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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein mehrschichtiges Verpackungsmaterial, das eine Kernschicht
und eine Schicht aus Polyvinylalkohol, die auf einer Seite der Kernschicht
aufgebracht ist und als Sauerstoffsperrschicht dient, aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur
Herstellung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials sowie auf Verpackungsbehälter, die aus
dem mehrschichtigen Verpackungsmaterial hergestellt wurden. Ein
mehrschichtiges Verpackungsmaterial und ein Verfahren zur Herstellung
des Materials gemäß dem Oberbegriff
von 1 wird in EP-A1-0423511 offenbart. Siehe auch US-A-5389724,
JP-A-6055702, WO-A1-9312924 und DE-A1-3233693.
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Stand der Technik
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In der Verpackungsindustrie werden
seit langem Wegwerf-Packungen (so genannte Einwegpackungen) zum
Verpacken und Transportieren von Produkten, wie z. B. flüssigen Nahrungsmitteln,
verwendet.
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Eine sehr große Gruppe dieser Einwegpackungen
wird aus mehrschichtigen Verpackungsmaterial hergestellt, das eine
Kernschicht aus Papier oder Karton und äußere flüssigkeitsdichte Beschichtungen
aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, auf beiden Seiten der
Kernschicht aufweist.
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Ausgangspunkt und Hauptziel der Zusammensetzung
des Verpackungsmaterials ist es, der Packung die bestmöglichen
Eigenschaften zum Schutz des verpackten Produkts zu geben, während die
Packung gleichzeitig einfach herzustellen und einfach zu handhaben
sein muss. Eine Kernschicht aus Papier oder Karton gibt der Packung
eine hervorragende mechanische Formstabilität, so dass die Packung auf
einfache und wirtschaftliche Weise verteilt und gehandhabt werden
kann, während
gleichzeitig die äußeren, flüssigkeitsdichten
Kunststoffbeschichtungen das flüssigkeitsaufsaugende
Fasermaterial vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und Flüssigkeit schützen, die
anderenfalls das Fasermaterial schnell schwächen und zerstören würden und
die Packung schlaff und unbrauchbar machen würden. Vorzugsweise bestehen
die äußeren, flüssigkeitsdichten Kunststoffschichten
aus einem Thermoplast, ideallerweise Polyethylen, das dem mehrschichtigen
Verpackungsmaterial auch hervorragende Warmverschweißeigenschaften
verleiht, so dass den Packungen dauerhaft die gewünschte geometrische
Form durch konventionelles Warmverschweißen während der Umwandlung des mehrschichtigen
Verpackungsmaterials in die fertigen Packungen verliehen werden kann.
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Auf diese Art und Weise ermöglicht ein
mehrschichtiges Verpackungsmaterial, das Schichten aus Papier oder
Karton und Kunststoff wie oben beschrieben aufweist, eine wirtschaftliche
Herstellung von formstabilen, flüssigkeitsdichten
Packungen, die hervorragende Dichteigenschaften gegenüber Feuchtigkeit
und Flüssigkeit
haben, aber fast gar keine Dichteigenschaften gegenüber Gasen,
insbesondere Sauerstoff, besitzen.
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Um das bekannte mehrschichtige Papier- oder
Kartonmaterial mit solchen gasabweisenden Eigenschaften zu ergänzen, ist
es im Stand der Technik bekannt, eine Schicht aus Aluminium (Alufolie)
auf einer Seite der Kernschicht zwischen der Kernschicht und der
einen äußeren Kunststoffschicht
des Verpackungsmaterials anzubringen. Obwohl Alufolie praktisch
vollständig
gasdicht ist, gibt es ein offensichtliches Risiko, dass es zu Rissen
und ähnlichen Schwächelinien
auf der Alufolie kommt, insbesondere an exponierten und empfindlichen
Stellen, wenn das mehrschichtige Folienmaterial in Packungen geformt
wird, aufgrund der geringen Dehnbarkeit und Duktilität von Alufolie.
