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Die
Erfindung betrifft eine heißgesiegelte,
heißsterilisierte
Produktverpackung aus einem polymerbeschichteten Verpackungsmaterial
auf Faserbasis. Die Erfindung betrifft auch das Verpackungsmaterial,
das sich für
eine solche Verpackung eignet, sowie die Verwendung des Materials.
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Es
gibt zahlreiche bekannte Anwendungen polymerbeschichteter Verpackungsmaterialien
auf Faserbasis, in denen eine oder beide Seiten der Faserbasis mit
einer oder mehreren aufeinander folgenden Überzugsschichten versehen sind,
welche sich für
verschiedene Verpackungszwecke eignen sollen. Der Überzug kann
gegebenenfalls eine Feuchtigkeits-, Sauerstoff- und/oder Lichtbarriere darstellen,
die die Aufbewahrungsdauer des verpackten Produkts verbessern und
somit dessen wirkungsvolle Aufbewahrung und Lagerung und/oder bis "bestens vor dem Datum" verlängern soll.
Der Überzug
ergibt auch ein heißsiegelbares
Material, wodurch die Produktverpackung dicht versiegelt wird. Nahrungsmittelverpackungen
stellen ein grundsätzliches
Anwendungsgebiet für
derartige Verpackungsmaterialien dar, die beispielsweise für Kartons,
Gehäuse
und Schachteln verwendet werden, die aus überzogenem Packkarton und Beutelverpackungen
aus überzogenem
Papier gebildet werden.
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Heißsterilisierte
Verpackungen bilden eine beachtliche Gruppe versiegelter Nahrungsmittelverpackungen,
deren Verpackungsmaterial Sterilisierbehandlungsbedigungen Stand
halten soll. Die Sterilisation kann durch Bestrahlung oder mit Heißdampfdruck
im Autoklav durchgeführt
werden. Verschlossene Metalldosen sind in typischer Weise in Autoklaven
behandelt worden, allerdings sind derzeit auch Verpackungsmaterialien auf
Faserbasis für
Autoklavenanwendungen verfügbar
und erhältlich.
WO 02/28 637 beschreibt
diesbezüglich ein
Verpackungsmaterial für
Autoklavenverpackungen, worin das Kartonsubstrat mit einer Sauerstoff-Sperrschicht,
polymeren Heißsiegelschichten
und mit zwischen diesen benötigten
Kinderschichten ausgerüstet
ist. In dieser Veröffentlichung
wird die Sauerstoff-Sperrschicht
bevorzugt aus einer Aluminiumfolie gebildet, auch wenn EVOH als
gegebenenfalls vorliegendes Material ebenfalls genannt ist. Das vorgeschlagene
Material für die
Binder- und Heißsiegelschichten
ist Polypropylen, das, ohne zu schmelzen, der in einem Autoklav
vorherrschenden Temperatur von über
130°C Stand
hält.
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In
Tests an heißgesiegelten
Nahrungsmittelverpackungen auf Faserbasis hat die Anmelderin das
Problem von gebleichtem Packkarton erkannt, der lediglich mit polymeren
Sauerstoff-Sperr- und Heißsiegelschichten überzogen
ist, die zur Vergilbung durch Erhitzen neigen. Dies gilt ganz besonders
für in
Autoklaven behandelte Verpackungen, die der hohen Autoklaventemperatur
und dem Druck über
die erforderliche Behandlungsdauer von im Allgemeinen ca. 30 min
Stand halten sollen. In anderen Worten, nimmt die Verpackung aus
polymerbeschichtetem Karton ein anderes Aussehen während der
Autoklavenbehandlung an, und dies stellt einen Nachteil auf dem
Markt, besonders bei anspruchsvollen Anwendungen, dar.
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Zweck
der vorliegenden Erfindung ist es, das oben genannte Problem zu
beseitigen und eine sterile Verpackung aus einem Material auf Faserbasis
bereitzustellen, dessen Material zusätzlich zur Faserbasis nur polymerbeschichtete
Schichten umfasst, mit denen das Siegelvermögen, die Hitzebeständigkeit
und der Lichtschutz, die für
das Produkt erforderlich sind, zu bewerkstelligen ist und in denen
auch die Vergilbung des Materials als Ergebnis der Hitzebehandlung
im Wesentlichen zu verhindern ist. Die Produktverpackung der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Polymerüberzugsschicht
außerhalb
der Faserbasis der Verpackung ein Weißpigment und die zweite Polymerüberzugsschicht
innerhalb der ersten Schicht ein Licht-absorbierendes Pigment enthalten.
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In
der Verpackung der Erfindung wird das Weißpigment verwendet, um die
Faserbasis so zu verbergen, dass eine durch Erhitzen verursachte
Vergilbung nicht signifikant das Aussehen der Verpackung und genauer
ihre ISO-Helligkeit beeinflusst. Seinerseits schützt das Lichtabsorbierpigment,
das in eine andere Überzugsschicht
als diejenige des Weißpigments
gegeben worden ist, das der Verpackung ihre Helligkeit verleiht, das
verpackte Produkt vor der Einwirkung von sichtbarem Licht. Außerdem kann,
gemäß der Erfindung,
ein Licht-absorbierendes Schwarzpigment ebenfalls als Mittel zur
Stabilisierung des hellen Aussehens der Verpackung verwendet werden,
wie im Folgenden noch zu beschreiben sein wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist somit, ohne die Verwendung einer Aluminiumfolie, ein
Verpackungsmaterial auf Faserbasis hergestellt worden, das einer
Heißsterilisation
und besonders einer Autoklavenbehandlung bei hoher Temperatur und
unter Dampfdruck Stand hält,
wobei die Polymerüberzugsschichten im
Material den für
die Aufbewahrungsdauer des Produkts erforderlichen Lichtschutz bilden,
welche auch die geforderten Bedingungen erfüllen, die dem äußeren Erscheinungsbild
einer endgültig
gefertigten Verpackung, die auf den Markt gebracht wird, auferlegt
sind. Der Lichtschutz kann mit einer Polymerschicht gebildet werden, die
mit einem Schwarz- und einem Weißpigment grau abgetönt ist,
z.B. wie in
WO 01/76 976 ,
worin die Polymerschicht eine Innenschicht bildet, die die herkömmliche
Aluminiumfolie der Verpackung ersetzt, wogegen auf der gegenüber liegenden
Seite der Verpackung, d.h. auf ihrer Außenoberfläche, lediglich ein Weißpigment verwendet
werden kann, das das Aussehen der Verpackung im Wesentlichen durch
Abdecken der durch Hitzebehandlung verursachten Verfärbung der
Faserbasis beeinflusst.
