CH615131A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch Strahlenbehandlung, sterilisierbaren Verpackungsmaterialien. Dazu lackiert man bzw. beschichtet man Verpak-kungsmaterialien mit einer Lackzusammensetzung, welche ein oder mehrere gegenüber der beim Sterilisieren auftretenden Beta-, Gamma- und/oder UV-Strahlung stabilisierende Harze der Gruppe Epoxyharze, gesättigte Polyesterharze, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und Polyacrylate enthält. Beispielsweise können Packstoffe, wie Aluminiumfolie, Papier oder Kunststoffilme mit für den Einsatz in aseptischen Verpak-kungen verwendet werden. Die Strahlenbehandlung hat dabei insbesondere den Zweck, die Packstoff-Oberflächen keimfrei zu machen. Wenn nämlich ein kommerziell steriles Lebensmittel in das vorentkeimte Verpackungsmaterial hermetisch, licht- und luftdicht verpackt wird, erreicht man lange Haltbarkeiten für solche aseptischen Verpackungen.

Neben thermischen und chemischen Entkeimungsverfahren werden für die Sterilisation von Packstoffen heute auch physikalische Verfahren, insbesondere die Behandlung mit beschleunigten Elektronen, die Gamma-Bestrahlung und die UV-Bestrahlung angewandt. Die Packstoffe werden zu Weichpackungen oder halbstarren Behältern geformt, wobei die Packungen in Form und Grösse vielfältig variieren. Nach dem automatischen Dosieren des Füllgutes wird die Packung durch Heisssiegelung hermetisch verschlossen. Wenn die Packstoffbahn nicht selbst thermoplastisch ist, wie beispielsweise Polyäthylen- oder Saran-Filme, kann man durch Auftragen thermoplastischer Lacke oder Beschichtungen ein nicht siegelfähiges Material heisssiegelbar machen. Das Verfahren wird vorwiegend für die Veredelung von Alufolien oder Bändern, von Papier u. von nicht-thermoplastischen Kunststoff-Filmen wie Cellophan oder Polyester eingesetzt, aber auch Verbundmaterialien aus Alufolie/Papier oder Alufolie/ Kunststoff-Film werden häufig thermoplastisch beschichtet oder lackiert.

Bei Anwendung der genannten physikalischen Sterilisations-Verfahren darf sich die Lackierung nicht verändern, weder durch das Eintreten chemischer Spaltungs- oder Polymerisationsvorgänge, noch durch Oxydation, Reduktion oder Pyrolyse. Solche Veränderungen, direkt oder indirekt durch die Bestrahlung verursacht, führen zu starker Verminderung der Heisssiegelfähigkeit sowie zum Verlust der Haftfestigkeit des Lackes auf dem Untergrund und haben daneben die Bildung agressiver Geruchs- oder Geschmacks-Komponenten zur Folge. Beim Kontakt des bestrahlten Packstoffes mit dem abgepackten Lebensmittel können sich Wechselwirkungen einstellen, die zu einer unzulässigen Beeinflussung des Füllgutes in der Packung führen würden.

Für die thermoplastische Lackierung von Packstoffen wie Aluminiumfolien, Papier, Cellglas, Polyester-Film, verwendet man hauptsächlich Lacke, die auf der Basis von Polyvinylchlorid-Mischpolymerisaten oder Polyvinylidenchlorid-Misch-polymerisaten aufgebaut sind. Solche Lackschichten haben eine gute Haftung auf den genannten Grundmaterialien, sie sind flexibel und daher für die bei der Herstellung der Pak-kung nötigen Verformungen geeignet, sie sind wirtschaftlich in der Formulierung und in der Applikation auf Lackieroder Beschichtungsanlagen, sie sind korrosionsbeständig und schon bei relativ niedrigen Temperaturen heisssiegelfähig;

Die erwähnten Polyvinyl-Mischpolymerisate sind nun aber gerade gegen Einwirkung von Beta-, Gamma- oder UV-Strahlung nicht beständig, weil unter anderem Chloratome in Form von Chlorwasserstoff abgespalten werden und die Lackierung in der Folge einen unangenehmen Geruch abgibt, ausserdem vergilbt die Beschichtung, sie wird spröde und verliert ihre thermoplastischen Eigenschaften, d.h. sie ist dann nicht mehr siegelfähig. Als Folge der Bestrahlung verlieren Polyvinyl-Mischpolymerisate ihre ursprünglich gute Verankerung auf Metallbahnen, z.B. Alufolie, und der Lackfilm löst sich im Extremfall vom Metall ab.

Die im erfindungsgemässen Verfahren verwendete Lackzusammensetzung enthält ein oder mehrere Harze aus der in Anspruch 1 spezifizierten Gruppe zur Stabilisierung gegenüber Beta-, Gamma- und/oder UV-Strahlung. Für die heiss-siegelfähige Beschichtung nichtthermoplastischer Packstoffe können Lackzusammensetzungen eingesetzt werden, deren Festkörperanteile ausschliesslich aus strahlenresistenten Polymeren bestehen.

Die Stabilisierung heute verwendeter Lackmischungen ist möglich, indem Lackharze anderer chemischer Zusammensetzung den Vinylharzen zugesetzt werden. Als stabilisierende Harze eignen sich vornehmlich gewisse Expoxyharze, gesättigte Polyesterharze oder Polyacrylate.