Außerdem
ist Alufolie ein relativ teueres Material, was ein Hauptfaktor bei
der Steigerung der Produktionskosten von mehrschichtigen Verpackungsmaterial
ist.
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Es ist im Stand der Technik auch
bekannt, alternative Gassperrschichten im oben beschriebenen Papier-
oder Kartonmaterial zu verwenden. Ein Beispiel solcher alternativen
Gassperrschichten ist Polyvinylalkohol, der wie die bekannte Alufolie
als eine kontinuierliche Schicht auf der einen Seite der Kernschicht
aufgebracht wird, zwischen der Kernschicht und der einen äußeren flüssigkeitsdichten
Kunststoffbeschichtung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials.
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Polyvinylalkohol hat einige Eigenschaften, die
ihn besonders attraktiv als Ersatzmaterial für Alufolie machen. Er ist merklich
preiswerter und gleichzeitig ist eine Schicht aus Polyvinylalkohol
nicht so zug- und rissempfindlich wie Alufolie. Polyvinylalkohol
verfügt
weiterhin per se über
gute gasabweisende Eigenschaften, insbesondere gegenüber Sauerstoff, die
völlig
gleich mit denen von Alufolie sind, und Polyvinylalkohol ist gleichzeitig
(im Gegensatz zu Alufolie) mit Nahrungsmitteln kompatibel und kann
folglich ohne rechtliche Hinde rungsgründe in direktem Kontakt mit
einem Nahrungsmittel verwendet werden. Ein Problem von Polyvinylalkohol
ist allerdings, dass er feuchtigkeitsempfindlich ist und schnell
seine gasabweisenden Eigenschaften verliert, wenn er einer feuchten
oder nassen Umgebung ausgesetzt wird.
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Um den Verlust der gasabweisenden
Eigenschaften als Folge von größerer Feuchtigkeit
oder Nässe
zu verhindern, ist es bekannt Polyvinylalkohol in Kombination mit
sogenannten Vernetzungsmitteln zu verwenden, mit deren Hilfe der
Polyvinylalkohol durch eine Vernetzungsreaktion auf per se bekannte Art
und Weise zur Bildung eines vernetzten wasserresistenten Polyvinylalkohol
vernetzt wird. Beispiele für
solche bekannten Vernetzungsmittel sind Glyoxal (Dialdehyd) und
Säureanhydride.
Vernetzungsmittel erhöhen
die Feuchtigkeits- und Wasserbeständigkeit von Polyvinylalkohol
effektiv und machen Polyvinylalkohol weniger empfindlich gegenüber einer
nassen oder feuchten Umgebung, es gibt aber Probleme bei der Genehmigung
oder Lizensierung dieser Vernetzungsmittel Für Nahrungsmittel, und sie sind
gleichzeitig im Allgemeinen schwer handhabbar und können bereits
vor der Aufbringung auf das Verpackungsmaterial leicht unerwünschte Vernetzungsreaktion
auslösen.
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Ein anderer bekannter Vorschlag zum
Lösen des
Problems der Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Polyvinylalkohol basiert
auf dem Schutz oder dem Einschließen des Polyvinylalkohols zwischen
umgebenden oder einschließenden
flüssigkeitsdichten Kunststoffschichten,
z. B. Polyethylen, was auf der einen Seite dazu beiträgt, dass
die Struktur des fertigen Verpackungsmaterials unnötig kompliziert
ist, und auf der anderen Seite wenigstens einen weiteren zusätzlichen
Aufbringschritt bei der Herstellung des Verpackungsmaterial nötig macht.
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Aufgabe der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es deshalb, die oben genannten Nachteile in Verbindung mit dem
mehrschichtigen Verpackungsmaterial zu beseitigen und so ein einfaches
und wirtschaftliches Verfahren zum Herstellen des mehrschichtigen Verpackungsmaterials
bereit zu stellen.
