weiteren bevorzugten Vielfachschicht-Thermoplaststruktur, die zur Herstellung eines Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Behältnis gerichtet, das zur Verpackung von Lebensmitteln geeignet ist, mit einem Boden- oder Basisteil, das ein Aufbewahrungsfach oder -zone definiert, und mit einem Flansch, der sich rund um den Umfang der Behältniskontur erstreckt und der eine Fläche für einen Verschlussdeckel, der gesiegelt wird, bereitstellt, wobei das Behältnis aus einer Vielfachschicht-Thermoplaststruktur hergestellt ist, umfassend wenigstens

In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Behältnis die Form einer Schale, umfassend ein Bodenteil und Seitenwände, die einstückig mit dem Boden und untereinander ein Aufbewahrungsfach abgrenzen, und der Flansch sich nach außen von den oberen Kanten der Seitenwände typischerweise in einer Ebene im Wesentlichen parallel zu der des Bodenteils erstreckt. Diese Ausführungsform ist in den 1 und 2 dargestellt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Behältnis ein nahezu flacher Träger, d.h. ein tellerförmiges Behältnis, das zum Beispiel eine rechteckförmige, runde, ovale oder quadratische Oberfläche haben kann, und der Flansch die äußere Kante des flachen Trägers ist. Diese weitere Ausführungsform ist in 3 dargestellt.
In beiden Ausführungsformen ist die Oberfläche, die entlang einer geschlossenen Linie in dem Umfangsflansch bloßliegt, d.h. entlang der geschlossenen Linie, die zur Versiegelung des Deckels mit dem Behältnis zur Verfügung gestellt wird, die Oberfläche des nicht-perforierten Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms. Durch das Versiegeln eines Flüssigkeits- und Gasbarriere-Deckels mit der bloßliegenden Oberfläche des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms des Behältnisses entlang einer geschlossenen Linie in dem Umfangsflansch ist es dann möglich, eine selbstabsorbierende Gasbarriere-Verpackung zu erhalten.
Das Bloßliegen des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms entlang der Versiegelungslinie in dem Behältnis wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise dadurch erreicht, dass ausgehend von einem teller- oder schalenförmigen Schichtmaterial, der sowohl die absorbierende Schicht als auch den Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm enthält, entlang der Versiegelungslinie die obersten Schichten, die absorbierende Schicht und alle flüssigkeitsdurchlässigen Schichten auf dieser eingeschlossen, entfernt werden.
Alternativ kann das allerdings auch dadurch erreicht werden, dass ausgehend von einem teller- oder schalenförmigen Schichtmaterial, der eine absorbierende Schicht, aber nicht den Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm umfasst, der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm auf das geformten Schichtmaterial in der Art und Weise aufgebracht wird, dass der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm entlang des Umfangs über die Flanschkante des teller- oder schalenförmigen Schichtmaterials hinausragt.
Alternativ wäre es weiterhin möglich, die endgültigen Behältnisse dadurch zu erhalten, dass von einer durchgängigen Folienbahn oder von einzelnen Stücken eines flachen Schichtmaterials der gesamten Vielfachschicht-Struktur ausgegangen wird, wobei allerdings die Größe und die Position des Schichtmaterials der oberen Lagen, d.h. jene auf dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm, geeigneterweise festgelegt werden, um direkt das gewünschte Produkt bei der Wareneingangs-Thermoformung bereitzustellen.
Gemäß der meist bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vielfachschicht-Thermoplastfolienbahn des Basisteils des Behältnisses gemäß der Erfindung zusätzlich zu einer flüssigkeitsabsorbierenden Schicht und einem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm auch eine Strukturstützschicht, die vorzugsweise "unterhalb" bezüglich des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms ist, und eine flüssigkeitsdurchlässige Lebensmittelkontaktschicht.
Die flüssigkeitsabsorbierende Schicht kann jede Art von flüssigkeitsabsorbierendem Material aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die flüssigkeitsabsorbierende Schicht aus einem Schaummaterial mit offenen Zellen hergestellt. Eine thermoplastisch geschäumte Folienbahn, bei der die Zellen zumindest in ihrer Mehrheit offen sind, d.h. untereinander in Verbindung stehen, kann tatsächlich, ähnlich einem Schwamm, Flüssigkeiten absorbieren und speichern. Jede Art von Polymer kann dann geschäumt werden, so dass sich eine offene Zellstruktur ergibt, und kann geeigneterweise für diese absorbierende Schicht verwendet werden. Beispiele von solchen geeigneten Polymeren umfassen Polyethylene, entweder Homopolymere oder Copolymere, wie zum Beispiel Ethylen-α-Olefin-Copolymere und Ethylen-Venylacetat-Copolymere, chlorierte Polyethylene, polypropylen-basierte Harze, Polystyrole und Polystyrol-Copolymere, Polyester, wie zum Beispiel Polyethylen-Tereftalat, und ähnliche Polymere. Die Dicke der absorbierenden Schaumschicht mit offenen Zellen umfasst typischerweise Werte zwischen ungefähr 0,1 mm und ungefähr 10 mm, vorzugsweise zwischen ungefähr 1 mm und ungefähr 4 mm. Um die Flüssigkeitsabsorption durch das Schaummaterial mit offenen Zellen zu erhöhen, kann es ratsam sein, die interne Zellenoberfläche oder zumindest dessen bloßliegende Oberfläche mit einem Netzmittel, wie zum Beispiel einem Salz einer Sulphonsäure oder eines schwefelsauren Esters, zu behandeln.
Wenn eine absorbierende Schicht aus einem Schaummaterial mit offenen Zellen verwendet wird, wobei der Anteil der offenen Zellen, die Zellgröße und die Dicke der Schicht selbst geeigneterweise ausgewählt werden, ist es möglich, thermoplastische Folienbahnen mit einem Absorptionsvermögen von 500 bis 1500 ml/m² zu erhalten.
Das Schaummaterial mit offenen Zellen kann als die Lebensmittelkontaktschicht verwendet werden. Allerdings ist in einer bevorzugten Ausführungsform diese absorbierende Schaumschicht mit offenen Zellen eine innere Schicht, und die Vielfachschichtstruktur weist auch eine obere Lebensmittelkontaktschicht auf. Der Zweck dieser Lebensmittelkontaktschicht ist hauptsächlich, dass der Anblick der in der absorbierenden Schicht enthaltenen absorbierten Flüssigkeit vermieden wird, wie zum Beispiel der rötliche Fleischsaft oder der gelbliche Geflügelsaft, und aus diesem Grund ist diese separate Lebensmittelkontaktschicht vorzugsweise undurchsichtig.
Die Verwendung einer separaten Lebensmittelkontaktschicht verbessert auch das thermische Formungsverhalten der Vielfachschicht-Thermoplastfolienbahn in dem Fall, wenn es in eine Schale thermogeformt wird.
