DE1237424B

DE1237424B - Heat sealable packaging material

Info

Publication number: DE1237424B
Application number: DE1963Z0010410
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Lothar Jaeschke; Dipl-Chem Dr Ulrich Stroele
Original assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Current assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Priority date: 1963-10-12
Filing date: 1963-10-12
Publication date: 1967-03-23

Description

Heißsiegelfähiges Verpackungsmaterial Die Erfindung betrifft ein heißsiegelfähiges Verpackungsmaterial mit hoher Luftdurchlässigkeit.Heat Sealable Packaging Material The invention relates to a heat sealable packaging material Packaging material with high air permeability.

Kunststoffbeschichtete Papiere, Kartons, Pappen oder Wellpappen, die heißgesiegelt werden können, sind bekannt. Diese Materialien verfolgen den Zweck, einerseits das zu verpackende Gut möglichst luftdicht zu verschließen, um eventuell störende Einflüsse der Atmosphäre auszuschalten, und andererseits das Aroma des Verpackungsgutes nicht nach außen treten zu lassen. Für bestimmte Zwecke wird jedoch ein Verpackungsmaterial benötigt, das eine hohe Luftdurchlässigkeit besitzen soll, auBerdem Heißsiegelnähte hoher mechanischer Festigkeit ergeben und darüber hinaus preiswert in den Materialien und der Herstellung sein soll. Besondere Bedeutung kommen derartigen Verpackungsmaterialien in dem Fall zu, wenn es sich darum handelt, den Austausch gasförmiger, gelöster oder suspendierter Substanzen zwischen dem Verpackungsraum und der äußeren Umgebung zu ermöglichen, ohne dabei das Verpackungsmaterial zu beschädigen und ohne besondere Verschlüsse anzubringen. Als Beispiel für diese Verwendungszwecke seien genannt Verpackungsbeutel oder Säcke, die ein Trockenmittel oder Duftkräuter enthalten, Filterbeutel, d. h. Beutel oder Säcke, die eine extraktionsfähige Substanz, wie Kaffee, Tee, Drogen, Kräuter od. dgl., enthalten, sowie auch Verpackungsunterlagen bei sogenannten Haut- oder Konturenpackungen. Plastic-coated papers, cardboard boxes, cardboard or corrugated cardboard, which can be heat sealed are known. The purpose of these materials is to on the one hand to close the goods to be packaged as airtight as possible in order to possibly to eliminate disturbing influences of the atmosphere, and on the other hand the aroma of the Not to let the packaged goods escape. For certain purposes, however, it will a packaging material is required that should have a high level of air permeability, also result in heat-sealed seams of high mechanical strength and beyond should be inexpensive in terms of materials and manufacture. Special meaning such packaging materials are used when it comes to the exchange of gaseous, dissolved or suspended substances between the packaging room and the external environment without damaging the packaging material and without attaching any special fasteners. As an example for these uses may be called packaging bags or sacks that contain a desiccant or aromatic herbs included, filter bag, d. H. Bags or sacks containing an extractable substance, such as coffee, tea, drugs, herbs or the like. Contained, as well as packaging documents for so-called skin or contour packs.