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Lösung
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Diese und andere Aufgaben werden
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen
Verpackungsmaterials des im Oberbegriff beschriebenen Typs gelöst, das
die kennzeichnenden Eigenschaften wie im kennzeichnenden Teil von
beigefügten
Anspruch 1 beschrieben aufweist. Praktische Ausführungsformen des mehrschichtigen
erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials
haben weiterhin die kennzeichnenden Eigenschaften, wie in den beigefügten Unteransprüchen 2 bis
6 ausgeführt.
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Beschreibung der Erfindung
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Es hat sich überraschenderweise herausgestellt,
dass Polyvinylalkohol auf einfache Art und Weise und unter Verwendung
einfacher Mittel mit einem oder mehreren per se bekannten Polymeren
kombiniert werden kann, die für
die Verwendung mit Nahrungsmitteln genehmigt und lizenziert sind
und hydrophob sind, und die in Kombination mit Polyvinylalkohol
vorteilhafterweise eine durchgängige
gut integrierte Schicht bilden, die hervorragende gasabweisende
Eigenschaften, insbesondere sauerstoffabweisende Eigenschaften aufweist,
wobei die gewünschten
gasabweisenden Eigenschaften des Polyvinylalkohols aufrechterhalten
bleiben, auch wenn die so gebildete Schicht einer relativ feuchten
oder nassen Umgebung ausgesetzt wird. Ohne dass auf eine bestimmte,
bewiesene wissenschaftliche Theorie Bezug genommen wird, können die überraschend guten
Ergebnisse wenig stens in einer praktischen Arbeitshypothese so erklärt werden,
dass sich der Polyvinylalkohol in der oben beschriebenen Mischung ausbreitet
und isolierte Inseln bildet, die von dem hydrophoben Polymer umgeben
und geschützt
werden, das in der Mischung als kontinuierliche Phase agiert. Durch Überlappen
in der transversalen Richtung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials
bilden diese Inseln, deren Anzahl und Größe im Wesentlichen durch die
relativen Proportionen von jeder entsprechenden Komponente in der
Mischung abhängt,
eine wirkungsvolle, flächige
Sperre gegen den Transport von Gasen, während gleichzeitig die umgebende, kontinuierliche
Phase des hydrophoben Polymers auf der einen Seite die feuchtigkeits-
und flüssigkeitsempfindlichen
Inseln gegen die Einwirkung von Flüssigkeit schützt und
auf der anderen Seite dem Transport von Flüssigkeit durch die Sperrschicht
in der transversalen Richtung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials
von beiden Seiten entgegenwirkt.
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Das Mischverhältnis zwischen Polyvinylalkohol
und dem hydrophoben Polymer ist, wie oben bereits bemerkt, kritisch
und sollte gemäß der vorliegenden
Erfindung so sein, dass die Menge an hydrophoben Polymer wenigstens
5 Prozent des Gesamtgewichts der Mischung ist. Ein praktischer Bereich
ist erfindungsgemäß zwischen
5 und 50 Prozent hydrophobes Polymer (und entsprechend zwischen
95 und 50 Prozent Polyvinylalkohol), berechnet auf der Grundlage
des Gesamttrockengewichts der Mischung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sollte
die Menge des hydrophoben Polymers ungefähr 20 Prozent sein und die
Menge an Polyvinylalkohol 80 Prozent.
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Die Wahl des hydrophoben Polymers
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht kritisch, mit der Ausnahme, dass das hydrophobe
Polymer ein Polymer ein sollte, das zur Verwendung mit Nahrungsmitteln
genehmigt und lizenziert ist, während
das ausgewählte
Polymer gleichzeitig mit Polyvinylalkohol vermischbar sein muss.
Geeignete hydrophobe Polymere sind dem Fachmann gut bekannt, z.
B. Polyolefine oder polyolefine Kopolymere, die keine funktionalen Gruppen
vernetzten.