Um es den Flüssigkeiten zu ermöglichen, abwärts von der Lebensmittelkontaktoberfläche in die absorbierende Schicht zu gelangen, ist die obere Lebensmittelkontaktschicht mit Perforationen versehen. Vorzugsweise haben die Perforationen einen kleinen Durchmesser, typischerweise kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise kleiner als 1,2 mm und noch bevorzugter kleiner als 1 mm, und sind gleichmäßig auf der Oberfläche der Folienbahn verteilt. Die Anzahl der Perforationen pro m² wird von dem durchschnittlichen Durchmesser der Perforationen abhängen und kann geeigneterweise zwischen 500 und 40000, bevorzugt zwischen 1000 und 10000, liegen. Die Perforationen sind typischerweise in parallelen Reihen angeordnet, die gegeneinander versetzt sein können. Die Perforationen sind normalerweise trichterförmig in das Innere der Folienbahn gerichtet und können einen runden oder leicht ovalen Querschnitt haben, insbesondere in den Bereichen, wo die Folienbahn gedehnt ist, um sie zu einer Schale zu formen. Um weiterhin die Absorptionsfähigkeit der absorbierenden Schicht zu verbessern, erstrecken sich die Perforationen vorzugsweise auch in die absorbierende Schicht.
Die separate Lebensmittelkontaktschicht kann aus jedem Thermoplast-Material sein und die bevorzugten sind jene, die eine gute Verbindung mit der darunterliegenden Schaumschicht mit offenen Zellen bereitstellen. Im Allgemeinen kann das gleiche Harz, das für die Schaumschicht mit offenen Zellen benutzt wird, auch als eine dicke nicht-geschäumte Schicht für die Lebensmittelkontaktschicht verwendet werden. Es wäre weiterhin vorteilhaft, wenn auch diese Schicht versiegelbar mit dem Dekkel wäre, um zu verhindern, dass der absorbierte Saft entlang der Kanten der absorbierenden Schicht durchsickert, wenn das Behältnis vertikal aufgestellt wird. Die Dicke der Lebensmittelkontaktschicht umfasst typischerweise Werte zwischen ungefähr 3 μm und ungefähr 100 μm, vorzugsweise zwischen ungefähr 5 μm und ungefähr 80 μm, noch bevorzugter zwischen ungefähr 8 μm und ungefähr 50 μm.
Alternativ ist die Lebensmittelkontaktschicht nicht perforiert, aber aus einem porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Material. Beispiele von porösen Materialien, die durchlässig für Flüssigkeiten sein können, sind bestimmte nicht gewebte Filme oder bestimmte hohlraumenthaltende Filme, wobei das Muster von Hohlräumen in der Polymermatrix den Durchgang von Flüssigkeiten durch Kapillarkräfte erlaubt. Typischerweise sind diese flüssigkeitsdurchlässigen Filme aus Polyolefin-Harzen gemacht. Insbesondere kommerziell erhältliche nicht gewebte Polyethylen-Filme oder hohlraumenthaltende PolypropylenFilme können geeigneterweise als Lebensmittelkontaktschicht verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird die absorbierende Schicht Partikel aus super-absorbierendem Polymer (SAP) umfassen, wobei die Bezeichnung "SAP" sich auf jedes dem Fachmann bekannte wasserquellfähige Homo- oder Copolymer bezieht, das ein Vielfaches seines Gewichts an wasserförmiger Flüssigkeit absorbieren und halten kann. Typischerweise besitzen diese wasserquellfähigen Polymere eine Struktur, bei der ein wasserlösliches Polymer durch ein bestimmtes Verfahren unlöslich gemacht wurde, typischerweise mittels wohlbekannter multifunktionaler Vernetzungsmittel, die während oder nach der Polyme risation verwendet werden, oder durch Strahlungsvernetzung oder durch thermische Behandlungen. Beispiel von wasserquellfähigen Polymeren, die sich dafür eignen, in der absorbierenden Schicht des vorliegenden Schichtmaterials verwendet zu werden, umfassen: Poly(Acrylsäure)-Salze, Poly(Acrylat)-Salze, Poly(Vinylalkohol-Acrylsäure)-Salze, Poly(Isobutylen-Malein-Säure)-Salze, poly(ether)-basierte nicht-ionische Polymere, Natriumcarboxymethyl-Zellulose, Poly(Vinylpyrrolidon), acrylnitrilgepropfte Stärke, acrylsäuregepropfte Stärke, und ähnliche Polymere.
Super-absorbierende Polymere, die sich für Lebensmittelverpakkungen eignen, gehören zur Klasse der Poly(Acrylsäuren) und Poly(Acrylate), die beispielsweise bei Dow und Chemdal kommerziell erhältlich sind.
Eine weitere Klasse von SAP, die sich insbesondere für Lebensmittelverpackungsanwendungen eignet, ist jene der vernetzten Poly(Vinylpyrrolidone), wie zum Beispiel jene, die kommerziell bei BASF (Kollidon^®) erhältlich sind.
SAP werden im Allgemeinen in Form von aus Partikeln bestehendem Material zur Verfügung gestellt, typischerweise in Form von feinkörnigen Pudern. Für die Verwendung bei der Herstellung der absorbierenden Schicht der Folienbahn gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese vorzugsweise in einer Polymermatrix eingebettet oder mit einem polymerischen Bindemittel verbunden, um entweder das Extrudieren dieser in einer Filmschicht oder dessen Verteilung auf einem Thermoplast-Substrat durch ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Beschichtungsverfahren oder durch Besprühen zu erlauben.
Die gesamte Menge von SAP, die in der absorbierenden Schicht enthalten sein wird, wird von der Art des verpackten Lebens mittelprodukts und von der Absorptionsfähigkeit des jeweils verwendeten SAP abhängen.
Typischerweise ist die maximal nötige Absorptionsfähigkeit für Lebensmittelverpackungen ungefähr 1500 ml/m².
Wenn ein SAP für die flüssigkeitsabsorbierende Schicht verwendet wird, ist diese Schicht eine innere Schicht, und eine separate Lebensmittelkontaktschicht ist notwendigerweise vorhanden, um jegliches aktives Herausziehen von Flüssigkeit aus dem Lebensmittelprodukt zu verhindern, was auftreten kann, wenn das Lebensmittelprodukt in direktem Kontakt mit dem Absorptionsmittel steht. Durch geeignetes Kombinieren der Dimensionen der Löcher in der Lebensmittelkontaktschicht mit der Dicke dieser Schicht – abhängig vom Gewicht und der Festigkeit des Lebensmittelprodukts – ist es möglich, jeglichen direkten Kontakt zwischen dem Lebensmittelprodukt und der absorbierenden Schicht zu verhindern, selbst bei Verbindungen zwischen den Löchern, und durch geeignete Auswahl sowohl der Anzahl der Löcher als auch der mehr oder weniger hydrophoben Natur des für diese Schicht verwendeten Harzes ist es möglich, eine Absorptionsfähigkeit für all jene Flüssigkeiten, die spontan durch das verpackte Lebensmittelprodukt erzeugt werden, zu erreichen, ohne das Lebensmittelprodukt unerwünscht auszutrocknen.
