Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Verpackungsbeutel, insbesondere für Schokoladenwaren, der aus einem heisssiegelbaren Kaschierverbund gebildet und luftdicht verschlossen ist. Trotz des luftdichten Verschlusses besteht bei der Lagerung von Schokoladenwaren wie beispielsweise Schokoladenkeksen oder Pralinen die Gefahr, dass die Oberfläche aufgrund der bei dem Verschluss des Verpackungsbeutels im Inneren vorhandenen Luftfeuchtigkeit oder der von den Produkten abgegebenen Feuchtigkeit matt wird und grau anläuft. Bereits geringfügige Oberflächenveränderungen werden von den Verbrauchern als Mangel wahrgenommen.
Ein aus einer dicken thermoformbaren Folie hergestellter Behälter mit einer Flüssigkeit absorbierenden Zwischenschicht ist aus der Druckschrift EP 1 238 795 B1 bekannt.
Auf einer Strukturträgerschicht aus einem geschäumten Polymer sind eine Gasbarriereschicht, eine Flüssigkeit absorbierende Schicht und eine heisssiegelbare Oberflächenschicht aufgebracht. Ein nasses Lebensmittel, wie beispielsweise Frischfleisch, liegt auf der heisssiegelbaren Schicht auf, die mit grossen Poren oder einer Perforation versehen ist. Sich am Behälterboden sammelnde Flüssigkeit kann so durch die siegelbare Schicht hindurchfliessen und von der Flüssigkeit absorbierenden Schicht gebunden werden. Die Flüssigkeit absorbierende Schicht weist einen grossen Anteil an superabsorbierenden Polymeren auf. Um eine Aufnahme der aus dem Lebensmittel austretenden Flüssigkeit zu gewährleisten, ist ein Wasseraufnahmevermögen der thermoformbaren Folie von bis zu 1500 g/m<2>vorgesehen.
Die Zwischenlage quillt stark auf und verändert so die gesamte Folienstruktur.
Die Druckschrift WO 03/106162 A1 beschreibt Flüssigkeit absorbierende Hygieneprodukte, die coextrudierte Folien mit einer Flüssigkeit absorbierenden Schicht aufweisen. Superabsorbierende Polymere werden dabei vor der Coextrusion mit einem thermoplastischen Polymer compoundiert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus einer Folie bestehenden Verpackungsbeutel anzugeben, bei dem eine Beeinträchtigung des Verpackungsgutes durch Luftfeuchtigkeit im Verpackungsbeutel vermieden wird.
Insbesondere soll bei Schokoladenwaren ein Anlaufen der Schokoladenoberfläche verhindert werden.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird von einem Verpackungsbeutel gelöst, der aus einem heisssiegelbaren Kaschierverbund gebildet und luftdicht verschlossen ist, wobei der Kaschierverbund eine aussen liegende Folie mit einer Wasserdampf-Barriereschicht und eine durch Kaschieren mit der aussen liegenden Folie verbundene innen liegende Extrusionsfolie aufweist und wobei die Extrusionsfolie eine Feuchtigkeit absorbierende Polymerschicht mit einer Beimischung eines superabsorbierenden Polymers aufweist. Die Feuchtigkeit der Luft im Verpackungsbeutel wird über die gesamte zur Beutelinnenseite weisende Oberfläche des Kaschierverbundes aufgenommen.
Durch die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit kann eine Beeinträchtigung des Verpackungsguts, beispielsweise eine Veränderung der Oberfläche und insbesondere ein Anlaufen von Schokoladenwaren, verhindert werden. Die gesamte Feuchtigkeitsmenge, die über den Kaschierverbund verteilt aufgenommen wird, ist gering und führt nicht zu einer wesentlichen Veränderung der Struktur des Kaschierverbundes. Der Verpackungsbeutel kann aus zwei randseitig durch Heisssiegeln miteinander verbundene Lagen des Kaschierverbundes oder durch einen randseitig versiegelten gefalteten Bogen des Kaschierverbundes gefertigt sein.