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Geeignete hydrophobe Polymere sind
Butadien-Styren-Kopolymere. Praktische Versuche, die gemäß der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
wurden, haben ergeben, dass hydrophobe Polymere, die aus den Butadien-Styren-Kopolymeren
ausgewählt werden,
besonders gut funktionieren und folglich derzeit die am meisten
bevorzugten Beispiele für
solche hydrophoben Polymere sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Kernschicht des mehrschichtigen Verpackungsmaterials eine
konventionelle Faserschicht aus Papier oder Karton geeigneter Verpackungsqualitäten sein. Kernschichten
aus anderen Materialien, wie z. B. Kunststoff, können ebenfalls verwendet werden.
Bespiele für
solche Kunststoffe können
Polyethylen, Polypropylen, Polyester und Polyamid sein, einschließlich Kunststoffen,
die eine feste oder geschäumte Struktur
haben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen, mehrschichtigen
Verpackungsmaterials können
eine Gassperrschicht aus Polyvinylalkohol und einem hydrophoben
Polymer auf die Kernschicht über
eine dazwischen liegende Kunststoffschicht aufgebracht werden. Die
Kunststoffträgerschicht
kann eine Polymerschicht aus Polyethylen, Polypropylen, orientiertem
Polypropylen oder Polyester wie Polyethylenterephtalt (PET) oder orientiertem
Polyethylenterephtalt (OPET) sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist die dazwischen liegende Trägerschicht
eine extrudierte Polyethylenschicht, vorzugsweise aus Polyethylen
mit niedriger Dichte (low density polyethylene, LDPE). Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform ist
die dazwischen liegende Trägerschicht
ein vorgefertigter Film aus OPET, der selbst relativ gute gasabweisende
Eigenschaften hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zum Herstellen
des mehrschichtigen Verpackungsmaterials bereit gestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren
hat die kennzeichnenden Merkmale wie in Anspruch 1 dargelegt, zweckmäßige und
praktische Ausführungsformen
des Verfahrens sind aus den beigefügten Unteransprüchen 2 bis 6 ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der
beigefügten
Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nun
im Detail anhand einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
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1 stellt
einen schematischen Querschnitt eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials dar,
das gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung hergestellt wurde; und
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2 zeigt
schematisch ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Verpackungsmaterials.
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Um das Risiko von möglichen
Missverständnissen
zu vermeiden, sollte zunächst
angemerkt werden, dass die in 1 dargestellte
Verpackungsmaterialstruktur auf keinen Fall den Umfang der Erfindung
einschränken
soll, sondern nur eine Version einer Materialstruktur gemäß einer
stark vereinfachten Ausführungsform,
die nach einem Verfahren gemäß Anspruch
1 hergestellt wurde, darstellen soll. Die Anzahl der einzelnen Schichten
muss deshalb auch nicht wie dargestellt genau vier sein, die Anzahl
der Schichten kann sowohl geringer als auch größer sein und kann gemäß der gewünschten
Endverwendung und Anwendung des fertigen Verpackungsmaterials variieren.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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1 stellt
also schematisch einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen, mehrschichtigen Verpackungsmaterials
dar, das mit der Referenznummer 10 bezeichnet wird. In
der dargestellten, vereinfachten Ausführungsform weist das mehrschichtige
Verpackungsmaterial eine Kernschicht 11 aus Fasermaterial
oder einem anderen geeigneten Material, z. B. einem Polymer, auf.
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Beispiele für solche Fasermaterialien können Papier
oder Karton aus gängigen
Verpackungsqualitäten
sein; Beispiele für
geeignete Polymere für die
Kernschicht 11 können
Polyolefine sein, z. B. Polyethylen, Polypropylen und Kopolymere,
olefine Monomere, Polyester, Polyamide etc. In den Fällen, in denen
die Kernschicht 11 aus einem Polymer besteht, kann eine
solche Kernschicht eine homogene feste Struktur haben oder ein geschäumtes Polymer sein.