Bei Benutzung eines SAP für die flüssigkeitsabsorbierende Schicht kann es wünschenswert sein, in bestimmte Fällen eine zusätzliche Schicht, eine "Verteilungs"-Schicht, in der Struktur zu haben, die zwischen die flüssikeitsabsorbierende Schicht und die Lebensmittelkontaktschicht angeordnet wird. Solch eine Verteilungsschicht kann nützlich sein, um die Effizienz der absorbierenden Schicht durch eine bessere Verteilung der Flüssigkeiten darin zu erhöhen. Diese optionale Verteilungsschicht kann eine Absorptionskapazität haben, aber dies ist kein notwendiges Merkmal. Sie kann durch einen chemischen oder physikalischen Mechanismus Flüssigkeiten verteilen, die aus der Lebensmittelkontaktschicht tropfen. Im ersten Fall, wird diese Schicht ein polares hydrophiles Polymer umfassen, wie zum Beispiel eine Poly(Acrylsäure), ein Poly(Acrylat), oder ein anderes ähnliches Polymer, das vorzugsweise auch aktive Oberflächenmittel enthält. Im letzteren Fall wird die Verteilung von Flüssigkeiten dadurch erreicht, dass eine faserige oder leicht geschäumte Schicht mit offenen Zellen aus einem tiefschmelzenden Polymer oder eine Schicht, bei der das faserige Material in einer Polymermatrix eingebettet ist, die optional leicht geschäumt sein kann, verwendet wird.
Prinzipiell kann jedes alternative flüssigkeitsabsorbierende Material für die flüssigkeitsabsorbierende Schicht in dem Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei die zuvor aufgelisteten Materialien nur bevorzugte Ausführungsformen dieser darstellen.
Die Vielfachschicht-Thermoplaststruktur des Behältnisses der vorliegenden Erfindung umfasst auch einen Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm.
In der endgültigen Verpackung wird der Thermoplastfilm weiter vom Lebensmittelprodukt entfernt sein als die flüssigkeitsabsorbierende Schicht. Während in einer bevorzugten Ausführungsform dieser Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm benachbart zur flüssigkeitsabsorbierenden Schicht ist, können in manchen Fällen eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen die flüssigkeitsabsorbierende Schicht und dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm eingeführt werden.
Der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm kann sogar ein Einzelschichtfilm eines Gasbarriereharzes sein, aber vorzugsweise ist es ein Vielfachschichtenfilm, wobei mindestens eine Schicht Gasbarriere-Eigenschaften hat.
Beispiele von Gasbarriere-Polymeren, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist und die geeigneterweise für die Gasbarriereschicht verwendet werden können, sind EVOH, PVDC und Polyamide.
Wie hier benutzt, umfasst die Bezeichnung EVOH verseifte oder hydrolysierte Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und betrifft Vinylalkohol-Copolymere, die einen Ethylen-Comonomer-Gehalt von vorzugsweise etwa 28 bis etwa 48 Mol-% aufweisen, bevorzugter von etwa 32 bis 44 Mol-% Ethylen und noch bevorzugter von etwa 36 bis 42 Mol-% Ethylen, und einen Verseifungsgrad von mindestens 85%, vorzugsweise von mindestens 90%.
Die Bezeichnung PVDC betrifft ein Vinylidenchlorid-Copolymer, wobei ein Hauptanteil des Copolymers Vinylidenchlorid umfasst und ein geringerer Anteil des Copolymers eine oder mehrere damit copolymerisierbare ungesättigte Monomere umfasst, typischerweise Vinylchlorid und Alkylacrylate oder Methacrylate (zum Beispiel Methylacrylat oder Methacrylat) oder eine Mischung dieser in verschiedenen Anteilen. Allgemein umfassen diese PVCD Weichmacher und/oder Stabilisatoren, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
Mit der Bezeichnung Polyamid ist beabsichtigt, damit sowohl Polyamide und Co- oder Terpolyamide zu bezeichnen. Insbesondere umfasst diese Bezeichnung aliphatische Polyamide oder Copolyamide aromatische Polyamide oder Copolyamide und teilweise aromatische Polyamide oder Copolyamide, Modifikationen dieser und Mischungen dieser.
Als Gasbarrierematerial können geeigneterweise auch Mischungen von EVOH mit Polyamiden verwendet werden.
Das Gasbarrierematerial kann auch aus einem quarzbeschichteten Film bestehen oder jedenfalls aus einem Film aus Thermoplastmaterial mit einer dünnen Schicht aus anorganischen Metalloxiden (typischerweise Siliziumoxid oder Aluminiumoxid) die dafür bekannt sind, Barriere-Eigenschaften bei kritischen Verpackungsanwendungen bereitzustellen.
Allerdings wird vorzugsweise die Barriereschicht ein Thermoplastpolymer umfassen, das aus der Gruppe bestehend aus PVDC, EVOH und Polyamiden ausgewählt ist. In noch bevorzugter Weise umfasst die Barriereschicht PVDC oder EVOH.
Die Dicke der Gasbarriereschicht wird festgelegt, um eine Vielfachschichten-Folienbahn mit einer Sauerstofftransmissonsrate (OTR) (bestimmt anhand des in ASTM D-3985 beschriebenen Verfahrens und unter Verwendung eines OX-TRAN Instruments von Mocon) von weniger als 10, vorzugsweise weniger als 5 cm³/(m²·d·atm) gemessen bei 23°C und 0% relativer Luftfeuchtigkeit, bereitzustellen.
Wenn typischerweise PVDC oder EVOH als die Gasbarrierematerialien verwendet werden, wird dies durch 3 bis 4 μm dicke Barriereschichten erreicht. Dickere Schichten können verwendet werden, wenn es gewünscht oder wenn eine niedrigere OTR benötigt wird, während dünnere Schichten verwendet werden können, wenn zum Beispiel ein Polymer mit besseren Barriere-Eigenschaften verwendet wird.