Aufgrund der typischerweise zu absorbierenden Menge an Feuchtigkeit ist eine erfindungsgemässe Kaschierfolie mit einem maximalen Wasseraufnahmevermögen zwischen 0,1 g/m<2>und 10 g/m<2>, vorzugsweise zwischen 0,6 g/m<2>und 2 g/m<2>ausreichend.
Bei der Festlegung der Menge des superabsorbierenden Polymers und der Festlegung der Foliendicke ist zu berücksichtigen, dass einerseits eine zuverlässige Absorption der Feuchtigkeit gewährleistet sein soll und andererseits die Herstellungskosten für die innen liegende Extrusionsfolie möglichst gering zu halten sind.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Feuchtigkeit absorbierende Polymerschicht der Extrusionsfolie aus einem superabsorbierenden Polymer und einem Polymer aus der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Vinylacetat, Polyamid, Ethylen-Vinylalkohol, einer Mischung oder einem Copolymer der Polymere dieser Gruppe. Die genannten Polymere zeichnen sich durch eine gute Extrudierbarkeit aus. Feuchtigkeit diffundiert in die absorbierende Polymerschicht ein und wird von dem superabsorbierenden Polymer aufgenommen.
Als superabsorbierende Polymere können Polyacrylat-Polymere, insbesondere Natriumpolyacrylat, eingesetzt werden, da diese in einer Polymermischung biologisch unbedenklich sind und sich leicht compoundieren und extrudieren lassen.
Eine wesentliche Veränderung des Kaschierverbundes durch das Aufquellen der superabsorbierenden Polymere ist üblicherweise nicht erwünscht. Des Weiteren haben Versuche gezeigt, dass bei einem grossen Anteil der superabsorbierenden Polymere in der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht die Sättigung der superabsorbierenden Polyermerketten mit Wassermolekülen abnimmt. Das Verhältnis des gebundenen Wassers bezogen auf die Menge des superabsorbierenden Polymers (Absorbens) nimmt mit zunehmenden Anteil des Absorbens in der absorbierenden Polymerschicht ab.
Der Anteil der superabsorbierenden Polymere in der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht liegt typischerweise zwischen 1 Gew.-% und 20 Gew.-%. Zufriedenstellende Ergebnisse können bei einem Anteil von weniger als 9 % erreicht werden. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt der Anteil der superabsorbierenden Polymere in der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht zwischen 3 Gew.-% und 7 Gew.-%. Dabei ist eine hohe Sättigung des Absorbens in der absorbierenden Polymerschicht möglich, weshalb nur geringe Mengen von superabsorbierendem Polymer benötigt werden.
Die Feuchtigkeit absorbieren de Polymerschicht hat typischerweise eine Dicke zwischen 2 [mu]m und 150 [mu]m, vorzugsweise eine Dicke zwischen 3 [mu]m und 60 [mu]m, besonders bevorzugt zwischen 7 [mu]m und 30 [mu]m.
Die innen liegende Extrusionsfolie des Kaschierverbundes kann sowohl als heisssiegelbare Monofolie mit einer Beimischung des superabsorbierenden Polymers oder mehrschichtig coextrudiert ausgebildet sein. Vorzugsweise ist bei einer mehrschichtig coextrudierten Extrusionsfolie an der Beutelinnenseite eine Siegelschicht vorgesehen, die kein absorbierendes Polymer enthält. Diese Siegelschicht kann beispielsweise aus einem Polymer aus der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Vinylacetat, einer Mischung oder einem Copolymer der Polymere dieser Gruppe bestehen.