Dieses Polymer kann ein gefülltes
Polymer sein, d. h. es kann ein zur Grundzusammensetzung gemischtes
Füllmaterial
aufweisen.
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Auf beiden Seiten der Kernschicht 11 befinden
sich äußere, flüssigkeitsdichte
Beschichtungen 12 und 13 aus Kunststoff, die vorzugsweise
aber nicht zwangsläufig
aus einem extrudierbaren Thermoplast, z. B. Polyethylen bestehen.
Die Wahl eines extrudierbaren Thermoplasts, wie Polyethylen, für die äußeren Kunststoffschichten,
trägt dazu
bei, dass das mehrschichtige Verpackungsmaterial 10 besonders
einfach herstellbar ist und dass das mehrschichtige Verpackungsmaterial
gleichzeitig warmverschweißbar
wird, da gegenüberliegende
Kunststoffbeschich tungen leicht miteinander durch Oberflächenverschmelzung
mit den üblichen
Versiegelungstechniken, die dem Fachmann bekannt sind, versiegelt
oder verschmolzen werden können.
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Zwischen der Kernschicht 11 und
der einen äußeren, flüssigkeitsdichten
Kunststoffbeschichtung 12 ist eine Schicht 14 aus
Polyvinylalkohol angeordnet, die als Sauerstoffsperre dient und
die ebenfalls ein hydrophobes Polymer enthält, um die Polyvinylalkoholschicht
wasserresistent zu machen.
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Die Sauerstoffsperrschicht kann auf
die Kernschicht mit Hilfe einer dazwischen liegenden Polymerträgerschicht
laminiert werden. Eine solche dazwischen liegende Polymerträgerschicht,
z. B. aus Polyethylen, kann separat auf die Kernschicht 11 in einem
ersten Schritt aufgebracht werden, vorzugsweise durch Extrusionsbeschichten,
auf sie wird die Gassperrschicht 12 dann in einem zweiten
Schritt aufgebracht. Die dazwischen liegende Polymerträgerschicht
kann auch in einem ersten Schritt auf einen vorgefertigten Polymerfilm,
vorzugsweise aus Polyester, wie beispielsweise einem OPET-Film,
aufgebracht werden, der dann auf eine polymerbeschichtete Kernschicht 11 in
einem zweiten Schritt laminiert wird.
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Die Wahl des hydrophoben Polymers
ist nicht kritisch, es wird aber vorzugsweise ein hydrophobes Polymer
gewählt,
das dokumentierte, bestätigte
Eigenschaften im Zusammenhang mit der Verwendung mit Nahrungsmitteln
hat. Beispiele für
solche bevorzugten hydrophoben Polymere sind Butadien-Styren-Kopolymere.
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Wie bereits erwähnt muss das Mischverhältnis zwischen
dem Polyvinylalkohol und dem hydrophoben Polymer in der Polyvinylalkoholschicht 14 so sein,
dass die Menge an Polyvinylalkohol ausreichend ist, um einen flächigen Schutz
gegen Gastransport insbesondere Sauerstofftransport in der transversalen
Richtung durch das mehrschichtige Verpackungsmaterial 10 zu
bilden, während
gleichzeitig die Menge an hydrophoben Polymer ausreichend sein muss,
um eine kontinuierliche Phase zu bilden, die auf der einen Seite
den Polyvinylalkohol schützt,
der in Form von isolierten Inseln vorhanden ist, und auf der anderen
Seite dem Transport von Flüssigkeit
durch das mehrschichtige Verpackungsmaterial 10 entgegen
wirkt oder davor schützt.
Die Menge an hydrophoben Polymer in der Polyvinylalkoholschicht 14 sollte
wenigstens 5 Prozent sein und vorzugsweise zwischen 5 und 50 Prozent
des Gesamttrockengewichts der Polyvinylalkoholschicht 14 ausmachen.