Für die genannten Zwecke waren die bisherigen heißsiegelfähigen Verpackungsmaterialien noch nicht ausreichend. Die Schwierigkeit bestand darin, das Trägermaterial und/oder die Kunststoffbeschichtung so porös zu halten, daß sie eine ausreichend hohe Luftdurchlässigkeit besitzen. Diese Schwierigkeit hat man bereits dadurch zu beheben versucht, daß man Verpackungsunterlagen oder auch Beutel mit kleinen Löchern versah, wie sie beispielsweise bei einer Nadelung entstehen. Wenn andererseits Unterlagen aus Papier, Karton oder Pappe bereits weitgehend luftdurchlässig gearbeitet waren, zur Beschichtung aber Kunststoffe verwendet wurden, die nur sehr geringe Luftdurchlässigkeit besaßen, hat man die Kunststoffbeschichtung sehr dünn ausgeführt. Dies hatte aber Schwierigkeiten bei der Bildung einer genügend festen Siegelnaht zur Folge, so daß in diesen Fällen die Siegelstellen besonders präpariert werden mußten, beispielsweise durch Auftragen einer zusätzlichen Kunststoffschicht an den Siegelstellen. The previous heat-sealable packaging materials were used for the purposes mentioned not yet sufficient. The difficulty was the carrier material and / or to keep the plastic coating so porous that it has a sufficiently high air permeability own. Attempts have already been made to remedy this difficulty by Packaging documents or bags provided with small holes, such as those for example arise during needling. On the other hand, if documents made of paper, cardboard or Cardboard had already been made largely air-permeable, but for coating Plastics were used that had only very little air permeability, the plastic coating has been made very thin. But this had difficulties result in the formation of a sufficiently strong sealing seam, so that in these cases the sealing points had to be specially prepared, for example by application an additional layer of plastic at the sealing points.

Dies ist jedoch umständlich, weil es zumindest einen weiteren Arbeitsgang erforderlich macht.However, this is cumbersome because it requires at least one more operation makes necessary.

Es galt daher, die Aufgabe zu lösen, die ge- 2 schilderten Schwierigkeiten und Nachteile auszuschalten. It was therefore a matter of solving the task of 2 described difficulties and eliminate disadvantages.

Die Lösung dieser Aufgabe sieht nun ein heißsiegelfähiges Verpackungsmaterial aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe, die mit wäßrigen Dispersionen von Gemischen thermoplastischer Kunststoffe beschichtet sind, mit hoher Luftdurchlässigkeit vor, welches das kennzeichnende Merkmal aufweist, daß die Kunststoffbeschichtung aus einem Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen besteht, die einen um mindestens 40"C auseinanderliegenden Erweichungspunkt aufweisen. The solution to this problem is now a heat-sealable packaging material made of paper, cardboard, paperboard or corrugated cardboard with aqueous dispersions of mixtures thermoplastic plastics are coated, with high air permeability, which has the distinguishing feature that the plastic coating consists of a mixture of thermoplastics, one by at least 40 "C apart have a softening point.

Es ist zwar bekannt, daß man Kunststoffe verschiedener Erweichungspunkte miteinander vermischen kann; jedoch tat man dies zum Zwecke der Vermeidung des Blockens bei Kunststoffen mit niedrigem Erweichungspunkt. Es konnte aus dieser bekannten Tatsache nicht geschlossen werden, daß derartige Kunststoffgemische, wenn sie in Form beispielsweise von Lösungen oder Dispersionen auf eine faserhaltige Unterlage aufgebracht werden, diesem Erzeugnis unter gleichzeitiger Belassung der Heißsiegelfähigkeit eine hohe Luftdurchlässigkeit verleihen. It is known that plastics with different softening points can be used can mix with each other; however, this was done to avoid blocking for plastics with a low softening point. It could be known from this The fact cannot be concluded that such plastic mixtures when they are in Form, for example, of solutions or dispersions on a fibrous base applied to this product while retaining the heat sealability give a high air permeability.

Bei den erfindungsgemäß verwendeten Kunststoffgemischen mit unterschiedlichem Erweichungspunkt hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, den Anteil der Komponente mit dem höheren Erweichungspunkt in dem Gemisch mit 70 bis 850/, zu bemessen, während der Gehalt an dem Kunststoff mit dem niedrigeren Erweichungspunkt etwa 30 bis 15 0/o betragen soll. Dieses Mischungsverhältnis weist den überraschenden Vorteil auf, daß bei der Heißsiegelung niedrige Temperaturen verwendet werden können; die Siegeltemperatur liegt praktisch in der Nähe des Erweichungspunktes der in geringerer Menge zugesetzten Kunststoffkomponente. In the case of the plastic mixtures used according to the invention with different Softening point, it has been found to be particularly useful, the proportion the component with the higher softening point in the mixture with 70 to 850 /, to be measured while the content of the plastic with the lower softening point should be about 30 to 15 0 / o. This mixing ratio shows the surprising Advantage that low temperatures are used in the heat sealing can; the sealing temperature is practically close to the softening point of the lower Amount of added plastic component.

