Hintergrund der Erfindung
(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft leicht zu öffnende,
hermetisch versiegelte Verpackungsbeutel, die sich zum
Verpacken von Lebensmitteln, die in einem Beutel gekocht oder
einer Retortenbehandlung unterzogen werden, eignen.
(b) Stand der Technik
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Hermetisch versiegelte Beutel werden üblicherweise durch
Füllen eines Verpackungsbeutels mit Inhalt durch ein offenes
Ende, Verschließen des Endes, wobei ein Kontakt zwischen den
beiden gegenüberliegenden Seiten auf der Innenseite des
Verpackungsbeutels hergestellt wird, und anschließendes
Heißsiegeln der gegenuberliegenden Seiten aneinander hergestellt.
Die auf diese Weise hergestellten hermetisch versiegelten
Verpackungsbeutel sind nicht zufriedenstellend, da bei
Verbesserung der Siegelbarkeit durch Verbesserung der
Heißsiegelfestigkeit der Öffnungsschritt schwieriger wird, so daß
Besteck zum Öffnen zur Verwendung des Inhalts benötigt wird.
Insbesondere Verpackungsbeutel, die einer Heißverarbeitung,
wie einer Retortensterilisierung, unterzogen werden,
benötigen solch eine hohe Siegelbarkeit, um dem Innendruck, der
durch die Heißverarbeitung erhöht wird, standzuhalten, und es
ist schwierig, sie mit guten Öffnungseigenschaften
auszustatten.
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Eine Maßnahme, die vorgeschlagen wurde, um dieses
Problem zu lösen, besteht darin, bei einer vergleichsweise
niedrigen Heißsiegelungstemperatur die Innenseite des offenen
Endes von Verpackungsbeuteln mit einem Versiegelungsmaterial
heißzusiegeln, das aus zwei Streifen besteht, die mit einem
Klebstoff aneinander gebunden und in das offene Ende
zwischengelegt sind, wobei eine gute Versiegelung mit der
Innenseite der Verpackungsbeutel erzielt werden kann und man einen
hermetisch versiegelten Verpackungsbeutel erhält, der eine
hohe Siegelbarkeit aufweist und der auch gute Öffnungseigen
schaften aufweist, die durch Ablösen zwischen den
Oberflächen, die durch den Klebstoff gebunden sind, bereitgestellt
wird. Diese Maßnahme ist jedoch schlecht hinsichtlich der
Produktivität, und zwar aufgrund der komplizierten Verfahren
zur Aufbringung der Klebstoffe.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
einen leicht zu öffnenden, hermetisch versiegelten
Verpakkungsbeutel bereitzustellen, der sowohl gute
Öffnungseigenschaften als auch eine hohe Siegelbarkeit ohne die Hilfe von
Klebstoffen zeigt.
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Die Erfinder haben Forschungen unternommen, um die
vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und festgestellt,
daß einfach zu öffnende, hermetisch versiegelte
Verpackungsbeutel sowohl mit hervorragender Siegelbarkeit als auch mit
hervorragenden Öffnungseigenschaften durch Heißsiegeln der
Innenseite des Öffnungsendes von Verpackungsbeuteln mit einem
schichtförmigen Versiegelungsmaterial mit einer speziellen
Schichtstruktur, das darin zwischengelegt wird, erhalten
werden können. Auf der Basis dieses Befundes haben die Erfinder
die vorliegende Erfindung abgeschlossen.
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Die vorliegende Erfindung stellt also einen leicht zu
öffnenden, hermetisch versiegelten Verpackungsbeutel bereit,
der einen Verpackungsbeutel und ein Versiegelungsmaterial in
Form eines Streifens, wobei der Verpackungsbeutel ein
Öffnungsende aufweist, welches mit dem dazwischengelegten
Versiegelungsmaterial hermetisch versiegelt ist, wobei die
Innenseite des Öffnungsendes fest mit beiden Seiten des
Versiegelungsmaterials durch Heißsiegeln verbunden ist, so daß zwei
fest heißversiegelte Teile zwischen der Innenseite des
Verpackungsbeutels und beiden Seiten des Versiegelungsmaterials
ausgebildet sind, umfaßt und der dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Versiegelungsmaterial (a) einen mittleren
Harzstreifen, der eine Harzschicht mit schlechter Siegelbarkeit
enthält, die schwierig durch Heißsiegeln mit der Innenseite des
Verpackungsbeutels verbindbar mit, und zwei Harzschichten,
die fest mit beiden Seiten der schlecht siegelbaren
Harzschicht verbunden sind, so daß zwei fest schmelzgesiegelte
Grenzflächen gebildet werden, und (b) zwei äußere
Harzstreifen umfaßt, die jeweils schwach mit beiden Seiten des
mittleren Harzstreifens schmelzverbunden sind, so daß zwei schwach
schmelzgebundene Grenzflächen zwischen dem mittleren
Harzstreifen und den äußeren Harzstreifen gebildet werden, wobei
die innersten Enden der schwach schmelzgebundenen
Grenzflächen an einer weiter innen liegenden Stelle in dem
Verpakkungsbeutel liegen als die stark heißgesiegelten Teile.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht des erfindungsgemäßen
leicht zu öffnenden, hermetisch versiegelten
Verpackungsbeutels, die die Teile für das Öffnen veranschaulicht.