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Eine
gewünschte
Lösung
der Erfindung beruht darauf, zwei aufeinander folgende pigmentierte
Polymerschichten außerhalb
der Faserbasis in der Verpackung vorzusehen, wobei die äußere Polymerschicht
5 bis 25 % Weißpigment
und die innere Polymerschicht, die näher an der Faserbasis liegt,
Schwarzpigment in kleiner Menge enthalten. Durch diese aufeinander
folgenden pigmentierten Schichten ist es ermöglicht, den Lichtton des Verpackungsmaterials
trotz einer Vergilbung der darunter liegenden Faserbasis wirkungsvoll
zu stabilisieren. Die Gesamtfarbe des Materials ist dann unter dem
Effekt des Schwarzpigments unterhalb des Weißpigments weiß oder hellgrau,
leicht grau abgetönt.
Der Helligkeitsgrad hängt
von den eingesetzten Pigmentmengen und deren gegenseitigen Verhältnissen
ab, wobei allerdings die Idee darauf beruht, dass der Materialton
so nahe an weiß wie
möglich
angepasst ist und dieser Ton während
der Hitzebehandlung der Verpackung beibehalten bleibt.
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Eine
kleine Menge Schwarzpigment unter einer weiß-pigmentierten Schicht ergibt
einen leichten Licht-Absorbiereffekt. Dieser Effekt kann zum Schutz
des verpackten Produkts vor in das Material eindringendem Licht
noch unangemessen sein. Gewünschtenfalls
kann eine wirksamere Licht-Schutzpigmentierung durch
einen Polymerüberzug
innerhalb der Verpackung mit einer genügenden Menge Licht-Absorbierpigment bewerkstelligt
werden, z.B. durch Grauabtönung
mindestens einer inneren Überzugsschicht
der Faserbasis, wie offenbart in der oben genannten
WO 01/76 976 .
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Das
gewünschte
Abtönungsmaterial
kann mit aufeinander folgenden pigmentierten Schichten hergestellt
werden, deren Gesamtgewicht 25 bis 60 g/m2 beträgt, wobei
die Schwarzpigmentkonzentration der inneren Schicht im Bereich von
0,05 bis 0,5 % und bevorzugt von ca. 0,6 bis 0,15 % und die Weißpigmentkonzentration
der äußeren Schicht
im Bereich von 5 bis 25 % und bevorzugt von ca. 7 bis 12 % liegen.
Gegebenenfalls kann auch die innere Schicht, die das Schwarzpigment
enthält,
mit Weißpigment
so abgemischt werden, um einen insgesamt hellgrauen Ton der Schicht
zu ergeben. Der Mengenanteil des Weißpigments in der inneren Schicht
könnte
somit 5 bis 25 % und bevorzugt 7 bis 15 % ausmachen. Kohlenstoffruß ist z.B.
als Schwarzpigment und Titandioxid ist als Weißpigment geeignet.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verpackungsmaterial
auf beiden Seiten der Faserbasis eine äußere durchsichtige Heißsiegelschicht,
wobei die pigmentierten Polymerschichten innerhalb dieser beiden
Schichten angeordnet sind. Dadurch wird verhindert, dass die pigmentierte
Schicht in direkten Kontakt mit dem zu verpackenden Produkt gerät, was durch
entsprechende Gesetzgebung oder Vorschriften für Nahrungsmittel in vielen
Ländern
ohnehin verboten ist. Allerdings kann die innere pigmentierte Polymerschicht
das gleiche heißsiegelbare
Polymer wie das der äußeren Schicht
enthalten und unmittelbar darunter angeordnet sein, so dass diese
Schichten beim Heißsiegeln
als einzelne einheitliche Materialschicht wirken, die den Saum bilden.
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In
einer Autoklavenverpackung sollte der Schmelzpunkt des Polymer in
der Heißsiegelschicht
mindestens ca. 130°C
betragen, um dadurch zu verhindern, dass das Polymer im Autoklav
schmilzt. Polypropylen stellt ein Beispiel entsprechender heißsiegelbarer
Polymerer dar. Abhängig
vom verpackten Produkt kann das Verpackungsmaterial ferner eine
oder mehrere Polymersauerstoff-Sperrschichten umfassen, die am vorteilhaftesten
innerhalb der Verpackung zwischen der Faserbasis und der pigmentierten
Licht-Schutzschicht angeordnet werden. Ganz besonders stellen ein
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
(EVOH) und Polyamid (PA) geeignete Materialien für die Sauerstoff-Sperrschicht
dar.
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In
der Verpackung der Erfindung kann die Faserbasis des Materials insbesondere
aus einem Packkarton aus gebleichter Pulpe (gebleichtem Zellstoff)
mit einem Gewicht von 130 bis 500 g/m2 oder
aus Packpapier mit einem Gewicht von 20 bis 120 g/m2 bestehen.
Diese eignen sich für
ein heißsiegelbares
Gehäuse
oder Karton- oder Beutelverpackungen, die in einem Autoklav behandelt
werden.
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Das
heißsiegelbare
Verpackungsmaterial der Erfindung, das, wie oben beschrieben, für sterile
Verpackungen geeignet ist, die eine Faserbasis und Polymerheißsiegelschichten
auf ihren beiden Seiten umfassen, ist dadurch gekennzeichnet, dass
das Pigment in die Polymerschichten auf beiden Seiten der Faserbasis
eingebracht worden ist, wobei die Faserbasis mit Weißpigment
auf der einen Seite der Faserbasis verborgen wird und das Licht-Absorbierpigment
einen Lichtschutz für
das verpackte Produkt auf der gegenüber liegenden Seite der Faserbasis
bildet. Ein solches Material kann zur Bildung einer Licht-Schutzverpackung
für das
Produkt verwendet werden, das dann ohne Vergilbung sterilisiert
werden kann, die durch Erhitzen verursacht wird und das Aussehen
der Verpackung wesentlich verändern
würde.
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Die
Erfindung umfasst ferner die Verwendung des polymerbeschichteten
Verpackungsmaterials auf Faserbasis, das durch Pigmentierung auf
beiden Seiten der Verpackungen gefärbt ist, die durch Erhitzen
sterilisiert werden. Die Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung
von einem der oben detaillierter beschriebenen Verpackungsmaterialien
in Nahrungsmittelverpackungen, die durch Heißsiegeln versiegelt worden
sind und zur Behandlung in einem Autoklav vorgesehen sind.
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Die
Erfindung wird nun noch detaillierter durch Beispiele und unter
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, worin
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1 bis 10 schematische
Darstellungen von 10 verschiedenen Schicht-Verpackungsmaterialien der
Erfindung sind und
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11 eine
Verpackung aus dem Verpackungsmaterial der 1 durch
Biegen und Heißsiegeln zeigt.
