DE2252059A1

DE2252059A1 - Flexibles flaechenmaterial aus kunststoff und aus disesem material hergestellter verpackungsbehaelter

Info

Publication number: DE2252059A1
Application number: DE2252059A
Authority: DE
Inventors: Robert C Baker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-10-26
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1973-05-10
Also published as: CA986839A; GB1403763A; JPS4873288A

Description

Flexibles Flächenmaterial aus Kunststoff und aus diesem Material

hergestellter Verpackungsbehälter

Die Erfindung betrifft ein flexibles Flächenmaterial aus Künste stoff, insbesondere zur Herstellung eines flexiblen, beutelartigen Verpackungsbehälters, der an einem Rand aufreißbar ist, und einen aus diesem Flächenmaterial hergestellten Verpackungsbehälter.

Bei aus Kunststoff-Folien hergestellten Verpackungsbehältern ist der Behälter am oberen Rand häufig zugeschweißt. Hierbei ist es schwierig, den Behälter zu öffnen, ohne die Folie zu zerreißen und den Inhalt des Behälters zu verschütten«,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Flächenmaterial aus Kunststoff zu schaffen, das sich leicht durch Schweißen mit einem gleichartigen Flächenmaterial verbinden läßt, aber ein verhältnismäßig leichtes Aufreißen der Schweißnaht ermöglicht, und insbesondere zur Herstellung flexibler, beutelartiger Verpackungsbehälter geeignet ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Flächenmaterial eine polymere thermoplastische Schicht aus Kunstharz, das bei vorbestimmten erhöhten Temperatur- und Druckverhältnissen fließfähig ist, und eine Anlegeschicht

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aus einem Material, das bei den erwähnten Temperatur- und Druckverhältnissen nicht fließfähig ist, aufweist.

Die Anlegeschicht kann eine nicht-thermoplastische Folie aus einem organischen Polymer umfassen. Vorzugsweise wird ein Polyesterharz verwendet.

Legt man auf die thermoplastische Schicht des Flächenmaterials ein gleiches Flächenmaterial derart auf, daß die äußere Seite der Anlegeschicht auf der thermoplastischen Schicht des .un·* teren Flächenmaterials zu liegen kommt, dann lassen sich diese beiden Flächenmaterialien an der Auflagestelle durch Ausübung eines Drucks bei der vorbestimmten erhöhten Temperatur miteinander verbinden, aber verhältnismäßig leicht an der Verbindungsnaht wieder auseinanderreißen. Legt man dagegen die beiden Flächenmaterialien mit ihren thermoplastischen Schichten aneinander, dann läßt sich durch Ausübung eines Drucks bei der vorbestimmten erhöhten Temperatur eine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Flächenmaterialien herstellen.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß auf der der Anlegeschicht abgewandten Seite der thermoplastischen Schicht eine vorzugsweise durchgehende Ausnehmungen aufweisende Schicht aus einem bei den genannten Temperatur- und Druckverhältnissen nicht fließfähigen Material aufgebracht ist. Auf diese Weise ergibt sich durch Verschweißen zweier mit der glatten Seite und der die Ausnehmungen aufweisenden Schicht aneinandergelegter Flächenmaterialien eine noch leichter lösbare Verbindung, die jedoch für zahlreiche Anwendungsfälle eine hinreichende Haltbarkeit aufweist, da das Material der thermoplastischen Schicht beim Erwärmen' und bei der Ausübung des Drucks die Ausnehmungen durchdringt und sich mit der glatten Seite des anderen Flächenmaterials verbindet. Dagegen ergibt sich eine dauerhafte Verbindung, wenn zwei dieser Flächenmaterialien so verschweißt sind, daß die die Ausnehmungen aufweisenden Schichten einander zugekehrt sind. Gleiches gilt auch für den Fall, daß ein und dasselbe Flächenmaterial zusammengefaltet und an den Rändern verschweißt wird,

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Vorzugsweise handelt es sich bei der die Ausnehmungen aufweisenden Schicht um eine Faserschicht aus Polyesterharz. Hierbei ist vorteilhaft, wenn die thermoplastische Schicht dicker als die Anlegeschicht ist, die Faserschicht an der thermoplastischen Schicht festhaftet und das Mengenverhältnis von Faserschicht und thermoplastischer Schicht so gewählt ist, daß die Faserschicht bei Ausbildung der genannten Temperatur- und Druckverhältnisse in der thermoplastischen Schicht nahezu völlig eintaucht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Material der thermoplastischen Schicht bei Erwärmung die Ausnehmungen zwischen den Fasern vollständig durchdringt.

Vorzugsweise ist dann dafür gesorgt, daß den größten Teil des Gewichts der Faserschicht ausgerichtete Fasern ausmachen, die sich im wesentlichen in der gleichen Richtung in der Faserschicht und im wesentlichen parallel zu der Schichtanordnung erstrecken. Auf diese Weise lassen sich mit der Faserseite aneinanderliegend hergestellte Schweißnähte besonders leicht trennen.

Die Faserschicht kann aus Polyesterfasern oder Polyäthylen-

terephiJalat-Fasern oder entsprechenden Fasermaterialien hergestellt sein. Diese Fasern sind zwar bis zu einem gewissen Grade thermoplastisch, jedoch nicht soweit, daß sie zur Ausbildung von Schweißnähten geeignet sind., Sie sind unter Bedingungen, wie sie üblicherweise zur Herstellung von Schweißnähten wirtschaftlich vertretbar sind, nicht fließfähig und schmelzbar, z. B. bei Temperaturen von etwa 50° C oder 60° C bis zu etwa 150° C oder sogar 250° C. Selbst bei noch höheren Temperaturen sind sie nicht besonders als verschweißbares Material geeignet. Sie werden hier daher als nicht-thermoplastisch oder nicht-verschweißbar bezeichnet. Dennoch haben derartige Fasern außerordentlich vorteilhafte Eigenschaften für Flächenmaterialien, die zur Herstellung von beutelartigen Behältern, die zu taschenartigen Auftragvorrichtungen umwandelbar sind, verwendet werden. Zahlreiche -Mittel, die vorzugsweise in diesen Behältern verpackt werden,