Als typische Lackzusammensetzung für das innenseitige Beschichten von Beutelmaterialien aus Aluminium/Papieroder Aluminium/Kunststoff-Verbundfolien oder für die In-nenlackierung tiefgezogener Aluminium-Leichtbehälter mit spezifischer Beständigkeit gegen UV-Strahlen und beschleunigte Elektronen (Beta-Strahlen) kann die folgende gelten:

8-

24

Teile

Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolyme-

risat

1 -

6

Teile

Poly-n-butyl-methacrylat

1 -

6

Teile

Diepoxid, Molgew. 300-500

20-

100

Teile

Lösungsmittelgemisch

Nachfolgend werden einige Beispiele von Lackzusammensetzungen gegeben, wie sie im erfindungsgemässen Verfahren eingesetzt werden können.

Beispiel 1

Eine bevorzugte Komposition besteht aus 8 Teilen Polyvinylchlorid*Vinylacetat-Mischpolymerisat, 1 Teil Methacry-lat, 1 Teil Epoxy-Harz, 30 Teilen Lösungsmittelgemisch.

Als typische Lackzusammensetzung mit spezifischer Beständigkeit gegen Gamma- und Beta-Strahlen kann die folgende gelten:

12 -

30

Teile

Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpoly-

merisat

4 -

12

Teile

Epoxy-Harz mit einem Epoxyäquivalent von

ca. 500

0,5-

2

Teile

Epoxy-funktionelles Silanharz

0,5-

2

Teile

Poly-Vinyläther

20 -

100

Teile

Lösungsmittelgemisch

Beispiel 2 Eine bevorzugte Komposition besteht aus 22 Teilen Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat 8 Teilen Expoxyharz 1,5 Teilen Silanharz

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

615131

1 Teil Polyvinyläther

67,5 Teilen Lösungsmittelgemisch.

Als eine typische Lackzusammensetzung für die UV-strahlenbeständige Innenbeschichtung von Alu-Deckelfolien, welche auf tiefgezogene Folienbehälter oder auf gespritzte oder tiefgezogene Kunststoffbehälter hermetisch gesiegelt werden, kann die folgende gelten:

2 - 15 Teile Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpoly-

merisat

10- 25 Teile Poly-n-butyl-methacrylat 40 - 100 Teile Lösungsmittelgemisch.

Beispiel 3

Eine bevorzugte Komposition besteht aus 7 Teilen Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, 20 Teilen Meth-acrylat und 73 Teilen Lösungsmittelgemisch.

Als eine typische Lackzusammensetzung für die Betastrahlenbeständige Innenlackierung von Alu-Deckelfolien, welche auf tiefgezogene Folienbehälter oder auf gespritzte oder tiefgezogene Kunststoff-Behälter gesiegelt werden, kann die folgende gelten:

8 - 24 Teile Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpoly-merisat

2- 8 Teile gesättigtes Polyester-Harz 20 - 100 Teile Lösungsmittelgemisch.

Beispiel 4

Eine bevorzugte Komposition, welche sich auch für Gamma-strahlenbeständige Innenlackierungen tiefgezogener Alu-Leichtbehälter gut eignet, besteht aus 20 Teilen Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, 5 Teilen gesättigtem Polyester-Harz und 75 Teilen Lösungsmittelgemisch.

Für die Formulierung neuartiger Lacksysteme können sich Äthylen-Vinylacetat-Copolymere oder gesättigte Polyester-Harze eignen. Typische Formulierungen können fol-gendermassen aussehen:

s

Beispiel 5

10 - 20 Teile Äthylen-Vinylacetat-Copolymer (25-30% Vinylacetatanteil)

1-5 Teile Paraffinwachs io 10 - 50 Teile Lösungsmittelgemisch mit bevorzugter Zusammensetzung aus 15 Teilen Äthyl-Vi-nyl-acetat-Copolymer, 2 Teilen Paraffin-Wachs und 20 Teilen Lösungsmittelgemisch.

15 Beispiel 6

5-15 Teile gesättigtes Polyesterharz,

20 - 50 Teile Lösungsmittelgemisch mit bevorzugter Zusammensetzung aus 10 Teilen Polyester-Harz und 34 Teilen Lösungsmittelgemisch.

20 Die oben spezifizierten Poly-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisate enthalten ca. 1 % freie Carboxylgruppen sowie zusätzlich freie Hydroxylgruppen. Die erwähnten Poly-n-butyl-methacrylate werden unter der Hersteller-Bezeichnung Plexigum geführt, die genannten Epoxy-Harze

25 sind unter den Handelsbezeichnungen Epikote oder Araldit erhältlich. Typisch für die genannten Äthylen-Vinylacetat-Copolymere bzw. die gesättigten Polyesterharze sind Handelsprodukte unter den Bezeichnungen Elvax bzw. Grilene oder Dynapol.

30 Die Lösungsmittelgemische entsprechen meist der Zusammensetzung 75% Methyläthylketon, 15% Toluol, 10% Me-thylacetat.

Claims (3)

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1. Verfahren zur Herstellung von durch Strahlenbehandlung sterilisierbaren Verpackungsmaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man Verpackungsmaterialien mit einer Lackzusammensetzung lackiert bzw. beschichtet, welche ein oder mehrere gegenüber der beim Sterilisieren auftretenden Beta-, Gamma- und/oder UV-Strahlung stabilisierende Harze der Gruppe Epoxyharze, gesättigte Polyesterharze, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und Polyacrylate enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackzusammensetzung neben dem stabilisierenden Harz als Basis ein Polyvinylchlorid-Acetat-Mischpolymerisat enthält.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackzusammensetzung ein oder mehrere gesättigte Polyesterharze enthält.