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Der
polymerbeschichtete Packkarton der 1 umfasst
in der folgenden Reihenfolge:
eine äußere Heißsiegelschicht 1 aus
Polypropylen (PP), eine innere Polypropylen-Heißsiegelschicht 2,
weiß pigmentiert
mit Titandioxid, eine Faserbasis 4 aus gebleichtem Karton,
eine Polyamid (PA)-Sauerstoff-Sperrschicht 5,
direkt geklebt an die Faserbasis, eine EVOH-Sauerstoff-Sperrschicht 6,
eine Polymerbinderschicht 7, eine heißsiegelbare Polypropylenschicht 8,
die mit Kohlenstoffruß und
Titandioxid grau abgetönt
worden ist, sowie eine Heißsiegelschicht 9 aus
Polypropylen. Die aufeinander folgenden Überzugsschichten können auf verschiedenen
Seiten des Karton 4 durch Coextrusion erzeugt werden. Das
Material kann gebogen und zur Bildung einer verschlossenen Produktverpackung
bevorzugt mit der Polypropylenschicht 2, die mit Titandioxid weiß gefärbt ist,
auf der Außenoberfläche der
Verpackung, d.h. außerhalb
der Faserbasis 4, und mit der Polypropylenschicht 8,
die mit Kohlenstoffruß und
Titandioxid grau gefärbt
ist, auf der Innenoberfläche
der Verpackung, d.h. innerhalb der Faserbasis 4, heißgesiegelt
werden. Wegen der Schicht 2, die das Weißpigment
enthält,
bewahrt das Material im Allgemeinen seine Helligkeit bei einer Heißsterilisierbehandlung,
wie einer Autoklavenbehandlung, der daraus hergestellten Verpackung
trotz Vergilbung des Fasersubstrats 4. Die graue Schicht 8 hat
die Funktion zum Schutz des verpackten Produkts vor einer Lichteinwirkung.
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Das
in 2 dargestellte Verpackungsmaterial unterscheidet
sich von dem der 1 nur dadurch, dass die Polypropylen-Heißsiegelschicht
auf der Außenoberfläche der
Verpackung weggelassen und die gegenseitige Reihenfolge der PA-
und EVOH-Sauerstoff-Sperrschichten 5, 6 im Material
vertauscht worden sind. Somit liegt die mit Titanoxid weiß gefärbte Polypropylenschicht 2 auf
der Außenoberfläche des
Materials vor, wo sie alleine als heißsiegelbare Schicht dient.
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Das
Verpackungsmaterial der 3 unterscheidet sich wiederum
von dem in 1 dargestellten lediglich dadurch,
dass das Material der pigmentierten Polymerschichten 2, 8 auf
beiden Seiten der Faserbasis 4 ein Cycloolefin-Copolymer
(COC) anstatt Polypropylen ist. COC ist ein Polymer, das durch Copolymerisation von
Ethen und Norbornen erhalten wird, das nur wenig dampfdurchlässig ist
und dessen Anwendung in Schicht-Verpackungsmaterialien
an sich bekannt ist.
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Das
Verpackungsmaterial der 4 besteht aus einer Polypropylenschicht 1,
einer mit Titandioxid pigmentierten Polypropylenschicht 2,
einer Faserbasis 4, einer Polypropylenschicht 9', einer Binderschicht 7', einer PA-Sauerstoff-Sperrschicht 5,
einer EVOH-Sauerstoff-Sperrschicht 6,
einer zweiten PA-Sauerstoff-Sperrschicht 5', einer zweiten Binderschicht 7,
einer mit Kohlenstoffruß und
Titandioxid grau pigmentierten Polypropylenschicht 8 und
aus einer Polypropylenschicht 9. In dieser Mehrschicht-Struktur
ist das Anhaften der Sauerstoff-Sperrschichten 5, 6 an
der Faserbasis 4 mittels der Polypropylen- und Binderzwischenschichten 9', 7' sicher bewerkstelligt
worden, was bei anspruchsvollen Anwendungen notwendig sein kann,
wie für
Verpackungen, die in Autoklaven behandelt werden. Die vorliegende
Anwendungsform weist u.a. das besondere Merkmal einer symmetrischen
5-Schicht-Kombination aus den Sauerstoff-Sperr- und den Binderschichten 7', 5, 6, 5', 7' auf, was von
Vorteil ist, wenn aufeinander folgende Polymerschichten durch Coextrusion
gebildet werden. Gegebenenfalls kann die 5-Schicht-Struktur des
Materials aus den Polypropylen-, Binder-, EVOH- und PA-Sauerstoff-Sperrschichten 9', 7', 5, 6, 5' auf den Karton 4 als
getrennt hergestelltes Filmlaminat aufgebracht werden, das im Handel
am Markt verfügbar
ist. Das Laminat wird dann auf den Karton 4 gleichzeitig
mit dem Einbau der äußeren Polypropylenschichten 1, 2, 8, 9 in
das Endmaterial durch Coextrusion gesiegelt.
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Das
Verpackungsmaterial der 5 unterscheidet sich von dem
in 4 dargestellten dadurch, dass die graue Pigmentzusammensetzung
in die zwei Binderschichten 8, 8' der Struktur eingemischt wird,
so dass die Zahl der Überzugsschichten
um 1 verringert wird. Das Material umfasst eine coextrudierte
7-Schicht-Struktur 9, 8', 5, 6, 5', 8', 9,
die symmetrisch zur zentralen EVOH-Schicht 6 vorliegt. 6 zeigt
ferner eine Variante des Materials der 5, worin
nur die innerste Binderschicht 8 ein Graupigment enthält. Dies
hat den Vorteil des oben genannten getrennt hergestellten 5-Schicht-Filmlaminats 5, 6, 5', 7, 9,
das zum endgültigen Schicht-Verpackungsmaterial
als integrale Anordnung siegelbar ist.
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In
den Verpackungsmaterialien der 1 bis 6 kann
die Faserbasis aus einem Packkarton bestehen, der gebleichte Sulfat-Pulpe
mit einem Gewicht von 130 bis 500 und bevorzugt von 170 bis 300
g/m2 enthält. Besteht die Faserbasis
gegebenenfalls aus gebleichtem Papier, kann sie ein Gewicht von
20 bis 120 g/m2 aufweisen. Das Gewicht der
PA- und EVOH-Sauerstoff-Sperrschichten 5, 6 kann
3 bis 15 und bevorzugt 50 bis 10 g/m2 aufweisen.
Das Gewicht der durchsichtigen Polypropylenschichten 1, 9 ganz
außen
im Material kann 5 bis 30 und bevorzugt 7 bis 20 g/m2 betragen,
und die inneren pigmentierten Polypropylenschichten 2, 8,
die an die äußeren Polypropylenschichten
angrenzen, können
ein Gewicht von 10 bis 50 und bevorzugt von 25 bis 40 g/m2 aufweisen. Die Titandioxidkonzentration
der weiß pigmentierten
Polypropylenschicht 2 kann 5 bis 25 und bevorzugt ca. 7
bis 12 % betragen. Die Kohlenstoffrußkonzentration in der grau
pigmentierten Polypropylenschicht 8 kann 0,05 bis 0,5 und
bevorzugt ca. 0,12 bis 0,15 % und die Titandioxidkonzentration kann
entsprechend 5 bis 25 und bevorzugt ca. 7 bis 12 % ausmachen. Die
Binderschichten 7, deren Material in geeigneter Weise u.a.
das unter dem Handelsname Admer von Mitsui Chemicals auf den Markt
gebrachte Polymer ist, kann ein Gewicht im Bereich von 3 bis 15
und bevorzugt von 5 bis 10 g/m2 aufweisen.
