DE102009023477A1

DE102009023477A1 - Kunststoffbehälter und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102009023477A1
Application number: DE200910023477
Authority: DE
Inventors: Rüdiger GRINGS; Armin GÖLLES
Original assignee: Netstal Maschinen AG; Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG
Current assignee: Netstal Maschinen AG
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2011-01-13
Also published as: CN102448700A; CN102448700B; EP2437923A1; JP2012528742A; MX2011012815A; JP5680068B2; US8985373B2; US20120067885A1; BRPI1011097A2; WO2010139566A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffbehälters, der eine mit einer Barrierefolie versehene Behälterwand aufweist, mit den Schritten: Bilden eines Folienkörpers aus einer Barrierefolie, dessen Form zumindest einem Teil der Behälterwand des herzustellenden Kunststoffbehälters entspricht, Anordnen des Folienkörpers in einer Spritzgießform, Aufbringen einer ersten Kunststoffschicht auf eine erste Seite des Folienkörpers, die einer Innen- oder Außenseite des Kunststoffbehälters entspricht, und Aufbringen einer zweiten Kunststoffschicht auf eine zweite Seite des Folienkörpers, die einer Außen- oder Innenseite des Kunststoffbehälters entspricht, sowie Kunststoffbehälter mit einer eine Barrierefolie aufweisenden Behälterwand, bei der die Barrierefolie zentral zwischen einer innen- und außenseitigen Kunststoffschicht angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffbehälters, der eine mit einer Barrierefolie versehene Behälterwand aufweist, sowie einen Kunststoffbehälter mit einer eine Barrierefolie aufweisenden Behälterwand.
Derartige Verfahren und Kunststoffbehälter sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt, wobei sich die Barrierefolie entweder auf einer Innenseite oder auf einer Außenseite des Behälters befindet. Beispielsweise aus JP 10156871 ist ein mit einem sogenannten In-Mould-Label versehener Behälter bekannt, bei dem sich das Label bzw. eine Barrierefolie auf dessen Außenseite befindet.
Insbesondere bei Behältern mit einer in Draufsicht unregelmäßigen Grundform oder Bodenfläche, beispielsweise bei einer abgerundet-dreieckigen Grundform mit ungleichen Seitenlängen, tritt das Problem auf, dass sich die Barrierefolie kaum faltenfrei an der Außenseite eines Kunststoffbehälters anbringen lässt, was ein ästhetisches Problem darstellt. Ein weiteres Problem liegt darin, dass zur Herstellung eines diffusionsdichten Behälters zum Zwecke der Erzielung einer besonders langen Lagerfähigkeit von Inhaltsstoffen wie Nahrungsmittel die Barrierefolie ohne jegliche Fehlstellen den Behälter vollständig umschließen muss, um zu vermeiden, dass beispielsweise an solchen Stellen, an denen benachbarte Folienränder einander nicht überlappen, Bereiche entstehen, in denen die aus Kunststoff bestehende Behälterwand nicht von der Barrierefolie abgedeckt ist. Außerdem besteht bei einer außen- oder innenseitig aufgebrachten Barrierefolie die Gefahr, dass sich die Folie in Rand- bzw. Kantenbereichen des Behälters von der Kunststoffwand löst.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffbehälters, der eine mit einer Barrierefolie versehene Behälterwand aufweist, anzugeben, bei dem die vorstehend genannten Nachteile zumindest größtenteils überwunden werden. Außerdem soll ein entsprechend verbesserter Kunststoffbehälter mit einer eine Behälterfolie aufweisenden Behälterwand angegeben werden.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffbehälters gelöst, der eine mit einer Barrierefolie versehene Behälterwand aufweist, mit den Schritten: Bilden eines Folienkörpers aus einer Barrierefolie, dessen Form zumindest einem Teil der Behälterwand des herzustellenden Kunststoffbehälters entspricht, Anordnen des Folienkörpers in einer Spritzgießform, Aufbringen einer ersten Kunststoffschicht auf eine erste Seite des Folienkörpers, die einer Innen- oder Außenseite des Behälters entspricht, und Aufbringen einer zweiten Kunststoffschicht auf eine zweite Seite des Folienkörpers, die einer Außen- oder Innenseite des Behälters entspricht.
