-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verpackungen für Knochen enthaltende Fleischprodukte.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Beutel, an
dem ein Schutzflicken (protective patch) direkt angebracht ist,
wobei der Schutzflicken das Sticheinreißen des Beutels durch vorstehende
Knochen aus einem Fleischprodukt in dem Beutel verhindert oder einschränkt.
-
Es
ist bekannt, daß aufschrumpfbare
Thermoplasten als flexible Verpackungsmaterialien zur Vakuumverpackung
verschiedener Lebensmittel, einschließlich Fleisch, geeignet sind.
Solche Kunststoffmaterialien, obwohl sie im allgemeinen zur Verpackung
von Fleisch geeignet sind, begegnen verständlicherweise Schwierigkeiten
bei der Verpackung scharfer oder knochenhaltiger Produkte. Beispielsweise
führen
Versuche, Knochen enthaltende Primärschnitte von Fleisch zu verpacken
gewöhnlich
zu einer unzufriedenstellend großen Anzahl von Beutelfehlern,
aufgrund vorstehender Knochen, die den Beutel durchstechen.
-
Es
stellte sich heraus, daß die
Verwendung von Polstermaterialien wie Papier, Papierlaminaten, wachsimprägnierten
Textilien und verschiedenen Arten von Kunststoffeinlagen bei der
Lösung
des Problems weniger als insgesamt zufriedenstellend waren, da sie
einen großen
Material- und Arbeitsaufwand erfordern und gegenüber Verschiebungen vorstehender
Knochen anfällig
sind. Die Zubereitung spezieller Fleischschnitte oder Knochenverschließ-Trimmen
(close bone trim), wobei die vorstehenden Knochen entfernt werden,
wurde ebenfalls versucht. Allerdings ist dies bestenfalls nur eine
beschränkte
Lösung
des Problems, da es keinen positiven Schutz bietet, der für eine große Zahl
kommerzieller, Knochen enthaltender Fleischarten notwendig ist.
Darüber
hinaus ist die Entfernung des Knochens ein relativ teures und zeitverbrauchendes
Verfahren.
-
Vor
einiger Zeit wurde die Verwendung eines Beutels mit einem daran
angebrachten Flicken, d. h. ein ”Flickenbeutel” eine kommerziell
bevorzugte Art eine Anzahl Knochen enthaltender Fleischprodukte
zu verpacken. Einer der ersten kommerziell verwendeten Flickenbeutel
verwendete einen aufschrumpfbaren Beutel und einen Flicken, der
aus zwei laminierten VALERON (Handelsmarke) Polyethylenfolien mit
hoher Dichte (”HDPE”-Folien)
zusammengesetzt war, wobei jede Folie in Maschinenrichtung hoch
orientiert worden war. Bei dem laminierten Flicken war die Maschinenrichtung
einer ersten HDPE-Schicht um etwa 90° in bezug auf die Maschinenrichtung
einer zweiten Flickenschicht orientiert.
-
Der
VALERON (Handelsmarke) HDPE-Flicken zeigte gute Ergebnisse bei der
Verhinderung von Sticheinrissen durch vorstehende Knochen. Allerdings
spalteten die Ecken des Flickens beim Verpacken eines Fleischprodukts
in einem aufschrumpfbaren Beutel mit einem solchen Flicken darauf
beim Schrumpfen des Beutels aufgrund der Tatsache auf, daß der Flicken
nicht so schrumpfte wie der Beutel. Verbraucher nahmen die Aufspaltung
der Flickenecken von dem Beutel als hoch unerwünscht wahr. Darüber hinaus
waren die hoch orientierten HDPE-Folien, aufgrund der Bildung von
Blasen während
des Orientierungsverfahrens, milchig-weiß.
-
Somit
entstand ein Bedarf für
einen Flicken, der dem Flickenbeutel ein gewünschtes Maß an Stichaufreißfestigkeit
verleiht und der zur gleichen Zeit aufschrumpfbar ist, so daß keine
wesentliche Aufspaltung an den Ecken des Flickens auftritt. Weiterhin,
obwohl es für
einige Zwecke erwünscht
war einen milchigen Flicken zu verwenden, war es für andere
Verwendungen erwünscht,
das ein im wesentlichen lichtdurchlässiger oder durchsichtiger
Flicken bereitgestellt wird.
-
Obwohl
es bekannt war, daß Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
(”EVA”) die erwünschten
Aufschrumpfeigenschaften zur Verwendung in Flicken aufweist, wurde
gefunden, daß es
an dem erwünschten
Maß an
Stichaufreißfestigkeit
fehlte, wie es durch Verwendung des VALERON-(Handelsmarke)-HDPE-Flicken
erhältlich war.
Das heißt,
daß EVA-Flicken
viel dicker als ein HDPE-Flicken sein mußten, um das gleiche Maß an Stichaufreißfestigkeit
zu liefern. Weiterhin, zusätzlich
zum Fehlen der erwünschten
Sticheinreißfestigkeit,
fehlte EVA die Abriebfestigkeit, was weiter seine Nützlichkeit
als Hauptpolymer im Flicken herabsetzte.
-
Überraschenderweise
wurde gefunden, daß lineares
Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE) die Kombination von Sticheinreißfestigkeit,
Aufschrumpfbarkeit, Abriebfestigkeit und sogar Durchsichtigkeit
lieferte, die zur Verwendung in einem Flicken für Flickenbeutel erwünscht ist.
So offenbart die
US
4,770,731 A einen Flickenbeutel, der einen an einem aufschrumpfbaren
Beutel angebrachten aufschrumpfbaren Flicken umfasst, wobei der
aufschrumpfbare Flicken eine erste aufschrumpfbare Folie und der
aufschrumpfbare Beutel eine zweite aufschrumpfbare Folie umfasst
und die erste aufschrumpfbare Folie lineares Polyethylen mit niedriger Dichte
(LLDPE), vorzugsweise mit Ethylenvinylacetatcopolymer umfasst. Innerhalb
der letzten 10 Jahre wurden Flicken, die aus LLDPE zusammengesetzt
waren, weitverbreitet in den Vereinigten Staaten kommerziell verwendet.
-
Allerdings
weist LLDPE verschiedene Nachteile auf. Beispielsweise ist LLDPE
nicht einfach verarbeitbar, da es einen hohen Extrudergegendruck
verursacht wenn die Extrusion bei relativ hoher Geschwindigkeit
durchgeführt
wird. Darüber
hinaus ist LLDPE aufgrund seiner Steifheit schwer zu orientieren,
wodurch es notwendig wird, daß ein
weiteres Polymer mit dem LLDPE gemischt wird, damit die gewünschte Orientierung des
LLDPE möglich
wird, um einen aufschrumpfbaren Flicken zu liefern. Darüber hinaus
kann LLDPE nicht mit sich selbst verschweißt werden, was die Verwendung
eines anderen Polymertyps notwendig macht, wenn der Flicken aus
einer flachgelegten Schlauchfolie hergestellt werden soll, wie es
eines der am meisten bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Flicken
ist.
-
Somit
ist es erwünscht,
daß ein
weiteres Polymer gefunden wird, das die Kombination von Sticheinreißfestigkeit
und Aufschrumpfbarkeit bereitstellen kann. Darüber hinaus ist es erwünscht, daß dieses
andere Polymer auch in eine im wesentlichen durchsichtige Folie
verarbeitet werden kann. Weiterhin ist es erwünscht, daß dieses Polymer leichter zu
extrudieren ist als LLDPE, eine Steifheit aufweist, die niedrig
genug ist, um die Notwendigkeit eines Einmischens eines die Steifheit
reduzierenden Polymers zu vermeiden und das die Fähigkeit
aufweist, mit sich selbst verschweißt werden zu können.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Somit
ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Flickenbeutel, der
einen an einem aufschrumpfbaren Beutel angebrachten aufschrumpfbaren
Flicken umfaßt,
wobei der aufschrumpfbare Flicken eine erste aufschrumpfbare Folie
und der aufschrumpfbare Beutel eine zweite aufschrumpfbare Folie
umfaßt
und die erste aufschrumpfbare Folie homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßt und eine
freie Schrumpfung bei 85°C
von 40 bis 120% der freien Schrumpfung bei 85°C der zweiten aufschrumpfbaren
Folie aufweist.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer
in einem Flicken für
einen Flickenbeutel. Es wurde überraschenderweise
gefunden, daß dieses
homogene Polymer eine Kombination von Sticheinreißfestigkeit
und Aufschrumpfbarkeit liefert, die zumindest der von LLDPE ähnlich ist.
