DE69804596T2

DE69804596T2 - Blisterartige verpackung

Info

Publication number: DE69804596T2
Application number: DE69804596T
Authority: DE
Inventors: Valentino Branchi; Maurizio Rossi
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2018-01-22
Also published as: NZ336660A; WO1998032674A1; AU738356B2; DE69804596D1; EP0964822B1; CA2278519A1; AU5961898A; ATE215493T1; CA2278519C; ES2173568T3; EP0964822A1

Description

1. Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft blisterartige Verpackungen zum Verpacken von losen Gegenständen, wie sie an Verkaufsständern verkauft werden.

2. Hintergrund der Erfindung

Bei der Verpackung von Verkaufsprodukten, die keine Lebensmittel sind, bestehen die Hauptfunktionen der Verpackung darin, das Produkt einzuschließen (und möglicherweise viele kleine Produkte in derselben Verpackung zu sammeln), den verpackten Gegenstand oder die verpackten Gegenstände gegen Staub und Verschmutzungen zu schützen und den Gegenstand oder die Gegenstände in einer Weise zu zeigen, die den Kaufanreiz erhöht.
Gegenwärtig werden lose Gegenstände in einer von zwei Hauptformen verpackt: in der sogenannten Blisterpackung oder der sogenannten Skinverpackung.
Eine Blisterpackung besteht aus einer steifen, gewöhnlich klaren, warmgeformten Kunststoffbox, die so geformt ist, um sich den Konturen der zu verpackenden Gegenstände mehr oder weniger anzupassen, und die von einem Stück Kunststoff oder beschichtetem Karton bedeckt ist, das Graphiken trägt und das zum Aufhängen an einem Verkaufsständer perforiert sein kann. Die Verpackung hat eine ansprechende Erscheinung, aber dem Verpackungssystem fehlt es an Flexibilität. Immer wenn die Form oder die Größe des zu verpackenden Gegenstands verändert wird, muss die warmgeformte Kunststoffbox, in die der Gegenstand gepackt wird, geändert werden. Ferner ist die Menge an erzeugtem Kunststoffabfall sehr hoch, da das warmgeformte Kunststoffstück im Allgemeinen eine Dicke von etwa 0,1 bis etwa 1 mm hat.
Wie die Blisterpackung verwendet die Skinverpackung normalerweise bedruckte Pappe als eine Komponente. Die andere Komponente der Verpackung ist jedoch aus einer Kunststofffolie hergestellt, die durch Vakuum um das zu verpackende Produkt gezogen wird, bis sich die Folie so vollständig an die Produktkontur angepasst hat, dass sie wie eine Haut wird. Diese Folienhaut hält das Produkt auf dem Karton an Ort und Stelle und schützt es vor Verunreinigungen, wie etwa Staub oder Schmutz. Bei Skinverpackungen wird das Produkt typischerweise auf einer bedruckten, kunststoffbeschichteten Karte positioniert, die dann auf eine Platte bewegt wird, die mit einem Vakuumsystem verbundene Luftdurchgänge aufweist. Plastikfolie wird in einem Rahmen über der das Produkt tragenden Karte gehalten. Während die Folie in dem Rahmen ist, wird sie zur Erweichung erwärmt und dann auf das Produkt und auf die Karte abgesenkt. Dann wird Unterdruck angewendet, um die Folie in innigen Kontakt mit dem Produkt und der beschichteten Karte zu bringen. Restwärme in der Kunststofffolie erzeugt eine Heißsiegelung mit der beschichteten Karte.
Bei der Skin- und Vakuumskinverpackung wird die obere Folie erweicht, optional gedehnt, und gezogen, um sich der Form des zu verpackenden Produkts anzupassen. Weil sich die Folie während des Herstellungsvorgangs der Skinverpackung verdünnt, sind im allgemeinen dicke Folien notwendig, um Verpackungsschäden zu vermeiden.
Dokument GB-A-2206890 beschreibt Vakuumskinverpackung mit einer orientierten thermoplastischen Folie.
Was zuvor noch nicht beschrieben worden ist, ist eine blisterartige Verpackung, die eine geringe Menge an Kunststoffmaterial benötigt, die zum Verpacken von Produkten mit verschiedenen Formen und Größen, ohne größere Modifikationen in dem Gesamtverpackungsprozess zu benötigen, verwendet werden kann und die nach Gebrauch einfach und effizient wiederverwertet werden kann. Die Schaffung einer solchen Verpackung bleibt wünschenswert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Kurz gesagt, schafft die vorliegende Erfindung eine blisterartige Verpackung, die ein oder mehrere Produkte zwischen einem Rückenteil und einer thermoplastischen Folie einschließt. Die Folie bedeckt das Produkt oder die Produkte und wird an das Rückenteil entlang einer Linie gesiegelt, die außerhalb des/der und auf Abstand zu dem/den und um das/die Produkt/Produkte verläuft. Die Folie ist mono- oder biaxial orientiert, wenn sie auf das Rückenteil aufgebracht wird, und wird danach durch Wärme geschrumpft. Im Unterschied zu den Folien in Skinverpackungen schrumpft die für die blisterartige Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendete Folie nicht vollständig um das/die Produkt/Produkte; stattdessen kapselt die Folie das/die Produkt/Produkte durch Bildung eines blisterartigen Hohlraums um das/die Produkt/Produkte. Die Folie wird dann über das/die Produkt/Produkte gespannt und hält es/sie an dem Rückenteil fest.