Ist das Polymermaterial der Pigmentschichten 2, 8 COC
oder Admer anstatt Polypropylen, gelten die oben genannten Gewichte der
Schichten und Pigmentkonzentrationen der Pigmentschichten auch für diese.
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Der
polymerbeschichtete Packkarton der 7 umfasst
in der folgenden Reihenfolge: eine mit Titandioxid weiß pigmentierte Überzugsschicht 2,
eine mit Kohlenstoffruß pigmentierte Überzugsschicht 3,
eine Faserbasis 4 aus gebleichtem Karton, eine Licht-Schutzschicht 8,
die mit Titandioxid und Kohlenstoffruß grau abgetönt ist,
um so einer Aluminiumfolie zu ähneln,
sowie eine durchsichtige Heißsiegelschicht 9.
Das Polymermaterial aller Überzugsschichten 2, 3, 8, 9 ist
Polypropylen. Die aufeinander folgenden Überzugsschichten können auf
verschiedenen Seiten der Faserbasis 4 durch Coextrusion
ausgebildet werden. Das Material kann gebogen und heißgesiegelt
werden, um eine verschlossene Produktpackung so zu bilden, dass
die aufeinander folgenden, pigmentierten Polymerschichten 2, 3 auf
der Außenoberfläche der
Verpackung, d.h. außerhalb der
Faserbasis 4, und die graue Licht-Schutzschicht 8 und
die durchsichtige Heißsiegelschicht 9 auf
der Innenoberfläche
der Verpackung, d.h. innerhalb der Faserbasis 4, angeordnet
werden. Die äußeren aufeinander folgenden
Pigmentschichten 2, 3 der Verpackung verleihen
dieser einen hellen, fast weißen
Farbton, der sich in der Heißsterilisierbehandlung
der Verpackung nicht verändert.
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8 zeigt
einen Packkarton mit der besonderen Eignung für Nahrungsmittelverpackungen,
die in Autoklaven behandelt werden, worin im Vergleich mit 7 die
folgenden zugefügten
Schichten vorliegen: eine durchsichtige Polypropylen-Heißsiegelschicht 1 auf
der Außenoberfläche der
Verpackung, Polyamid- und EVOH-Sauerstoff-Sperrschichten 5, 6 innerhalb
der Faserbasis 4 sowie eine an der Licht-Schutzschicht 8 der EVOH-Schicht 6 haftende
Binderschicht 7, deren Material z.B. das von Mitsui Chemicals
unter dem Handelsnamen Admer auf den Markt gebrachte Polymer ist.
Als Folge davon wird die aus dem Material gebildete Verpackung durch
die Pigmentschichten 2, 3 vor einer Vergilbung
der Faserbasis 4 bei einer Autoklavenbehandlung geschützt, und
die Sauerstoff-Sperrschichten 5, 6 und die Licht-Schutzschicht 8 schützen innerhalb
der Verpackung das verpackte Produkt und verlängern seine Aufbewahrungsdauer
sowie die Zeitdauer bis "bestens
vor dem Datum".
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9 zeigt
eine Modifikation des Packkarton der 8, zu dem
eine zweite Polyamidschicht 5' und Polypropylen- und Binderschichten 9', 7' zwischen der
Faserbasis 4 und der Polyamidschicht 5 zugefügt worden
sind. Diese Anordnung verstärkt
die Haftung zwischen den Sauerstoff-Sperrschichten und der Faserbasis. Weitere
Merkmale beruhen auf der symmetrischen 5-Schicht-Kombination aus
dem Binder 7',
Polyamid 5, EVOH 6, Polyamid 5' und dem Binder 7,
wobei diese Kombination zur Bildung von Überzugsschichten durch Coextrusion
von Vorteil ist, sowie auf der Maßgabe zum Einbau der 5-Schicht-Struktur
aus Polypropylen 9', Binder 7', Polyamid 5,
EVOH 6 und Polyamid 5' als Filmlaminat in das Material,
wobei derartige Filmlaminate im Handel am Markt verfügbar sind.
Ein derartiges endgefertigtes Laminat ist an den Karton gleichzeitig
mit der Erzeugung der weiteren Überzugsschichten
des Materials durch Coextrusion siegelbar.
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10 zeigt
eine zweite Modifikation des Verpackungsmaterials, welche sich von
der in 9 dargestellten nur dadurch unterscheidet, dass
eine zweite grau pigmentierte Licht-Schutzschicht 8' innerhalb der
Faserbasis 4 so zugeführt
worden ist, dass die Schichtkombination innerhalb der Faserbasis
symmetrisch in ihrer Gesamtheit gestaltet worden ist, was einen
Vorteil bezüglich
der Coextrusion ausmacht.
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In
den Verpackungsmaterialien der 7 bis 10 kann
die weiß pigmentierte
Schicht 2 außerhalb der
Faserbasis 4 20 bis 50 g/m2 betragen,
und die ein Schwarzpigment enthaltende Schicht 3 kann ein
Gewicht von 5 bis 10 g/m2 aufweisen. Die
grau pigmentierte Licht-Schutzschicht 8 innerhalb der Faserbasis 4 kann
ein Gewicht von 10 bis 50 und bevorzugt von 25 bis 40 g/m2 aufweisen. Die Titandioxidkonzentration
in der weiß pigmentierten Überzugsschicht 2 kann
im Bereich von 2 bis 25 und bevorzugt von 7 bis 12 % liegen. Die
Kohlenstoffrußkonzentration
in der inneren Überzugsschicht 3 kann
0,05 bis 0,5 und bevorzugt 0,06 bis 0,15 % betragen. Enthält die Schicht 3 auch
Titandioxid, kann dieses in einem Konzentrationsbereich von 5 bis
25 und bevorzugt von 7 bis 15 % vorliegen. In anderer Beziehung
sind die Gewichte der Materialschichten gleich den im Zusammenhang
mit den 1 bis 6 definierten.
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Die
in 1 bis 10 dargestellten Verpackungskartons,
die zur Verwendung in Autoklaven vorgesehen sind, können auf
verschiedene Weisen im Umfang der Erfindung variiert werden. Eine
angemessene Sauerstoffsperre kann beispielsweise mittels einer einzelnen
EVOH-Schicht 6 erstellt werden, worauf die Polyamidschichten
weggelassen werden können.
Bei Verwendung der Pigmentschichten auf der Außenoberfläche der Verpackung als Heißsiegelschichten
kann die äußerste durchsichtige
Heißsiegelschicht 1 ebenfalls überflüssig sein.