Vorzugsweise ist der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm ein Vielfachschichtfilm mit zusätzlich zur Gasbarriereschicht mindestens einer heißsiegelbaren Schicht, weil die Oberfläche des Gasbarrierefilms, die in dem Flansch des Behältnisses gemäß der Erfindung bloßliegt, vorzugsweise heißsiegelbar sein sollte, um eine hermetische Versiegelung mit dem Verschlussdeckel durch einen konventionellen Heißsiegelschritt zu ergeben. Die se heißsiegelbare Schicht kann jedes Thermoplastmaterial umfassen, das mit der Siegelschicht des Barrieredeckels, der die Verpackung verschließt, heißversiegelt werden kann. Das bevorzugte Material wird daher abhängig sein von dem Material, das für die Heißsiegelschicht des Verschlussdeckels verwendet wird. Im Allgemeinen wird das heißsiegelbare Thermoplastmaterial ausgewählt unter den Polyolefinen, wie zum Beispiel Polyehtylen-Homo- oder Copolymeren, Propylencopolymeren usw., den Styrohomo- oder Copolymeren, wie zum Beispiel Polystyrolen, Styrobutadien-Styrolblock-Terpolymeren (SBS), Styroethylen/Butanstyrolblock-Terpolymeren (SEES), und Styroisopren-Styrolblock-Terpolymeren (SIS), und den hydrierten Derivaten dieser, und den Polyesterhomo- und Copolymeren, wie zum Beispiel Polyehtylen-Terephtalat-Homopolymeren (PET), Polyethylen-Terphthalat-Copolymeren, zum Beispiel PETG, einem glycolmodifizierten Polyethylen-Terephthalat, Polyethylen-Naphtalat-Homopolymer (PEN), und Polyethylen-Naphtalat-Copolymeren.
Wie hier verwendet, beziehen sich Ethylen- und Propylen-Copolymere auf die Co- oder Terpolymere, die einen Hauptanteil von Ethylen, beziehungsweise Propylen, und einen minderen Anteil von einem oder mehreren anderen Olefinen und/oder ein nicht olefinisches Comonomer enthalten, das damit copolymerisierbar ist.
Typische Beispiele von für die heißsiegelbare Schicht geeigneten Materialien sind Polyolefine, vorzugsweise Ethylen-Homopolymere, homogene und heterogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ionomere usw., sowie Mischungen dieser Polymere in jeglichen Anteilen, und Styropolymere, vorzugsweise SBS, das optional mit Polystyrol vermischt ist.
Geeignete Mischungen können auch abziehbare Mischungen umfassen, um das Behältnis mit dem Merkmal auszustatten, es leicht öffnen zu können.
Die Dicke der heißsiegelbaren Schicht wird typischerweise zwischen etwa 2 μm und 100 μm, vorzugsweise zwischen etwa 6 μm und etwa 80 μm, noch bevorzugter zwischen etwa 10 μm und etwa 50 μm, liegen.
Zusätzliche Schichten, wie zum Beispiel Bindeschichten, um die Gasbarriereschicht besser mit den benachbarten Schichten zu verkleben, können im Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm vorliegen und liegen vorzugsweise insbesondere in Abhängigkeit des speziellen Harzes, das als Gasbarriereschicht benutzt wird, und von der möglichen Anwesenheit einer separaten Stützschicht vor.
Geeignete Klebeschichten werden Thermoplast-Polymere, wie zum Beispiel Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit hohem Vinylacetatgehalt (zum Beispiel 18–28 Gew.-% oder sogar mehr), Ethylen(Meth)Acrylsäure-Copolymere, Ethylen-Homopolymere oder- Copolymere, die mit Anhydrit- oder Carbonsäure-Funktionalitäten verändert sind, Styrol-Butadien-Copolymere, die optional mit Anhydrit- oder carboxylischen Funktionalitäten verändert sind, und ähnliche bekannte Harze umfassen.
Die Vielfachschicht-Thermoplaststruktur gemäß der Erfindung muss eine ausreichende Festigkeit haben, um für eine strukturelle Intaktheit und Abstützung des Lebensmittelprodukts ohne übermäßige Verformung des Behältnisses zu sorgen, und dies kann dadurch erreicht werden, dass entweder ein Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm von ausreichender Dicke verwendet wird, zum Beispiel mehr als ca. 100 um, der im Allgemeinen durch Hinzufügen von einer oder zwei Füllschichten zum Thermoplastfilm erhalten wird, oder dass in einer bevorzugten Ausführungsform eine separate Stützschicht bereitgestellt wird.
In solch einem Fall kann die separate Stützschicht aus einer Einzelschicht oder aus einer Vielfachschichtstruktur hergestellt sein. Sie kann aus jedem geeigneten Thermoplastmaterial hergestellt werden, wie zum Beispiel Polystyrol-Polymeren, Polypropylen-Polymeren, Polyestern, zum Beispiel Polyethylen-Terephthalaten, Polyethylenen, PVC, und ähnlichen Polymeren und kann entweder geschäumt oder fest sein. Im Falle einer Vielfachschichtstruktur kann ein Teil davon geschäumt sein und ein Teil kann gegossen sein.
Diese Strukturstützschicht wäre vorzugsweise gemäß der vorliegenden Erfindung weiter entfernt von dem in dem endgültigen Behältnis verpackten Lebensmittelprodukt angeordnet als der Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm, und in einer am meisten bevorzugten Ausführungsform wird eine Oberfläche dieser die äußere beschädigungssichere Oberfläche des endgültigen Behältnisses sein.
Wenn die Strukturstützschicht "unterhalb" des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms ist, wird der Flansch des Behälters, insbesondere des schalenförmigen Behälters, die nötige Festigkeit für die Schale haben, um in jeder Art von Verpackungsmaschine verwendet zu werden, einschließlich solcher, bei denen die Schale von der Trägerplatte einer Verdeckelungsmaschine gehalten wird und der Boden der Schale nicht abgestützt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strukturstützschicht eine Einzelschicht, die aus einem geschäumten Polymer gemacht ist. Gemäß einem am meisten bevorzugten Aspekt dieser Ausführungsform ist die Strukturstützschicht aus geschäumten Polystyrol.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Strukturstützschicht eine Einzelschicht aus einem festen, gegossenen Polymer. Gemäß einem am meisten bevorzugten Aspekt dieser Ausführungsform ist die Strukturstützschicht aus gegossenem PolyPropylen, Polyester, hochdichtem Polyethylen, Polystyrol, hochschlagzähem Polystyrol oder PVC ausgewählt.
Die Dicke der separaten Strukturstützschicht liegt typischerweise zwischen ca. 0,1 und 7 mm, hauptsächlich abhängig davon, ob sie aus einem geschäumten oder gegossenem Material ist. Strukturstützschichten, die aus einem festen, gegossenen Material gemacht sind, sind vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 mm dick, während Strukturstützschichten aus einem geschäumten Material vorzugsweise zwischen und 1 und 7 mm dick sind.