Darüber
hinaus wurde überraschenderweise
auch gefunden, daß dieses
homogene Polymer etwa die gleiche Abriebfestigkeit wie LLDPE aufweist
und verwendet werden kann, um einen im wesentlichen durchsichtigen,
aufschrumpfbaren Flicken herzustellen. Somit wurde gefunden, daß dieses
homogene Polymer eine Alternative zu der Verwendung von LLDPE in
Flicken für
Flickenbeutel liefert. Mindestens einige Arten dieses homogenen
Polymers sind wesentlich leichter zu extrudieren als LLDPE. Weiterhin
haben einige Arten eine Steifheit, die niedrig genug ist, um die
Notwendigkeit des Einmischens eines die Steifheit reduzierenden
Polymers zu vermeiden. Schließlich
bieten mindestens einige Arten des Polymers, wenn sie als Schlauchfolie
extrudiert werden, den weiteren Vorteil, daß sie wesentlich besser mit
sich selbst verschweißbar
sind als LLDPE.
-
Vorzugsweise
umfaßt
der Flickenbeutel eine Klebeschicht zwischen der ersten aufschrumpfbaren
Folie und der zweiten aufschrumpfbaren Folie. Vorzugsweise hat das
homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer eine Dichte
von etwa 0,87 bis 0,94 g/cm3, bevorzugter
0,89 bis 0,92. Vorzugsweise weist die erste aufschrumpfbare Folie
eine freie Schrumpfung bei 85°C
(185°F)
von etwa 10 bis 100%, bevorzugter 15 bis 75% und insbesondere 20
bis 60% auf. Vorzugsweise weist die erste aufschrumpfbare Folie
eine freie Schrumpfung bei 85°C
(185°F)
von 40 bis 100% der freien Schrumpfung der zweiten aufschrumpfbaren
Folie auf.
-
Vorzugsweise
ist das homogene Ethylen-α-Olefin
in der ersten aufschrumpfbaren Folie in einer Menge von etwa 5 bis
100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts der ersten aufschrumpfbaren Folie,
vorhanden, bevorzugter von etwa 15 bis 85 Gew.-%.
-
Die
erste aufschrumpfbare Folie kann ein erstes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
umfassen, während
die zweite aufschrumpfbare Folie ein zweites homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßt. Das erste
und das zweite homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer
können
gleich oder verschieden sein.
-
Vorzugsweise
weist die erste aufschrumpfbare Folie zwei Außenschichten und zwei Innenschichten auf,
wobei beide Außenschichten
in ihrer chemischen Zusammensetzung und Dicke im wesentlichen identisch sind
und beide Innenschichten in ihrer chemischen Zusammensetzung und
Dicke im wesentlichen identisch sind. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
jede der beiden Außenschichten
das homogene Ethylen-α-Olefin
in einer Menge von etwa 1 bis 100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts
der Außenschichten.
Weiterhin umfaßt
jede der beiden Innenschichten das homogene Ethylen-α-Olefin in
einer Menge von etwa 1 bis 100 Gew.-%, auf Basis des Gewichts der
Innenschichten. In einer alternativen Ausführungsform ist jede der beiden Außenschichten
aus einer Zusammensetzung zusammengesetzt, die im wesentlichen frei
von homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer
ist, wobei die beiden Innenschichten das homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassen.
Vorzugsweise umfaßt
jede der beiden im wesentlichen identischen Innenschichten mindestens
ein Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Vinylester-Copolymer, Ethylen-Vinylsäure-Copolymer, Ionomer
und homogenem Ethylen-α-Olefin-Copolymer
mit einer Dichte von etwa 0,87 bis 0,91 g/cm3. Vorzugsweise
umfaßt
das Ethylen-α-Olefin-Copolymer
mindestens ein Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und das Ethylen-Vinylsäure-Copolymer umfaßt Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer.
Vorzugsweise machen die beiden im wesentlichen identischen Außenschichten
etwa 10 bis 80 Gew.-% des Gewichts der ersten aufschrumpfbaren Folie aus.
-
Die
vorliegende Erfindung eignet sich für verpackte Produkte, die eine
Verpackung und ein Fleischprodukt in der Verpackung umfassen. Die
Verpackung umfaßt
den erfindungsgemäßen Flickenbeutel
und das Fleischprodukt umfaßt
Knochen. Vorzugsweise umfaßt
das Fleischprodukt mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Schinken, Rippchen (spareribs), Schulter (picnic), Rückenrippe
(back rib), kurze Lende (Lendchen, short loin), kurze Rippe (short
rib), ganze Truthähne,
Schweinelende.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1 ist
eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß bevorzugten endverschweißten Flickenbeutels
in einer flachgelegten Ansicht.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten
endverschweißten
Flickenbeutels, entlang des Bereichs 2-2 in 1.
-
3A ist
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Mehrschichtfolie, die
zur Verwendung als Flicken in dem Flickenbeutel gemäß 1 geeignet
ist.
-
3B ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Mehrschichtfolie in 3A.
-
3C ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Mehrschichtfolie, die
als Flickenfolie Nr. 19 beschrieben ist.
-
4 ist
eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung
der Mehrschichtfolie von 3.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Mehrschichtfolie, die
zur Verwendung als Beutel in dem Flickenbeutel gemäß 1 geeignet
ist.
-
6 ist
eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung
der Mehrschichtfolie gemäß 5.
-
7 ist
eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung
des Flickenbeutels gemäß 1,
wobei die Folien gemäß 3 und 5 verwendet
werden, hergestellt durch die Verfahren von 4 bzw. 6.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht eines geschrumpften Flickenbeutels,
der ein paar ganzer frischer Knochen enthaltender Schweinelenden
enthält,
wobei jede von der Schinkenseite gezeigt ist.
-
9 ist
eine Querschnittsansicht entlang des Bereichs 9-9 in 8,
mit dem Zusatz einer Flickentasche, in der die Knochen enthaltenden
Schweinelendenpaare verpackt sind.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Wie
hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Polymer” das Produkt einer Polymerisationsreaktion und
schließt
Homopolymere, Copolymere, Terpolymere etc. ein. Im allgemeinen können die
Folienschichten im wesentlichen aus einem einzigen Polymer bestehen
oder sie können
zusätzliche
Polymere aufweisen, d. h. die damit gemischt sind.
-
Wie
hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”Copolymer” Polymere, die bei der Polymerisationsreaktion
von mindestens zwei verschiedenen Monomeren gebildet sind. Beispielsweise
schließt
der Ausdruck ”Copolymer” das Copolymerisations-Reaktionsprodukt
von Ethylen und einem α-Olefin
wie 1-Hexen ein. Allerdings schließt der Ausdruck ”Copolymer” beispielsweise
auch die Copolymerisation einer Mischung von Ethylen, Propylen,
1-Hexen und 1-Octen ein.
-
Wie
hier verwendet, schließt
der Ausdruck ”Polymerisation” Homopolymerisationen,
Copolymerisationen, Terpolymerisationen etc. ein und schließt alle
Typen von Copolymerisationen wie Zufalls-, Pfropf-, Blockcopolymerisationen
etc. ein. Im allgemeinen können
die erfindungsgemäß verwendeten
Folien gemäß jedem geeigneten
Polymerisationsverfahren hergestellt werden, einschließlich Aufschlämmungspolymerisations-, Gasphasenpolymerisations-
und Hochdruckpolymerisationsverfahren.