Nach einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer blisterartigen Verpackung. Das Verfahren beinhaltet, dass ein oder mehrere Gegenstände auf ein Rückenteil gelegt werden, eine mono- oder biaxial orientierte thermoplastische Folie auf das Rückenteil gesiegelt wird, um so eine Verpackungsvorstufe zu bilden, und dass die Verpackungsvorstufe erwärmt wird, um die thermoplastische Folie wenigstens bis zu einem Punkt zu schrumpfen, bei dem die thermoplastische Folie über dem/den Gegenstand/Gegenständen gespannt ist und ihn/sie an dem Rückenteil festhält. Die thermoplastische Folie wird entlang einer Linie gesiegelt, die außerhalb des/der und auf Abstand zu dem/den Gegenstand/Gegenständen verläuft, auf das Rückenteil gesiegelt. Mithin ist die resultierende Verpackung eine blisterartige Verpackung, im Gegensatz zu einer Skinverpackung.
Vorteilhafterweise hat die blisterartige Verpackung der vorliegenden Erfindung eine ansprechende Erscheinung und benötigt nur eine kleine Menge an Kunststoffmaterial. Wenn gewünscht, kann die Verpackung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit standardmäßigen Verkaufsgestellen zum Aufhängen verwendet werden. Ferner kann die Verpackung der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise zum Verpacken von Produkt(en) unterschiedlicher Form und Größe verwendet werden, ohne größere Veränderungen in dem Gesamtvorgang des Verpackens zu erfordern. Außerdem kann die Verpackung der vorliegenden Erfindung Pappe und Kunststoffmaterialien umfassen, die sich in vorteilhafter Weise leicht voneinander so trennen lassen, dass jedes der Teile einer Wiederverwertung zugeführt werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Verpackung.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Verpackung von unten.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON ERLÄUTERNDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 (Draufsicht) und Fig. 2 (Seitenansicht) zeigen eine Verpackung 10, die eine Ausführungsform der Verpackung der vorliegenden Erfindung darstellt, in der ein einzelner Gegenstand 11 auf einem Rückenteil 12 aufliegt. Das Rückenteil 12 ist vorzugsweise eben (d. h. flach) und kann, wenn gewünscht, bedruckt sein. Wenn feste Pappe als Rückenteil 12 verwendet wird, kann dessen Dicke im Bereich von etwa 0,75 bis etwa 3,75 mm (d. h. etwa 30 bis etwa 150 mils) liegen, typischerweise im Bereich von etwa 1,25 bis etwa 3,0 mm (d. h. etwa 50 bis etwa 120 mils) und vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis etwa 2,25 mm (d. h. etwa 60 bis etwa 90 mils).
Alternativ kann das Rückenteil 12 ein Stück auf festem oder halbfestem thermoplastischen Material sein. Stücke aus einer oder mehreren Schichten können verwendet werden und können ein oder mehrere Schichten hergestellt aus, beispielsweise, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polystyrol und dergleichen umfassen. Ein solches Rückenteil kann bedruckt werden, mit einer Haftbedruckung versehen werden oder mit einem eine Graphik tragenden Papierschild versehen werden. Seine Dicke liegt typischerweise im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 1,25 mm (d. h. etwa 8 bis etwa 50 mils), und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,0 mm (d. h. etwa 12 bis etwa 40 mils).
Eine Schicht eines geschäumten Polymers, wie etwa geschäumtes Polystyrol, geschäumtes Polyethylenterephthalat oder geschäumtes Polypropylen, kann ebenfalls als Rückenteil 12 verwendet werden. Die Dicke eines solchen Stückes kann größer als die zuvor angegebenen sein; z. B. sind Dicken von etwa 2,5 mm (d. h. etwa 100 mils) oder noch mehr möglich.
Unabhängig von dem verwendeten Materialtyp kann das Rückenteil 12 mit einem heißsiegelbaren Polymer beschichtet sein. Für diesen Zweck besonders geeignete Polymere umfassen Ethylen-Homo- oder Copolymere, wie etwa Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), homogene oder heterogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere (z. B. lineares Polyethylen niedriger Dichte oder ""LLDPE", lineares Polyethylen mittlerer Dichte oder "LMDPE", Polyethylen sehr niedriger Dichte oder "VLDPE", etc.); Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (EVA), und dergleichen.