Die innerste Schicht 3, die ein Schwarzpigment enthält, das
möglicherweise
zugegeben wird, kann gegebenenfalls mit einem Weißpigment,
z.B. mit Titandioxid, vermischt werden, worauf die Schicht einen hellgrauen
Gesamtfarbton erhält.
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11 zeigt
ein verschlossenes Verpackungserzeugnis 10 in der Form
eines rechteckigen Prisma, das durch Biegen und Heißsiegeln
von Blankteilen des Verpackungsmaterials der 1 hergestellt
worden ist. Die Figur schließt
eine Teilvergrößerung der
Verpackungswand ein, die zeigt, dass die durch Pigmentierung weiß gefärbte Polymerschicht 2 außerhalb
des Substratkarton 4 in der Verpackung und die grau pigmentierte Polymerschicht 8 innerhalb
dieser angeordnet sind. Somit sind die Außenoberflächen der Verpackung weiß und ihre
Innenoberfläche
grau, um einer Aluminiumfolie zu ähneln. An den Saumpunkten 11 der
Verpackung überlappen
sich die blanken Kanten, und die Polypropylenschichten 1, 2, 8, 9 der
gegenüber
liegenden Kartonseiten sind gemeinsam dicht heißgesiegelt. Zusätzlich zu
den äußeren durchsichtigen
Schichten 1, 9 tragen auch die pigmentierten Polypropylenschichten 2, 8 zum
Heißsiegeln
bei. Die Verpackung ist zur Sterilisierung bei Autoklaventemperaturen
von ca. 130°C
vorgesehen, bei denen die weiße
Schicht 2 die Verpackung an der Vergilbung hindert.
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Das
Material der Verpackung 10 der 11 kann
beispielsweise durch Verwendung eines der in den 2 bis 10 veranschaulichten
Verpackungsmaterialien variiert werden. Gemäß der Erfindung ist es ferner
möglich,
die Licht-Schutzschicht 8 innerhalb der Verpackung aus
den Materialien der 7 bis 10 auszuschließen, vorausgesetzt,
die das Schwarzpigment enthaltende Außenschicht 3 ergibt
einen angemessenen Lichtschutz für
das Produkt. Es ist ferner im Umfang der Erfindung möglich, sterilisierte
heißgesiegelte Beutelverpackungen
mit einer Faserbasis aus Papier mit einem Gewicht von 20 bis 120
g/m2 bereitzustellen.
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Die
folgenden Beispiele umfassen Versuche, mit denen in erster Linie
der Effekt getestet wurde, der mit Pigmenten erzielt wird, die zum
Polymerüberzug
gegeben werden, um eine Vergilbung der Faserbasis des Verpackungsmaterials
während
der Autoklavenbehandlung abzudecken. In den Beispielen wurde auch
der Schutz vor einer Befeuchtung der Faserbasis durch die Polymerüberzüge gemessen.
Die Autoklavenbehandlung beeinflusst den auf der gegenüber liegenden
Seite der Faserbasis mit den Pigmenten erzielten Lichtschutz nicht,
weshalb dieser Effekt nicht getestet worden ist.
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Beispiel 1
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Verpackungsmaterialstücke auf
Faserbasis wurden in einem Autoklav getestet, worin der gesättigte Dampf
eine Temperatur von 130°C
aufwies. Die Faserbasis des Materials bestand aus einem Packkarton
aus gebleichter Pulpe mit einem Gewicht von 250 g/m2.
Das Testmaterial 1 bestand aus diesem Material als solchem. Das
Testmaterial 2 bestand aus dem genannten Karton, worauf eine Aluminiumfolie
auf dessen anderer Seite mit einer Schicht aus Polyethen niedriger
Dichte (LDPE) mit einem Gewicht von 20 g/m2 laminiert
war, welche als Binder diente. Die Testmaterialien 3 bis 11 waren
Schicht-Verpackungsmaterialien,
deren Substrat aus dem genannten Testmaterial 2 bestand und worin
der Karton auf der anderen Seite zur Aluminiumfolie mit einer einzelnen
Polymerüberzugsschicht
ausgerüstet
war. Das Polymer dieser Schicht war Polyethen (Testmaterial 3),
Polypropen (Testmaterialien 4 und 5), eine Mischung aus 70 % Polypropen
und 30 % Polyethen (Testmaterialien 6 und 7), eine pigmentierte
Mischung aus 92 % der obigen Mischung aus Polypropen und Polyethen
und 8 % Titandioxid (Testmaterialien 8 und 9) und auch Cycloolefin-Copolymer
(COC), das das Produkt Topas 8007D, Hersteller: Ticona GmbH, war.
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Die
Testmaterialstücke
wurden in einem Autoklav 20 min lang bei Raumtemperatur bis zur
Behandlungstemperatur von 130°C
erhitzt, bei welcher die Stücke
0, 20, 40 oder 60 min lang gehalten wurden. Nach der Behandlung
wurde der Autoklav in 20 min auf Raumtemperatur abgekühlt, bei
welcher die Teststücke
aus dem Autoklav entnommen wurden. Für jedes Testmaterial wurde
die Helligkeit (ISO %) der polymerbeschichteten Seite des Materials,
d.h. gegenüber
der Aluminiumfolie, vor der Autoklavenbehandlung (Anfangshelligkeit)
und nach den Autoklavenbehandlungen mit den unterschiedlichen Behandlungsdauern
gemessen. Gleichfalls wurde der Feuchtigkeitsgehalt der Materialien
vor der Autoklavenbehandlung (Anfangsfeuchte) und nach den Autoklavenbehandlungen
mit den unterschiedlichen Behandlungsdauern gemessen. Die Ergebnisse sind
in der folgenden Tabelle 1 dargestellt, worin auch das Gewicht der
mit Polymer überzogenen
Schicht in jedem Testmaterial 3 bis 11 angegeben ist: Tabelle 1
| | Feuchtigkeit
(%) | Helligkeit
(ISO %) |
| Testmaterial | Überzugsmenge g/m2 | anfänglich | 0
min | 20 min | 40 min | 60 min | anfänglich | 0
min | 20 min | 40 min | 60 min |
| 1 | – | 4,4 | – | – | – | – | 87,06 | – | – | – | – |
| 2 | 0 | 5,0 | 31,8 | 31,9 | – | – | 86,07 | 78,46 | 74,46 | – | – |
| 3 | 44,7 | 5,9 | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
| 4 | 28,0 | 5,8 | 10,0 | 12,6 | 13,5 | 14,0 | 86,05 | 78,52 | 71,92 | 68,10 | 65,12 |
| 5 | 53,2 | 5,7 | 8,3 | 10,8 | 11,3 | 11,9 | 85,99 | 79,44 | 72,67 | 68,30 | 65,12 |
| 6 | 30,7 | 5,7 | 10,1 | 12,0 | 13,2 | 13,6 | 86,01 | 78,68 | 71,61 | 67,55 | 64,97 |
| 7 | 57,9 | 5,8 | 8,8 | 10,8 | 12,1 | 12,2 | 86,18 | 79,63 | 72,09 | 68,13 | 65,62 |
| 8 | 41,9 | 5,8 | 9,3 | 11,7 | 12,5 | 13,0 | 89,68 | 85,98 | 83,55 | 81,91 | 80,89 |
| 9 | 30,4 | 5,6 | 10,1 | 12,2 | 13,2 | 13,7 | 89,14 | 84,47 | 81,08 | 79,44 | 78,19 |
| 10 | 15,4 | 5,6 | 8,7 | 10,9 | 12,3 | 12,8 | 85,61 | 78,40 | 70,66 | 65,49 | 62,75 |
| 11 | 23,3 | 5,8 | 7,8 | 9,5 | 11,0 | 11,6 | 85,63 | 77,98 | 69,98 | 65,00 | 62,04 |
-
Die
Ergebnisse zeigen, dass bezüglich
der polymerbeschichteten Testmaterialien 4 bis 11 die Faserbasis
14 % maximalen Feuchtigkeitsgehalt nach der Autoklavenbehandlung
aufwies, was immer noch ein akzeptabler Wert im Hinblick auf die
Autoklavenbehandlung einer aus diesem Material hergestellten Verpackung ist.