Die Feuchtigkeit aus dem Innern des Verpackungsbeutels diffundiert durch diese Schicht hindurch zu der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht, die nicht in einem direkten Kontakt mit dem Inhalt des Verpackungsbeutels steht. Die Polymerzusammensetzung der Siegelschicht an der Beutelinnenseite kann so ausgewählt werden, dass der Inhalt des Verpackungsbeutels nicht an dieser Schicht haftet und dass vorgegebene Siegeleigenschaften wie eine bestimmte Siegeltemperatur erreicht werden können. Die Siegelschicht hat typischerweise eine Dicke von weniger als 100 [mu]m, vorzugsweise eine Dicke zwischen 4 [mu]m und 50 [mu]m.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Extrusionsfolie aus drei coextrudierten Folienschichten, wobei die Feuchtigkeit absorbierende Polymerschicht als mittlere Folienschicht zwischen einer an der beutelinnenseitigen Siegelschicht und einer zusätzlichen Folienschicht angeordnet ist. Die Extrusionsfolie ist dann an der zusätzlichen Folienschicht durch Kaschieren mit der aussen liegenden Folie verbunden.
Zur Herstellung des Kaschierverbundes, also zur Verbindung der innen liegenden Extrusionsfolie und der aussen liegenden Folie, können übliche Kaschierklebstoffe, z. B. lösungsmittelfreie oder lösungsmittelhaltige ReaktionsklebStoffe, Schmelzklebstoffe und dergleichen eingesetzt werden. Die aussen liegende Folie kann bedruckt oder eingefärbt sein und aus einer Mehrzahl von Folienschichten bestehen.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die aussen liegende Folie des Kaschierverbundes eine Folienschicht aus einem biaxial orientierten Polypropylen (BOPP), einem Polyester, wie beispielsweise orientiertem, metallisiertem und/oder SiOx-beschichtetem Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Aluminium auf, da sich eine solche Folienschicht durch gute Barriereeigenschaften auszeichnet. Der gesamte Kaschierverbund hat typischerweise eine Dicke zwischen 30 [mu]m und 200 [mu]m, vorzugsweise zwischen 50 [mu]m und 120 [mu]m.
Die Feuchtigkeit aus dem Inneren des Verpackungsbeutels diffundiert durch das Polymer der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht und gegebenenfalls durch weitere innen liegende Schichten zu dem superabsorbierenden Polymer.
Die Diffusionsgeschwindigkeit in Bezug auf Wasserdampf wird dabei von den Polymerzusammensetzungen der einzelnen Schichten und deren Schichtdicken vorgegeben, wobei der genaue Wert die Diffusionsgeschwindigkeit von der Zusammensetzung, Mischung und Orientierung der verwendeten Polymere bestimmt wird. Thermoplastische Polyether-Ester-Elastomere und die Polymergruppen Polyamid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polypropylen, Polyethylen und Cycloolefin-Copolymere weisen unterschiedliche Diffusionseigenschaften für Wasserdampf auf, so dass die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme durch die Wahl und Anordnung der Polymerschichten gesteuert werden kann. Langfristig bildet sich zwischen der Feuchtigkeit in der Luft im Innern der Verpackung und der Feuchtigkeit, die von der absorbierenden Polymerschicht aufgenommen ist, ein Gleichgewicht.
Aufgrund dieses Gleichgewichtes kann, beispielsweise bei einer sehr trockenen Luft im Innern der Verpackung, Feuchtigkeit von der absorbierenden Polymerschicht abgegebenen werden, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit in der Verpackung in einem gewissen Rahmen zu regulieren ist. Das superabsorbierende Polymer kann in mehrere Schichten der Coextrusionsfolie mit unterschiedlichen Konzentrationen eingemischt werden. Die erfindungsgemässen Verpackungsbeutel können zusätzlich zu der bevorzugten Verwendung mit Schokoladenwaren auch für andere feuchtigkeitsempfindliche Verpackungsgüter eingesetzt werden.
Dazu zählen beispielsweise Lebensmittel wie Gewürze, Kräuter, Kakaopulver, Kaffee, Salzgebäck, Cracker, Chips, Trockenfrüchte, Nüsse und Backwaren oder aber auch Medikamente, Elektronikbauteile, Waschmitteltabs oder Zement.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Verpackungsfolie nach Anspruch 10 zur Herstellung des beschriebenen Verpackungsbeutels.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 bis Fig. 3 Die Schichtstruktur des erfindungsgemässen Kaschierverbundes für verschiedene Ausführungen der
Erfindung.