Als Kunststoffkomponenten kommen für die Erfindung diejenigen in Betracht, die in Mischung miteinander verträglich sind und sich weder in Lösung oder Dispersion noch nach dem Aufbringen auf die faserhaltige Unterlage und/oder bei der gewählten Siegeltemperatur entmischen. Derartige vorzugsweise anzuwendende Kunststoffe sind Polymerisate und Mischpolymerisate auf Basis Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylester sowie Olefinen. So haben sich beispielsweise Gemische von Polyolefinen mit verschiedenen Erweichungspunkten und/oder verschiedenen Molekulargewichten sowie Gemische aus Mischpolymerisaten auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat einerseits und Polyvinylchlorid andererseits als besonders vorteilhaft erwiesen. As plastic components for the invention come those in Consider that in a mixture are compatible with each other and neither in solution or dispersion even after application to the fiber-containing substrate and / or Separate at the selected sealing temperature. Such preferably to be used Plastics are polymers and copolymers based on vinyl chloride, vinylidene chloride, Vinyl acetate, acrylic esters and olefins. For example, mixtures of Polyolefins with different softening points and / or different molecular weights and mixtures of copolymers based on vinyl chloride and vinyl propionate on the one hand and polyvinyl chloride on the other hand proved to be particularly advantageous.

Das Auftragsgewicht der Kunststoffe soll mindestens 5 g/m2, vorzugsweise 10 bis 30 g/m2 bei Papieren, Kartons und Pappen im Flächengewicht zwischen 40 und 1000 g/m2, vorzugsweise 50 bis 600 g/m2, betragen. The application weight of the plastics should be at least 5 g / m2, preferably 10 to 30 g / m2 for paper, cardboard and cardboard with a basis weight between 40 and 1000 g / m2, preferably 50 to 600 g / m2.

Verfahren zum Aufbringen der Kunststoffe auf die faserhaltigen Materialien sind an sich bekannt. Zur Gewinnung der Verpackungsmaterialien gemäß der Erfindung eignet sich besonders die Beschichtung aus wäßrigen Dispersionen, z. B. auf einer Luftbürstenstreichanlage, mit anschließender Trocknung mittels Heißluft oder Infrarot. Process for applying the plastics to the fibrous materials are known per se. For obtaining the packaging materials according to the invention coating from aqueous dispersions, e.g. B. on one Air brush coating system, with subsequent drying using hot air or infrared.

Die Verpackungsmaterialien gemäß der Erfindung besitzen eine sehr hohe Luftdurchlässigkeit. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialien auch eine sehr gute Siegelfähigkeit auf, wobei noch hervorzuheben ist, daß die Siegeltemperatur niedrig gehalten werden kann. Von besonderem Vorteil ist ferner die Möglichkeit, die Kunststoffbeschichtung einzufärben, d. h. in der Kunststoffschicht Farbpigmente oder Farbstoffe in Lösung einzubringen. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Farbstoffe die ursprüngliche Luftdurchlässigkeit des Materials belassen und die faserhaltige Unterlage gleichmäßig abdecken, so daß keine Wolken- oder Schattenbildung zu verzeichnen ist. The packaging materials according to the invention have a very high high air permeability. In addition, the packaging materials according to the invention have also has a very good sealability, it should also be emphasized that the sealing temperature can be kept low. Another particular advantage is the possibility of coloring the plastic coating, d. H. Color pigments in the plastic layer or to bring dyes into solution. It was found that the dyes the original air permeability of the material and the fibrous Cover the substrate evenly so that no clouds or shadows are formed is.