Im Testmaterial 3 schmolz die LDPE-Überzugsschicht
bei der Autoklavenbehandlung, weshalb der Feuchtigkeitsgehalt der
Faserbasis nicht gemessen wurde. Die Messungen des Testmaterials
2, d.h. des nicht überzogenen
Aluminium/LDPE/Karton-Laminats, zeigen ein starkes Aufsaugen von
Wasser der ungeschützten
Faserbasis im Autoklav.
-
Die
Untersuchung der gemessenen Helligkeitswerte vor der Autoklavenbehandlung
und nach den verschiedenen Behandlungsdauern zeigen einen fortschreitenden
Helligkeitsabfall mit steigender Behandlungsdauer, und zwar wegen
der Vergilbung der Faserbasis, die nicht ganz durch die farblose
Polymeroberfläche abgedeckt
wird. Bei den Testmaterialien 8 und 9, in denen die Polymerüberzugsschicht
pigmentiert war, war die Helligkeitsverringerung allerdings im Wesentlichen
geringer als bei den Materialien mit dem nicht pigmentierten farblosen
Polymerüberzug.
Daher wird es durch weißes
Titandioxid-Pigment ermöglicht,
dass eine Vergilbung der Faserbasis, die in der Autoklavenbehandlung
auftritt, bis zu einem deutlichen Ausmaß abgedeckt wird.
-
Beispiel 2
-
Eine
Reihe von Tests wurde in Übereinstimmung
mit Beispiel 1 mit Materialien durchgeführt, in denen die Faserbasis
aus Packkarton aus gebleichter Pulpe mit einem Gewicht von 210 g/m
2 bestand (Testmaterial 1). Auf der einen
Seite dieses Karton war eine Aluminiumfolie (Testmaterial 2) mittels
einer LDPE-Binderschicht mit einem Gewicht von 20 g/m
2 laminiert
worden, und die andere Seite des Karton war zusätzlich mit einem 2-Schicht-Polymerüberzug ausgerüstet, dessen
Innenschicht eine Mischung aus 70 % Polypropen und 30 % Polyethen
enthielt, wozu Titandioxid in verschiedenen Mengen gegeben worden
war und dessen Außenschicht
reines Polypropen war (Testmaterialien 3 bis 12). Die gemessenen
Feuchtigkeitsgehaltsmengen der Faserbasis und die Helligkeit auf
der Polymerüberzugsseite
im Material vor und nach der Autoklavenbehandlung sind in Tabelle
2 angegeben. Die Tabelle enthält
auch die Gewichte der Schichten der inneren pigmentierten bzw. der äußeren unpigmentierten
Polymerschichten: Tabelle 2
| | Feuchtigkeit
(%) | Helligkeit
(ISO %) |
| Testmaterial | Überzugsmenge
g/m2 | anfänglich | 0 min | 20 min | 40 min | 60 min | anfänglich | 0 min | 20 min | 40 min | 60 min |
| pigmentierte Innenschicht | farblose Außenschicht |
| 1 | – | – | 4,6 | – | | – | – | 86,1 | – | – | – | – |
| 2 | 0 | 0 | 4,7 | – | – | – | – | 84,2 | – | – | – | – |
| 3 | 12,1 | 23,7 | – | 10,6 | 12,6 | 13,5 | 14,0 | 86,7 | 81,3 | 76,8 | 74,0 | 71,7 |
| 4 | 20,7 | 25,7 | 5,8 | 10,2 | 11,8 | 12,6 | 13,6 | 87,5 | 83,1 | 79,7 | 77,2 | 75,5 |
| 5 | 21,4 | 39,9 | – | 9,7 | 11,2 | 12,1 | 12,8 | 87,5 | 83,3 | 79,9 | 77,6 | 75,7 |
| 6 | 10,7 | 25,3 | – | 10,5 | 12,7 | 13,5 | 14,4 | 86,9 | 82,9 | 77,5 | 74,9 | 72,8 |
| 7 | 19,8 | 26 | 5,6 | 9,9 | 11,9 | 12,8 | 13,5 | 87,6 | 84,2 | 80,0 | 77,6 | 76,0 |
| 8 | 19,1 | 32,7 | – | 9,6 | 11,3 | 12,1 | 13,0 | 87,7 | 84,6 | 80,7 | 77,2 | 77,2 |
| 9 | 11,2 | 28,6 | – | 10,3 | 12,3 | 13,1 | 13,8 | 87,1 | 82,2 | 78,6 | 75,7 | 74,5 |
| 10 | 21,2 | 24,9 | 5,6 | 9,7 | 11,4 | 12,3 | 13,1 | 88,0 | 84,4 | 81,6 | 79,6 | 78,7 |
| 11 | 19,6 | 31,3 | – | 9,5 | 11,1 | 11,9 | 12,7 | 88,4 | 84,9 | 82,4 | 80,5 | 79,8 |
-
Die
Ergebnisse zeigen dabei einen Helligkeitsabfall des Materials mit
steigender Autoklavenbehandlungsdauer, allerdings zeigt der Vergleich
der Ergebnisse mit der Helligkeit der mit einem unpigmentierten
Polymerüberzug
ausgerüsteten
Materialien der Tabelle 1 den deutlichen Effekt des Titandioxid-Pigments
zum Abdecken der Vergilbung der Faserbasis, wobei der Effekt mit
steigender Pigmentkonzentration und mit steigendem Gewicht der Pigmentschicht,
d.h. der Schichtdicke, ebenfalls ansteigt. Ein noch besserer Deckeffekt
ist offensichtlich durch weitere Erhöhung der Schichtdicke der pigmentierten
Polymerschicht erzielbar.