Die Figuren zeigen alternative Ausführungen eines erfindungsgemässen Kaschierverbundes 1 , wobei eine aussen liegende Folie 2 durch einen Kaschierkleber 3 mit einer innen liegenden Extrusionsfolie 4 verbunden ist.
Die innen liegende Extrusionsfolie 4 weist eine Feuchtigkeit absorbierende Polymerschicht 5 mit einer Beimischung eines superabsorbierenden Polymers auf. Die in Fig. 1 dargestellte aussen liegende Folie 2 des Kaschierverbundes 1 besteht aus einer BOPP-Monofolie als Wasserdampf-Barriereschicht und wurde vor der Kaschierung an ihrer Innenseite bedruckt. Die Feuchtigkeit absorbierende Polymerschicht 5 der Extrusionsfolie 4 ist zwischen einer Siegelschicht 6 aus Polyethylen und einer weiteren Folienschicht 7 aus Polyethylen angeordnet und besteht aus einer Mischung von 5 Gew.-% Natrium-Polyacrylat als superabsorbierendem Polymer, Rest Polyethylen. Das maximale Wasseraufnahmevermögen des 80 [mu]m dicken Kaschierverbundes beträgt 1 g/m<2>.
Die Extrusionsfolie 4 des in Fig. 2 dargestellten Kaschierverbundes 1 ist fünftägig ausgebildet, wobei zwischen einer innen liegenden Siegelschicht 6 aus Polyethylen und der Feuchtigkeit absorbierenden Polymerschicht 5 aus 7 Gew.-% Polyacrylat, Rest Polyethylen eine Zwischenschicht 8 aus EthylenVinylalkohol-Copolymer zwischen zwei Haftvermittlerschichten 9 angeordnet ist. Die innen liegende Extrusionsfolie 4 ist mit einem Kaschierkleber 3 mit einer aussen liegenden Folie 2 des Kaschierverbundes 1 aus Polyethylenterephthalat verbunden. Die aussen liegende Folie 2 ist zur Verbesserung der Barriereeigenschaften metallisiert oder SiOx-beschichtet.
Die Fig. 3 zeigt eine dreitägig ausgebildete aussen liegende Folie 2 des Kaschierverbundes 1, bei der eine dünne Aluminiumschicht 10 als Wasserdampf-Barriereschicht auf eine Schicht 11 aus Polyethylenterephthalat 11 aufkaschiert ist.
Die aussen liegende Folie 2 des Kaschierverbundes 1 ist an der Aluminiumschicht 10 durch einen Kaschierkleber 3 mit einer dreischichtigen Extrusionsfolie 4 entsprechend der Fig. 1 verbunden.
Description:
The invention relates to a packaging bag, in particular for chocolate goods, which is formed from a heat-sealable Kaschierverbund and hermetically sealed. Despite the airtight seal, when chocolate goods such as chocolate biscuits or chocolates are stored, there is a risk that the surface will become dull and gray due to the humidity of the air inside or the moisture released by the closure of the packaging bag. Even minor surface changes are perceived by consumers as a defect.
A container made of a thick thermoformable film with a liquid-absorbing intermediate layer is known from document EP 1 238 795 B1.
On a structural support layer of a foamed polymer, a gas barrier layer, a liquid absorbing layer and a heat sealable surface layer are applied. A wet food, such as fresh meat, rests on the heat-sealable layer, which is provided with large pores or perforation. Liquid collecting at the bottom of the container can thus flow through the sealable layer and be bound by the liquid absorbing layer. The liquid-absorbing layer has a large proportion of superabsorbent polymers. In order to ensure absorption of the liquid emerging from the food, a water absorption capacity of the thermoformable film of up to 1500 g / m 2 is provided.
The intermediate layer swells up and changes the entire film structure.
WO 03/106162 A1 describes liquid-absorbent hygiene products which have coextruded films with a liquid-absorbing layer. Superabsorbent polymers are compounded before coextrusion with a thermoplastic polymer. The invention has for its object to provide a packaging bag consisting of a film, in which a deterioration of the packaging material is avoided by humidity in the packaging bag.