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sind gleichmäßig verteilbare Stoffe (z. B. Schuhcreme oder Schuhpolitur). Diese Stoffe enthalten mitunter geringe Mengen eines organischen Verdünnungsmittels oder andere fließfähige oder eindringfähige organische Materialien. Das Verdünnungsmittel oder fließfähige organische Material sollte jedoch in dem verpackten Stoff enthalten bleiben und nicht unwiederbringlich in dem oder an dem Fasermaterial des Behälters absorbiert oder adsorbiert werden. Diese Stoffe sollten vielmehr mechanisch von den unregelmäßigen- Ausnehmungen der Faserschicht und den Fasern selbst festgehalten und in diesem Sinne "absorbiert" werden. Sie sollten dagegen nicht unwiederbringlich von den Fasern aufgenommen werden. Ein Polyestermaterial ist daher besonders geeignet, da es, wenn überhaupt, nur eine minimale Adsorptions- oder Absorptionsfähigkeit hinsichtlich dieser Verdünnungsmittel oder wander- bzw. fließfähigen Bestandteile hat. Ferner lassen sich Polyesterfasern weitgehend frei von fransenartig von dem Hauptkörper der Faser abstehenden Vorsprüngen bilden, was ebenfalls zur Verhinderung einer unwiederbringlichen Adsorption oder Absorption von Verdünnungsmitteln beiträgt.

Zur Ausbildung eines dichten Behälters ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Anlegeschicht und der thermoplastischen Schicht eine undurchlässige Sperrschicht angeordnet ist, die ein Vinyliden enthaltendes Polymer aufweist.

Vorzugsweise enthält die thermoplastische Schicht Polyäthylen. '

Besonders günstige Verhältnisse erhält man dadurch, daß die Dicke der Anlegeschicht zwischen 5 und 60 Mikron und die Dicke der thermoplastischen Schicht zwischen etwa 25 und 300 Mikron liegt und die Faserschicht nicht dicker als etwa 1 mm ist.

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Ein aus diesem Flächenmaterial hergestellter flexibler beutelartiger Verpackungsbehälter, der ein zu verpackendes Mittel aufweist, ist nach der Erfindung derart ausgebildet, daß das die sich gegenüberliegenden Wände des Behälters bildende Flächenmaterial derart angeordnet ist, daß die thermoplastische Schicht innen liegt und an den aneinander anliegenden Rändern der Wände unter Anwendung der erwähnten Temperatur- und Druckverhältnisse dichte Schweißnähte ausgebildet sind, daß das Flächenmaterial der Wände über die eine Schweißnaht soweit nach außen hinausragt, daß es zwei mit den Fingern erfaßbare Laschen bildet, wobei das Flächenmaterial der einen Lasche soweit nach innen eingeschlagen ist, daß es ein Trennteil zwischen den beiden Wänden im Bereich nahezu der gesamten einen Schweißnaht bildet und diese Schweißnaht an der Grenzfläche zwischen der- Anlegeschicht des Trennteils und der thermoplastischen Schicht des gegenüberliegenden Flächenmaterials durch Erfassen der Laschen mittels Daumen und Zeigefinger und Auseinanderziehen aufreißbar ist. Dieser Behälter läßt sich.leicht an der einen Schweißnaht aufreißen, weil hier die nicht-thermoplastische Schicht des nach innen ragenden Trennteils mit der thermoplastischen Schicht der gegenüberliegenden Wand, vorzugsweise mit dazwischen angeordneter Faserschicht, verbunden ist.

Vorzugsweise ist bei dem Behälter dafür gesorgt, daß die anderen Schweißnähte dauerhaft sind und die Innenseite des an der einen Schweißnaht aufgerissenen Behälters nach außen kehrbar ist, so daß er in eine taschenförmige Auftragvorrichtung umwandelbar ist, um das verpackte Mittel unmittelbar auf einer Oberfläche aufzutragen. Hierbei lassen sich die Finger in die durch das Umstülpen gebildete taschenförmige Auftragvorrichtung stecken, so daß sie vor Verschmutzung während des Auftragens des verpackten Mittels, das sich nach der Umkehrung des Behälters auf dessen Außenseite befindet, geschützt sind.

Der beutelartige Behälter ist nicht nur leicht und wirtschaftlich durch Anwendung verschiedener herkömmlicher Schweißtem-

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peraturen und -drücke für alle Schweißnähte herstellbar, ohne daß die Temperaturen oder -drücke zur Bildung der temporären, d. h. aufreißbaren Schweißnaht, genau eingehalten werden müssen, sondern die temporäre Schweißnaht läßt sich auch nicht in unerwünschter Weise zufällig leicht aufreißen, wenn die Packung in normaler Weise im Handel gehandhabt wird. Die temporäre Schweißnaht ist vielmehr nur dann leicht und sauber aufreißbar, wenn die Laschen der verschlossenen Packung auseinandergezogen werden.

Das Ende des Trennteils kann über die eine temporäre Schweißnaht hinaus nach innen in den Behälter ragen, um eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Austreten des Behälterinhalts für den Fall zu geben, daß ein unbeabsichtigt hoher Druck auf den Behälter ausgeübt wird.

Der Behälter kann zur Verpackung verschiedener Mittel verwendet werden, einschließlich fester oder pulverförmiger sowie pastenförmiger oder flüssiger Mittel. Besonders vorteilhaft ist die Verpackung von fein verteilbaren Stoffen, wie den verschiedensten Poliermitteln, Reinigungsmitteln, Körperpflegemitteln, Pasten, Cremes, Haut- bzw. Schönheitswasser, Öl, Farben, Wachs u. dgl.

Ein Verpackungsbehälter, bei dem die Erfindung ebenfalls anwendbar ist, ist in der US-Patentschrift 3 647 305 beschrieben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von schematisehen Zeichnungen bevorzugter AusfUhrungsbeispiele näher beschrieben.