Wenn eine nicht-perforierte, wärmeschrumpfbare Folie als thermoplastische Folie 13 verwendet wird, enthält das Rückenteil 12 vorzugsweise wenigstens ein Belüftungsloch 16, das nicht durch den zu verpackenden Gegenstand blockiert wird. Das Belüftungsloch 16 ermöglicht es, dass überschüssige Luft innerhalb der Verpackung 10 während des Schrumpfschritts (weiter unten beschrieben) entweicht, was eine Aufblähung der Verpackung vermeidet. Falls die thermoplastische Folie 13 nur minimal schrumpfen muss, um in ausreichendem Maße über das Produkt 11 gespannt zu werden, ist ein Belüftungsloch nicht unbedingt notwendig. Die Form des Belüftungslochs 16 ist unkritisch. Es können runde oder elliptische, halbrunde Öffnungen oder sogar Schlitze verwendet werden. Die Größe sollte ausreichend sein, um die während des Schrumpfschrittes aus der Verpackung 10 herausgepresste Luft passieren zu lassen. Falls das Belüftungsloch 16 groß ist, kann es nach dem Wärmeschrumpfen der thermoplastischen Folie 13, wenn gewünscht, verschlossen werden, um den Eintritt von Staub oder Schmutz in die Verpackung 10 und die mögliche Verunreinigung des Produkts 11 zu vermeiden.
Wenn als thermoplastische Folie 13 eine perforierte Folie verwendet wird, muss kein Belüftungsloch 16 im Rückenteil 12 vorhanden sein. Das Muster der Perforationen in einer solchen Folie ist unkritisch, solange es nicht die mechanischen Eigenschaften der Folie beeinträchtigt. Im Allgemeinen sind einige Löcher von bis zu 500 um im mittleren Durchmesser ausreichend, um überschüssige Luft während des Schrumpfschritts entweichen zu lassen, ohne die Folieneigenschaften negativ zu beeinflussen. Perforationen können in der Folie durch irgendein Verfahren erzeugt werden, das Löcher mit dem gewünschten mittleren Durchmesser liefert. Laser und elektrische Entladungen können angewendet werden, um Mikroperforationen mit Löchern mit einem mittleren Durchmesser von bis zu etwa 150 um zu erzeugen. Flammen- oder Nadelperforationen können bequemerweise angewendet werden, falls Löcher mit größerem mittleren Durchmesser erwünscht sind. Diese Verfahren können zu irgendeiner Zeit vor dem Schrumpfschritt durchgeführt werden. Wenn erwünscht, können solche Perforationen später geschlossen werden, beispielsweise durch Anwendung eines Klebeschildes.
In der Verpackung 10 hat das Rückenteil 12 Perforationen. 15, die ein Muster von Schwächungen in dem Rückenteil 12 bilden. Wenn der durch die Perforationen 15 definierte Bereich des Rückenteils 12 entfernt ist, kann man leicht auf das Produkt 11 zugreifen. Obwohl dies in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigt ist, kann das Belüftungsloch in der Reihe der Perforationen angeordnet sein und eine Größe haben, die den Eintritt einer Fingerspitze zulässt, um den durch die Perforationen begrenzten Bereich des Rückenteils zu greifen. Durch Aufreißen entlang der Perforationen kann der definierte Bereich entfernt werden und die Verpackung leichter geöffnet werden.
Das Rückenteil 12 kann auch ein geformtes Loch 17 haben, die es ermöglicht, die Verpackung 10 an einem Standardverkaufsgestell aufzuhängen. In der Verpackung 10 ist die thermoplastische Folie 13 ausschließlich in einem Bereich an das Rückenteil 12 gesiegelt, der das geformte Loch 17 nicht einschließt.
Die Perforationen 15, das Belüftungsloch 16 und das geformte Loch 17 können mit herkömmlichen, im Stand der Technik bekannten Mitteln hergestellt werden, deren Auswahl vornehmlich von dem für das Rückenteil 12 gewählten Material abhängt.
Die thermoplastische Folie 13 ist entlang einer Siegellinie 14 an das Rückenteil 12 gesiegelt, die auf derselben Seite des Rückenteils 12 für das Produkt 11 ist. Die thermoplastische Folie 13 kann mit dem Rückenteil 12 durch einen Heißkleber oder durch einen ausstreichbaren drucksensitiven Klebstoff, der auf dem Rückenteil 12 ununterbrochen entlang der Siegellinie 14 durch irgendein herkömmliches Mittel verteilt ist, verbunden werden. Die Verwendung eines Klebstoffs ermöglicht es, einen unbeschichteten Karton als Rückenteil 12 zu verwenden, und erlaubt eine einfache Abtrennung des Rückenteils von der thermoplastischen Folie 13 (sobald die blisterartige Verpackung geöffnet ist). Dies ermöglicht die separate Wiederverwertung der beiden Materialien, wenn die Verpackungsmaterialkomponenten der Verpackung 10 entsorgt werden müssen.