In particular, in Chocolate goods tarnishing the chocolate surface should be prevented.
The object according to the invention is achieved by a packaging bag which is formed from a heat-sealable laminated composite and hermetically sealed, wherein the laminating composite has an outer film with a water vapor barrier layer and an inner extrusion film connected by laminating with the outer film, and wherein the extrusion film a moisture absorbing polymer layer having an admixture of a superabsorbent polymer. The moisture of the air in the packaging bag is absorbed by the entire surface of the laminating composite facing the inside of the bag.
By reducing the humidity can be a deterioration of the packaged goods, such as a change in the surface and in particular a tarnishing of chocolate goods are prevented. The total amount of moisture that is absorbed distributed over the Kaschierverbund is small and does not lead to a significant change in the structure of the laminated composite. The packaging bag can be made of two layers of the laminating composite that are connected to one another at the edge by heat seals or by a folded sheet of the laminating composite sealed at the edge.
Due to the amount of moisture typically to be absorbed, a laminating film according to the invention with a maximum water absorption capacity is between 0.1 g / m 2 and 10 g / m 2, preferably between 0.6 g / m 2 and 2 g / m <2> sufficient.
When determining the amount of superabsorbent polymer and the determination of the film thickness is to be considered that on the one hand, a reliable absorption of moisture should be guaranteed and on the other hand, the manufacturing costs for the inner extrusion film are to be minimized.
In a preferred embodiment of the invention, the moisture-absorbing polymer layer of the extrusion film is composed of a superabsorbent polymer and a polymer selected from polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate, polyamide, ethylene-vinyl alcohol, a mixture or a copolymer of the polymers of this group. The polymers mentioned are characterized by good extrudability. Moisture diffuses into the absorbent polymer layer and is absorbed by the superabsorbent polymer.
As superabsorbent polymers, polyacrylate polymers, in particular sodium polyacrylate, can be used, since these are biologically harmless in a polymer mixture and can be easily compounded and extruded.
A substantial change in the lamination composite due to the swelling of the superabsorbent polymers is usually undesirable. Furthermore, experiments have shown that with a large proportion of the superabsorbent polymers in the moisture-absorbing polymer layer, the saturation of the superabsorbent polymer with water molecules decreases. The ratio of bound water relative to the amount of superabsorbent polymer (absorbent) decreases as the proportion of the absorbent in the absorbent polymer layer increases.
The proportion of superabsorbent polymers in the moisture-absorbing polymer layer is typically between 1% and 20% by weight. Satisfactory results can be achieved with a share of less than 9%. In a preferred embodiment of the invention, the proportion of superabsorbent polymers in the moisture-absorbing polymer layer is between 3% by weight and 7% by weight. In this case, a high saturation of the absorbent in the absorbent polymer layer is possible, which is why only small amounts of superabsorbent polymer are required.
The moisture absorbing polymer layer typically has a thickness between 2 μm and 150 μm, preferably between 3 μm and 60 μm, more preferably between 7 μm and 30 μm ] m.
The inner extrusion film of the laminating composite can be formed both as a heat-sealable monofilm with an admixture of the superabsorbent polymer or coextruded in multiple layers. Preferably, in the case of a multilayer coextruded extrusion film on the inside of the bag, a sealing layer is provided which contains no absorbent polymer. This sealing layer can consist for example of a polymer from the group polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate, a mixture or a copolymer of the polymers of this group.
The moisture from inside the packaging bag diffuses through this layer to the moisture absorbing polymer layer, which is not in direct contact with the contents of the packaging bag. The polymer composition of the seal layer on the inside of the bag may be selected so that the content of the packaging bag does not adhere to this layer and that predetermined sealing properties such as a certain sealing temperature can be achieved. The sealing layer typically has a thickness of less than 100 μm, preferably a thickness of between 4 μm and 50 μm.
In a preferred embodiment of the invention, the extrusion film consists of three coextruded film layers, wherein the moisture-absorbing polymer layer is arranged as an average film layer between a sealing layer on the inside of the bag and an additional film layer. The extrusion film is then connected to the additional film layer by laminating with the outer film.