Fig. 1 stellt einen schematischen Querschnitt durch ein nach der Erfindung ausgebildetes flexibles Flächenmaterial dar.

Fig. 2 stellt eine Seitenansicht eines aus diesem Flächenmaterial hergestellten Behälters dar und

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Fig. 3 stellt schematisch die Querschnittsansicht 3-3 nach Fig. 2 dar.

Das Flächenmaterial nach Fig. 1 weist eine Mehrschichtanordnung 10 mit mindestens zwei verschiedenen Schichten auf, an der eine Schicht 11 aus Fasermaterial befestigt ist. Die Faserschicht 11 kann gewebt oder nicht gewebt sein. Im allgemeinen erstreckt sie sich über die gesamte eine Seite der den Grundkörper bildenden MehrSchichtanordnung 10, so daß sie die gleiche Ausdehnung wie diese hat.

Die Fasern der Faserschicht 11 sind Polyesterfasern. Die Polyesterfasern machen zumindest 50 % des Gewichts der Faserschicht aus, wobei ein geringerer Anteil keinPolyestermaterial aufweisen kann (z. B. aus Glas oder einem Polyamid, das als Nylon bekannt ist, oder aus einem Azetat hergestellt sein kann). Ein lineares polymeres Polyester aus Monomeren der Terephthalsäure und Äthylenglycol ist ein Beispiel eines bevorzugten Polyesters. Die hauptsächlich bevorzugten Polyester sind aus Monomeren der aromatischen organischen Dicarboxyl- oder Tricarboxylsäuren und Monomeren von Alkoholen, die zumindest zwei Hydroxylgruppen enthalten, gebildet. Gewünschtenfalls können weitere Gruppen oder kurze Ketten in den Monomeren vorhanden sein. Diese Polyester adsorbieren oder absorbieren im wesentlichen keine Verdünnungsmittel oder fließfähige bzw. wanderfähige organische Bestandteile mit 'niedrigem Molekulargewicht, die mitunter in Schuh- und anderen Poliermitteln enthalten sind. Dies ist wesentlich für die Erhaltung der verpackten Mittel, so daß sie für den beabsichtigten Zweck nach der Aufbewahrung, während des Versands und der Zurschaustellung wirksam bleiben.

Die den Grundkörper bildende Mehrschichtanordnung des neuen Flächenmaterials enthält eine Anlegeschicht 12 (auch Unterlage-, Träger- oder Stützschicht genannt) mit einer faserfreien Rückseite. Die Anlegeschicht 12 ist bei vorbestimmten Temperatur- und Druckverhäitnissen, wie sie zur Herstellung

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dichter Verbindungen bzw. Schweißnähte erforderlich sind, insbesondere einer erhöhten Temperatur von etwa 60° C bis 150° C oder sogar 250° C, im wesentlichen nicht fließfähig oder nicht schmelzbar oder nicht durch Anwendung von Wärme verschweißbar. Derartige Temperaturen werden zum Verschweißen der durch Aufbringung von Wärme verschweißbaren thermoplastischen Schicht 13 der Mehrschichtanordnung 10 verwendet. Die Anlegeschicht 12 ist aus einem Polyestermaterial hergestellt, das mit der Polyesterzusammensetzung der Faserschicht vergleichbar ist. Polyäthylenteraphthalat oder ein äquivalentes Mittel ist besonders geeignet. Sie kann etwa bis zu 5 Mikron dünn sein, ist jedoch gewöhnlich mindestens etwa 6,35 Mikron (1/4 Millizoll) bis zu etwa 40 oder 60 Mikron dick. Sie ist vorzugsweise so dünn wie möglich und behält dabei im wesentlichen ihre Abmessungsstabilität und trägt ferner zur Abmessungsstabilität des zusammengesetzten Flächenmaterials bei. Normalerweise ist die Außenseite der Anlegeschicht 12 glatt und frei von einem Überzug, doch kann sie gewünschtenfalls einen Überzug für einen geringen oder genau eingestellten Grad einer Adhäsion eines thermoplastischen Materials aufweisen.

An der zur Herstellung einer Schweißverbindung nicht geeigneten (d. h. nicht schmelzbaren) Anlegeschicht 12 kann (und ist vorzugsweise) eine Schicht 14 oder ein Überzug mit Sperrfähigkeit bzw. aus flUssigkeitsundurchlässigem Material, das dazu beiträgt, das zusammengesetzte Flächenmaterial flUssigkeitsundurchlässig zu machen, befestigt sein. Zu diesem Zweck sind Polymere, die VinyUden enthalten, z. B· vinylidenchloridhaltige Polymere, wie der von der Dow Chemical Company hergestellte Stoff "Saran", geeignet. Diese Sperrschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 12 bis 40 oder 60 Mikron. Die Eigenschaft von Polymeren des Vinylidenchlorids (oder anderer Vinylidenhalide, z. B. Fluor) zu schrumpfen und beim Verschweißen verzerrt zu werden (z. B. wenn Widerstand serwärmung angewandt wird) wird dadurch überded* oder im wesentlichen vermieden, daß diese Schicht dünn und mit der verhältnismäßig abmessungsstabilen Polyester-Anlege-

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schicht vereinigt ist.