Nach Aufbringung des Klebstoffs wird die thermoplastische Folie 13 über das Produkt und den Karton abgesenkt und mit dem Rückenteil verbunden, indem die beiden Materialien entlang der Siegellinie 14 zusammengedrückt werden, wobei die Siegellinie außerhalb des und auf Abstand zu dem zu verpackenden Gegenstand liegt. Zu diesem Zweck kann ein geeignetes Presswerkzeug eingesetzt werden.
Wenn Karton, der mit einem heißsiegelbaren Polymer beschichtet ist, für das Rückenteil 12 verwendet wird, kann die thermoplastische Folie durch irgendeine herkömmliche Technik darauf gesiegelt werden, wie beispielsweise Impulssiegeln, Heizstabsiegeln, Radiofrequenzsiegeln, Ultraschallsiegeln etc., die mit dem speziellen Typ des verwendeten thermoplastischen Materials anwendbar sind. Eine bevorzugte Technik ist das Impulssiegeln. Der Vorteil des Impulssiegelns liegt darin, dass es für fast jeden Typ von thermoplastischem Material angewendet werden kann. Bei diesem Typ des Siegelns, wird ein Siegeldraht an einem Siegelwerkzeug mit der gewünschten Form mit einem elektrischen Impuls von geeigneter Intensität und Dauer versorgt, der ihn auf die ausgewählte Siegeltemperatur aufheizt, während das Siegelwerkzeug auf den Träger abgesenkt wird und die Oberfläche der vorderen Blisterfolie entlang einer geschlossenen Linie außerhalb des zu verpackenden Gegenstands an das Rückenteil drückt. Das Siegelwerkzeug wird dann gekühlt und angehoben.
Die Form des Siegelwerkzeugs ist unkritisch, vorausgesetzt, dass es den/die Gegenstand/Gegenstände, die zu verpacken sind, umschließt. Jedoch kann die Verwendung eines Siegelwerkzeugs mit einer Form, die im Wesentlichen derjenigen des Rückenteils (oder wenigstens des Teils, der das geformte Loch 17 nicht enthält) entspricht, sich als vorteilhaft erweisen. Wenn ein solches Werkzeug verwendet wird, kann, wie in Fig. 1 gezeigt, die thermoplastische Folie 13 nahe an dem Rand des Rückenteils 12 oder des Teils davon, der das geformte Loch 17 nicht enthält, gesiegelt werden. Ein solches Siegelwerkzeug kann zum Verpacken von Gegenständen mit erheblich differierenden Formen und Größen verwendet werden.
Überschüssige Folie, wenn vorhanden, kann entweder gleichzeitig mit dem Siegelschritt oder in einem späteren Schritt abgeschnitten werden. Ein solches Abschneiden kann durch irgendeine geeignete aus einer Vielzahl von Schneiden und/oder Messern erreicht werden.
Sobald die thermoplastische Folie 13 an das Rückenteil 12 gesiegelt und etwaige überschüssige Folie entfernt ist, kann die Verpackung 10 einer Wärmebehandlung unterzogen werden, während sie noch horizontal gehalten ist. Die Wärmebehandlung ermöglicht es, dass die thermoplastische Folie 13 schrumpft und dass man die gewünschte blisterartige Verpackung erhält (eine weitere Beschreibung des Schrumpfvorgangs folgt unten).
Fig. 3 (Draufsicht) und Fig. 4 (Ansicht von unten) zeigen eine Verpackung 20, in der ein einzelner Gegenstand 21 an dem Rückenteil 22 anliegt. Das Rückenteil 22 umfasst Perforationen 25 und ein geformtes Loch 27; das Rückenteil 22 enthält jedoch kein separates Belüftungsloch (wie dies die Verpackung 10 aus Fig. 1 und 2 enthielt). In der Verpackung 20 dient das geformte Loch 27 zum Entlüften von Luft aus der Verpackung während des Schrumpfprozesses.
Die thermoplastische Folie 23 erstreckt sich über die gesamte Oberfläche des Rückenteils 22 und ist an deren unteren Seite gesiegelt (gezeigt in Fig. 4). Die thermoplastische Folie 23 ist nahe an den Rändern des Rückenteils 22 gesiegelt, was zu einiger überschüssiger Folie jenseits der Siegellinie 24 führt.
Bei der Herstellung der thermoplastischen Folie 23 und des Rückenteils 22 der Verpackung 20 können die gleichen, zuvor in Verbindung mit der Verpackung 10 erwähnten Materialien verwendet werden. Ferner kann die thermoplastische Folie 23 an das Rückenteil 22 unter Verwendung der gleichen Techniken wie zuvor beschrieben gesiegelt werden.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Verpackung 30, in der ein einzelner Gegenstand 31 an dem Rückenteil 32 anliegt. Die thermoplastische Folie 33 erstreckt sich über die gesamte obere Oberfläche des Rückenteils 32 und ist darauf entlang einer Siegellinie 34 gesiegelt, die den seitlichen Rändern des Rückenteils 32 entspricht. Die verwendeten Materialien und Siegelverfahren sind die gleichen wie zuvor beschrieben.
Unabhängig davon, wo die thermoplastische Folie auf das Rückenteil gesiegelt ist, liefert die Siegeltechnik vorzugsweise eine Siegelung mit einer Siegelstärke von wenigstens etwa 1500 g/25 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 200 g/25 mm.