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Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen leicht zu öffnenden,
hermetisch versiegelten Verpackungsbeutels, die die Teile für
das Öffnen veranschaulicht.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher mit Bezug
auf die zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist eine
Teilschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen leicht zu
öffnenden, hermetisch versiegelten Verpackungsbeutels, die
die Struktur des Öffnungsendes des Verpackungsbeutels
veranschaulicht. Bezugszeichen 1 stellt einen Verpackungsbeutel
dar, der aus einem synthetischen Harz gefertigt ist und der
aus einem Einzelschichtstreifen oder einem
Mehrschichtstreifen, z. B. einem Polyethylen, einem Polypropylen, einem
Polyester, einem Polyamid oder einem Polyvinylchlorid, besteht.
Im Fall eines Verpackungsbeutels, der aus einer
Mehrschichtfolie besteht, weist die äußere Schicht (die in Kontakt mit
den Versiegelungsstäben 11 kommen soll) der Mehrschichtfolie
vorzugsweise einen höheren Schmelzpunkt als die innere
Schicht (die für das Versiegeln verwendet wird) auf. Ein
Beispiel für eine bevorzugte Kombination von Harzen ist eine
Kombination aus einem orientierten Nylon für die äußere
Schicht und einem Polypropylen für die innere Schicht.
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Bezugszeichen 2 stellt einen mittleren Harzstreifen dar,
der aus einer schlecht siegelbaren Harzschicht 3 und zwei
Harzschichten 4 und 5, die die schlecht siegelbare
Harzschicht
3 sandwichartig umgeben, besteht. Die schlecht
siegelbare Harzschicht 3 ist fest an die Harzschichten 4 und 5
schmelzgebunden. Die Ablösefestigkeit zwischen der schlecht
siegelbaren Harzschicht 3 und den Harzschichten 4 und 5
beträgt vorzugsweise 6 bis 8 kg/15 mm. Die schlecht siegelbare
Harzschicht 3 und die Harzschichten 4 und 5 können aus dem
gleichen Harz gefertigt sein, und sie können auch zuvor zu
einem einzigen Körper vereinigt worden sein. Die
Harzschichten 4 und 5 des mittleren Harzstreifens 2 sind schwach
schmelzgebunden an die äußeren Harzstreifen 6 und 7 auf den
schmelzgebundenen Grenzflächen 8. Die Außenseiten jeweils der
äußeren Harzstreifen 6 und 7 sind stark an die Innenseite des
Verpackungsbeutels 1 an zwei heißgesiegelten Teilen 9
gebunden.
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Die Ablösefestigkeit der schmelzgebundenen Grenzflächen
8 beträgt vorzugsweise 300 bis 1500 g/15 mm. Die Außenseiten
jeweils der äußeren Harzstreifen 6 und 7 sind stark durch
Heißsiegeln an die Innenseite des Verpackungsbeutels 1 an
zwei heißgesiegelten Teilen 9 gebunden. Die Ablösefestigkeit
der heißgesiegelten Teile 8 beträgt vorzugsweise 6 bis 8
kg/15 mm. Für den Fall, daß die Innenschicht des
Verpackungsbeutels 1 eine Polypropylenschicht ist, ist die schlecht
siegelbare Harzschicht 3 vorzugsweise eine Schicht aus einem
linearen Polyethylen niedriger Dichte, und die äußeren
Harzstreifen 6 und 7 sind vorzugsweise Streifen aus einem
Polypropylen. Die äußeren Harzstreifen 6 und 7 können auch aus
verschiedenen Harzen bestehen, so daß eine der
schmelzgebundenen Grenzflächen 8 leicht-ablösbar ist und die andere
schwer ablösbar ist.