Es kann vorgesehen sein, dass der Folienkörper einander in Randbereichen überlappende Teilbereiche aufweist. Dies kann zum Beispiel dann der Fall sein, wenn der Folienkörper einen zentralen Bereich, beispielsweise einen Bodenbereich, mit davon radial abgehenden Seitenlaschen aufweist, die zur Bildung einer geschlossenen Seitenwand umgebogen werden und sich in ihren Randbereichen überlappen.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Kunststoffbehälter mit einem Deckel versehen wird, der eine beidseitig mit Kunststoff beschichtete, insbesondere umspritzte Barrierefolie aufweist.
Der Folienkörper kann mit einem Deckelflanschabschnitt zur Bildung eines Deckelflanschs versehen werden.
Es kann vorgesehen sein, dass auf dem Deckelflanschabschnitt der Barrierefolie nur außenseitig eine Kunststoffschicht aufgebracht wird, wobei die innenseitige Kunststoffschicht im Bereich des Deckelflanschabschnitts weggelassen wird, um den Deckel in vorteilhafter Weise direkt mit der Barrierefolie im Bereich des Deckelflanschs verbinden zu können.
In entsprechender Weise kann vorgesehen sein, dass der Deckel in einem dem Deckelflansch des Kunststoffbehälters entsprechenden Randbereich nur außenseitig mit Kunststoff beschichtet bzw. umspritzt wird bzw. ist, so dass in diesem Randbereich die Barrierefolie innenseitig freiliegt und unmittelbar mit der Barrierefolie des Kunststoffbehälters im Bereich von dessen Deckelflansch verbunden werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Deckelflanschs die Barrierefolie des Deckels an die Barrierefolie des Kunststoffbehälters gesiegelt wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Deckelflanschabschnitt der Barrierefolie in einem äußeren Randbereich allseitig mit Kunststoff umspritzt wird, um zu verhindern, dass sich die Barrierefolie von der benachbarten Kunststoffschicht lösen kann. Entsprechend besteht die Möglichkeit, dass in einem äußeren Randbereich des Deckels dessen Barrierefolie allseitig mit Kunststoff beschichtet oder umspritzt wird, um ein Ablösen zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Kunststoffbehälter mit einer eine Barrierefolie aufweisenden Behälterwand gelöst, wobei sich der Kunststoffbehälter dadurch auszeichnet, dass die Barrierefolie in der Behälterwand angeordnet ist und innenseitig mit einer ersten Kunststoffschicht und außenseitig mit einer zweiten Kunststoffschicht umspritzt ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kunststoffbehälter einen Deckelflansch aufweist, bei dem die Barrierefolie innenseitig zumindest bereichsweise freiliegt.
Der Kunststoffbehälter kann mit einem Deckel verbunden sein, der eine beidseitig mit Kunststoff beschichtete, insbesondere umspritzte Barrierefolie aufweist, wobei ein Flanschbereich des Deckels bevorzugt nur außenseitig mit Kunststoff beschichtet bzw. umspritzt ist.
Bei beiden Aspekten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Barrierefolie mindestens eine Barriereschicht mit einer Dicke zwischen 1 und 15 μ, insbesondere zwischen 5 und 10 μ enthält. Die mindestens eine Barriereschicht kann aus Aluminium bestehen. Zweckmäßigerweise ist die Barrierefolie auf mindestens einer Seite mit einer Kunststoff- oder Kleberschicht mit einer Dicke zwischen 1 und 15 μ, insbesondere zwischen 5 und 10 μ, versehen. Die erste und/oder die zweite Kunststoffschicht weist bevorzugt eine Dicke zwischen 0,1 und 2 mm auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei
1a, b jeweils eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kunststoffbehälters und eines Deckels zeigen,
1c Kunststoffbehälter und Deckel entsprechend 1a, b im zusammengesetzten Zustand zeigt,
1d eine Einzelheit aus 1c in vergrößertem Maßstab zeigt,
2a–d entsprechende Ansichten wie 1a–d für eine zweite Ausführungsform zeigen,
3a–d entsprechende Ansichten wie 1a–d für eine dritte Ausführungsform zeigen, und
4a–d entsprechende Ansichten wie 1a–d für eine vierte Ausführungsform zeigen.