-
Ein
homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
kann im allgemeinen hergestellt werden, indem Ethylen und ein oder
mehrere α-Olefine
copolymerisiert werden. Vorzugsweise ist das α-Olefin ein C3-
bis C20-α-Monoolefin,
bevorzugter ein C4- bis C12-α-Monoolefin
und insbesondere ein C4- bis C8-α-Monoolefin.
Bevorzugter umfaßt
das α-Olefin
mindestens ein Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h.
1-Buten, 1-Hexen bzw. 1-Octen. Am meisten bevorzugt umfaßt das α-Olefin Octen-1
und/oder eine Mischung von Hexen-1 und Buten-1.
-
Die
in den Beutelfolien und Flickenfolien des erfindungsgemäßen Flickenbeutels
verwendeten homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymere
schließen
beispielsweise Metallocen-katalysierte Polymere wie EXACT (Handelsmarke)
lineare homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere
ein, die von der Exxon Chemical Company erhältlich sind, und TAFMER (Handelsmarke)
lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Harz
ein, das von Mitsui Petrochemical Corporation erhältlich ist.
Alle diese homogenen Copolymere schließen im allgemeinen Ethylen-Copolymere mit einem
oder mehreren Comonomeren ausgewählt
aus C4- bis
C10-α-Olefinen
wie Buten-1 (d. h. 1-Buten), Hexen-1, Octen-1, etc. ein, bei denen
die Moleküle
der Copolymere lange Ketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen
oder vernetzten Strukturen umfassen. Diese Molekularstruktur steht
im Gegensatz zu konventionellem Polyethylen mit niedriger oder mittlerer
Dichte, das höher
verzweigt ist als ihre entsprechenden Gegenstücke. Beispielsweise weist LLDPE
eine Dichte auf, die gewöhnlich
im Bereich von etwa 0,91 g/cm3 bis etwa
0,94 g/cm3 liegt.
-
Eine
andere Gruppe homogener Ethylen-α-Olefin-Copolymere
sind von Dow Chemical Company erhältlich und als AFFINITY (Handelsmarke)
langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere bekannt.
Es wurde gefunden, daß AFFINITY
(Handelsmarke) langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere
leichter zu Folien verarbeitbar sind, als andere homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, wie EXACT
(Handelsmarke) lineare homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere, die von Exxon Chemical
Company erhältlich
sind. Aus diesem Grund, unter anderen, sind AFFINITY (Handelsmarke)
langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere gegenüber EXACT
(Handelsmarke) linearen homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymeren bevorzugt. Bevorzugte
langkettige verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere sind solche,
die eine Dichte von etwa 0,87 bis 0,94 g/cm3,
bevorzugter von 0,89 bis 0,92 g/cm3 aufweisen. Langkettige
verzweigte homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere werden
vorzugsweise unter Verwendung einer Metallocenkatalysierten Polymerisationsreaktion
hergestellt.
-
Obwohl
in dem erfindungsgemäßen Flickenbeutel
der Flicken homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
umfaßt,
kann der Flicken und/oder der Beutel weiterhin heterogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassen.
Verschiedene bevorzugte Ethylen-α-Olefin-Copolymere schließen lineares
Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mit sehr niedriger
Dichte (VLDPE) und Polyethylen mit ultraniedriger Dichte (ULDPE) ein.
-
Im
allgemeinen werden sowohl homogene als auch heterogene Ethylen-α-Olefin-Copolymere
aus der Copolymerisation von etwa 80 bis 99 Gew.-% Ethylen und 1
bis 20 Gew.-% α-Olefin,
vorzugsweise aus der Copolymerisation von etwa 85 bis 95 Gew.-%
Ethylen mit 5 bis 15 Gew.-% α-Olefin
erhalten.
-
Wie
hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck ”freie Schrumpfung” die Prozentzahl
der Größenveränderung
eines 10 cm × 10
cm-Musters der Folie, wenn es einer bestimmten Wärme ausgesetzt wird, was nach ASTM
D 2732 bestimmt wird und dem Fachmann bekannt ist. ASTM D 2732 ist
im 1990 Annual Book of ASTM Standards, Sektion 8, Plastics, Vol.
08.02, Seiten 368 bis 371 beschrieben, auf die hier vollständig Bezug
genommen wird.
-
Obwohl
die in dem erfindungsgemäßen Flickenbeutel
verwendeten Folien Einschicht- oder Mehrschichtfolien sein können, umfaßt der Flickenbeutel
mindestens zwei miteinander laminierte Folien. Vorzugsweise umfaßt der Flickenbeutel
Folien, die zusammen insgesamt 2 bis 20 Schichten, bevorzugter 2
bis 12 Schichten und insbesondere 4 bis 9 Schichten bilden.
-
Im
allgemeinen kann die Einschicht- oder Mehrschichtfolie, die in dem
erfindungsgemäßen Flickenbeutel
verwendet wird, jede gewünschte
Gesamtdicke aufweisen, solange die Folien die erwünschten
Eigenschaften für
das spezielle Verpackungsverfahren aufweisen, in dem die Folie verwendet
wird, zum Beispiel Verschleißfestigkeit
(insbesondere Sticheinreißfestigkeit),
Zugfestigkeit, Abdichtungsstärke,
optische Eigenschaften, etc. Allerdings ist es für die Effektivität und zum
Zweck der Konservierung von Rohstoffen erwünscht, die notwendige Sticheinreißfestigkeit
zu erreichen, indem die minimale Flickendicke verwendet wird. Vorzugsweise
hat der Folienrohling, aus dem die Flicken geschnitten werden, eine
Gesamtdicke von etwa 0,051 bis 0,203 mm, vorzugsweise von etwa 0,076
bis 0,152 mm. Darüber
hinaus kann die Flickenfolie eine Einschichtfolie oder eine Mehrschichtfolie
sein.
-
Der
Kürze und Übersichtlichkeit
halber wird hinsichtlich der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten
Begriffsdefinitionen, der geeigneten Folienstrukturen sowie der
für die
verschiedenen Schichten dieser Strukturen geeigneten Materialien,
der Herstellung einzelner Folienschichten und der Herstellung von Mehrschichtfolien,
der geeigneten Verfahren zur Herstellung der Flickenfolie, der Beutelfolie
und des Flickenbeutels und schließlich der detaillierten Erläuterung
der Figuren auf die Offenbarung in der Stammanmeldung auf Seite
8, Zeile 27 bis Seite 12, Zeile 30 (
DE 195 46 395 A1 Seite 4, Zeile 11 bis Seite
5, Zeile 24), Seite 13, Zeile 21 bis Seite 17, Zeile 9 (
DE 195 46 395 A1 Seite
5, Zeile 39 bis Seite 6, Zeile 48), Seite 17, Zeile 21 bis Seite
19, Zeile 11 (
DE 195
46 395 A1 Seite 6, Zeile 55 bis Seite 7, Zeile 22), Seite
20, Zeile 27 bis Seite 22, Zeile 21 (
DE 195 46 395 A1 Seite 7, Zeile 53 bis Seite
8, Zeile 21), Seite 23, Zeile 15 bis Seite 26, Zeile 22 (
DE 195 46 395 A1 Seite
8, Zeile 38 bis Seite 9, Zeile 35), Seite 47, Zeile 1 bis Seite
57, Zeile 28 (
DE 195
46 395 A1 Seite 17, Zeile 37 bis Seite 20, Zeile 48) verwiesen
und vollständig
Bezug genommen.