Die geschilderten Vorteile kommen bei den Verpackungsmaterialien gemäß der Erfindung besonders dem Verwendungszweck als Unterlagen für Haut-und Konturenpackungen sowie Beutel für Trockenmittel, wie Silicagel, CaCl2 u. dgl., entgegen. The advantages described come from the packaging materials according to the invention especially the intended use as a base for skin and contour packs as well as bags for desiccants such as silica gel, CaCl2 and the like.

Beispiel 1 Ein ungebleichtes Kraftpapier von 70 g/m2 Flächengewicht und einer Luftdurchlässigkeit von 330cm3/ Min. 10 cm2 wird mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die aus einem Gemisch von 30 Teilen eines Mischpolymerisats auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat mit einem Erweichungspunkt (Ep.) 60"C und 70 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 130"C besteht. Man trägt 15 g/m2 Kunststoff (trocken gerechnet) auf und erhält ein beschichtetes Papier, das sich bei 120"C Schicht gegen Schicht einwandfrei heißsiegeln läßt und eine Luftdurchlässigkeit von 250 cm3/Min. 10 cm2 besitzt. Example 1 An unbleached Kraft paper with a basis weight of 70 g / m2 and an air permeability of 330 cm3 / min. 10 cm2 is achieved with an aqueous dispersion coated, which is based on a mixture of 30 parts of a copolymer of vinyl chloride and vinyl propionate with a softening point (Ep.) 60 "C and 70 Part of a polyvinyl chloride from Ep. 130 "C. One carries 15 g / m2 of plastic (calculated dry) on and receives a coated paper, which at 120 "C Layer to layer can be perfectly heat-sealed and air permeability of 250 cm3 / min. 10 cm2.

Wird eine analoge Beschichtung mit 100 Teilen des Mischpolymerisats vom Ep. 60"C durchgeführt, so liegt die Luftdurchlässigkeit des fertigen Materials bei nur 50 cm3/Min. 10 cm2. Führt man andererseits die Beschichtung mit 100 Teilen des Polyvinylchlorids vom Ep. 1300C aus, weist das Produkt zwar eine etwas bessere Luftdurchlässigkeit auf, jedoch liegt hierbei die minimale Temperatur für die Heißsiegelung über 1600C. Is an analogous coating with 100 parts of the copolymer performed by Ep. 60 "C, then the air permeability of the finished material lies at only 50 cm3 / min. 10 cm2. On the other hand, one leads the coating with 100 parts of the polyvinyl chloride from Ep. 1300C, the product has a slightly better one Air permeability, but this is the minimum temperature for the heat seal over 1600C.

Beispiel 2 Ein 400 g/m2-Duplexkarton mit einer Luftdurchlässigkeit von 50cm3/Min. 10 cm2 wird mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die aus einem Gemisch von 20 Teilen eines Mischpolymerisats auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat vom Ep. 60"C und 80 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 130"C besteht. Man trägt 30 g/m2 Kunststoff (trocken gerechnet) auf und erhält einen beschichteten Karton, der sich bei 130"C mit einer Hart-PVC-Folie (Heizung von der Kartonseite her) versiegeln läßt und eine Luftdurchlässigkeit von 40cm3/Min. l0cms aufweist. Example 2 A 400 g / m2 duplex paperboard with air permeability of 50cm3 / min. 10 cm2 is coated with an aqueous dispersion consisting of a Mixture of 20 parts of a copolymer based on vinyl chloride and vinyl propionate from Ep. 60 "C and 80 parts of a polyvinyl chloride from Ep. 130" C. One carries 30 g / m2 of plastic (calculated dry) and is given a coated cardboard box, which are sealed at 130 "C with a rigid PVC film (heating from the cardboard side) and an air permeability of 40cm3 / min. l0cms.