Die thermoplastische Folie ist mono- oder biaxial orientiert und wärmeschrumpfbar. Der Begriff "mono- oder biaxial orientierte, wärmeschrumpfbare Folie" wie hierin verwendet, identifiziert eine Folie, die durch Dehnen bei einer Temperatur oberhalb der höchsten Glasübergangstemperatur (Tg) der Kunststoffe, aus denen die Folie besteht, und niedriger als der höchste Schmelzpunkt von wenigstens einem Polymer aus der Folie mono- oder biaxial orientiert wird, d. h. bei einer Temperatur, wo wenigstens einige der Kunstharze, aus der die Folie hergestellt ist, nicht in geschmolzenem Zustand sind.
Mono- oder biaxial orientierte wärmeschrumpfbare Folien werden hergestellt, indem Polymerharze aus einer. Schmelze in einen dicken Film (co)-extrudiert werden, gefolgt von einer schnellen Abkühlung (um Kristallisierung zu verhindern oder zu verzögern), und indem der dicke Film durch Dehnen, entweder monoaxial oder biaxial, unter Temperaturbedingungen orientiert wird, bei denen eine molekulare Orientierung erfolgt, aber die Folie nicht reißt. Bei nachfolgender wiederaufheizung auf eine Temperatur nahe an der Orientierungstemperatur neigt eine orientierte, wärmeschrumpfbare Folie bei dem Versuch, in seinen ursprünglichen dimensionalen Zustand zurückzukehren, zum Schrumpfen. Wenn eine biaxial orientierte wärmeschrumpfbare Folie gewünscht ist, kann diese durch (Co)-Extrudieren von Polymerkunstharzen durch eine runde Düse erhalten werden, was einen dicken, röhrenförmigen Strang ergibt, der durch ein Wasserbad oder eine Kaskade sofort und schnell abgekühlt wird, typischerweise auf Raumtemperatur. Dieser röhrenförmige Strang wird dann auf die Orientierungstemperatur (die im Allgemeinen von den verwendeten Polymerkunstharzen abhängt und in jedem Fall niedriger als die Schmelztemperatur von wenigstens einem der verwendeten Polymere ist) erwärmt und biaxial gedehnt, beispielsweise durch die sogenannte Technik der "eingefangenen Blase", bei der innerer Gasdruck die Röhre ausdehnt, um eine große Blase zu bilden, und die gedehnte Röhre mit einer größeren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Extrusionsrate, um so eine Orientierung sowohl in transversaler Richtung (TD) und in longitudinaler Richtung (LD) zu erhalten. Typischerweise ist die durch eine solche Technik erreichte Dehnung wenigstens dreifach in jede Richtung. Dann wird die Folie gekühlt, um so die Eigenschaft der Wärmeschrumpfbarkeit zu erhalten.
Alternativ können mono- oder biaxial orientierte, wärmeschrumpfbare Folien erhalten werden, indem die Polymerharze durch eine flache Düse in die Form eines flächigen Stücks extrudiert werden und das flächige Stück, nach dem Abkühlen, auf die Orientierungstemperatur erwärmt und gedehnt wird. Orientierung in Längsrichtung wird typischerweise erhalten, indem das flächige Stück über wenigstens zwei Reihen von Zugrollen geführt wird, wobei der zweite Satz mit höherer Geschwindigkeit als der erste läuft. Die Orientierung in Querrichtung wird typischerweise erreicht, indem ein Spannrahmen verwendet wird, indem die Ränder des flächigen Stücks durch Klammern gegriffen werden, die von zwei durchgängigen, an zwei Stangen verlaufenden Ketten getragen werden, die progressiv weiter auseinanderbewegt werden. (Falls eine biaxiale Orientierung erwünscht ist, kann die Dehnung in beide Richtungen auch gleichzeitig ausgeführt werden, im Gegensatz zu einer aufeinanderfolgenden Dehnung, d. h. einer Dehnung in Längsrichtung und dann in Querrichtung oder umgekehrt.) Die orentierte Folie wird gekühlt und in normaler Weise weiterbehandelt. Die durch diese Art von Technik erzielte Dehnung ist ebenfalls wenigstens dreifach in jede Richtung, obwohl noch höhere Verhältnisse nicht ungewöhnlich sind.
Der Begriff "wärmeschrumpfbar" wird hierin verwendet, um solche Folien zu beschreiben, die eine freie Schrumpfung von wenigstens 15% in wenigstens einer Richtung zeigen, wenn sie unbelastet auf eine Temperatur von 120ºC für 4 Sekunden gemäß ASTM D 2732 erwärmt werden, wie in dem Jahrbuch ASTM Standards 1990, Band 08.02, Seiten 368-71 beschrieben. Die thermoplastischen Folien, die für die Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, zeigen vorzugsweise eine freie Schrumpfung von wenigstens 25%, noch mehr bevorzugt von wenigstens 35%, in wenigstens eine Richtung.