1a–d erläutern eine erste Ausführungsform der Erfindung anhand eines Kunststoffbehälters mit Deckel in schematischer Darstellung, wobei die Dicke der Behälterwand gegenüber deren Breiten- und Höhenabmessungen zur Verdeutlichung der Erfindung übertrieben groß dargestellt ist.
Der in 1 erläuterte erfindungsgemäße Kunststoffbehälter 2 mit Deckel 4 ist im Querschnitt mit übertriebener Wandstärke dargestellt, so dass der Aufbau von Behälterwand und Deckelwand erkennbar ist. Der Kunststoffbehälter 2 weist eine Bodenwand 6 und eine Seitenwand 8 auf, von der ein Deckelflansch 10 abgeht. Der Deckelflansch 10 verläuft entlang des gesamten Umfangs der Seitenwand 8.
Boden- und Seitenwände 6, 8 bestehen von innen nach außen im Wesentlichen aus drei Schichten, nämlich einer ersten, innenliegenden Kunststoffschicht 12, einer zentral angeordneten Barrierefolie 14 und einer zweiten, außen angeordneten Kunststoffschicht 16.
Die erste Kunststoffschicht 12 ist durch Spritzgießen auf die Barrierefolie 14 aufgebracht und weist eine Dicke im Bereich zwischen 0,1 und 2 mm auf. Die zweite Kunststoffschicht 16 ist ebenfalls durch Spritzgießen auf die Barrierefolie 14 aufgebracht und hat eine Dicke, die im gleichen Bereich wie die der ersten Kunststoffschicht liegt.
Die Barrierefolie 14 weist mindestens eine Barriereschicht auf, beispielsweise eine Aluminiumschicht mit einer Dicke zwischen etwa 1 μ und 20 μ, insbesondere 5 bis 10 μ, auf der ein- oder beidseitig eine Kunststoffschicht oder Kleberschicht angeordnet sein kann, die eine gute Verbindung mit der ersten und zweiten Kunststoffschicht 12, 16 gewährleistet und eine Dicke im Bereich von 1 μ und 20 μ, insbesondere 5 bis 10 μ, haben kann.
Im Bereich des Deckelflansches 10 ist die Barrierefolie 14 lediglich mit der zweiten, außenliegenden Kunststoffschicht 16 versehen, und liegt nach oben hin frei, so dass eine diffusionsdichte Verbindung mit dem Deckel 4 erfolgen kann. Der Deckel 4 weist einen mittleren Bereich 18 sowie einen diesen ringsum umgebenden Flanschbereich 20 auf. Im mittleren Bereich 18 besteht der Deckel 4 ähnlich wie der Behälterkörper 2 aus einer ersten, außen angeordneten Kunststoffschicht 12, einer zentral angeordneten Barrierefolie 14 und einer zweiten, außen angeordneten Kunststoffschicht 16. Beide Kunststoffschichten sind bevorzugt durch Spritzgießen auf die Barrierefolie 14 aufgebracht.
Im Flanschbereich 20 des Deckels ist die Barrierefolie 14 lediglich mit der zweiten, außen angeordneten Kunststoffschicht 16 versehen, während die erste, innen angeordnete Kunststoffschicht 12 fehlt, so dass die Barrierefolie 14 freiliegt.
Wie 1c zeigt, liegen nach Aufsetzen des Deckels 4 auf den Behälterkörper 2 die Barrierefolien 14 von Deckel 4 und Behälterkörper 2 in den jeweiligen Flanschbereichen 10, 20 unmittelbar aufeinander und können mittels der Kunststoff- oder Kleberschichten, mit denen die jeweilige Barriereschicht der Barrierefolien ggf. versehen ist, miteinander versiegelt werden.
Nach dem Versiegeln von Deckel und Behälterkörper ist das Innere des Kunststoffbehälters diffusionsdicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen, so dass insbesondere kein Sauerstoff- oder Wasserdampfaustausch mit der Umgebung stattfinden kann und eine besonders lange Haltbarkeit eines in dem Behälter befindlichen Lebensmittels erreicht werden kann.