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Beispiel 3
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In
diesem Beispiel wurden die Testreihen mit von Aluminium freien Testmateralien
durchgeführt,
deren Faserbasis aus einem Packkarton aus gebleichter Pulpe mit
einem Gewicht von 210 g/m
2 bestand (Testmaterial
1). Auf einer Seite wurde der Karton mit einer Polymerschicht überzogen,
worin Polypropen mit 7,5 % Titandioxid bei einem Gewicht der Schicht
von 58 g/m
2 vermischt war (Testmaterial
2). Die andere Seite des Karton war mit einer unpigmentierten Polymerüberzugsschicht
(Testmaterial 3 bis 6) oder mit einer Schichtstruktur überzogen,
die aus zwei oder drei aufeinander folgenden unpigmentierten Polymerschichten
gebildet war (Testmaterialien 7 bis 11). Die Materialien der Überzugsschichten
waren Polypropen (Testmaterialien 3 und 4), eine Mischung aus 70
% Polypropen und 30 % Polyethen (Testmaterialien 5 und 6), eine
2-Schicht-Struktur, deren Innenschicht COC (Topas 8007D) und deren
Außenschicht
die genannte Mischung aus Polypropen und Polyethen waren (Testmaterial
7), eine 3-Schicht- Struktur,
deren innerste Schicht Polyamid, die folgende Schicht ein Binder
(Admer NF 912E) und deren äußerste Schicht
die genannte Mischung aus Polypropen und Polyethen waren (Testmaterialien
8 und 9), oder eine 3-Schicht-Struktur, deren innerste Schicht ein
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer,
die Zwischenschicht ein Binder (Admer NF 912E) und deren äußerste Schicht
Polypropen waren. Die Gewichte der Polymerschicht(en) auf der unpigmentierten
Seite der Faserbasis sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben: Tabelle 3
| | Feuchtigkeit
(%) | Helligkeit
(ISO %) |
| Testmaterial | Überzugsmenge
g/cm2 | anfänglich | 0 min | 30 min | 60 min | pigmentierte Seite | unpigmentierte Seite |
| | innerste Schicht | Zwischenschicht | außerste Schicht | anfänglich | 60 min | anfänglich | 60 min |
| 1 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
| 2 | – | – | 0 | – | – | – | – | 87,9 | – | 85,8 | – |
| 3 | – | – | 69,4 | – | 10,4 | 12,9 | 14,3 | 87,8 | 82,5 | 83,3 | 63,8 |
| 4 | – | – | 41,7 | – | 10,9 | 13,9 | 15,0 | 87,9 | 82,1 | 83,7 | 64,7 |
| 5 | – | – | 62,1 | – | 10,6 | 13,4 | 15,0 | 87,3 | 80,7 | 83,6 | 64,7 |
| 6 | – | – | 38,4 | – | 11,4 | 14,4 | 15,3 | 88,1 | 82,5 | 83,9 | 65,5 |
| 7 | 22,5 | – | 33,1 | – | 10,0 | 12,8 | 13,9 | 87,7 | 80,8 | 83,3 | 62,3 |
| 8 | 13,2 | 6,3 | 42,0 | – | 11,4 | 14,4 | 15,6 | 87,4 | 81,5 | 83,5 | 62,2 |
| 9 | 12,9 | 5,9 | 50,4 | – | 11,4 | 14,2 | 15,4 | 87,8 | 81,9 | 83,4 | 61,5 |
| 10 | 10,4 | 5,6 | 42,1 | – | 10,8 | 14,3 | 15,7 | 88,1 | 82,7 | 83,5 | 64,2 |
| 11 | 11,5 | 6,1 | 51,7 | – | 10,8 | 13,8 | 15,3 | 82,6 | 82,6 | 83,5 | 63,6 |
-
Die
Autoklavenbehandlung in den Testmaterialien wurden in gleicher Weise
wie in den Beispielen 1 und 2 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass
die Dauer der Autoklavenbehandlung bei der Temperatur von 130°C 0, 30 bzw.
60 min betrug und die Anfangshelligkeit des Materials und die Helligkeit
nach 60 min Autoklavenbehandlung auf beiden Seiten des Materials
gemessen wurden.
-
Die
Ergebnisse der Tabelle 3 zeigen den entscheidenden Unterschied der Änderung
der Helligkeit zwischen den Faserbasisseiten, die mit pigmentiertem
und unpigmentiertem Überzug überzogen
waren. Auf der pigmentierten Seite gab es nur einen leichten Helligkeitsabfall
des Materials, und in allen Fällen
lag der Helligkeitswert nach 1 h Autoklavenbehandlung über 80 %
ISO. Auf der unpigmentierten Seite des Materials sank die Helligkeit
deutlich als Ergebnis einer Verfärbung
der Faserbasis ab, welche die farblosen Überzugsschichten nicht abzudecken
vermögen.
-
Beispiel 4 (Vergleich)
-
Eine
Testreihe wurde mit einem Verpackungsmaterial durchgeführt, dessen
Faserbasis aus einem Packkarton aus gebleichter Pulpe mit einem
Gewicht von 210 g/m2 bestand. Der Karton
war auf einer Seite mit einer Polymerschicht überzogen, um gegen eine Vergilbung
abdeckend zu wirken, worin Polypropen mit 7,5 % Titandioxid abgemischt
war und dessen Gewicht der Schicht 58 g/m2 betrug.
Die andere Kartonseite war mit einer unpigmentierten Polymerüberzugsschicht
(Testmaterialien 1 bis 4) oder mit einer Schichtstruktur überzogen,
die aus zwei oder drei aufeinander folgenden unpigmentierten Polymerschichten
gebildet war (Testmaterialien 5 bis 9). Die Überzugsschichtmaterialien waren
Polypropen (Testmaterialien 1 und 2), eine Mischung aus 70 % Polypropen
und 30 % Polyethen (Testmaterialien 3 und 4), eine 2-Schicht-Struktur,
deren Innenschicht COC (Topas 8007D) und deren Außenschicht
die genannte Mischung aus Polypropen und Polyethen waren (Testmaterial
5), eine 3-Schicht-Struktur, deren innerste Schicht Polyamid, die
folgende Schicht ein Binder (Admer NF 912E) und die äußerste Schicht
die genannte Mischung aus Polypropen und Polyethen waren (Testmaterialien
6 und 7), oder eine 3-Schicht-Struktur, deren innerste Schicht Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer,
die Zwischenschicht ein Binder (Admer NF 912E) und deren äußerste Schicht
Polypropen waren (Testmaterialien 8 und 9).