Eine analoge Beschichtung mit 100 Teilen Mischpolymerisat vom Ep. 60"C ergibt eine Luftdurchlässigkeit von nur 8 cm3/Min. 10 cm2, während man bei einer Beschichtung aus 100 Teilen Polyvinylchlorid vom Ep. 130"C eine zwar etwas bessere Luftdurchlässigkeit gegenüber der 100 0/0eigen Beschichtung mit dem Mischpolymerisat mißt, jedoch eine Siegeltemperatur von über 170"C benötigt. A similar coating with 100 parts copolymer from Ep. 60 "C results in an air permeability of only 8 cm3 / min. 10 cm2, while at a coating of 100 parts of polyvinyl chloride from Ep. 130 "C is a bit better air permeability compared to the 100/0 coating with the copolymer measures, but requires a sealing temperature of over 170 "C.

Beispiel 3 Ein Chromersatzkarton von 350 g/m2 und einer Luftdurchlässigkeit von 110 cm8/Min. 10 cm2 wird mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die aus einem Gemisch von 15 Teilen Acrylestermischpolymerisat vom Ep. 50"C und 85 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 1300 C besteht. Man trägt 20 glma auf und erhält einen beschichteten Karton, der sich auf der Schichtseite bei 110°C mit einer Polyvinylchloridfolie (Heizung von der Folienseite her) verbinden läßt und eine Luftdurchlässigkeit von 70 cm3/ Min. 10 cm2 aufweist. Eine analoge Beschichtung aus 100 Teilen Acrylestermischpolymerisat mit Ep. Example 3 A chrome replacement cardboard of 350 g / m2 and an air permeability of 110 cm8 / min. 10 cm2 is coated with an aqueous dispersion consisting of a mixture of 15 parts of acrylic ester copolymer from Ep. 50 "C and 85 parts a polyvinyl chloride from Ep. 1300 C. Apply 20 glma and obtain a coated cardboard, which is covered on the layer side at 110 ° C with a polyvinyl chloride film (Heating from the film side) can connect and an air permeability of 70 cm3 / min. 10 cm2. A similar coating made of 100 parts of acrylic ester copolymer with Ep.

50"C ergibt eine Luftdurchlässigkeit von nur 10 cm3/ Min. 10 cm2.50 "C results in an air permeability of only 10 cm3 / min. 10 cm2.

Beispiel 4 Ein 350g/m2 Chromersatzkarton mit einer Luftdurchlässigkeit von 110 cm3/Min. 10 cm2 wird mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die aus 25 Teilen eines Mischpolymerisats auf Basis von Polyvinylchlorid und Vinylpropionat mit Ep. 60"C und 75 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 130"C besteht und mit 2 Teilen organischen Pigmentfarbstoff und 2 Teilen Kaolin abgemischt ist. Man trägt 15 g/ms auf und erhält ein einheitlich gefärbtes Material mit einer Luftdurchlässigkeit von 80 cm3/Min. 10 cm2, das sich bei einer Temperatur von 1200C gegen eine Hartpolyvinylchloridfolie siegeln läßt. Example 4 A 350g / m2 chrome replacement cardboard with air permeability of 110 cm3 / min. 10 cm2 is coated with an aqueous dispersion consisting of 25 parts of a copolymer based on polyvinyl chloride and vinyl propionate with Ep. 60 "C and 75 parts of a polyvinyl chloride from Ep. 130" C and with 2 parts of organic pigment and 2 parts of kaolin is mixed. One carries 15 g / ms and receives a uniformly colored material with air permeability of 80 cm3 / min. 10 cm2, which is at a temperature of 1200C against a rigid polyvinyl chloride film sealed.

Beispiel 5 Eine einseitig gedeckte Wellpappe vom Typ-A-Welle mit Flächengewicht 300g/ma wird auf der Wellenseite mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die aus 25 Teilen eines Mischpolymerisats auf Basis von Polyvinylchlorid und Vinylpropionat mit Ep. Example 5 A type A flute corrugated cardboard covered on one side with Weight per unit area 300g / ma is coated on the shaft side with an aqueous dispersion, that of 25 parts of a copolymer based on polyvinyl chloride and vinyl propionate with Ep.