1d zeigt in vergrößertem Maßstab die Verhältnisse in der Nähe der Flanschbereiche 10, 20. Die erste, innere Kunststoffschicht 12 des Behälterkörpers 2 weist in ihrem oberen, benachbart zu dem Deckelflansch 10 befindlichen Bereich erste Rastmittel 22 auf, die mit zweiten Rastmitteln 24, die an einem vorstehenden Bereich 26 der ersten, inneren Kunststoffschicht 12 des Deckels 4 ausgebildet sind, formschlüssig zusammenwirken und ein Einrasten und Halten des Deckels im aufgesetzten Zustand bewirken. Die Rastmittel können durch Vertiefungen und korrespondierende Vorsprünge gebildet sein, beispielsweise Rillen und entsprechende Vorsprünge. Das ermöglicht eine Rastfunktion bei Wiederaufsetzen des Deckels nach erfolgter Öffnung.
Im Flanschbereich 10, 20 liegen die Barrierefolien 14 unmittelbar aufeinander, d. h. mit ihren Kunststoff- bzw. Kleberschichten, soweit vorhanden, und sind unmittelbar aufeinander gesiegelt.
2 zeigt eine Variante, bei der jeweils die zweite, außen angeordnete Kunststoffschicht 16 von Deckel und Behälterkörper eine außenliegende Stirnfläche bzw. Schnitt- oder Stanzfläche 28 der Barrierefolie 14 übergreift. Diese Lösung stellt sicher, dass sich die Barrierefolie 14 nicht ohne weiteres von der außenliegenden Kunststoffschicht 16 des Deckels oder des Behälterkörpers ablösen kann, wenn der Deckel erstmalig geöffnet wird.
3 erläutert eine Variante, bei der nicht nur eine äußere Stirnfläche 28 der Barrierefolie 14, sondern zusätzlich ein dieser benachbarter Randbereich der Innenfläche der Barrierefolie 14 von der zweiten, außen angeordneten Kunststoffschicht 16 übergriffen wird, so dass eine nochmals verbesserte Sicherheit gegen Ablösen der Barrierefolie 14 von der äußeren Kunststoffschicht 16 im Bereich des Deckelflansches des Behälters gegeben ist.
Die Ausführungsform nach 4 entspricht der nach 3 mit dem Unterschied, dass der mittlere Bereich 18 des Deckels 4 nach innen in Richtung auf die Bodenwand 6 des Behälterkörpers 2 ausgeformt ist und der Form des vorstehenden Bereichs 26, der die zweiten Rastmittel 24 trägt, folgt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines derartigen Kunststoffbehälters zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass ein Folienkörper aus einer Barrierefolie gebildet wird, dessen Form zumindest einem Teil der Behälterwand des herzustellenden Kunststoffbehälters entspricht. Hierfür kann zweckmäßigerweise ein ebener Folienzuschnitt verwendet werden, der einen der Bodenwand 6 des Behälterkörpers 2 entsprechenden Bereich sowie davon abgehende laschenförmige Bereiche aufweisen kann, die der Seitenwand und dem Deckelflansch entsprechen und durch Umbiegen und Verbinden mit dem den Boden bildenden Bereich zu einem räumlichen Folienkörper umgebildet werden. Zweckmäßigerweise werden hierbei Überlappungsbereiche gebildet, an denen die aneinandergrenzenden Folienbereiche dicht miteinander versiegelt werden.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Folienzuschnitt in ebener oder leicht verformter Form in eine Spritzgießform eingebracht wird und in dieser durch Schließen der Form zu einem Folienkörper umgebildet wird, dessen Laschenbereiche entweder unmittelbar aneinander anschließen oder einander bereichsweise überlappen. Eine Versiegelung der Überlappungsbereiche kann in der Spritzgießform durch den unter hohem Druck eingespritzten Kunststoff erfolgen, oder die Überlappungsbereiche können bereits vor dem Einspritzen des Kunststoffs miteinander versiegelt werden.
Auf den so gebildeten diffusionsdichten Folienkörper oder den entsprechend verformten Zuschnitt wird in einer Spritzgießform eine erste Kunststoffschicht auf eine erste Seite des Folienkörpers, die einer Innen- oder Außenseite des Behälters entsprechen kann, aufgebracht. Danach wird in derselben oder einer zweiten Spritzgießform eine zweite Kunststoffschicht auf eine gegenüberliegende zweite Seite des Folienkörpers (Außen- oder Innenseite des Behälters) aufgebracht, wobei zweckmäßigerweise der Deckelflanschabschnitt nicht mit der innen angeordneten Kunststoffschicht bedeckt wird, wie vorstehend erläutert ist.