-
Die
Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, d. h. Flickenfolien
illustriert, die zum Zweck der Veranschaulichung geliefert werden
und nicht dazu gedacht sind, das Wesen der Erfindung einzuschränken. Wenn
nicht anders bezeichnet, beziehen sich alle Prozentzahlen, Anteile,
etc. auf das Gewicht.
-
Die
Flickenfolien Nr. 1, 2, 5 und 6 bis 14, 16 bis 17 und 19 sind Flickenfolien,
die zur Herstellung von Flicken für einen erfindungsgemäßen Flickenbeutel
verwendet werden können.
Flickenfolien Nr. 3, 4, 15 und 18 sind Vergleichsflickenfolien,
im Gegensatz zu den Flickenfolien, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flickenbeutels
verwendet werden können.
-
Flickenfolie Nr. 1
-
Eine
coextrudierte, Zweischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,74 mm und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke
ausmachte sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte,
aufwies. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% DOWLEX
2045 (Handelsmarke) lineares Polyethylen mit niedriger Dichte mit
einer Dichte von 0,920 g/cm3, bezogen von
Dow Chemical Company, aus Midland, Michigan (nachfolgend ”LLDPE Nr.
1”), (b)
10 Gew.-% ELVAX 3128 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
mit einem Vinylacetatgehalt von 10%, bezogen von DuPont, aus Wilmington,
Delaware (nachfolgend ”EVA
Nr. 1”)
und (c) 3 Gew.-% TEKNOR EPE-9621C (Handelsmarke) Antiblokiermittel,
bezogen von Teknor Apex Plastics Division aus Pawtucket, R. I. (nachfolgend ”Antiblockiermittel
Nr. 1”).
Die B-Schicht enthielt
100 Gew.-% EXACT SLP 4008 lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Plastomer
mit einer Dichte von 0,885 g/cm3, bezogen
von Exxon Chemical Company aus Baytown, Texas (nachfolgend ”lineares homogenes
Ethylen-α-Olefin
Nr. 1”).
-
Der
Zweischichtschlauch wurde in einem Wasserbad auf eine feste Phase
abgekühlt
und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
Der erhaltene vernetzte Zweischichtschlauch wurde mittels Dampfkannen
und heißer
Luft auf etwa 99 bis 104°C
(210 bis 220°F)
erwärmt
und anschließend
orientiert, indem er in Maschinen- bzw. Querrichtung, unter Verwendung
einer eingeschlossenen Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen
gehalten wurde, um etwa 350% gezogen und gestreckt wurde. Die Orientierung
führte
zu einer 0,06 mm dicken Zweischichtfolie in Form eines Schlauchs.
-
Nach
dem Ziehen wurde der resultierende Schlauch der heißwasserschrumpfbaren,
flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, die
Innenseiten-B-Schicht mit sich selbst beim Flachlegen des Schlauchs
verbunden, was zu folgender Vierschichtfolie führte, wobei die ”Mittel”-Schichten
die Innenseiten-B-Schicht waren, die mit sich selbst verbunden war
(d. h., was zu folgender ”Vierschicht”-Folie
mit einer Dicke von 0,12 mm führte):
A
Mischung
A | B
SLP
4008 | B
SLP
4008 | A
Mischung
A |
-
Die
nachfolgende Tabelle I umfaßt
die chemische Zusammensetzung und Dicke jeder der Schichten, in
Verbindung mit der Funktion, 5 der Schicht in dem Flicken. TABELLE I
Fig.
3 Schichtbezeichnung | Funktion der Schicht | chemische Bezeichnung | Schichtdicke mm |
38 | Außenseitenschicht
und sticheinreißfeste
Schicht | 87%
LLDPE #1; 10% EVA #1; 3% Antiblokiermittel #1 | 0,05 |
40 | Verbindungsschicht | homogenes
Ethylen-α-Olefin
#1 | 0,02 |
42 | Innenseitenschicht
und sticheinreißfeste
Schicht | 87%
LLDPE #1; 10% EVA #1; 3% Antiblokiermittel #1 | 0,05 |
-
Flickenfolie
Nr. 1 war aus den obigen drei Schichten zusammengesetzt, wobei die
mittlere Schicht aus der Schlauchinnenseitenschicht zusammengesetzt
war, die mit sich selbst verbunden war. Es wurde gemessen, daß die Flickenfolie
Nr. 1 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) nach ASTM 2732 und eine gemessene Schlagfestigkeit
aufwies, wie sie in der Tabelle II nachfolgend angegeben ist. Die
angegebene Schlagfestigkeit wurde durch ein Verfahren gemessen,
das im wesentlichen zu der ASTM D 3763 äquivalent war. ASTM D 2763 ist
im 1990 Annual Book of ASTM Standards, Sektion 8, Plastics, Vol.
08.03, Seiten 174 bis 178 beschrieben, auf die hier vollständig Bezug
genommen wird.
-
Eine
alternative Flickenfolie Nr. 1 ist eine Zweischichtfolie mit einer
Dicke von etwa 0,12 mm, wobei etwa 85 Gew.-% dieser Folie eine Zusammensetzung
entsprechend der in der obigen Tabelle I beschriebenen Schicht 38 aufweisen
und wobei 15 Gew.-% dieser Folie eine Zusammensetzung entsprechend
der obigen Schicht 40 aufweisen. Diese Folie kann unter
Verwendung einer Flachdüse
anstelle einer kreisförmigen
Düse hergestellt
werden.
-
Flickenfolie Nr. 2
-
Flickenfolie
Nr. 2 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit der Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 2 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EXACT 3032 (Handelsmarke)
lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Plastomer
mit einer Dichte von 0,900 g/cm3, auch von
Exxon Chemical Company (nachfolgend ”lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
Nr. 2”),
und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr.
2 war die B-Schicht identisch mit der B-Schicht in Flickenfolie
Nr. 1. Darüber
hinaus bildete, wie in der Flickenfolie Nr. 1, die A-Schicht in
der Flickenfolie Nr. 2 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete
15% der Foliendicke. Die freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit
der Flickenfolie Nr. 2 sind in der Tabelle II angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 3 (Vergleich)
-
Flickenfolie
Nr. 3 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 3 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% ELVAX 3128 (Handelsmarke)
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Acetatgehalt von 9% und
einer Dichte von 0,928 g/cm3 sowie einem
Schmelzindex von 2,0, bezogen von DuPont Chemical Co. aus Wilmington,
Delaware (nachfolgend als EVA Nr. 2 bezeichnet), und (c) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr. 3 war die B-Schicht
aus 100 Gew.-% ELVAX 3175 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
mit einem Vinylacetat-Gehalt von 28% und einer Dichte von 0,950
g/cm3 sowie einem Schmelzindex von 6,0,
bezogen von DuPont Chemical Co., Wilmington, Delaware (nachfolgend
als EVA Nr. 2 bezeichnet), zusammengesetzt. Darüber hinaus bildete die A-Schicht
in Flickenfolie Nr. 3, wie in Flickenfolie Nr. 1, 85% der Foliendicke
und die B-Schicht bildete 15% der Foliendicke.
-
Die
freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit von Flickenfolie
Nr. 3 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. Flickenfolie Nr.
3 war eine Vergleichs-Flickenfolie, da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
umfaßte.
-
Flickenfolie Nr. 4 (Vergleich)
-
Flickenfolie
Nr. 4 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
von Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 4 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 82 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 15 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 4 war die B-Schicht
aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt. Darüber hinaus, wie in Flickenfolie
Nr. 1, bildete die A-Schicht in Flickenfolie Nr. 4 85% der Foliendicke
und die B-Schicht bildete 15% der Foliendicke.
-
Die
freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit in Flickenfolie
Nr. 4 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. Flickenfolie Nr.
4 war eine Vergleichsflickenfolie, da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
umfaßte.