Die für die Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendete thermoplastische Folie ist mono- oder biaxial orientiert und wärmeschrumpfbar. Wenn die Folie einer Wärmebehandlung unterzogen wird, schrumpft sie. Die Wärme setzt eine Kraft frei (die sogenannte "Schrumpfkraft" und, wenn auf den Pobenquerschnitt Bezug genommen wird, die sogenannte "Schrumpfspannung"), die verwendbar ist, die Reibungskräfte zwischen dem/den verpackten Gegenstand/Gegenständen und der thermoplastischen Folie zu überwinden und die Folie zu spannen, um so Falten und Verknitterungen an der Verpackung zu vermeiden und gleichzeitig die Gegenstände fest an Ort und Stelle an der Rückenplatte festzuhalten, auch wenn die Verpackung aufgehängt wird.
Folien mit einer Schrumpfspannung von etwa 2 bis etwa 50 kg/cm² können in vorteilhafter Weise in der Verpackung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden; bevorzugte Folien sind solche mit einer Schrumpfspannung von etwa 5 bis etwa 40 kg/cm², und am meisten sind solche Folien bevorzugt, die eine Schrumpfspannung von etwa 8 bis etwa 35 kg/cm² haben. (Der Ausdruck niedrige Schrumpfspannung bezieht sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auf eine Schrumpfspannung unterhalb etwa 15 kg/cm²). In monoaxial orientierten Folien entwickelt sich eine Schrumpfspannung nur in der Richtung der Orientierung. In biaxial orientierten Folien entwickelt sich bei Erwärmung eine Spannung sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung.
Die für die Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendete thermoplastische Folie kann eine niedrige, mittlere oder hohe Schrumpfspannung haben, abhängig von der Art des zu verpackenden Produkts und der Art des Rückenteils. Wenn beispielsweise ein festes und dickes Rückenteil zum Verpacken eines nicht-deformierbaren Produkts verwendet wird, wird vorzugsweise eine Folie mit mittlerer Schrumpfspannung eingesetzt. Wenn alternativ ein halbfestes, deformierbares Rückenteil zur Verpackung eines weichen Produkts verwendet wird, wird vorzugsweise eine Folie mit niedriger Schrumpfspannung eingesetzt, um so ein Durchbiegen des Rückenteils oder eine Deformation des verpackten Produkts zu vermeiden.
Wie zuvor angedeutet, ist die Schrumpfspannung die Schrumpfkraft bezogen auf einen Probenguerschnitt, und sie wird berechnet, indem die Schrumpfkraft durch die Dicke der Folie geteilt wird. Gegenwärtig ist kein Testverfahren zum Messen der Schrumpfkraft anerkannt. Das hier verwendete Verfahren zum Messen dieser Eigenschaft beinhaltet das Schneiden einer Probe einer Testfolie (2,54 cm · 14,0 cm), das Einklemmen der Probe zwischen zwei Klammern, von denen eine mit einer Lastzelle verbunden ist, um die Probe so in der Mitte eines Kanals zu halten, in den ein Gebläse erwärmte Luft bläst, die die Temperatur darin mit einer Geschwindigkeit von 2º/Sekunde erhöht, das Messen der Temperatur des Kanals (z. B. mit drei Thermoelementen) sowie des von der Lastzelle (in g) gelieferten Signals, das Liefern dieser Signale für Temperatur und der Last an eine Aufzeichnungseinrichtung, und das Aufzeichnen des Temperatursignals auf der X-Achse und des Lastsignals auf der Y-Achse. Mit ansteigender Temperatur zeigt der X/Y-Schreiber das Profil der Schrumpfkraft gegen die Temperatur in Form einer Kurve, die einen graduellen Anstieg der Schrumpfkraft und das Durchlaufen eines Maximums bei einer Temperatur nahe an der Orientierungstemperatur zeigt. Durch Teilen durch die Probenbreite (in cm) in die so aufgezeichneten Werte (multipliziert mit 10&supmin;³) werden Schrumpfkraftwerte (in kg/cm) erhalten; indem die Schrumpfkraftwerte weiter durch die Probendicke (in cm) geteilt werden, werden Schrumpfspannungsdaten (in kg/cm²) erhalten. Der Ausdruck "Schrumpfspannung" wie hierin verwendet bezieht sich auf den Maximalwert über den gesamten getesteten Temperaturbereich.
Die Dicke der thermoplastischen Folie, die für die Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann von der Form, dem Gewicht, und/oder der Festigkeit des/der zu verpackenden Gegenstands/Gegenstände abhängen. Die mechanischen Eigenschaften von orientierten, wärmeschrumpfbaren Folien verstärken sich im Allgemeinen mit steigender Dicke. Daher ist eine dickere Folie zum Verpacken von Gegenständen mit hervorragenden Kanten oder irregulären Formen bevorzugt. Dickere Folien können sich auch bei der Verpackung von schweren und/oder dicken Gegenständen als vorteilhaft erweisen, insbesondere wenn die Verpackung aufgehängt werden soll. Für relativ leichte und regulär geformte Gegenstände, wie etwa die meisten