Vorzugsweise beträgt
die Menge an hydrophoben Polymer 20 Prozent des Gesamttrockengewichts
der Polyvinylalkoholschicht, während
die Menge an Polyvinylalkohol entsprechend 80 Prozent des Gesamttrockengewichts
der Polyvinylalkoholschicht ausmacht.
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Das dargestellte Verpackungsmaterial 10 in 1 kann auf die in 2 schematisch dargestellte Art
und Weise hergestellt werden, in der aus Gründen der Übersichtlichkeit für gleiche
oder entsprechende Teile die gleichen Refernznummern verwendet wurden.
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Eine Bahn aus Papier oder Karton
wird von einer Magazinrolle 11' gerollt und an einer Aufbringvorrichtung 15 (vorzugsweise
einer Beschichtungsvorrichtung) vorbei geführt, die sich neben der Bahn befindet
und durch die eine Lösung
oder Dispersion aus Polyvinylalkohol und einem hydrophoben Polymer
auf einer Seite der Bahn in Form einer kontinuierlichen Schicht 14 aufgebracht
wird. Die aufgebrachte Menge an Lösung oder Dispersion kann variieren,
aber die Lösung
oder Dispersion wird vorzugsweise in einer solchen Menge aufgetragen,
dass nach dem Trocknen eine gut integrierte und ununterbrochene
Schicht geformt wird. Dispersionsbeschichtungsverfahren sind dem
Fachmann bekannt, sie ermöglichen
z. B. im Vergleich zu Extrusionsbeschichtungsverfahren ein Aufbringen
von sehr dünnen
Schichten. Es können
Dispersionsbeschichtungen von 1 μm
oder sogar weniger als 1 μm
erreicht werden, während
es nicht möglich
ist, Extrusionsbeschichtungen zu erreichen, die dünner als
5 μm sind.
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Die Bahn 11 wird weiter
an einem Trockenapparat 16 vorbei geführt, der auf die beschichtete Seite
der Bahn 11 wirkt, z. B. an einem Infrarottrockner oder
einer Heißlufteinheit
zum Herausziehen von Wasser und Trocknen der aufgebrachten Schicht 14.
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Vorzugsweise wird die getrocknete
Bahn dann auf wenigstens 100°C
erhitzt, vorzugsweise auf zwischen 100 und 200°C und am meisten bevorzugt auf
wenigstens 170°,
um die aufgetragene Schicht 14 "nachzutrocknen" oder "nachzuvulkanisieren". Man hat überraschenderweise herausgefunden,
dass eine solche Nachvulkanisierungs-Behandlung zu wesentlich verbesserten
sauerstoffabweisenden Eigenschaften sowie zu verbesserter Wasserresistenz führt. Die
Wärmebehandlung
kann von kurzer Dauer sein, um den Bahngeschwindigkeiten, die normalerweise
in der Produktion verwendet werden, zu entsprechen. Um so höher die
Nachvulkanisierungstemperatur ist, eine um so bessere Wasser- und
Feuchtigkeitsresistenz wird die Schicht 14 im Allgemeinen erhalten.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform,
in der eine Beschichtung aus einer Mischung aus Polyvinylalkohol
und ungefähr
20 Gew.-% EAA aufgebracht, getrocknet und dann bei 170° nachvulkanisiert
wird, ist die resultierende Schicht 14 praktisch wasserdicht
und die sauerstoffabweisenden Eigenschaften bei 23°C, 50% relativer
Feuchtigkeit und 1 phys. Atmosphäre wird
auf unter 3,42 cc/m2 verbessert während 24
Stunden gemäß dem Ox-tran
1000 Testverfahren. Der Sauerstoffdurchdringungswert für die entsprechende
nicht nachvulkansisierte Probe liegt bei 5,13 cc/m2 während 24
Stunden. Die Nachvulkanisierungs-Wärmebehandlung führt auch
zu einer wesentlich verbesserten Adhäsion von Schicht 14 an
eine Polymerkernschicht, wie eine Polyethylenschicht, insbesondere
im Vergleich zu einer reinen Polyvinylalkoholschicht, egal ob die
Polyethylenschicht ein Film oder eine schmelzextrudierte Schicht ist.