-
Flickenfolie Nr. 5
-
Flickenfolie
Nr. 5 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
von Flickenfolie Nr. 1 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 5 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% XU59220.01, ein eigenes,
langkettiges verzweigtes homogenes Versuchs-Ethylen-α-Olefin-Copolymer
(nachfolgend als ”homogenes
Ethylen-α-Olefin
Nr. 3” bezeichnet),
mit einer Dichte von 0,901 g/cm3 und einem
Schmelzindex von 0,9, erhalten unter einer Entwicklungsvereinbarung
mit Dow Chemical Company aus Midland, Michigan, und (c) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. Die Information betreffend XU59220.01
und die Versuchsergebnisse der das Versuchspolymer enthaltenden
Folien/Beutel, die in diesem Beispiel dargestellt wurden, wurden
zur Veröffentlichung
von Dow zugelassen.
-
In
Flickenfolie Nr. 5 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt.
Darüber
hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 1, bildete in Flickenfolie Nr. 5
die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht bildete 15%
der Foliendicke.
-
Die
freie Schrumpfung und die gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie
Nr. 5 sind in Tabelle II nachfolgend angegeben. TABELLE II
Folie
Nr. | freie Schrumpfung
bei 85°C (185°F) | freie Schrumpfung
bei 96°C (205°F) | Schlagfestigkeit | Energieaufwand
zum Reißen |
| %MD | %TD | %MD | %TD | kg
(lbs) | kpm
(ft-lbs) |
1 | 11 | 16 | 20 | 30 | 44(97) | 0,66(4,8) |
2 | 11 | 18 | 21 | 32 | 49,5(109) | 0,79(5,7) |
3
(Vergleich) | 10 | 17 | 20 | 30 | 45,4(100) | 0,69(5,0) |
4
(Vergleich) | 13 | 18 | 25 | 32 | 39,5(87) | 0,43(3,1) |
5 | 14 | 20 | - | - | 39,9(88) | 0,44(3,2) |
-
Wie
aus Tabelle II ersichtlich, wurde gefunden, daß die Schlagfestigkeit verschiedener
erfindungsgemäßer Flickenfolien,
beispielsweise Flickenfolien Nr. 1, 2 und 5, mit der Schlagfestigkeit
der Vergleichsflickenfolie Nr. 3 und der Vergleichsflicken folie
Nr. 4 vergleichbar war, wobei beide LLDPE als das der Flickenfolie
die hohe Schlagfestigkeit verleihende Polymer enthalten. Somit wurde
gefunden, daß die
Verwendung von erfindungsgemäßen homogenen
Ethylen-α-Olefin-Copolymeren
zu einer Flickenfolie mit einer Schlagfestigkeit führt, die
im wesentlichen äquivalent
zu der und in einigen Fällen
sogar besser als die Schlagfestigkeit der Flickenfolien auf LLDPE-Basis
ist.
-
Flickenfolie Nr. 6
-
Eine
coextrudierte Zweischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,23 mm und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke
ausmachte sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte,
aufwies. Die A-Schicht war zusammengesetzt aus einer Mischung aus:
(a) 50 Gew.-% einer Harzzusammensetzung, die als ECD 103 lineares
homogenes Ethylen-Hexen-Copolymer bezeichnet wurde und ebenfalls
von Exxon Chemical Company bezogen wurde (nachfolgend als ”lineares
homogenes Ethylen-α-Olefin
Nr. 4” bezeichnet),
(b) 37 Gew.-% ECD 106 lineares homogenes Ethylen-Hexen-Copolymer
mit einer Dichte von etwa 0,917 g/cm3 und
einem Schmelzindex von etwa 3, das auch von Exxon Chemical Co. bezogen
wurde (nachfolgend als ”lineares
homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 5” bezeichnet),
(c) 10 Gew.-% LD200.48 (Handelsmarke) Polyethylen mit niedriger
Dichte, mit einer Dichte von 0,917 g/cm3 und
einem Schmelzindex von 6, 7, wobei dieses Polyethylen mit niedriger
Dichte auch von Exxon Chemical Co. bezogen wurde, und (d) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 6 war die B-Schicht
aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt.
-
Die
Zweischichtfolie wurde unter Verwendung einer Abschreckwalze auf
eine feste Phase abgekühlt und
dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
Die erhaltene vernetzte Zweischichtfolie wurde mit heißer Luft
erhitzt (auf 99 bis 104°C,
210 bis 220°F)
und anschließend
orientiert, indem sie in Maschinen- bzw. Querrichtung unter Verwendung
eines Spannrahmens um etwa 300% gezogen und gestreckt wurde, um
eine biaxial orientierte Folie mit einer Dicke von etwa 0,025 mm herzustellen.
Die Schlagfestigkeit der resultierenden Folie Nr. 6 ist in Tabelle
III nachfolgend angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 7
-
Eine
coextrudierte Zweischichtfolie wurde geformt, wobei die Folie eine
Dicke von 0,45 mm und eine A-Schicht, die 85% der Foliendicke ausmachte
sowie eine B-Schicht, die 15% der Foliendicke ausmachte, aufwies.
Die A-Schicht war zusammengesetzt aus einer Mischung aus: (a) 97
Gew.-% lineares homogenes Ethylen-α-Olef in Nr. 4 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel
Nr. 1. In Flickenfolie Nr. 7 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA
Nr. 2 zusammengesetzt.
-
Die
Zweischichtfolie wurde unter Verwendung einer Abschreckwalze auf
eine feste Phase abgekühlt und
dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
Die resultierende Zweischichtfolie wurde mit heißer Luft erwärmt (auf
99 bis 104°C,
210 bis 220°F)
und anschließend
durch Ziehen und Strecken in der Maschinen- bzw. Querrichtung unter
Verwendung eines Spannrahmens auf etwa 300% orientiert, um eine
biaxial orientierte Folie mit einer Dicke von etwa 0,05 mm herzustellen.
-
Flickenfolie Nr. 8
-
Eine
Einschichtfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke von 0,45
mm aufwies und zusammengesetzt war aus einer Mischung aus: (a) 97
Gew.-% linearen homogenen Ethylen-α-Olefin Nr. 4 und (b) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. Nachdem die Folie geformt war, wurde sie
unter Verwendung einer Abschreckwalze auf eine feste Phase abgekühlt und
dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
Die resultierende vernetzte Folie wurde mit heißer Luft (auf 99 bis 104°C, 210 bis
220°F) erwärmt und
anschließend
unter Verwendung eines Spannrahmens orientiert, um eine Längsorientierung
in einer Größenordnung
von etwa 300% und eine Querorientierung in einer Größenordnung
von etwa 300% zu bewirken, um zu einer biaxial orientierten Folie
mit einer Dicke von etwa 0,05 mm zu führen.
-
Flickenfolie Nr. 9
-
Eine
Einschicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die Folie eine Dicke
von 0,69 mm hat und zusammengesetzt ist aus einer Mischung aus:
(a) 97 Gew.-% lineares homogenes Ethylen-α-Olefin Nr. 4 und (b) 3 Gew.-%
Antiblockiermittel Nr. 1. Nachdem die Folie geformt wurde, wurde
sie unter Verwendung von Kühlluft oder
Kühlwasser
auf eine feste Phase abgekühlt
und dann mit einem 500 keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
Die resultierende vernetzte Folie wurde dann mit heißer Luft
(99 bis 104°C,
210 bis 220°F)
erwärmt
und anschließend
durch Ziehen und Strecken in Maschinen- bzw. Querrichtung unter
Verwendung eines geschlossene-Blase-Verfahrens
um etwa 300% orientiert, um eine biaxial orientierte Folie mit einer Dicke
von etwa 0,076 mm herzustellen. Die Schlauchfolie wurde anschließend zur
Bildung einer flachen Folie, die zur Verwendung als Flicken auf
einem Flickenbeutel geeignet ist, aufgeschnitten.
-
Flickenfolie Nr. 10
-
Flickenfolie
Nr. 10 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 10 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% ENGAGE EG 8100 (Handelsmarke)
langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ebenfalls
bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend als ”homogenes
Ethylen-α-Olefin
Nr. 6” bezeichnet),
und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In der Flickenfolie Nr.