Büroartikel, die gegenwärtig in Blisterpackungen verkauft werden, können Folien von etwa 8 bis etwa 35 um Dicke in zufriedenstellender Weise eingesetzt werden; für Anwendungen mit höheren Anforderungen können Folien mit einer Dicke von bis zu 50 um oder sogar mehr verwendet werden. Im Allgemeinen sind jedoch Folien von 8 bis 15 um in geeigneter Weise für leichte Produkte mit einer regelmäßigen Form einsetzbar, während Folien mit 15 bis 35 um für schwere und/oder irregulär geformte Produkte zufriedenstellend sind. (Im Unterschied zur Skinverpackung erfährt die thermoplastische Folie bei dem Verpackungsverfahren der vorliegenden Erfindung keine Reduzierung ihrer Dicke, sondern sie wird im Gegenteil, abhängig von dem Grad der Schrumpfung, etwas dicker.) Der Fachmann kann ohne Schwierigkeiten den optimalen Dickenbereich für eine gegebene thermoplastische Folie und einen gegebenen, zu verpackenden Gegenstand bestimmen.
Im Allgemeinen muss die thermoplastische Folie keine Sauerstoffsperreigenschaften haben. Geeignete Folien umfassen ein- oder mehrschichtige Polyolefinfolien, die ein oder mehrere der folgenden Materialien enthalten: Ethylenhomo-, -co-, oder -terpolymere und Propylenhomo-, -co-, oder -terpolymere. Beispiele für solche Polymere umfassen, aber sind nicht begrenzt auf, Polyethylen, Ethylen/α-Olefin-Co- und -Terpolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Alkyl(meth)acrylat-Copolymere, Ethylen/(meth)acrylsäure-Copolymere, Ionomere, Polypropylen, Propylen/Ethylen-Copolymere,Propylen/Ethylen/Buten/Terpolymere, anhydridgepfropftes Polyethylen, anhydridgepfropfte Ethylen/α-Olefin-Co- und -Terpolymere, anhydridgepfropfte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere und dergleichen.
Ungeachtet des Vorhergehenden können blisterartige Verpackungen mit Sauerstoffsperreigenschaften bei der Verpackung von Lebensmitteln oder anderen Produkten, die für Sauerstoff empfindlich sind, nützlich sein. Wenn Sauerstoffsperreigenschaften erwünscht sind, kann die thermoplastische Folie ein oder mehrere Schichten umfassen, die sauerstoffsperrende Harze wie etwa beispielsweise Vinylidenchlorid-Copolymere, Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere, Polyvinylalkohol, oder, falls moderate sauerstoffsperrende Eigenschaften ausreichend sind, (Co)-Polyamide umfassen. Falls als thermoplastische Folie eine Folie mit Sauerstoffsperrenden Eigenschaften eingesetzt wird, wird das Rückenteil vorzugsweise auch mit einer sauerstoffsperrenden Schicht (z. B. einer Aluminiumfolie, eine Sauerstoffsperrfolie, oder dergleichen) beschichtet. In einem solchen Fall können das/die Belüftungsloch/Belüftungslöcher unmittelbar nach dem Schrumpfschritt geschlossen werden, z. B. mit sauerstoffsperrenden Klebeetiketten.
Bei der Herstellung einer Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Rückenteil typischerweise in seine fertiggestellte Form (einschließlich Löchern/Schlitzen, Bedruckung, Beschichtung etc.) vorbereitet und horizontal auf einem Förderer platziert. Die zu verpackenden Gegenstände werden dann auf dem Rückenteil positioniert. (Wenn die thermoplastische Folie nicht perforiert ist, ist das Schließen einer möglichen Belüftungsfläche in dem Rückenteil (z. B. durch Bedecken mit zu verpackenden Gegenständen) nicht bevorzugt.) Dann wird eine orientierte Folie über dem/den Gegenstand/Gegenständen platziert und an das Rückenteil entlang einer geschlossenen Linie außerhalb des/der Gegenstand/Gegenstände gesiegelt. Das Siegeln kann durch irgendeine der zuvor diskutierten Verfahrensweisen oder durch andere im Wesentlichen äquivalente Verfahren durchgeführt werden. Nach der Siegelung wird die Verpackung wärmebehandelt, um die thermoplastische Folie zu schrumpfen. Die Wärmebehandlung kann entweder während oder nach dem Siegelzyklus durchgeführt werden. Die Wärmebehandlung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem die Verpackung durch einen Heißlufttunnel zum Schrumpfen läuft. Auf die Aufheizung hin schrumpft die thermoplastische Folie, bis das verpackte Produkte weiteres Schrumpfen verhindert. Daher wird die thermoplastische Folie über dem Produkt gespannt. Überschüssige Folie, wenn vorhanden, kann dann von der Verpackung abgeschnitten werden.
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele weiter illustriert. Die speziellen Materialien und deren Mengen sowie andere Bedingungen und Einzelheiten, die in diesen Beispielen erwähnt sind, sollen nicht zu einer unsachgemäßen Begrenzung der Erfindung verwendet werden.