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Das in Fig. 1 gezeigte Versiegelungsmaterial kann ein
dreischichtiger Streifen sein, der durch Dreischichtextrusion
hergestellt wird.
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Wenn der leicht zu öffnende, hermetisch versiegelte
Verpackungsbeutel 1, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, geöffnet
wird, dann wird ein leichtes Öffnen durch Ablösen auf einer
der schmelzgebundenen Grenzflächen 8 erreicht. In dieser
Ausführungsform ist das äußerste Ende der schlecht siegelbaren
Harzschicht 3 des mittleren Harzstreifens 2 weiter nach außen
hin zur Außenseite des Verpackungsbeutels 1 als die äußersten
Enden der äußeren Harzstreifen 6 und 7 angeordnet, so daß ein
Öffnen leicht durch Konzentration der angewandten
Beanspruchung an einem der äußersten Enden der schmelzgebundenen
Grenzflächen 8 durchgeführt wird und so daß verhindert wird,
daß die gegenüberliegenden Seiten der Innenseite des
Verpakkungsbeutels 1 aneinander gebunden werden und das Öffnen
schwierig machen. Der Abstand zwischen dem äußersten Ende der
schlecht siegelbaren Harzschicht 3 und den äußersten Enden
der äußeren Harzstreifen 6 und 7, nämlich t&sub1; in Fig. 1, kann
0 mm betragen; vorzugsweise beträgt er jedoch mindestens 0,5
mm und insbesondere 5 bis 30 mm.
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Da ferner die innersten Enden b der schmelzgebundenen
Grenzflächen 8 zwischen dem mittleren Harzstreifen 2 (äußere
Harzschichten 4 und 5) und den äußeren Harzstreifen 6 und 7
weiter innen im Verpackungsbeutel 1 als die innersten Enden
10 der heißgesiegelten Teile 9 zwischen dem Verpackungsbeutel
1 und dem Versiegelungsmaterial angeordnet sind, kann der
Innendruck an den innersten Enden 10 der Teile, die stark durch
Heißsiegeln gebunden sind, konzentriert werden, wobei eine
hermetische Versiegelung aufrechterhalten wird, so daß sich
eine gute Versiegelbarkeit gegen den Innendruck ergibt.
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Der bevorzugte Abstand t&sub2;, wie er in Fig. 1 zwischen b,
nämlich den innersten Enden b der schmelzgebundenen
Grenzflächen 8 zwischen dem mittleren Harzstreifen 2 und den äußeren
Harzstreifen 6 und 7, und 10, nämlich den innersten Enden der
heißgesiegelten Teile 9 zwischen dem Verpackungsbeutel 1 und
dem Versiegelungsmaterial gezeigt ist, beträgt im allgemeinen
mindestens 0,5 mm und vorzugsweise 5 bis 30 mm.
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Der mittlere Harzstreifen 2, wie er in Fig. 1 gezeigt
ist, weist eine Mehrschichtstruktur auf, wobei die innersten
Enden der Harzschichten 5 und 6 weiter nach innen im
Verpakkungsbe.utel 1 als das innerste Ende der schlecht siegelbaren
Harzschicht 3 angeordnet ist, und zwar in einem Abstand t&sub3;.
Ein derartiger mittlerer Harzstreifen kann weiter die
Siegelbarkeit des verpackungsbeutels 1 im Vergleich mit einem
mittleren Harzstreifen mit einer gleichmäßigen innersten Endlinie
verbessern. Der bevorzugte Abstand t&sub3; beträgt im allgemeinen
mindestens 0,5 mm und vorzugsweise 5 bis 30 mm.
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Der erfindungsgemaße leicht zu öffnende, hermetisch
versiegelte Verpackungsbeutel, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, ist
mit einem Befestigungsstreifen 12 im Innern des Öffnungsendes
und außerhalb des Versiegelungsbereiches ausgestattet, so daß
man einen Retortenbeutel erhält, der wiederholt geöffnet und
versiegelt werden kann.
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Der erfindungsgemäße leicht zu öffnende, hermetisch
versiegelte Verpackungsbeutel kann durch Füllen eines
Verpakkungsbeutels, der aus einem synthetischen Harz gefertigt ist,
mit Inhalt durch ein Öffnungsende, Verschließen des
Öffnungsendes, so daß die Innenseite des Verpackungsbeutels aus zwei
Seiten, die einander gegenüberliegen, besteht, mit einem
Versiegelungsmaterial oder den Streifenmaterialien, die das
Versiegelungsmaterial bilden, das in das Öffnungsende
zwischengelegt wird, und anschließendes Binden der Innenseite des
Verpackungsbeutels an die beiden Seiten des
Versiegelungsmaterials durch Heißsiegeln erhalten werden.