Dickere Lagen können allerdings verwendet werden, wenn eine ausreichende Steifigkeit benötigt wird, vorausgesetzt, dass die endgültige Vielfachschicht-Folienbahn noch in ein Behältnis der gewünschten Form geformt werden kann.
Wie zuvor darauf hingewiesen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm benachbart zu der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht. In manchen Fällen allerdings können eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der flüssigkeitsabsorbierende Schicht und dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm vorgesehen sein. In diesem Fall kann(können) die zusätzlichen) Zwischenschicht(en) jede Art von Material umfassen, wie zum Beispiel Schaummaterial mit geschlossenen Zellen oder Fertigungsausschuss, bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, vom gleichen Schalenfertigungsverfahren. Diese Zusatzschicht kann daher die gewünschte Steifigkeit für die endgültige Folienbahn bereitstellen, ohne auf eine separate Strukturstützschicht "unterhalb" des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms oder auf einen dicken Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm zurückzugreifen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vielfachschicht-Folienbahn, die benutzt wird, um das Behältnis zu formen, (von der äußersten beschädigungssicheren Schicht bis zur innersten Lebensmittelkontaktschicht) eine Strukturstützschicht, typischerweise aus Schaummaterial, wie zum Beispiel Polystyrolschaum, Polyesterschaum oder Polypropylenschaum oder eine gegossene Einzelschicht-Folienbahn aus zum Beispiel Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polyester, den Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm mit einer Gasbarriereschicht und einer heißsiegelbaren Schicht, eine flüssigkeitsabsorbierende Schicht und möglicherweise eine Verteilungsschicht und eine flüssigkeitsdurchlässige Lebensmittelkontaktschicht umfassen. Die gesamte Dicke dieser Vielfachschicht-Folienbahn wird typischerweise bis zu 1,2 cm und vorzugsweise bis zu 1 cm betragen, wie es bekannt und herkömmlich in diesem Bereich ist. Vorzugsweise wird sie Werte zwischen 0,1 und 0,8 cm und noch bevorzugter zwischen 0,2 und 0,7 cm umfassen.
In einem bevorzugten Herstellungsverfahren des Behältnisses der Erfindung wird ein einheitliches Schichtmaterial, der sowohl die absorbierende Schicht als auch den Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm umfasst, erhalten, wie gewünscht geformt und am Flansch geschnitten, um die heißsiegelbare Schicht des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms bloßzulegen.
Genauer gesagt, kann die Herstellung der Vielfachschicht-Folienbahn, die dann in das Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung umgeformt werden kann, auf mehreren Wegen erzielt werden. Die verschiedenen Lagen, d.h. die separate Strukturstützschicht, wenn vorhanden, der Flüssigkeits- und Gasbarrie re-Thermoplastfilm mit der Gasbarriereschicht, die flüssigkeitsabsorbierende Schicht und die Lebensmittelkontaktschicht, wenn vorhanden, können einzeln unter Verwendung von Standardeinrichtung und -verfahren geformt werden und dann zum Beispiel durch Heißlamination, Kleblamination oder Extrudierlamination zusammengeschichtet werden. Wenn die absorbierende Schicht mittels einer SAP-enthaltenden Latexdispersion erhalten wird, kann diese Dispersion auf einer Oberfläche einer der benachbarten Schichten verteilt werden und die erhaltene Teilstruktur, die mindestens zwei Schichten enthält, wird dann durch die gleichen allgemeinen Verfahren auf den Rest der Struktur laminiert.
Alternativ kann ein Teil der gesamten Struktur durch Coextrudieren erhalten werden und anschließend auf die restlichen Teile laminiert werden.
Wenn ein Thermoplastfilm, der mit einer dünnen Schicht aus Metalloxiden beschichtet ist, wie zum Beispiel einer quarzbeschichteten Polyethylenschicht, als Gasbarriereschicht verwendet wird, kann die Adhäsion dieser Schicht mit den benachbarten dadurch erhalten werden, dass ein mit Anhydrit- oder carboxylischen Funktionalitäten verändertes Polyolefin oder jeglicher wasser- oder lösungsmittelbasierter Klebstoff, der für Lebensmittelverpackungsanwendungen zugelassen ist, verwendet wird.
Als ein Beispiel könnte ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines bevorzugten Schichtmaterials für die vorliegende Erfindung umfassen:

a. Extrudierschäumen der Strukturstützschicht,
b. Heißlaminieren dieser Schicht auf einen extrudierten oder coextrudierten Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm,
c. Heißlaminieren der freien Oberfläche des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms in dem oberen Schichtmaterial mit der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht, und schließlich
d. Heiß- oder Kleblaminiern einer vorperforierten oder flüssigkeitsdurchlässigen Lebensmittelkontaktschicht oben auf die flüssigkeitsabsorbierende Schicht.

Alternativ können die oberen Heißlaminationsschritte b. und c. gleichzeitig durchgeführt werden, und/oder die Lamination der Lebensmittelkontaktschicht auf die absorbierende Schicht kann vor dem Laminieren dieser Schicht auf den Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm durchgeführt werden.
Wenn eine Verteilungsschicht vorhanden ist, kann das obere Verfahren als vorletzten Schritt den optionalen Schritt eines Laminierens dieser Schicht auf entweder die absorbierende Schicht oder die Lebensmittelkontaktschicht oder eines Auftragens auf eine dieser Schichten enthalten. Wenn diese optionale Verteilungsschicht aus einem Thermoplastpolymer hergestellt ist, kann sie auch zusammen mit der Lebensmittelkontaktschicht und/oder flüssigkeitsabsorbierenden Schicht coextrudiert werden.
Weiterhin alternativ kann die Lebensmittelkontaktschicht durchgehend anstatt als ein vorperforierter Film aufgebracht werden und jegliche Perforation, wenn benötigt, kann dann auf dem endgültigen Schichtmaterial ausgeführt werden, wobei allerdings besonders darauf geachtet wird, dass die Gasbarriereschicht in dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm nicht perforiert wird.
Nachdem das Schichtmaterial hergestellt wurde, kann das Behältnis durch jedes bekannte Verfahren geformt werden.
Als ein Beispiel kann das selbstabsorbierende Behältnis in eine Schale oder in die Form eines flachen Trägers (einer tellerähnlichen Form) geformt werden, die zum Beispiel eine rechteckige, runde, ovale oder quadratische Oberfläche durch Thermoformen, Vakuumformen, Stanzen oder irgendein anderes verfügbares Verfahren hat.
Dies wird typischerweise durch Thermoformen erreicht, wobei die Vielfachschicht-Folienbahn zunächst formgepresst wird und die formgepressten Teile dann, im Allgemeinen an einer separaten Stelle, ausgestanzt werden, während das verbleibende "Skelett" der Folienbahn für die Wiederverwendung zermahlen wird.