10 war die B-Schicht aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2 zusammengesetzt. Darüber hinaus,
wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in der Flickenfolie Nr. 10 die
A-Schicht 85% der
Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke aus.
-
Die
gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 10 ist in Tabelle
III nachfolgend angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 11
-
Flickenfolie
Nr. 11 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 11 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% ENGAGE EG 8150 (Handelsmarke)
langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ebenfalls
bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend als ”homogenes
Ethylen-α-Olefin
Nr. 7 bezeichnet), und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. In Flickenfolie
Nr. 11, war die B-Schicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr.
2. Darüber
hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in Flickenfolie Nr. 11
die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke
aus.
-
Die
Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 11 ist in Tabelle III nachfolgend
angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 12
-
Flickenfolie
Nr. 12 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
von Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 12 die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 50 Gew.-% eines als SLP 9042 lineares homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
bezeichneten Harzes, das von Exxon Chemical Company bezogen wurde
(nachfolgend als ”lineares
homogenes Ethylen-α-Olefin
Nr. 8” bezeichnet),
(b) 47 Gew.-% LLDPE Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr.
1. In Flickenfolie Nr. 12 war die B-Schicht zusammengesetzt aus
100 Gew.-% EVA Nr. 2. Darüber
hinaus, wie in Flickenfolie Nr. 6, machte in Flickenfolie Nr. 12
die A-Schicht 85% der Foliendicke und die B-Schicht 15% der Foliendicke
aus.
-
Die
Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 12 ist in Tabelle III nachfolgend
angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 13
-
Flickenfolie
Nr. 13 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 6 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß Folie
Nr. 13 eine Dreischichtschlauchfolie war, in der die A-Schicht 35%
der Foliendicke ausmachte, die B-Schicht 50% der Foliendicke ausmachte
und die C-Schicht 15% der Foliendicke ausmachte. Die A-Schicht war
zusammengesetzt aus einer Mischung aus: (a) 94 Gew.-% AFFINITY HF
1031 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin,
das auch von Dow Chemical Company bezogen wurde (nachfolgend als ”langkettig
verzweigtes homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
Nr. 9” bezeichnet),
und (b) 6% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt
aus 100% AFFINITY 1570 (Handelsmarke) langkettiges verzweigtes homogenes
Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
bezogen von Dow Chemical Company (nachfolgend ”Ethylen-α-Olefin Nr. 10”). Die
C-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
-
Die
gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 13 ist nachfolgend
in Tabelle III angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 14
-
Flickenfolie
Nr. 14 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das zur Herstellung
der Flickenfolie Nr. 13 angewandt wurde, mit Ausnahme, daß in Flickenfolie
Nr. 14, die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer Mischung aus:
(a) 67 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 30 Gew.-% homogenes Ethylen-α-Olefin Nr.
7 und 3 Gew.-% Antiblokiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt
aus 100 Gew.-% homogenem Ethylen-α-Olefin
Nr. 7 und die C-Schicht war zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr.
2.
-
Die
Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 14 ist in Tabelle III nachfolgend
angegeben.
-
Flickenfolie Nr. 15 (Vergleich)
-
Flickenfolie
Nr. 15 war eine Zweischichtfolie, die durch das gleiche Verfahren
hergestellt wurde, das zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 6 angewandt
wurde, mit Ausnahme, daß in
Flickenfolie Nr. 15, die A-Schicht zusammengesetzt war aus einer
Mischung aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1
und (c) 3 Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war zusammengesetzt
aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2. Flickenfolie Nr. 15 war eine Vergleichs-Flickenfolie,
da sie kein homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfaßte.
-
Die
gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 15 ist in Tabelle
III nachfolgend angegeben. TABELLE III
Folie
Nr. | Schlagfestigkeit
kg (lbs) |
6
10
11 | 8,6
(19)
7,3 (16)
7,7 (17) |
12
13
14 | 6,8
(15)
6,4 (14)
5,9 (13) |
15
(Vergleich) | 8,6
(19) |
-
Wie
aus Tabelle III ersichtlich ist, liegt die Schlagfestigkeit verschiedener
erfindungsgemäßer Flickenfolien,
beispielsweise Flickenfolien Nr. 6 und 10 bis 14 im Bereich von
einem Anfangswert von 5,9 kg (13 lbs) bis zu einem Höchstwert
von 8,7 kg (20 lbs) wohingegen Flickenfolie Nr. 15 eine Schlagfestigkeit
von 8,6 kg (19 lbs) aufwies.
-
Flickenfolie Nr. 16
-
Flickenfolie
Nr. 16 wurde nach einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren
zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 1 ähnlich war. Flickenfolie Nr.
16 wurde durch Coextrusion einer Schlauchfolie hergestellt, die
eine A/B/C-Struktur aufwies mit den Dickeverhältnissen von 15/70/15. Die
A-Schicht war eine Außenseitenschicht zusammengesetzt
aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA Nr. 1 und (c)
3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war eine Kernschicht
zusammengesetzt aus (a) 97 Gew.-% homogenes Ethylen-α-Olefin-Copolymer
Nr. 10 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die C-Schicht
war eine Innenseitenschicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr.
2.
-
Die
coextrudierte Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,51 mm aufwies. Der Dreischichtschlauch wurde
in einem Wasserbad auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500
keV-Strahl von etwa 12 MR elektronenstrahlvernetzt.
-
Der
resultierende, vernetzte Dreischichtschlauch wurde durch Tauchen
in ein heißes
Wasserbad mit einer Temperatur von etwa 99°C (210°F) erwärmt und anschließend orientiert,
indem er in Maschinen- bzw. Querrichtung, unter Verwendung einer
eingeschlossenen Blase aus heißer
Luft, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde um etwa 370%
gezogen und gestreckt wurde, wobei eine Dreischichtfolie mit einer
Dicke von etwa 0,04 mm in Form eines Schlauchs erhalten wurde.
-
Nach
dem Ziehen wurde der erhaltene Schlauch der warmwasseraufschrumpfbaren
flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, was
dazu führte,
daß die
Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauches mit sich selbst
verbunden wurde, wobei schließlich
eine Sechsschicht-Flickenfolie mit einer Dicke von etwa 0,07 mm
erhalten wurde. Es wurde gemessen, daß Flickenfolie Nr. 16 eine
freie Schrumpfung bei 85°C
(185°F),
bestimmt nach ASTM 2732, von etwa 48% aufwies, und daß die gemessene
Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 16 (bestimmt nach ASTM D 3763)
etwa 49,9 kg (110 lb) betrug.
-
Flickenfolie Nr. 17
-
Flickenfolie
Nr. 17 wurde nach einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren
zur Herstellung der Flickenfolie Nr. 16 ähnlich war. Flickenfolie Nr.
17 wurde hergestellt, indem eine Schlauchfolie mit einer A/B/C-Struktur
mit einem Dickeverhältnis
von 35/50/15 coextrudiert wurde. Die A-Schicht war eine Außenschicht
zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA
Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war
eine Kern-Schicht zusammengesetzt aus (a) 97 Gew.-% langkettig verzweigten
homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymer
Nr. 3 und (b) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die C-Schicht war
eine Innenschicht zusammengesetzt aus 100 Gew.-% EVA Nr. 2.
-
Die
coextrudierte Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,51 mm aufwies. Der Dreischichtschlauch wurde
in einem Wasserbad auf eine feste Phase gekühlt und dann mit einem 500
keV-Stahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
-
Der
resultierende vernetzte Zweischichtschlauch wurde durch Tauchen
in ein Heißwasserbad
mit einer Temperatur von etwa 95°C
(208°F)
erwärmt
und anschließend
orientiert, indem er unter Verwendung einer eingeschlossenen Luftblase,
die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde um etwa 340% in Maschinenrichtung
gezogen und um etwa 370% in Querrichtung gestreckt wurde, was zu
einer Dreischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,04 mm in Form
eines Schlauchs führte.