Die nächste Schicht 13, die gegebenenfalls unmittelbar auf der Polyester-Anlegeschicht aufgebracht werden kann (z. B. dann, wenn man bei dem zu verpackenden Mittel ohne Hilfssperrschicht auskommt), ist ein durch Erwärmen erweichbarer bzw. zur Herstellung einer dichten Naht verschweißbarer thermoplastischer polymerer Kunststoffharz. Zu beachten ist, daß das Material der Sperrschicht 14, die dazu beiträgt, das Flächenmaterial für Flüssigkeiten und sogar dampfundurchlässig zu machen, ebenfalls die Eigenschaften einer warm verschweißbaren thermoplastischen Schicht 13 haben kann. Polyäthylen ist jedoch ein besonders brauchbarer verschweißbarer Kunstharz. Allerdings ist es auch möglich, Polyvinylchlorid (oder selbst Polyvinylidenchloride) zu verwenden, wenn es erwünscht ist, insbesondere dann, wenn ein dielektrisches Verfahren angewandt wird, um einen Behälter aus dem Flächenmaterial herzustellen. Auch andere bekannte Polymere, verschweißbare oder thermoplastische Kunstharze mit verhältnismäßig geringer Haftfähigkeit oder keiner Klebfähigkeit bei Zimmertemperatur können verwendet werden. So sind Polyacrylate mit derartigen Eigenschaften geeignet. Das wirtschaftlichste polymere verschweißbare thermoplastische Kunstharz mit den gewünschten Eigenschaften ist jedoch Polyäthylen. In Abhängigkeit von dem angewandten Polymerisationsverfahren und dem Grad der Polymerisation bei Polyäthylen (einschließlich einer gegebenenfalls vorhandenen Vernetzung) ändert sich der Betrag, um den die Temperatur zur Durchführung einer Schweißnaht angehoben werden muß. Bevorzugte Schweißtemperaturen liegen bei etwa 50° C oder 70° C bis etwa 1,00° C oder 150° C. Während die Steigerung der Temperatur zur Herstellung einer dichten Schweißnaht wichtig ist, ist auch die Ausbildung eines zumindest geringen Druckes auf die zu verschweißenden Flächen erforderlich. Grundsätzlich gilt jedoch, daß der zur Ausbildung einer Schweißverbindung zwischen zwei Flächen erforderliche Druck umso niedriger ist, je höher die angewandte Schweißtemperatur ist.

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Wichtig ist auch, daß die Dicke oder Menge der thermoplastischen bzw. schmelzbaren Schicht 13 so gewählt ist, daß die thermoplastische Schicht die Faserschicht 11 bei der zur Ausbildung der Schweißnaht erhöhten Temperatur und der Anwendung des geringen Drucks in sich aufnimmt. So ist die thermoplastische Schicht stets mindestens etwa 25 Mikron dick, und sie kann 50 oder 75 oder auch 125 Mikron dick sein. Bei größerer Dicke als etwa 125 Mikron kann die thermoplastische Schicht 13 dagegen eine höhere Versteifung des zusammengesetzten Flächenmaterials bewirken, als es für die bevorzugte Verwendung des Flächenmaterials, nämlich die Herstellung umkehrbarer taschenartiger Behälter, erwünscht ist. Wenn die Flexibilität des Flächenmaterials dagegen nicht kritisch ist, kann die Dicke der thermoplastischen Schicht auch bis zu Mikron stark gewählt werden.

Die Dicke der Faserschicht 11 (bei der es sich um eine offene Schicht aus Fasern oder Fäden handelt) kann noch größer als die der thermoplastischen Schicht 13 sein und innerhalb des Dickenxbereiches liegen, der ein vollständiges Eintauchen der Faserschicht in der thermoplastischen Schicht beim Verschweißen gestattet. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß die Faserschicht einen großen Anteil eines freien Raums zwischen den Fasern aufweist (entsprechend dem freien Raum in Mull oder dem freien Raum in einem grobgewebten Leinenstoff aus nicht gewebten, herumgewirbelten Fäden durch Anwendung eines "Rondo"-Webverfahrens). Deren Zusammendrückung beseitigt daher die freien Räume, so daß die wahre Dicke des Raums, der von der Masse der Fasern per se in diesem eingenommen wird, sehr viel geringer als die Gesamtdicke der Faserschicht ist, wenn sie an der Mehrschichtanordnung angebracht oder befestigt ist. Im allgemeinen liegt die Gesamtdicke der lockeren oder nicht zusammengedrückten Faserschicht - als Teil des gesamten Flächenmaterials - im Bereich von 25 oder 50 Mikron bis zu etwa 200 Mikron oder auch 300 Mikron. Eine Dicke von 500 Mikron oder sogar einem Millimeter ist in einigen Fällen ebenfalls geeignet. Der Durchmesser der Fasern in der

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Faserschicht darf jedoch die ungefähre Dicke der thermoplastischen Schicht nicht überschreiten. So ist ein Faserdurchmesser von mehr als etwa 75 oder 80 Mikron unzweckmäßig, während ein Durchmesser, der unterhalb von 25 oder 30 oder auch 40 Mikron bis herunter zu etwa einem Mikron liegt, besonders vorteilhaft. Auch die Dicke der völlig zusammengedrückten Faserschicht sollte normalerweise nicht größer als etwa die Dicke der thermoplastischen Schicht sein, und vorzugsweise ist sie geringer. Wenn die Faserschicht jedoch sehr locker ist und weite Lücken aufweist, wobei die Fasern verhältnismäßig lose auseinanderliegen und sich in der gesamten Faserschicht willkürlich kreuzen, kann der geschmolzene thermoplastische Kunststoff durch die Ausübung des Drucks bei der Herstellung der dichten Schweißnaht durch die hinreichend freien Zwischenräume hindurchdringen, und in diesem Falle kann die Faserschicht vollständig in der thermoplastischen Schicht eintauchen, selbst wenn die Dicke der Faserschicht im zusammengedrückten Zustand die Dicke der thermoplastischen Schicht um etwa 25 % überschreitet. Der Grund hierfür ist^ darin zu sehen, daß das Material der thermoplastischen Schicht, wenn die Fasern darin eintauchen, durch die freien Zwischenräume der Faserschicht nach oben gedrückt wird, so daß ihre Dicke zunimmt, während die Fasern eintauchen. Aus diesem Grunde muß bei Verwendung einer derartigen Faserschicht darauf geachtet werden, daß das Material der thermoplastischen Schicht hinreichend weit durch die Faserschicht hindurchdringt, und zwar bis über die Faserschicht, um eine gute und dichte Schweißverbindung mit einer daran angelegten Substratoberfläche zu bilden.