In Bezug auf die 1 und 2, die zwei unterschiedliche Ausführungsformen des Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem schalenförmigen Aufbau darstellen, hat die Schale 110 (oder 120) einen Boden- oder Basisteil 111 (oder 121), der flach oder konkav oder konvex oder irgendwie anders geformt sein kann, Seitenwände 112 (oder 122) und einen nach außen gerichteten Flansch 113 (oder 123), der sich um den Rand oder über die Umfangslänge der Schale erstreckt. Die in diesen Figuren dargestellte Vielfachschichtstruktur umfasst eine flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1, eine Verteilungsschicht 6, eine Lebensmittelkontaktschicht 5 (beide dieser letzteren Schichten sind in den Figuren als durch Perforationen 115 (oder 125) perforiert dargestellt; allerdings könnten diese Schichten alternativ nicht perforiert, aber flüssigkeitsdurchlässig sein), einen Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm 2 mit einer Gasbarriereschicht 3 und einer heißsiegelbaren Schicht 8 und eine separate Stützschicht 4.
Entweder während oder nach dem Formschritt wird der Flansch des Behälters durch Entfernen der absorbierenden Schicht 1 sowie der Lebensmittelkontaktschicht 5 und der Verteilungsschicht 6 oberhalb der absorbierenden und möglicherweise ein Teil des Thermoplastfilms 2 beschnitten, um die heißsiegelbare Schicht 8 des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms 2 entlang einer geschlossenen Linie 114 (oder 124) in dem Umfangsflansch bloßzulegen.
Wie in 1 dargestellt, ist die absorbierende Schicht entlang des äußeren, umfangseitigen Teils des Flansches über eine Breite, die ausreichend ist, eine hermetische Siegelung des Thermoplastdeckels darauf zu gewährleisten, entfernt. Alternativ wird, wie in 2 dargestellt, das Beschneiden an einem inneren Teil des Flansches durchgeführt, wobei eine Bahn mit einer Breite erzeugt wird, die ausreicht, um den Deckel darauf zu siegeln.
Das Entfernen kann dadurch erreicht werden, dass durch die absorbierende Schicht 1 und jede obere Schicht 5 und 6 und jede Schicht zwischen der absorbierenden Schicht 1 und der heißsiegelbaren Schicht 8 geschnitten wird, um die heißsiegelbare Schicht 8 zu erreichen, und dann horizontal gezogen wird, um die obersten Lagen in dem äußeren, umfangseitigen Teil des Flansches zu entfernen. Der Schnitt kann im Wesentlichen in einer senkrechten Richtung zum Flansch oder in einem schrägen Winkel bezüglich der Ebene des Flansches durchgeführt werden, wobei Winkel zwischen 30° und 90° geeignet wären. Dieser Schritt kann entweder bei den fertig ausgestanzten Behältern oder, vorzugsweise, nach dem Thermoformschritt, aber vor dem Ausstanzen der geformten Teile durchgeführt werden, so dass ein Skelett der oberen Schichten, einschließlich der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht 1, der Lebensmittelkontaktschicht 5 und der Verteilungsschicht 6, wenn vorhanden, im Ganzen entfernt werden. Die geformten Teile werden dann geeigneterweise ausgestanzt, um die endgültigen Behältnisse mit dem ausschließlich aus den unteren Lagen aufgebauten, äußeren, umfangseitigen Teil des Flansches zu erhalten.
Wenn es gewünscht ist, eine Bahn in dem Flansch zu erzeugen, dann sollten zwei verschiedene Schnitte darin gemacht werden und nur der Bereich zwischen diesen beiden Schnitten wird entfernt werden.
In beiden Fällen können die Schnitte durch herkömmliche Mittel einschließlich Klingen, heißer Messer/Drähte, Laser usw. gemacht werden.
Um das Entfernen der oberen Lagen wie gewünscht zur Bloßlegung der heißsiegelbaren Schicht 8 des Flüssigkeits- und Gasbarrierethermoplastfilms 2 zu erleichtern, wäre es sehr bevorzugt, eines der zahlreichen bekannten und im Stand der Technik benutzten Verfahren zur Trennung zweier Filme oder Schichten auszunutzen, zum Beispiel unter Benutzung einer heißsiegelbaren Schicht 8, die eine sehr schwache Verbindung mit der benachbarten Schicht, d.h. die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 oder jegliche zusätzliche Zwischenschicht 11, die zwischen diesen beiden Schichten positioniert ist, hat (eine Verbindung, die sehr viel schwächer als die Verbindung zwischen irgendwelchen zwei anderen benachbarten Schichten in der Struktur ist) oder unter Benutzung einer heißsiegelbaren Schicht 8, die aus einer Mischung aus Materialien mit einer sehr niedrigen internen Kohäsion gemacht ist, so dass die Separation über die Dicke der Schicht 8 mittels eines Mechanismus von kohäsivem Versagen stattfindet.
Im ersten Fall wird der Anriss der oberen Lagen des Schichtmaterials gefolgt vom Abziehen der oberen Lagen von der heißsiegelbaren Schicht 8. In diesem Fall ist es notwendig, in geeigneter Weise Materialien auszuwählen, die sowohl für die heiß siegelbare Schicht 8 und die benachbarte Schicht, sei es die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 oder eine mögliche zusätzliche Schicht 11, als auch für das Herstellungsverfahren verwendet werden, um eine schwache Verbindung zwischen diesen beiden Lagen zu erhalten. Typischerweise wird dies dadurch erreicht, dass Polymer-Materialien ausgewählt werden, die eine große chemikalische Unähnlichkeit haben, und andere als Coextrudierverfahren für das Verbinden dieser beiden Schichten verwendet werden.
Im letzteren Fall wird der Anriss der oberen Lagen des Schichtmaterials gefolgt von einem inneren Anriss der heißsiegelbaren Schicht 8 entlang einer zur Schicht selbst parallelen Ebene. Beispiele für Mischungen von Materialien, die nur teilweise miteinander verträglich sind und die infolgedessen versagen können, wenn eine transversale Kraft darauf angewendet wird, sind beispielsweise Mischungen von einem Ionomer mit einem Schmelzindex von weniger als 5 g/10 min und einem modifizierten Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem wesentlich höheren Schmelzindex, wobei die Schmelzindizes der beiden Polymere in der Schicht sich um mindestens 10 unterscheiden, oder Mischungen von einem Copolymer aus Ethylen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure, einem modifizierten EVA-Copolymer und einem Polybutylen.
Beispiele von Schichtmaterialien, die für die Herstellung von einem Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf den oberen Mechanismen geeignet sind, sind speziell in den 7, 8 und 9 dargestellt.
Genauer gesagt, stellen diese Figuren bevorzugte Ausführungsformen des Behältnisses gemäß der Erfindung dar.