-
Nach
dem Ziehen wurde der erhaltene Schlauch aus einer warmwasserschrumpfbaren,
flachgelegten Folie durch ein Paar Quetschwalzen geführt, wobei
die Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauchs mit sich
selbst verbunden wurde, um schließlich zu einer Sechsschicht-Flickenfolie
zu führen,
die eine Dicke von etwa 0,08 mm aufwies. Es wurde bestimmt, daß Flickenfolie
Nr. 17 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), nach ASTM 2732, von etwa
57% aufwies und, daß die
gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 17 (bestimmt nach
ASTM D 3763) etwa 28,6 kg (23 lb) betrug. Es wird vermutet, daß die Flickenfolie
Nr. 17 wesentlich besser wäre,
wenn die Orientierung bei einer Temperatur von etwa 91°C (195°F) durchgeführt worden
wäre, da
die Dichte des homogenen Polymers von 0,9016 eine niedrigere Orientierungstemperatur
erlaubte.
-
Flickenfolie Nr. 18 (Vergleich)
-
Flickenfolie
Nr. 18 war eine Vergleichsfolie, bezüglich der Flickenfolien Nr.
16 und 17. Flickenfolie Nr. 18 wurde durch ein Verfahren hergestellt,
das dem Verfahren zur Herstellung der Flickenfolien Nr. 16 und 17 ähnlich war.
Flickenfolie Nr. 18 wurde hergestellt, indem eine Schlauchfolie
mit einer A/B/C-Struktur
im Dickeverhältnis
von 15/70/15 coextrudiert wurde. Die A-Schicht war eine Außenseitenschicht,
zusammengesetzt aus: (a) 87 Gew.-% LLDPE Nr. 1, (b) 10 Gew.-% EVA
Nr. 1 und (c) 3 Gew.-% Antiblockiermittel Nr. 1. Die B-Schicht war
in der chemischen Zusammensetzung mit der A-Schicht identisch. Die
C-Schicht war eine Innenseitenschicht, zusammengesetzt aus 100 Gew.-%
EVA Nr. 2.
-
Die
coextrudierte, Dreischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,51 mm aufwies. Der Dreischichtschlauch wurde
in einem Wasserbad auf eine feste Phase gekühlt und dann mit einem 500
keV-Strahl von etwa 2 bis 10 MR elektronenstrahlvernetzt.
-
Der
resultierende vernetzte Dreischichtschlauch wurde durch Tauchen
in ein Heißwasserbad
mit einer Temperatur von etwa 99°C
(210°F)
erwärmt
und anschließend
orientiert, indem er zu etwa 360% in Maschinenrichtung gezogen und
zu etwa 370% in Querrichtung gestreckt wurde, wobei eine eingeschlossene
Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen gehalten wurde, verwendet
wurde, was zu einer Dreischichtfolie mit einer Dicke von etwa 0,04
mm in Form eines Schlauches führte.
-
Nach
dem Strecken wurde der resultierende Schlauch aus einer warmwasserschrumpfbarer,
flachgelegten Folie durch ein Paar von Quetschwalzen geführt, wobei
die Innenseiten-C-Schicht beim Flachlegen des Schlauchs mit sich
selbst verbunden wurde und schließlich eine Sechsschichtflickenfolie
mit einer Dicke von etwa 0,08 mm erhalten wurde. Es wurde bestimmt,
daß Flickenfolie
Nr. 18 eine freie Schrumpfung bei 85°C (185°F), bestimmt nach ASTM 3732,
von etwa 50% aufwies, und daß die
gemessene Schlagfestigkeit der Flickenfolie Nr. 18 (bestimmt nach
ASTM 3763) etwa 45,4 kg (100 lb) betrug.
-
Ein
Vergleich der Flickenfolie Nr. 16 mit Flickenfolie Nr. 18 zeigt,
daß die
Verwendung des homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymers in der
Kernschicht der Flickenfolie Nr. 16 eine Flickenfolie mit einer
Schlagfestigkeit liefert, die um etwa 10% höher als die Kontrolle liegt.
Die Kontrolle ist im wesentlichen äquivalent zu den Flickenfolien,
die kommerziell verwendet wurden. Der 10%ige Anstieg der Schlagfestigkeit,
der direkt auf die Verwendung eines homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymers
zurückzuführen ist,
wird als ein wesentlicher Anstieg gegenüber der Schlagfestigkeit der
Vergleichsflickenfolie Nr. 18 angesehen.
-
Flickenfolie Nr. 19
-
Eine
coextrudierte, Zweischicht-Schlauchfolie wurde geformt, wobei die
Folie eine Dicke von 0,47 mm aufwies und wobei die Folie eine A-Schicht
hatte, die 85 Gew.-% der Foliendicke ausmachte, und eine B-Schicht,
die 15% der Foliendicke ausmachte. Der Zweischichtschlauch wurde
in einem Wasserbad auf eine feste Phase abgekühlt und dann mit einem 500
keV-Strahl von 2 bis 20 MR elektronenstrahlvernetzt. Der resultierende
vernetzte Dreischichtschlauch wurde mit fünf zusätzlichen Polymerschichten,
die durch eine ringförmige
Düse durch
ein Verfahren, wie in 6 gezeigt ist, extrudiert wurden,
extrusionsbeschichtet. Die erhaltene 0,67 mm extrusionsbeschichtete
Folie wurde anschließend
in ein Heißwasserbad
mit einer Temperatur von etwa 89°C
(192°F)
getaucht und dann orientiert, indem sie um etwa 300% in Maschinenrichtung
gezogen und um etwa 325% in Querrichtung gestreckt wurde, wobei
eine eingeschlossene Luftblase, die zwischen zwei Quetschwalzen
gehalten wurde, verwendet wurde. Die Orientierung führte zu
einer Siebenschichtfolie mit einer Dicke von ungefähr 0,07
mm, in Form eines Schlauchs. 3C ist
eine schematische Querschnittsansicht der Flickenfolie Nr. 19.
-
Die
nachfolgende Tabelle IV umfaßt
die chemische Zusammensetzung und die Dicke jeder der Schichten
in Verbindung mit der Funktion, die die Schicht in dem Flicken ausübt. TABELLE IV
Fig.
3C Schichtbezeichnung | Schichtfunktion | chemische Bezeichnung | Schichtdicke mm |
202 | Innenseitenschicht | 90%
EVA #3
10% LLDPE #1 | 0,009 |
204 | Hauptschicht | homogenes
Ethylen-α-Olefin-Copolymer #11 | 0,035 |
206 | Verbindungsschicht | EVA
#4 | 0,003 |
208 | O2-Sperrschicht | PVDC
Mischung #1 | 0,005 |
210 | Verbindungsschicht | 100%
EVA #2 | 0,003 |
212 | Hauptschicht | homogenes
Ethylen-α-Olefin-Copolymer #11 | 0,007 |
214 | Außenseitenschicht | 92,5%
EVA #5
7,5% LLDPE #1 | 0,004 |
-
EVA
Nr. 3 war PE 3507-2 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem
Acetatgehalt von 6,2%, einem Schmelzindex von 2,5 und einer Dichte
von 0,93 g/cm3, bezogen von DuPont. EVA
Nr. 4 war EP 4062-2 (Handelsmarke) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
mit einem Vinylacetatgehalt von 15%, einem Schmelzindex von 2,5 und
einer Dichte von 0,938 g/cm3, und war auch
von DuPont bezogen worden. EVA Nr. 5 war LD-318.92 (Handelsmarke)
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Acetatgehalt von 9%, einem
Schmelzindex von 2,0 und einer Dichte von 0,93 g/cm3,
und war von Exxon bezogen worden. PVDC-Mischung Nr. 1 war eine Zusammensetzung
umfassend: (a) etwa 96 Gew.-% DOW MA134 (Handelsmarke) Vinylidenchlorid-Methylacrylat-Copolymer
mit einem Methylacrylatgehalt von 8,5%, bezogen von Dow Chemical
Company aus Midland, Michigan, (b) etwa 2 Gew.-% PLAS CHEK 775 (Handelsmarke)
epoxidiertes Sojabohnenöl,
bezogen von Ferro Chemicals, aus Redford, Ohio und (c) etwa 2 Gew.-%
METABLEN L1000 (Handelsmarke) Acrylatmischung von Elf Atochem, aus
Philadelphia, Pennsylvania. METABLEN L1000 (Handelsmarke) umfaßt etwa
53 Gew.-% Methylmethacrylat (”MMA”), 29 Gew.-%
Butylmethacrylat (”BMA”) und 19
Gew.-% Butylacrylat (”BA”).