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Heißsiegeln bedeutet hier verschiedene
Heißsiegeltechniken unter Anwendung thermischer Energie, wie Heißsiegeln
unter Verwendung eines üblichen Heißsiegelgeräts, das Wärme und
Druck nutzt, eines Impuls-Heißsiegelgeräts, eines
dielektrischen Hochfrequenz-Siegelgeräts oder eines
Ultraschall-Siegelgeräts.
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Das Schmelzbinden zwischen den Schichten im
Versiegelungsmaterial kann zum Zeitpunkt des Heißsiegelns des
Verpakkungsbeutels mit Versiegelungsstäben 11 erfolgen, wobei die
Streifenmaterialien, die die Versiegelungsmaterialien bilden,
in den festgelegten Positionen zwischengelegt sind, oder es
kann vor dem Heißsiegeln des Verpackungsbeutels durchgeführt
werden, oder es kann teilweise bevor das
Versiegelungsmaterial in. den Verpackungsbeutel zwischengelegt wird,
durchgeführt und anschließend zum Zeitpunkt des Heißsiegelns
abgeschlossen werden.
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Um stabil gute Öffnungseigenschaften zu erzielen, ist es
bevorzugt, als Teile des Versiegelungsmaterials
Mehrschichtstreifen, die schwach gebunden sind (z. B. einen
Mehrschichtstreifen,
der aus den Schichten 4 und 6 besteht, und
einen Mehrschichtstreifen, der aus den Schichten 5 und 7
besteht), zu verwenden. Einige Beispiele für die
Harzkombinationen in derartigen Mehrschichtstreifen umfassen eine
Kombination aus einem Polypropylen und einem linearen Polyethylen
niedriger Dichte und eine Kombination aus einem Polypropylen
und einem Gemisch aus einem Polybuten-l und einem Ethylen-
Vinylacetat-Copolymer. Jeder der Mehrschichtstreifen ist
vorzugsweise im Verpackungsbeutel so angeordnet, daß eine
Harzschicht mit einem höheren Schmelzpunkt sich auf der äußersten
Seite des Versiegelungsmaterials befindet.
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlich
mit Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert, die jedoch
den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
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Beispiele 1 bis 6 und vergleichsbeispiele 1 und 2
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wurde das Öffnungsende jedes
Verpackungsbeutels 1, das aus einem Zweischichtstreifen mit
der Schichtstruktur, wie sie in Tabelle 1 angegeben ist,
gefertigt war, geschlossen, so daß die Innenseite des
Verpakkungsbeutels aus zwei einander gegenüberliegenden Seiten
besteht, wobei das Versiegelungsmaterial mit der
Schichtstruktur, wie sie in Tabelle 1 angegeben ist, in das offene Ende
zwischengelegt ist, und dann wurde der Verpackungsbeutel 1
durch Heißsiegeln des Öffnungsendes unter den in Tabelle 1
angegebenen Bedingungen mit einer Versiegelungsbreite von 5
mm und einem Versiegelungsdruck von 4 x 10² mPa (4 kgf/cm²)
versiegelt, so daß man die in Tabelle 1 angegebenen Abstände
t&sub1; und t&sub2; erhielt. Zum Zeitpunkt des Zwischenlegens des
Versiegelungsmaterials waren die zweischichtigen Streifen (ein
Streifen, der aus den Schichten 6 und 4 besteht, und ein
Streifen aus den Schichten 5 und 7), die jeweils zuvor
schmelzextrudiert worden waren, auf beiden Seiten einer
schlecht siegelbaren Harzschicht 3 angeordnet. Die
versiegelten Verpackungsbeutel wurden geöffnet, und die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 angegeben.
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In Tabelle 1 stellt ONY ein orientiertes Nylon dar, CPP
ein Polypropylen, LLDPE ein lineares Polyethylen niedriger
Dichte, PB-1 ein Polybuten-1 und EVA ein
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer. E.O.
bedeutet leicht zu öffnen mit einer
Öffnungskraft von 9,8 Nils mm Breite (1 kgf/15 mm Breite) oder
geringer, E.O. (-) bedeutet leicht zu öffnen mit einer
Öffnungskraft von 12,7 N/15 mm Breite (1,3 kgf/15 mm Breite) oder
geringer, und T.S. bedeutet festes Siegel oder Bruch der Folie.
Tabelle 1