7 stellt ein Schichtmaterial dar, wobei die Verbindung zwischen der heißsiegelbaren Schicht 8 und der benachbarten flüssigkeitsabsorbierenden Schicht 1 ausreichend niedrig ist, um ein Abziehen des Schnittbereichs zu erlauben. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Stützschicht 4 eine geschäumte Polystyrolschicht, entweder mit offenen Zellen oder, bevorzugt, mit geschlossenen Zellen; der Flüssigkeits- und Gasbarrierethermoplastfilm 2 umfasst eine Gasbarrierekernschicht 3, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer umfasst, zwei Bindeschichten 10, die ein carboxylisch oder anhydritmodifiziertes Polyolefin aufweisen, und eine heißsiegelbare Schicht 8, die ein Polyethylen oder ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer aufweist; die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 ist aus Polystyrolschaum mit offenen Zellen; und die perforierte Lebensmittelkontaktschicht 5 ist aus nicht geschäumtem Polystyrol. Die Verbindung an der Kontaktstelle zwischen der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht 1 und der heißsiegelbaren Schicht 8 ist sehr schwach, und sobald der Schnitt in die Dicke der oberen Schichten die heißsiegelbare Schicht 8 erreicht, wird das horizontale Ziehen die heißsiegelbare Schicht bloßlegen. Der Pfeil verweist auf die Abrisslinie.
8 stellt andererseits den Fall dar, bei dem die heißsiegelbare Schicht 8, die in der in dieser Figur dargestellten Ausführungsform nicht die äußere Schicht des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms 2 ist, unter kohäsivem Versagen aufbricht und das Entfernen der oberen Schichten in dem Behältnisflansch erlaubt. Genauer gesagt, ist in dieser bevorzugten Ausführungsform die Stützschicht 4 eine geschäumte Polystyrolschicht, entweder mit offenen Zellen oder, bevorzugt, mit geschlossenen Zellen; der Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm 2 weist eine Gasbarrierekernschicht 3, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer aufweist, zwei Bindeschichten 10, die ein carboxylisch oder anhydritmodifiziertes Polyolefin aufweisen, eine heißsiegelbare Schicht 8, die eine Mischung aus einem Ionomer mit einem Schmelzindex von etwa 1,25 g/10 min und einem modifizierten Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Schmelzindex von etwa 25 g/10 min aufweist, und eine Schicht 9 auf, die ein Harz, wie zum Beispiel Styrolbutadienstyrol-Copolymer, Polystyrol oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer aufweist; die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 ist aus Polystyrolschaum mit offenen Zellen; und die perforierte Flüssigkeitskontaktschicht 5 ist aus nicht geschäumtem Polystyrol. Der schwachen Verträglichkeit zwischen den Mischungskomponenten der Heißsiegelschicht 8 ist es geschuldet, dass, sobald der Schnitt in die Dicke der oberen Schichten die Heißsiegelschicht 8 erreicht, der Abriss transversal wie durch den Pfeil dargestellt durch die Dicke der Heißsiegelschicht 8 stattfindet.
9 stellt eine weitere Ausführungsform eines Schichtmaterials dar, wobei die Verbindung zwischen der Heißsiegelschicht 8 und der benachbarten Zwischenschicht 11 ausreichend niedrig ist, um ein Abziehen des Schnittbereichs zu erlauben. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Stützschicht 4 eine geschäumte Polystyrolschicht, entweder mit offenen Zellen oder, vorzugsweise, geschlossenen Zellen; der Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm 2 weist eine Gasbarrierekernschicht 3, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer aufweist, zwei Bindeschichten 10, die ein carboxylisch oder anhydritmodifiziertes Polyolefin aufweisen, und eine Heißsiegelschicht 8 auf, die ein Polyethylen oder ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer aufweist; die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 ist aus Polystyrolschaum mit offenen Zellen; die perforierte Lebensmittelkontaktschicht 5 ist aus nicht geschäumtem Polystyrol; die Zwischenschicht 11, die eine schwache Verbindung mit der Heißsiegelschicht 8 hat, ist aus Styrol-Butadienstyrol-Copolymer, und eine Polystyrolschaumschicht 12 mit geschlossenen Zellen ist zwischen der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht 1 und der Zwischenschicht 11 angeordnet. Die Verbindung an der Kontaktstelle zwischen der Zwischenschicht 11 und der Heißsiegelschicht 8 ist sehr schwach und sobald der Schnitt in die Dicke der oberen Schichten die Heißsiegelschicht 8 erreicht, wird das horizontale Ziehen die Heißsiegelschicht 8 bloßlegen. Der Pfeil weist auf die Abrisslinie hin.
Alternativ kann das Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt werden, dass ein erstes Schichtmaterial, das die flüssigkeitsabsorbierende Schicht 1 und jede obere Schicht, aber nicht den Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm und untere Schichten umfasst, wie gewünscht geformt wird und dann dieses Schichtmaterial mit einem Schichtmaterial von größerem Ausmaß, das nur die unteren Lagen umfasst, verbunden wird. Im Falle eines tellerförmigen Behältnisses kann dies einfach dadurch erreicht werden, dass die zwei Schichtmaterialteile in der Art und Weise geschnitten werden, dass das Schichtmaterial mit dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm die gleiche Form hat, aber größer im Ausmaß ist bezüglich des Schichtmaterials mit der flüssigkeitsabsorbierenden Schicht und dadurch, dass die zwei Schichtmaterialien durch Heiß- oder Kleblamination verbunden werden. Wenn das Behältnis schalenförmig ist, kann dies durch einen Vakuumhautauskleidungsprozess erreicht werden, der mit dem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm auf der unteren Oberfläche des schalenförmigen Schichtmaterials, der die flüssigkeitsabsorbierende Schicht umfasst, durchgeführt wird, oder durch Thermoformen der unteren Schichten in einem leicht größeren Ausmaß als die oberen Schichten und mit einem größeren Flansch und anschließendem Kombinieren der zwei schalenförmigen Teile zu einer einzigen Schale.
Eine weitere spezielle Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung von einem Behältnis gemäß der vorliegenden Erfindung beim Verpacken eines Lebensmittelprodukts unter einer veränderten Atmosphäre, wobei das Lebensmittelprodukt auf oder in ein selbstabsorbierendes Gasbarrierebehältnis gemäß der vorliegenden Erfindung gebracht wird, die veränderte Atmosphäre durch Gas-Spülen in die Verpackung eingebracht wird, mit oder ohne vorheriges Einbringen in Vakuum, gefolgt von einem Siegeln eines Gasbarrierefilms oder -deckels entlang einer Siegelungslinie in dem Flansch des Behältnisses, wobei die bloßliegende Oberfläche jene der Heißsiegelschicht 8 des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms 2 ist, um für eine hermetisch abgeschlossene Verpackung mit veränderter Atmosphäre zu sorgen.