-
Bei
der Flickenfolie Nr. 19, die aus zwei Folien zusammengesetzt war,
von denen jede eine Dicke von etwa 0,07 mm aufwies (d. h. eine Gesamtdicke
von etwa 0,14 mm) und wobei jede aus den oben beschriebenen sieben
Schichten zusammengesetzt war, betrug die freie Schrumpfung bei
85°C (185°F), bestimmt
nach ASTM 2732, etwa 75%, und die gemessene Schlagfestigkeit lag
bei etwa 50,8 kg (112 lb) und der Energieaufwand zum Reißen betrug
etwa 0,69 kpm (etwa 5 ft.lbs).
-
Vorzugsweise
hat die Folie, aus der der Beutel gebildet wird, eine Gesamtdicke
von etwa 0,04 bis 0,13 mm, bevorzugter etwa 0,06 mm. Obwohl der
Folienrohling, aus dem der Beutel gebildet wird, eine Einschichtfolie
sein kann, ist der Folienrohling, aus dem der Beutel geformt wird,
vorzugsweise eine Mehrschichtfolie mit 3 bis 7 Schichten, bevorzugter
4 Schichten. Vorzugsweise umfaßt
die Beutelfolie eine O2-Sperrschicht, vorzugsweise
als Kernschicht.
-
In
einem bevorzugten erfindungsgemäßen Flickenbeutel
umfaßt
die Beutelfolie, d. h. die zweite aufschrumpfbare Folie:
- (A) eine Außenschicht, die mindestens
ein Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer
Dichte von etwa 0,85 bis 0,95, Propylen-Ethylen-Copolymer, Polyamid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen-Methylacrylat-Copolymer
und Ethylen-Butylacrylat-Copolymer umfaßt,
- (B) eine O2-Sperr-Kernschicht, die mindestens
ein Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polyamid, Polyester, Polyacrylonitril umfaßt, und
- (C) eine Innenschicht, die mindestens ein Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus thermoplastischem Polyolefin, thermoplastischem
Polyamid, thermoplastischem Polyether und thermoplastischem Polyvinylchlorid
umfaßt.
-
5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Vierschichtfolie
51 zur
Verwendung als Rohschlauchfolie, aus der beispielsweise der Taschenteil
22 einer
bevorzugten endverschweißten
Flickentasche
20 (gezeigt in
1 und
2)
gebildet werden kann. Die Mehrschichtfolie
51 kann beispielsweise
eine physische Struktur, die in der Anzahl der Schichten, der Schichtdicke
und der Schichtanordnung und -orientierung in dem Flickenbeutel
gekennzeichnet ist, und eine chemische Zusammensetzung in bezug
auf die verschiedenen Polymere, etc., die in jeder der Schichten
vorhanden ist, aufweisen, wie in Tabelle V nachfolgend aufgeführt ist. TABELLE V
Fig.
5 Schichtbezeichnung | Schichtfunktion | chemische Bezeichnung | Schichtdike mm |
53 | Außenseitenschicht und
Verbrauchsschicht | EVA
#1 | 0,012 |
55 | Sperrschicht | 96%
VDC/MA #1;
2% epoxidiertes Sojabohnenöl;
2% Butylacrylat-Methylacrylat
Butylmethacrylat-Terpolymer | 0,005 |
57 | Sticheinreißfeste Schicht | 80%
LLDPE #1 20% EBA #1 | 0,032 |
59 | Abdichtungsschicht und
Innenseitenschicht | EVA
#1 | 0,008 |
-
EVA
Nr. 1 war das gleiche Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, wie oben beschrieben.
VDC/MA Nr. 1 war SARAH MA-134 (Handelsmarke) Vinylidenchlorid-Methylacrylat-Copolymer,
bezogen von Dow Chemical Company. Das epoxidierte Sojabohnenöl war PLAS-CHEK
775 (Handelsmarke) epoxidiertes Sojabohnenöl, bezogen von der Redford
Chemical Division der Ferro Corporation, Walton Hills, Ohio. Bu-MA/MA/Bu-MA-Terpolymer
war METABLEN L-1000 (Handelsmarke) Butylacrylat-Methylmethacrylat-Butylmethacrylat-Terpolymer,
bezogen von Elf Atochem North America, Inc., 2000 Market Street,
Philadelphia, Pennsylvania 19103. EBA Nr. 1 war EA 705-009 (Handelsmarke)
Ethylen-Butylacrylat-Copolymer, das 5% Butylacrylat enthielt, bezogen
von Quantum Chemical Company aus Cincinnati, Ohio. Alternativ kann
EBA Nr. 1 EA 719-009 (Handelsmarke) Ethylen-Butylacrylat-Copolymer
mit einem Butylacrylatgehalt von 18,5 sein, das auch von Quantum
Chemical Company bezogen wurde. Gegebenenfalls kann das lineare
Polyethylen mit niedriger Dichte in der Beutelfolie durch ein homogenes
Ethylen-α-Olefin-Copolymer
ersetzt werden.
-
Obwohl
der erfindungsgemäße Beutel
im allgemeinen zur Verpackung jeglicher Produkte verwendet werden
kann, ist er insbesondere zur Verpackung von Lebensmittelprodukten
vorteilhaft, insbesondere von frischen Fleischprodukten, die Knochen
umfassen. Unter den Fleischprodukten, die in den erfindungsgemäßen Folien
und Verpackungen verpackt werden können, sind Geflügel, Schwein,
Rindfleisch, Lamm, Ziege, Pferd und Fisch. Insbesondere schließen die
bevorzugten Fleischprodukte, die in den erfindungsgemäßen Flickenbeutel
verpackt werden, Schinken, Rippchen, Schulter, Rückenrippe, Lendchen, Kurzrippe,
ganze Truthähne und
Schweinelenden ein. Der erfindungsgemäße Flickenbeutel ist insbesondere
zur Verpackung eines Paares Knochen enthaltender ganzer Schweinelenden
geeignet.
-
8 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Paares Knochen enthaltender ganzer
Schweinelenden 44, die jeweils vom Schinkenende gezeigt
sind und in einer bevorzugten Position zur Verpackung in einem bevorzugten
Flickenbeutel angeordnet sind, der in 1 und 2 gezeigt
ist, und im Detail oben beschrieben wurde. Ein Paar Schweinelenden,
wie in 8 gezeigt, werden in den Flickenbeutel, der in 1 und 2 gezeigt
ist, eingebracht, wobei der Flickenbeutel anschließend evakuiert,
verschweißt
und geschrumpft wird, um zu einem erfindungsgemäß verpackten Produkt zu führen.
-
9 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang des Bereichs 9-9 in 8,
zusammen mit einer Querschnittsansicht eines Flickenbeutels 20,
d. h. den in 1 und 2 gezeigten
Flickenbeutel, der oben beschrieben ist. Jede der Schweinelenden 244 enthält Rippenknochen 248,
Lendenwirbel (chine bone) 250 und Federknochen (feather
bone) 252, die Knochensticheinrisse hervorrufen können.