Bei diesem zusammengesetzten Flächenmaterial ist mithin ein thermoplastisches Material innerhalb des Flächenmaterials zu beiden Seiten von einem Polyestermaterial überzogen. Es sind auch andere Schichten in der Mehrschichtanordnung zulässig, sofern sie die Funktion des zusammengesetzten Flächenmaterials beim Schweißen nicht beeinträchtigen. So kann z. B. eine fragile oder dispergierbare Schicht aus einem Harz

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oder einem anorganischen Material mit geringer Kohäflionsfestigkeit (z. B. eine aufgedampfte Metallschicht zur Bildung einer Undurchsichtigkeit) einbezogen sein. Die Harze in den verschiedenen Schichten des Flächenmaterials können plastifiziert werden, um die Flexibilität der Schicht zu verbessern und um im Falle der thermoplastischen Schicht ihre Zusammensetzung so zu beeinflussen, um auch bei anderen Temperatur- und Druckverhältnissen eine dichte Schweißnaht zu erzielen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß unter "schweißen" oder "verschweißen" zur Ausbildung einer dichten Naht die Anwendung verschiedenster Verfahren zum Erweichen des Materials durch Erwärmen (wie Widerstandserwärmung, dielektrische Erwärmung, Ultraschallerwärmung usw. für die örtliche Erwärmung des Materials) und die Ausübung eines geringen Drucks verstanden werden soll. Ferner können äußerst dünne FUIl- oder Initialschichten in an sich bekannter Weise zur Verbesserung der Verbindung zwischen den erwähnten Hauptschichten verwendet werden, doch ist es auch möglich» die Verbindung auf chemische Art in an sich bekannter Weise herzustellen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel des zusammengesetzten Flächenmaterials, das die Ausbildung verhältnismäßig fester Schweißnähte ermöglicht, die verhältnismäßig leicht durch einen Benutzer trennbar sind, besteht darin, daß die Mehrheit (über 50 %, vorzugsweise über 60 %) des Gewichts der Fasern in der Faserschicht (bei der es sich vorzugsweise um eine ungewebte Schicht handelt) ausgerichtete Fäden ausmachen, deren Länge mindestens etwa 2 oder 3 cm beträgt, also nach oben nur durch die Länge der Flächenmaterialunterlage begrenzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Fasern (zumindest ein den überwiegenden Teil des Gewichts der Fasern ausmachender Teil der Fasern) so ausgerichtet, daß sie sich im wesentlichen in der gleichen Richtung in der Faserschicht erstrecken, wobei sie mehr oder weniger parallel zu der den Grundkörper bildenden Mehrschichtanordnung verlaufen. Während sie sich im wesentlichen parallel zur Oberfläche der den Grundkörper bildenden

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Mehrschichtanordnung erstrecken, kreuzen sie sich vorzugsweise unter verhältnismäßig spitzen Winkeln in willkürlicher Weise, wobei sie an diesen Kreuzungspunkten im wesentlichen verbunden oder verkettet oder vereinigt sind. (Ein Beispiel einer derartigen Polyester-Faserschicht kann unter Verwendung von "Reemay" hergestellt werden, bei dem es sich um ein durch Spinnen oder Schleudern gebundenes Flächenmaterial aus Polyesterfäden von E.I. Dupont handelt.) Teile oder Abschnitte der ausgerichteten Fäden oder Fasern sind thermoplastisch mit der thermoplastischen Schicht fest verbunden (bei der es sich vorzugsweise um "Saranex" handelt, d. h. Polyäthylen zwischen äußeren Schichten aus Polyvinylidenchlorid). Auf diese Weise machen den größeren Teil des Gewichts der Faserschicht parallel ausgerichtete lange Fäden (von mindestens 2 oder 3 cm Länge) aus.

Bei der Verwendung des Flächenmaterials zur Herstellung von Verpackungen bzw. Verpackungsbehältern wird das Flächenmaterial mit der Faserseite aneinandergelegt, so daß die nicht verschweißbare Anlegeschicht oder Hinterlegschicht außen liegt. Dann werden dichte Schweißverbindungsnähte nach irgendeinem herkömmlichen Verfahren hergestellt, wobei das Fasermaterial im Bereich der Schweißnähte in der thermoplastischen Schicht untertaucht. Das durch die Faserschicht hindurchfließende oder durchsickernde erweichte Harz vereinigt sich mit dem auf der Gegenseite ebenfalls durch die Faserschicht hindurchsickerndaiHarz zur Bildung einer dichten Verbindung.

Ein Flächenmaterial mit ausgerichteten Fasern ist besonders vorteilhaft wegen der sich dabei zwischen den einander berührenden Oberflächen der Faserseiten des Flächenmaterials ergebenden dichten Verbindung bzw. Schweißnaht. Zweckmäßigerweise wird zur Herstellung einer derartigen Schweißnaht das zusammengesetzte Flächenmaterial zunächst so gefaltet, daß seine Anlegeschicht auf der Außenseite und die Faserschicht auf der Innenseite liegt. Eine Schweißnaht (in Form einer Linie oder eines schmalen Bandes) von etwa 1 cm Breite oder

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schmaler, wird so ausgebildet, daß sie quer zur Längsrichtung der ausgerichteten Fäden der sich gegenüberliegenden Faserschichten verläuft. Im wesentlichen verläuft die Schweißnaht senkrecht zur Richtung der ausgerichteten Fäden (so daß die Ausrichtungsrichtung der Fäden etwa senkrecht zur Richtung der Schweißnaht verläuft). Eine derartige Schweißnaht läßt sich leichter durch das Wegziehen von Flächenmaterialverlängerungen von der Schweißnaht aufreißen als eine Schweißnaht, die zwischen Flächenmaterialien mit völlig willkürlich verteilten Fasern ausgebildet ist. Dies ist im wesentlichen eine Folge der Fadenfestigkeit und der Ausrichtung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines bevorzugten Verpackungsbehälters nach der Erfindung beschrieben. Nach den Fig. 2 und 3 hat der beutelartige oder hüllenförmige Behälter 15 sich gegenüberliegende Wände 16 und 17 aus flexiblem Flächenmaterial. In dem Behälter befindet sich das zu verpackende Mittel 18 zwischen diesen Wänden. Das verwendete Flächenmaterial kann am unteren Rand 19 des Behälters gefaltet sein, wie es dargestellt ist. Statt dessen ist es auch möglich, zwei getrennte Flächenmaterialien aneinanderzulegen und den unteren Rand zu verschweißen. Seitliche Schweißnähte 20 und 21 verbinden die seitlich aneinanderliegenden Teile des gefalteten Flächenmaterials, Diese seitlichen Schweißnähte 20 und 21 sind gewöhnlich permanent bzw. dauerhaft. Das Flächenmaterial der sich gegenüberliegenden Wände der Hülle bzw. des Behälters ist neben den Rändern in einer ununterbrochenen Linie verschweißt, so daß sich dichte Schweißnähte zwischen den sich berührenden Randteilen ergeben. Da der untere Rand 19 durch Faltung gebildet ist, ist dort keine :Jcln;e Lilnaht erforderlich.