Der Deckel 4 kann in entsprechender Weise hergestellt werden, indem eine Barrierefolie erst auf der einen und anschließend auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Kunststoffschicht überzogen wird. Da der Deckel allerdings völlig eben sein kann, besteht auch die Möglichkeit, einen Barrierefolienabschnitt beiderseits mit vorgefertigten Kunststoffschichten zu verbinden oder eine Barrierefolie in anderer Weise beiderseits mit Kunststoff zu beschichten.
Bezugszeichenliste

2: Kunststoffbehälter
4: Deckel
6: Bodenwand
8: Seitenwand
10: Deckelflansch
12: erste Kunststoffschicht
14: Barrierefolie
16: zweite Kunststoffschicht
18: mittlerer Bereich
20: Flanschbereich
22: erste Rastmittel
24: zweite Rastmittel
26: vorstehender Bereich
28: Stirnfläche (von 14)
30: Innenfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 10156871 [0002]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffbehälters (2), der eine mit einer Barrierefolie (14) versehene Behälterwand (6, 8) aufweist, mit den Schritten: • Bilden eines Folienkörpers aus einer Barrierefolie (14), dessen Form zumindest einem Teil der Behälterwand (6, 8) des herzustellenden Kunststoffbehälters (2) entspricht, • Anordnen des Folienkörpers in einer Spritzgießform, • Aufbringen einer ersten Kunststoffschicht (12) auf eine erste Seite des Folienkörpers, die einer Innen- oder Außenseite des Kunststoffbehälters (2) entspricht, und • Aufbringen einer zweiten Kunststoffschicht (16) auf eine zweite Seite des Folienkörpers, die einer Außen- oder Innenseite des Kunststoffbehälters (2) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper einander in Randbereichen überlappende Teilbereiche aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (2) mit einem Deckel (4) versehen wird, der eine beidseitig mit Kunststoff beschichtete, insbesondere umspritzte Barrierefolie (14) aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper mit einem Deckelflanschabschnitt zur Bildung eines Deckelflanschs (10) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Deckelflanschabschnitt nur außenseitig eine Kunststoffschicht (16) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) in einem dem Deckelflansch (10) des Kunststoffbehälters (2) entsprechenden Flanschbereich (20) nur außenseitig mit Kunststoff beschichtet, insbesondere umspritzt wird bzw. ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich von Deckelflansch (10) und Flanschbereich (20) die Barrierefolie (14) des Deckels (4) an die Barrierefolie (14) des Kunststoffbehälters (2) gesiegelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelflanschabschnitt der Barrierefolie (14) in einem äußeren Randbereich allseitig mit Kunststoff umspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem äußeren Randbereich des Deckels (4) die Barrierefolie (14) allseitig mit Kunststoff beschichtet oder umspritzt wird bzw. ist.
Kunststoffbehälter (2) mit einer eine Barrierefolie (14) aufweisenden Behälterwand (6, 8), dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (14) in der Behälterwand (6, 8) angeordnet ist und innenseitig mit einer ersten Kunststoffschicht (12) und außenseitig mit einer zweiten Kunststoffschicht (16) umspritzt ist.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter einen Deckelflansch (10) aufweist, bei dem die Barrierefolie (14) innenseitig zumindest bereichsweise freiliegt.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter mit einem Deckel (4) verbunden ist, der eine beidseitig mit Kunststoff beschichtete, insbesondere umspritzte Barrierefolie (14) aufweist.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) in einem dem Deckelflansch (10) des Kunststoffbehälters entsprechenden Flanschbereich (20) nur außenseitig mit Kunststoff umspritzt ist.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Deckelflansch (10) und Flanschbereich (20) die Barrierefolie (14) des Deckels (4) an die Barrierefolie (14) des Kunststoffbehälters gesiegelt ist.
Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (14) mindestens eine Barriereschicht mit einer Dicke zwischen 1 und 15 μ, insbesondere zwischen 5 und 10 μ enthält.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Barriereschicht aus Aluminium besteht.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie auf mindestens einer Seite eine Kunststoff- oder Kleberschicht mit einer Dicke zwischen 1 und 15 μ, insbesondere zwischen 5 und 10 μ aufweist.
Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kunststoffschicht (12, 16) eine Dicke zwischen 0,1 und 2 mm aufweist.