For the production of Kaschierverbundes, so the connection of the inner extrusion film and the outer film, conventional laminating adhesives, z. As solvent-free or solvent-containing reaction adhesives, hot melt adhesives and the like can be used. The outer film may be printed or colored and consist of a plurality of film layers.
In a preferred embodiment of the invention, the outer film of the laminating composite on a film layer of a biaxially oriented polypropylene (BOPP), a polyester, such as oriented, metallized and / or SiOx-coated polyethylene terephthalate (PET) and / or aluminum, since such a film layer characterized by good barrier properties. The entire laminating composite typically has a thickness between 30 μm and 200 μm, preferably between 50 μm and 120 μm.
Moisture from the interior of the packaging bag diffuses through the polymer of the moisture-absorbing polymer layer and optionally through further internal layers to the superabsorbent polymer.
The rate of diffusion with respect to water vapor is dictated by the polymer compositions of the individual layers and their layer thicknesses, the exact value of which determines the rate of diffusion of the composition, mixture and orientation of the polymers used. Thermoplastic polyether-ester elastomers and the polymer groups polyamide, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polypropylene, polyethylene and cycloolefin copolymers have different diffusion properties for water vapor, so that the rate of moisture absorption by the choice and arrangement of the polymer layers can be controlled. In the long term, there is a balance between the moisture in the air inside the package and the moisture absorbed by the absorbent polymer layer.
Because of this balance, moisture may be released from the absorbent polymer layer, for example, in the case of a very dry air inside the package, whereby the relative humidity in the package is to be regulated to some extent. The superabsorbent polymer can be blended into multiple layers of the coextruded film at different concentrations. The inventive packaging bags can be used in addition to the preferred use with chocolate goods for other moisture-sensitive packaging goods.
These include, for example, foods such as spices, herbs, cocoa powder, coffee, savory biscuits, crackers, chips, dried fruits, nuts and baked goods, as well as medicines, electronic components, detergent tablets or cement.
The invention also provides a packaging film according to claim 10 for the production of the described packaging bag.
In the following the invention will be explained with reference to a drawing showing only one embodiment. They show schematically:
FIG. 1 to FIG. 3 The layer structure of the laminating composite according to the invention for various embodiments of the invention
Invention.
The figures show alternative embodiments of a laminated composite 1 according to the invention, wherein an outer film 2 is connected by a laminating adhesive 3 to an inner extrusion film 4.
The inner extrusion film 4 has a moisture absorbing polymer layer 5 with an admixture of a superabsorbent polymer. The outer film 2 of the laminated composite 1 shown in FIG. 1 consists of a BOPP monofilm as a water vapor barrier layer and was printed on its inside before the lamination. The moisture-absorbing polymer layer 5 of the extrusion film 4 is arranged between a sealing layer 6 made of polyethylene and a further film layer 7 made of polyethylene and consists of a mixture of 5 wt .-% sodium polyacrylate as superabsorbent polymer, balance polyethylene. The maximum water absorption capacity of the 80 [mu] m thick lamination composite is 1 g / m 2.
The extrusion film 4 of the laminated composite 1 shown in FIG. 2 is designed for five days, wherein between an inner sealing layer 6 of polyethylene and the moisture-absorbing polymer layer 5 of 7 wt .-% polyacrylate, balance polyethylene an intermediate layer 8 of ethylene vinyl alcohol copolymer between two adhesive layers 9 is arranged. The inner extrusion film 4 is connected to a laminating adhesive 3 with an outer film 2 of Kaschierverbundes 1 made of polyethylene terephthalate. The outer film 2 is metallized or SiOx-coated to improve the barrier properties.
FIG. 3 shows a film 2 of the laminated composite 1, which is in the form of a film for three days, in which a thin aluminum layer 10 is laminated onto a layer 11 of polyethylene terephthalate 11 as a water vapor barrier layer.
The outer film 2 of the laminated composite 1 is connected to the aluminum layer 10 by a laminating adhesive 3 with a three-layered extruded film 4 corresponding to FIG.