Das zur Ik;vsLei. Lung dieses Behälters verwendete Flächenmaterial weii.it eine thermop Las tische Schicht 22 auf, die schmelzbar und daher bei vorhe:.; timinten erhöhten Temperatur- und DrucKverhältn.Lüsrm zur· fUuV₁I:.'! 1. Lun^ einer Schweißnaht geeignet ist. Ferner weint da;* Fi/ieiioniiiaterial eine äußere Anlegeschicht 23 (auch

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Unterleg-, Hinterleg- oder Stützschicht genannt) mit einer faserfreien Oberfläche auf, die "bei diesen Verhältnissen nicht schmelzbar "bzw. verschweißbar ist. Als Flächenmaterial ist das oben beschriebene besonders geeignet. Die thermoplastische bzw. verschweißbare Schicht liegt auf der Innenseite des Behälters.

Das die sich gegenüberliegenden Wände 16 und 17 bildende Flächenmaterial reicht bis über eine Schweißnaht 24 längs des einen Randes des Behälterhohlraums so weit hinaus, daß es zwei nach außen ragende Laschen 25 und 26 bildet, die mit den Fingern erfaßbar sind. Eine dieser Laschen bzw. das , die Lasche 25 bildende Flächenmatenal ist so geformt, daß es den Aufbau und die Wirkung der aufreißbaren, also temporären Schweißnaht 24 längs des einen Randes des Hohlraumes beeinflußt.

Das die Lasche 25 bildende FlJtchenmatenal ist nach innen ^ bis auf seine schmelzbare thermoplastische Schicht 22 eingeschlagen. Ein Teil des nach innen umgebogenen bzw. eingeschlagenen Abschnitts erstreckt sich als Trennteil 27 oder Trennwand im wesentlichen über die gesamte Schweißnaht 24 längs des einen Randes. Diese Schweißnaht 24 wird als temporär bezeichnet, da sie sich verhältnismäßig leicht aufreißen läßt, wenn das verpackte Mittel und gegebenenfalls das Verpackungsmaterial selbst verwendet werden soll. Diese temporäre Schweißnaht wird an der Grenzfläche zwischen der

nichtschmelzbaren Anlegeschicht 23 des Trennteils 27 (d. h. des eingeschlagenen Teils der Lasche 25) und der durch Wärme erweichbaren bzw. schmelzbaren Schicht 22 des gegenüberliegenden Flächenmaterialsder Lasche 26, die mit dem Trennteil 27 im Bereich der temporären Schweißnaht in Berührung steht, aufgerissen. Die Berührungsstellen der thermoplastischen Schicht 22 innerhalb des eingeschlagenen Teils (der Lasche 25) im ' Bereich der temporären Schweißnaht 24 können dagegen bei der Herstellung dieser Schweißnaht fest und dauerhaft verschweißen. Dies ist kein Nachteil, sondern wird bewußt angestrebt. Diese

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Verschweißung fördert die Trennbarkeit an der aufzureißenden Grenzfläche (d. h. der Grenzfläche at sehen der Anlegeschicht 23 des Trennteils 27 und der schmelzbaren Schicht 22 des die Lasche 26 bildenden Flächenmaterials. Vorzugsweise erstreckt sich der Rand des eingeschlagenen Trennteils am Ende 28 etwas über die temporäre Schweißnaht 24 hinaus nach innen in den Hohlraum des Behälters bzw. der Hülle. Dieses Ende 28 erstreckt sich soweit nach innen, daß es sich als Schutzteil oder Schutzlasche über den Bereich der aufreißbaren, temporären Schweißnaht legt, wenn ein unbeabsichtigter geringer Druck auf die Packung ausgeübt wird. Dabei legt es sich an die Innenseite der Wand 16 und schützt so den Bereich der Reißgrenzfläche gegen den Druck des verpackten Mittels, der bei einem unbeabsichtigten Drücken oder Quetschen der Packung auf die temporäre Schweißnaht von innen her ausgeübt wird.

Es ist auch möglich, beide Laschen 25 und 26 ebenso wie die Lasche 25 auszubilden, d. h. auch die Lasche 26 nach innen einzuschlagen. In diesem Falle erfolgt das Aufreißen zwischen der nicht-schmelzbaren Anlegeschicht jedes Trennteils des Flächenmaterials im Bereich der temporären Schweißnaht. Wenn diese Ausführung gewählt wird, sollte das Material der Anlegeschicht eine schwache Verschweißfähigkeit aufweisen, um es später leicht aufreißen zu können, oder es kann ein lösbarer oder schwach klebfähiger Streifen oder ein anderes aufreißbares Dichtungsmittel zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächenteilen der Anlegeschichten zusätzlich angeordnet sein.

Bei umkehrbaren Packungen, d. h. Packungen, deren Inneres nach außen kehrbar ist, ist die Tiefe das Hohlraums von der temporären Schweißnaht 24 (senkrecht) nach unten gemessen geringer als die Länge des Hohlraums. Vorzugsweise ist die Tiefe des Hohlraums nicht größer als 2/3 oder die Hälfte der Länge der temporären Schweißnaht oder der Länge des Hohlraums. Die temporäre Schweißnaht hat vorzugsweise eine Länge von etwa 5 cm bis etwa 15 oder 20 cm in Längsrichtung des Hohlraums. Dabei sind dann Hohlraumtiefen von etwa 2 bis

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etwa 8 cm zweckmäßig.