600 C und 75 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 130"C besteht. Man trägt 20 g/m2 auf. Nach dem Trocknen ist das Material bei einer Temperatur von etwa 120"C gegen eine Hartpolyvinylchloridfolie siegelfähig.600 C and 75 parts of a polyvinyl chloride from Ep. 130 "C. Apply 20 g / m2. After drying, the material is at a temperature of about 120 "C sealable against a rigid polyvinyl chloride film.

Diese beschichtete Wellpappe ist besonders geeignet als Unterlage für Hautpackungen, bei denen runde Gegenstände, die auf der Unterlage leicht verrutschen können, wie z. B. Schrauben, Federn, Bohrer od. dgl., mit Hilfe einer Folie festhaftend angeordnet werden sollen. This coated corrugated cardboard is particularly suitable as a base For skin packs with round objects that slide easily on the surface can, such as B. screws, springs, drills or the like., Firmly adhered with the help of a film should be arranged.

Beispiel 6 Auf der Wellenseite einer einseitig gedeckten Wellpappe, bei der die Höhe der Welle etwa 1,2 mm beträgt (sogenannte E-Welle) wird eine wäßrige Dispersion aufgetragen, die aus 30 Teilen eines Mischpolymerisats auf Basis von Vinylchlorid und Vinylpropionat mit einem Ep. von 60"C und 70 Teilen eines Polyvinylchlorids vom Ep. 130"C besteht. Example 6 On the corrugated side of corrugated cardboard covered on one side, at which the height of the wave is about 1.2 mm (so-called E-wave) becomes an aqueous one Dispersion applied, which consists of 30 parts of a copolymer based on Vinyl chloride and vinyl propionate with an ep. Of 60 "C and 70 parts of a polyvinyl chloride from Ep. 130 "C.

Diese Mischung wird in einer Menge von 20 g/m2 Kunststoff (trocken gerechnet) aufgetragen. Die Wellpappe ist noch gut luftdurchlässig und eignet sich in besonderer Weise als Unterlage für Hauptpackungen, bei denen es darauf ankommt, auf die Unterlage leicht bewegliche oder verrutschende Gegenstände fest zu verankern. Trotz der gewellten Oberfläche ist eine einwandfreie Siegelung über die gesamte Oberfläche mit der hautbildenden Folie möglich.This mixture is used in an amount of 20 g / m2 plastic (dry calculated). The corrugated cardboard is still air-permeable and is suitable in a special way as a base for main packs where it is important to firmly anchor any easily movable or slipping objects on the base. Despite the corrugated surface there is a perfect seal over the whole Surface with the skin-forming film possible.

Patentansprüche: 1. Heißsiegelfähiges Verpackungsmaterial aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe, die mit wäßrigen Dispersionen von Gemischen thermoplastischer Kunststoffe beschichtet sind, mit hoher Luftdurchlässigkeit, d a dur c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Kunststoffbeschichtung aus einem Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen besteht, die einen um mindestens 400 C auseinanderliegenden Erweichungspunkt aufweisen. Claims: 1. Heat-sealable packaging material made of paper, Cardboard, paperboard or corrugated cardboard with aqueous dispersions of mixtures of thermoplastic Plastics are coated with high air permeability, which means that n nz e i c h n e t that the plastic coating consists of a mixture of thermoplastic Plastics that have a softening point that is at least 400 C apart exhibit.

Claims

2. Packaging material according to claim 1, characterized in that the plastic component, which softens at a higher temperature, is 70 to 850 / o in the plastic mixture is present.

3. Packaging material according to claim 1 and 2, characterized in that that the plastic coating is 5 to 50, preferably 10 to 30 g / m 2.

4. Packaging material according to claim 1 to 3, characterized in that that the plastic coating consists of a mixture of polyvinyl chloride and one Mixed polymer consists of vinyl chloride and vinyl propionate.

5. Packaging material according to claim 1 to 3, characterized in that that the plastic coating is made of polyolefins of different molecular weights consists.

6. Packaging material according to claim 1 to 5, characterized in that that the plastic coating is colored.