-
Die
Testmaterialstücke
wurden in einem Autoklav 20 min lang bei Raumtemperatur bis zu einer
Behandlungstemperatur von 130° erhitzt,
bei welcher die Stücke
60 min lang gehalten wurden. Nach der Behandlung wurde der Autoklav
in 20 min auf Raumtemperatur abgekühlt, bei welcher die Teststücke aus
dem Autoklav entnommen wurden. Die Helligkeit (ISO %) auf jeder
Seite jedes Testmaterials wurde vor der Autoklavenbehandlung (Anfangshelligkeit)
und nach der Autoklavenbehandlung gemessen. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 4 angegeben, worin auch die Gewichte der unpigmentierten
Polymerüberzugsschichten
in jedem Testmaterial 1 bis 9 angegeben sind: Tabelle 4
| | Helligkeit
(ISO %) |
| Testmaterial | Überzugsmenge
g/m2 | pigmentierte
Seite | unpigmentierte
Seite |
| innerste Schicht | Zwischenschickt | äußerste Schicht | anfänglich | 60
min | anfänglich | 60
min |
| 1 | – | – | 69,4 | 87,8 | 82,5 | 83,3 | 63,8 |
| 2 | – | – | 41,7 | 87,9 | 82,1 | 83,7 | 64,7 |
| 3 | – | – | 62,1 | 87,3 | 80,7 | 83,6 | 64,7 |
| 4 | – | – | 38,4 | 88,1 | 82,5 | 83,9 | 65,5 |
| 5 | 22,5 | – | 33,1 | 87,7 | 80,8 | 83,3 | 62,3 |
| 6 | 13,2 | 6,3 | 42,0 | 87,4 | 81,5 | 83,5 | 62,2 |
| 7 | 12,9 | 5,9 | 50,4 | 87,8 | 81,9 | 83,4 | 61,5 |
| 8 | 10,4 | 5,6 | 42,1 | 88,1 | 82,7 | 83,5 | 64,2 |
| 9 | 11,5 | 6,1 | 51,7 | 87,9 | 82,6 | 83,5 | 63,6 |
-
Die
Testergebnisse der Tabelle zeigen, dass das Problem, d.h. der deutliche
Helligkeitsabfall wegen Vergilbung der Faserbasis, mit der Erfindung
zu lösen
ist, wozu die farblosen Überzugsschichten
der unpigmentierten Seite der Faserbasis zur entsprechenden Abdeckung
nicht in der Lage waren. Wegen der Pigmentierung war die Anfangshelligkeit
auf der anderen Seite der Faserbasis, die mit Titandioxid pigmentiert
war, wie in der
FI-Patentanmeldung
2003/0260 , hoch, und es hat sich ein leichter Helligkeitsabfall
bei der Autoklavenbehandlung ergeben, allerdings mit einer Endhelligkeit über 80 %
ISO in jedem Fall.
-
Beispiel 5
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Eine
Testreihe in Übereinstimmung
mit Beispiel 4 wurde mit Materialien der Erfindung durchgeführt, worin
die Faserbasis aus einem Packkarton aus gebleichter Pulpe mit einem
Gewicht von 250 g/m2 bestand.
-
Eine
Seite (die Außenseite)
dieses Kartons, welche die Außenoberfläche der
Autoklavenverpackung sein soll, war mit einem 2-Schicht-Polypropenüberzug ausgerüstet, in
deren innerster Schicht Polypropen mit Kohlenstoffruß und Titandioxid
(Testmaterialien 1 bis 7) oder nur mit Kohlenstoffruß (Testmaterialien
8 bis 22) vermischt war und deren äußerste Schicht mit Titandioxid
allein vermischtes Polypropen umfasste. Bei einem Teil der Materialien
(Testmaterialien 20 bis 22) war die andere Kartonseite, die zur
Innenoberfläche
in der Autoklavenverpackung wird, mit einer inneren Licht-Schutzschicht auf
Basis von Polypropen, das mit Kohlenstoffruß (0,15 %) und Titandioxid
(12,5 %) grau pigmentiert war mit einem Gewicht von 27 g/m
2 und mit einer durchsichtigen Polypropenschicht
darauf mit einem Gewicht von 23 g/m
2 ausgerüstet. Die
gemessene Helligkeit der genannten äußeren Materialseite vor und
nach der Autoklavenbehandlung ist in der folgenden Tabelle 5 angegeben.
Die Tabelle umfasst auch die Pigmentkonzentrationen der pigmentierten
Polymerschichten auf der Außenseite
des Materials sowie die Gewichte der Schichten: Tabelle 5
| Testmaterial | Außenüberzugsmengen
g/m2 | Pigmentkonzentrationen in
den Überzugsschichten (%) | Helligkeit
ISO % |
| Innenschicht | Außenschicht | Innenschicht | Außenschicht TiO2 | anfänglich | 60 min |
| C | TiO2 |
| 1 | 9 | 19 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 67,7 | 68,2 |
| 2 | 9 | 21 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 70,0 | 70,6 |
| 3 | 9 | 28 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 74,8 | 74,6 |
| 4 | 12 | 25 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 74,2 | 72,3 |
| 5 | 12 | 30 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 74,6 | 75,9 |
| 6 | 12 | 34 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 71,0 | 72,0 |
| 7 | 12 | 41 | 0,15 | 12,5 | 12,5 | 79,9 | 80,1 |
| 8 | 6 | 21 | 0,12 | – | 12,5 | 65,2 | 63,4 |
| 9 | 6 | 30 | 0,12 | – | 12,5 | 76,3 | 75,0 |
| 10 | 6 | 25 | 0,09 | – | 12,5 | 75,4 | 74,1 |
| 11 | 6 | 30 | 0,09 | – | 12,5 | 77,4 | 74,5 |
| 12 | 9 | 23 | 0,09 | – | 12,5 | 67,9 | 67,1 |
| 13 | 9 | 29 | 0,09 | – | 12,5 | 74,2 | 73,2 |
| 14 | 6 | 26 | 0,06 | – | 12,5 | 76,9 | 75,0 |
| 15 | 6 | 30 | 0,06 | – | 12,5 | 77,6 | 73,9 |
| 16 | 9 | 26 | 0,06 | – | 12,5 | 74,6 | 71,0 |
| 17 | 9 | 30 | 0,06 | – | 12,5 | 77,2 | 75,0 |
| 18 | 9 | 33 | 0,06 | – | 12,5 | 80,5 | 78,8 |
| 19 | 9 | 40 | 0,06 | – | 12,5 | 82,3 | 81,0 |
| 20 | 6 | 19 | 0,09 | – | 12,5 | 73,3 | 70,9 |
| 21 | 6 | 25 | 0,09 | – | 12,5 | 77,3 | 75,6 |
| 22 | 6 | 30 | 0,09 | – | 12,5 | 82,5 | 81,2 |
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Die
Ergebnisse zeigen, dass das Verpackungsmaterial der Erfindung auf
eine optimale Helligkeit von über
80 % ISO abgetönt
werden kann, wobei diese eine nur geringfügige, praktisch vernachlässigbare Änderung
während
der Autoklavenbehandlung erleidet. Die Endhelligkeit nach der Behandlung
ist nahezu die gleiche wie in der
FI-Anmeldung
2003/0260 , allerdings mit einer klar verbesserten Farbstabilität der Lichtschattierung
während
der Behandlung.