BEISPIEL

Eine Bürste (200 mm lang, 60 mm Breit und 20 mm dick) mit einem Gewicht von 200 g wurde auf einem Polyethylen-beschichteten Karton (2 mm dick, 300 mm lang und 100 mm breit) platziert. Eine dreischichtige bestrahlte Folie (15 um dicke) mit einer Kernschicht aus LLDPE und zwei äußeren Schichten hergestellt aus einer Mischung von LLDPE, LMDPE und EVA wurde wie in Ausführungsbeispiel II in US-Patent Nr. 4,551,380 beschrieben vorbereitet und hatte die folgenden Schrumpfeigenschaften:
Die Folie wurde durch Verwendung eines Impulssystems (5 Sekunden Siegelzeit, 3 · 10&sup5; Pa Siegeldruck, 12 mA Impulsleitung) unter Verwendung eines rechteckigen Siegelrahmens (mit einem Außendurchmesser von 300 mm · 100 mm Breite) an das Rückenteil gesiegelt. Überschüssige Folie wurde durch eine Reihe von Messern, die der Kontur des Siegelrahmens folgten, entfernt.
Die gesiegelte Verpackung wurde dann durch einen Heißlufttunnel, der auf 140ºC eingestellt war, geschickt. Die fertiggestellte Verpackung hatte eine sehr schöne Erscheinung und konnte an einem Standardverkaufsgestell aufgehängt werden. Die für die Folie verwendete Menge an thermoplastischem Material war näherungsweise 1/10 der Menge an Kunststoffmaterial, das für eine herkömmliche Thermoform-Blisterpackung zu verwenden wäre.
Viele Modifikationen und Abwandlungen, die nicht von dem Umfang der Ansprüche abweichen, sind möglich. Diese Erfindung soll nicht durch die hier beschriebenen illustrativen Ausführungsformen übermäßig beschränkt werden.

Claims

1. Blisterartige Verpackung mit:

a) einem Rückenteil (12),

b) wenigstens einem Produkt (11), das auf dem Rückenteil angeordnet ist; und

c) einer thermoplastischen Folie (13), die das wenigstens eine Produkt überdeckt und an dem Rückenteil entlang einer Linie (14) versiegelt ist, die außerhalb von und auf Abstand zu dem und um das wenigstens eine Produkt herum verläuft, wobei die Folie mono- oder biaxial orientiert ist, wenn sie an dem Rückenteil aufgebracht wird, und, nachdem sie auf das Rückenteil aufgebracht ist, durch Wärme geschrumpft wird, um so mit Spannung über das wenigstens eine Produkt gezogen zu werden und um das wenigstens eine Produkt an dem Rückenteil zu befestigen.

2. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie biaxial orientiert ist.

3. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der das Rückenteil aus fester Pappe besteht, die optional mit einer Schicht aus heißsiegelbarem Polymer beschichtet ist.

4. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 3, bei der die thermoplastische Folie biaxial orientiert ist.

5. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eines von dem Rückenteil und der thermoplastischen Folie ein oder mehrere Lüftungslöcher aufweist.

6. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der das Rückenteil wenigstens einen Bereich aufweist, der ein geformtes Loch zum Aufhängen definiert.

7. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie eine Polyolefinschicht aufweist.

8. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der das Rückenteil im Wesentlichen eben ist.

9. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie, wenn sie für 4 Sekunden auf eine Temperatur von 120ºC erhitzt wird, eine freie Schrumpfung von wenigstens 25% in wenigstens einer Richtung hat.

10. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 9, bei der die thermoplastische Folie, wenn sie für 4 Sekunden auf eine Temperatur von 120ºC erhitzt wird, eine freie Schrumpfung von wenigstens 35% in wenigstens einer Richtung hat.

11. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie eine Dicke von etwa 8 bis etwa 50 um hat.

12. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie haftend an das Rückenteil gesiegelt ist.

13. Blisterartige Verpackung nach Anspruch 1, bei der die thermoplastische Folie durch Heißsiegeln an das Rückenteil gesiegelt ist.

14. Verfahren zum Verpackung von einem oder mehreren Gegenständen in einer blisterartigen Verpackung, bei dem:

a) wenigstens ein Gegenstand auf ein Rückenteil gelegt wird,

b) entlang einer Linie außerhalb des und auf Abstand zu und um den wenigstens einen Gegenstand herum eine mono- oder biaxial orientierte thermoplastische Folie auf das Rückenteil gesiegelt wird, um so eine Verpackungvorstufe zu bilden, und

c) die Verpackungsvorstufe erwärmt wird, um die thermoplastische Folie bis wenigstens zu einem Punkt zu schrumpfen, bei dem die thermoplastische Folie über den wenigstens einen Gegenstand gespannt ist und den wenigstens einen Gegenstand an dem Rückenteil festhält, um so eine blisterartige Verpackung zu bilden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die thermoplastische Folie eine Polyolefinschicht aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die thermoplastische Folie, wenn sie für 4 Sekunden auf eine Temperatur von 120ºC erhitzt wird, eine freie Schrumpfung von wenigstens 25% in wenigstens eine Richtung hat.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die thermoplastische Folie, wenn sie für 4 Sekunden auf eine Temperatur von 120ºC erhitzt wird, eine freie Schrumpfung von wenigstens 35% in wenigstens eine Richtung hat.

18. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die thermoplastische Folie eine Dicke von etwa 8 bis etwa 50 um hat.

19. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Siegeln der thermoplastischen Folie an das Rückenteil durch Anwendung eines Klebstoffs oder durch Anwendung von Hitze erfolgt, um so eine Heißssiegelung zu bilden.

20. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Rückenteil im Wesentlichen eben ist.