Die verbesserte Adhäsion
wird nicht durch eine feuchte oder sogar nasse Umgebung beeinträchtigt.
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Gemäß einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung wird die Bahn 11 zunächst mit einer ersten Primerschicht
beispielsweise aus Polyethylen beschichtet, bevor die Sperrschicht
14 aufgebracht wird. Der entsprechende Ox-tran Test zeigt nach dem
Beschichten mit der gleichen Polyvinylalkohol-EAA-Dispersion, Trocknen und nachfolgender Wärmebehandlung
bei 170°C
einen Sauerstoffdurchdringungswert von weniger als 1 cc/m2 während
24 Stunden.
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Wesentlich verbesserte sauerstoff-
und wassersabweisende Eigenschaften werden erreicht, wenn keine
funktionale Gruppen in das hydrophobe Polymer eingeschlossen werden,
wie im Fall von einem Polyolefin oder einem Butadien-Styren-Kopoylmer.
Es wird davon ausgegangen, dass dies aus einem Anstieg der Dichte
der Sperrschicht resultiert, die aus der Verschmelzung der beiden
Polymerphasen durch die Wärmebehandlung
resultiert, wodurch eine homogene Polymerlegierung mit einer dichten Struktur
gebildet wird.
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Die beschichtete, getrocknete Bahn 11 wird schließlich durch
den Zwischenraum von zwei rotierenden Walzen 17 geführt, wäh rend gleichzeitig
dünne Kunststoffilme 12 und 13,
vorzugsweise Polyethylen, auf beide Seiten mit Hilfe von Extrudern 18 und 19 auf
die Bahn extrudiert werden zur Bildung des fertigen, mehrschichtigen
Verpackungsmaterials 10, das die Materialstruktur wie schematisch
in 1 gezeigt aufweist.
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Aus einem blatt- oder bahnförmigen mehrschichtigen
Verpackungsmaterial 10, das auf per se bekannte Art und
Weise mit Falzlinien zum Erleichtern des Faltens, Dekors etc. versehen
ist, werden flüssigkeitsdichte,
formstabile Verpackungsbehälter auf
per se bekannte Art und Weise hergestellt unter Verwendung von konventionellen,
wirtschaftlichen Verpackungsmaschinen der Art, die fertige Packungen
formen, füllen
und versiegeln. Aus einer Bahn von mehrschichtigen Verpackungsmaterial 10 werden
beispielsweise Packungen herstellt, indem die Bahn zunächst in
einen Schlauch geformt wird, wobei beide Längskanten der Bahn zu einer Überlappung vereint
werden, um eine überlappende
Naht zu bilden. Der Schlauch wird mit dem entsprechenden Inhalt
gefüllt
und in einzelne Packungen geteilt durch sich wiederholende transversale
Versiegelung des Schlauchs quer zur Längsachse des Schlauchs und unter
dem Niveau des Inhalts im Schlauch. Die Packungen werden voneinander
durch Schnitte in den transversalen Versiegelungsabschnitten abgetrennt, und
es wird ihnen die gewünschte
geometrische, normalerweise parallelepipede Endform durch zusätzliche
Form- und Versiegelungschritte
verliehen, um einen fertigen Verpackungsbehälter zu erhalten.
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Es ist aus der vorangehenden Beschreibung offensichtlich,
dass die vorliegende Erfindung auf einfache Art und Weise und unter
Verwendung einfacher Mittel die gesetzten Ziele erreicht und effektiv
ein mehrschichtiges Verpackungsmaterial herstellt, dass hervorragende
gasabweisende Eigenschaften hat, ohne dass chemische Vernetzungsmittel
verwendet werden, um den in der Gassperrschicht enthaltenen Polyvinylalkohol
zu schützen.