Beispiele von Verpackungen sind in den 5 und 6 dargestellt, wobei 5 sich auf eine Verpackung bezieht, bei der das Produkt 150 in einem schalenförmigen Behältnis 110 (wie in 1 dargestellt) angeordnet wird und die Verpakkung dann durch Siegelung des Gasbarrieredeckels 151 mit der bloßliegenden Oberfläche der Heißsiegelschicht 8 entlang einer geschlossenen Linie 152 im Schalenflansch verschlossen wird. Der Deckel kann ein flexibler, halbstarrer oder starrer Film oder eine Folie sein. Er kann dehnbar oder nicht dehnbar, ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sein, und falls er ausgerichtet ist, kann er hitzeschrumpfend oder hitzeabbindend sein. Auch der Gasbarrieredeckel 151 kann eine Einzelschicht oder eine Vielfachschichtstruktur sein, vorausgesetzt, dass er mit Gasbarriere- Eigenschaften ausgestattet ist.
Vorzugsweise wird er allerdings eine Vielfachschichtenstruktur sein, die mindestens eine Gasbarriereschicht und eine heißsiegelbare Schicht aufweist, um mit der bloßliegenden Oberfläche der heißsiegelbaren Schicht 8 des Behältnisses eine hermetische Versiegelung zu erzeugen.
6 zeigt einen flachen Träger 130, wie in 3 dargestellt, mit einem Produkt 160 darauf aufgebracht und einem flexiblen, ausgerichteten oder nicht ausgerichteten, hitzeschrumpfenden oder nicht hitzeschrumpfenden, dehnbaren oder nicht dehnbaren Gasbarrieredeckel 161, der auf die bloßliegende Oberfläche der heißsiegelbaren Schicht 8 des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms 2 entlang der geschlossenen Linie 162 am Umfangsflansch gesiegelt ist.

Claims

Behältnis (110, 120), das zur Verpackung von Lebensmitteln geeignet ist, mit einem Boden- oder Basisteil (111, 121) das ein Aufbewahrungsfach oder -zone definiert, und mit einem Flansch (113, 123), der sich rund um den Umfang der Behältniskontur erstreckt und der eine Fläche für einen Verschlussdeckel, der gesiegelt wird, bereitstellt, wobei das Behältnis aus einer Vielfachschicht-Thermoplaststruktur hergestellt ist, umfassend wenigstens i) eine obere flüssigkeitsabsorbierende Schicht (1), die ausgestaltet ist, entweder in direktem Kontakt mit dem Lebensmittelprodukt, das in dem Behältnis verpackt werden soll, zu stehen oder getrennt davon durch eine oder mehrere flüssigkeitsdurchlässige Schichten (5, 6) zu sein, die den Durchgang von Flüssigkeiten von der inneren Oberfläche des Behältnisses in die absorbierende Schicht erlauben, und ii) einen nichtperforierten Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm (2), und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberfläche, die entlang einer geschlossenen Linie (114, 124) in dem Umfangsflansch bloß liegt, aus dem unteren, nichtperforierten Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm (2) ist mit dem Vorbehalt, dass, wenn die flüssigkeitsabsorbierende Schicht aus einem Schaummaterial ist, die Kante des Flanschs nicht umgefaltet ist.
Behältnis nach Anspruch 1 (110), das die Form einer Schale hat, umfassend ein Bodenteil (111) und Seitenwände (112), die einstückig mit dem Boden und untereinander ausgebildet sind, und wobei der Flansch (113) sich nach außen von den oberen Kanten der Seitenwände in einer Ebene im Wesentlichen parallel zu der des Bodenteils erstreckt.
Behältnis nach Anspruch 1, das ein nahezu flacher Träger (121), ein tellerförmiges Behältnis ist, und wobei der Flansch (123) die äußere Kante des flachen Trägers ist.
Behältnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielfachschicht-Thermoplaststruktur zusätzlich zu einer flüssigkeitsabsorbierenden Schicht (1) und einem Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm (2) ebenfalls eine Strukturstützschicht (4) umfasst, die vorzugsweise „unterhalb" in Bezug auf den Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilm (2) ist, und eine flüssigkeitsdurchlässige Lebensmittelkontaktschicht (5).
Behältnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flüssigkeitsabsorbierende Schicht (1) aus einem Schaummaterial mit offenen Zellen hergestellt ist.
Behältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die flüssigkeitsabsorbierende Schicht (1) ein super-absorbierendes Polymer ("SAP") umfasst.
Behältnis (110, 120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flüssigkeits- und Gasbarrierefilm (2) ein Vielfachschicht-Film ist, der wenigstens eine Gasbarriereschicht (3) und eine obere heißsiegelbare Schicht (8) umfasst, und wobei die Oberfläche des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilmes (2), die in dem Flansch des Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung bloß liegt, die der heißsiegelbaren Schicht (8) ist.
Behältnis nach Anspruch 7, wobei die heißsiegelbare Schicht (8) des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Thermoplastfilms (2) eine sehr schwache Verbindung mit der benachbarten absorbierenden Schicht oder mit der benachbarten oberen Zwischenschicht hat oder wobei die heißsiegelbare Schicht (8) aus einer Mischung aus Materialien hergestellt ist, die eine sehr niedrige innere Kohesion haben.
Verfahren zum Verpacken eines Lebensmittelproduktes (150, 160), das dazu neigt, Flüssigkeiten auszuscheiden, durch Einbringen davon in das Aufbewahrungsfach des Behältnisses (110, 120) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch optionales in Vakuum Einbringen des Behältnisses und/oder Gas-Spülen des Behältnisses mit einem geeignet gewählten Gas oder einer Gasmischung, die die Haltbarkeitsdauer des verpackten Produktes verlängern, und durch Verschließen des Behältnisses durch einen Gasbarrierefilm oder -deckel (151, 161), der auf die bloßliegende Oberfläche des Flüssigkeits- und Gasbarrierefilms entlang einer geschlossenen Linie (114, 124) in dem Umfangsflansch (113, 123) des Behältnisses gesiegelt wird.
Gasbarriereverpackung für Lebensmittelprodukte, die dazu neigen, Flüssigkeiten auszuscheiden, umfassend ein Lebensmittelprodukt (150, 160), das auf oder in ein Behältnis (110, 120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 eingebracht ist und durch einen Gasbarrierefilm oder -deckel (151, 161) verschlossen ist, der über dem Lebensmittelprodukt angeordnet ist und auf die bloßliegende Oberflache des Flüssigkeits- und Gasbarriere-Films entlang einer geschlossenen Linie (114, 124) in dem Umfangsflansch (113, 123) des Behältnisses gesiegelt ist.