Behälter oder Packungen, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, sind insofern besonders vorteilhaft, als sie wirtehaftlich herstellbar sind und die Wirkung oder Funktion der temporären Schweißnaht bzw. Dichtungsverbindung bei der Benutzung zuverlässig (oder gleichförmig oder beständig) ist. Bei der Ausbildung der permanenten oder temporären Schweißnähte können mit Vorteil die gleichen Schweißbedingungen unabhängig davon eingehalten werden, ob ein Ultraschall-, ein dielektrisches oder ein herkömmliches Heißstab-Schweißverfahren oder ein entsprechendes Schweißverfahren angewandt wird. Die unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten der sich gegenüberliegenden Seiten des den Verpackungsbehälter bildenden Flächenmaterials ermöglichen die Bildung permanenter, dichter Schweißnähte zwischen Teilen, die mit ihren Vorderseiten aneinanderliegen, und von temporären bzw. aufreißbaren Schweißnähten, die mit Teilen der Rück- und der Vorderseite aneinanderliegen (wie wenn die Oberseite eines Flächenmaterials oder eines Teils dieses Materials gegen die Unterseite des Flächenmaterials gedruckt und mit dieser verschweißt wird). Die Beschaffenheit der Anlegeschicht, bei der es sich um eine nichtthermoplastische organische polymere Folie mit einer weitgehend kontinuierlichen glatten und faserfreieh Rückseite handelt, die bei Bedingungen, unter denen die thermoplastische Schicht auf der Vorder- oder Innenseite des Flächenmaterials verschmilzt, im wesentlichen nicht verschmilzt, trägt zur Bildung der temporären Schweißnaht ebenso sicher bei, wie die geschmolzene thermoplastische Schicht, die fest dagegen gedrückt wird. Da jedoch keine geschmolzenen Bestandteile zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen einander durchsetzen, ist es möglich, die geschmolzene Schicht von der Anlegeschicht unter Bildung einer ansehnlichen Trennfläche auf beiden Seiten des Flächenmaterials im Bereich der temporären Schweißnaht zu trennen. Eine mechanische temporäre Verbindung der aneinandergrenzenden Oberflächen im Bereich der temporären Naht ist dagegen sehr kritisch, und daher kann die tatsächliche Beschaffenheit der Oberfläche der

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Anlegeschicht des Flächenmaterials, das den Trennteil für die temporäre Naht bildet, anders gewählt oder geändert werden, um die Festigkeit der Naht für die Handhabung vor der Benutzung der Packung zu verbessern und gleichzeitig die günstige Aufreißbarkeit zu erhalten.

Vorzugsweise weisen die Verpackungsbehälter (insbesondere solche, deren Innenseite nach außen kehrbar ist) eine Ausnehmungen aufweisende Schicht auf, die in dem Hohlraum des Behälters befestigt ist. Behälter mit einer Ausnehmungen aufweisenden Schicht lassen sich leicht durch Verwendung des beschriebenen Flächenmaterials herstellen. Eine Ausnehmungen aufweisende Schicht trägt dazu bei, ein verstreichbares verpacktes Mittel (z. B. eine Paste oder ein Schmiermittel) an der gewünschten Stelle oder teilweise in begrenzten Ausnehmungen oder Öffnungen zwischen Teilen (wie Fasern), aus denen die Schicht gebildet ist, mehr oder weniger festzuhalten. Das verpackte Mittel wird daher von der Schicht "getragen", so daß es auf einer Oberfläche auftragbar ist, nachdem der Behälter von Hand umgekrempelt wurde.

Unter "Ausnehmungen" sollen Öffnungen, wie unregelmäßige Zv/ischenräume mit kleinem Querschnitt zwischen Faserteilen einer Schicht oder verteilt eingestanzte Eindrücke oder Vertiefungen in einer inneren Schicht (z. B. der thermoplastischen Schicht) des den Behälter bildenden Flächenmaterials oder auch Öffnungen oder Durchgangskanäle in einem schwammartigen oder porösen Schicht- oder Flächenmaterial (z. B. Polyurethanschaum oder andere pab'se Kunststoffmaterialien) verstanden werden. Die Vertiefungen aufweisende Schicht; kann von dem zur Herstellung des Behälters verwendeten Flächenmaterial getrennt sein, und es kann in dem Behälter (zumindest teilweise) als inneres zungenartiges Teil befestigt werden,. wenn die Schweißnähte gebildet werden. Diese Schicht erstreckt sich vorzugsx/eise über und einteilig mit dem Flächenmaterial, aus dem der Verpackungsbehälter hergestellt ist. Bei der die Aufmelinuncen aufweisenden Schicht und der thermoplastischen

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Schicht kann es sich um ein und dieselbe Schicht eines zur Herstellung von Verpackungsbehältern geeigneten Flächenmaterials handeln." Beispielsweise können -allein Faserteile aus thermoplastischem Material (z. B. Polyäthylen) zur Bildung einer thernioplsBtischen Schicht für ein Flächenmaterial verwendet -werden, aus dem ein Verpackungsbehälter hergestellt ist. Gewünschtenfalls kann ein Gemisch aus thermoplastischen und nicht-thermoplastischen Fasern (z. B. Glasfasern oder Nylonfasern) zur Bildung einer Schicht mit Ausnehmungen und thermoplastischer Eigenschaft verwendet werden. Im wesentlichen enthält eine Ausnehmungen aufweisende Schicht, wie sie für den geschilderten Verpackungsbehälter verwendbar ist, zahlreiche Miniausnehmungen oder Minivertiefungen. Unabhängig davon, wie die Ausnehmungen aufweisende Schicht ausgebildet ist, werden in jedem Falle schmelzbare und nicht-schmelzbare Schichten in der angegebenen Anordnung zueinander für das Flächenmaterial zur Herstellung eines beutel- oder hüllenartigen Behälters verwendet. Vorzugsweise umfaßt die Ausnehmungen aufweisende Schicht eine poröse Faserschicht (insbesondere aus nicht-gewebten Fäden, die durch ein "Rando"-Webverfahren hergestellt sind, oder eine geflockte bzw. veloutierte Schicht, die auf der schmelzbaren oder thermoplastischen Seite des Flächenmaterials, das zur Herstellung des Behälters verwendet wird, befestigt ist.

Das Umkehren eines umkehrbaren bzw. umkrempelbaren Verpackungsbehälters, so daß seine Innenseite nach außen gekehrt ist, läßt sich leicht von Hand durchführen. Nachdem die temporäre Schweißnaht 2h aufgerissen ist, z. B. durch Erfassen der Laschen 25 und 26 zwischen Daumen und Zeigefinger und Auseinanderziehen der Laschen, läßt sich die Hülle auf einfache Weise dadurch umkrempeln, daß man den Boden der Hülle durch die durch das Aufreißen der temporären Schweißnaht entstandene Öffnung hindurchdrückt. Auf diese Weise gelangt das verpackte Mittel auf die Außenseite. Dann kann die Hand in die durch das Umkrempeh gebildete Ausnehmung oder Tasche gesteckt und der Verpackungsbehälter gleichzeitig zum Auftragen und Verteilen

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des versclimierbaren Mittels auf einer Oberfläche, ohne daß die Hände mit dem verschmierbaren Mittel in Berührung kommen, verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Flexibles Flächenmaterial aus Kunststoff, insbesondere zur Herstellung eines flexiblen, beutelartigen Verpackungsbehälters, der an einem Rand aufreißbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenmaterial eine polymere thermoplastische Schicht (13) aus Kunstharz, das bei vorbestimmten erhöhten Temperatur - und pruckverhältnissen fließfähig ist, und eine Anlegeschicht (12) aus einem Material, das bei den erwähnten Temperatur= und Druckverhältnissen nicht fließfähig ist_p aufweist»

2. Flächenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Anlegeschicht (12) ein organisches Polymer aufweist.,

3. Flächenmaterial nach Anspruch 1 oder Z₉ dadurch gekenn·==' zeichnet, daß das Material der Anlegeschicht ein Polyesterharz aufweist«

4. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Anlegeschicht (12) abgewandten Seite der thermoplastischen Schicht (13) eine vorzugsweise durchgehende Ausnehmungen aufweisende Schicht (11) aus einem bei den genannten Temperatur- und Druckverhältnissen nicht fließfähigen Material aufgebracht ist»

5. Flächenmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen aufweisende Schicht (11) eine Faserschicht aus Polyesterharz ist» -

6. Flächenmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht (13) dicker als die An- _x legeschicht (12) ist, die Faserschicht (11) an der thermoplastischen Schicht (18) festhaftet und das Mengenverhältnis von Faserschicht (11) und thermoplastischer Schicht (13) so gewählt ist, daß die Faserschicht (11) bei Ausbil-

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dung der genannten Temperatur- und Druckverhältnisse in der thermoplastischen Schicht (13) nahezu völlig eintaucht.

7. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anlegeschicht (12) und der thermoplastischen Schicht (13) eine undurchlässige Sperrschicht (14) angeordnet ist» die ein Vinyliden enthaltendes Po lyme r auf v/ei st»

8. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 "bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht (13) Polyäthylen enthält.

9. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch

gekennzeichnet» daß die Dicke der* Anlegeschicht (12) zwischen 5 und 60 Mikron und die Dicke der thermoplastischen Schicht (13) zwischen etwa 25 und 300 Mikron liegt und die Faserschicht (11) nicht dicker als etwa 1 mm ist.

10. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß den größten Teil des gewichts der Faserschicht (11) ausgerichtete Fasern ausmachen, die sich im wesentlichen in der gleichen Richtung in der Faserschicht (11) und im wesentlichen parallel zu der Schichtanordnung erstrecken,

11. Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegeschicht (12) eine nicht thermoplastische Folie aus einem organischen Polymer umfaßt.

12} Aus dem Flächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellter flexibler» beutelartiger Verpackungsbehälter, der ein zu verpackendes Mittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das die sich gegenüberliegenden Wände (16, 17) des Behälters (15) bildende Flächenmaterial derart angeordnet ist, daß die thermoplastische Schicht (22) innen liegt

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und aii den aneinander anliegenden Rändern der Wände (16, 17) unter Anwendung der erwähnten Temperatur- und Druckverhältnisse dichte Schweißnähte (20_s 21 _s 24) ausgebildet sind, daß das Flächenmaterial der Wände (16, 17) über die eine Schweißnaht (2A) soweit nach außen hinausragt, daß es zwei mit den Fingern erfaßbare Laschen (25$ 26) bildet, wobei das Flächenmaterial der einen Lasche (25) soweit nach innen eingeschlagen ist, daß es ein Trennteil (27) zwischen den beiden Wänden (16_S 17) im Bereich nahezu der gesamten einen Schweißnaht (24) bildet und diese Schweißnaht (24) an der Grenzfläche zwischen der Anlegeschicht (23) des Trennteils (27) und der thermoplastischen Schicht (22) des gegenüberliegenden Flächenmaterials durch Erfassen der Laschen mittels Daumen und Zeigefinger und Auseinanderziehen aufreißbar ist«

13. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Schweißnähte (20, 21) dauerhaft sind und die Innenseite des an der einen Schweißnaht (24) aufgerissenen Behälters nach außen kehrbar ist, so daß er in eine taschenförmige Auftragvorrichtung umwandelbar ist, um das verpackte· Mittel unmittelbar auf einer Oberfläche aufzutragen.

14. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Eatla (£o) des Trennteils (27) über die eine Schweißnaht (24) hinaus nach innen in den Behälter (15) ragt_o

15. Behälter nach einem der Ansprüche 12 bis 14, unter Verwendung eines Flächenmaterials nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet; daß sich die Fasern quer zur Längsrichtung einer Schweißnaht erstrecken.

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