DE1207868B

DE1207868B - Behaelter aus durch Waerme und Druck hermetisch versiegelten, aus thermoplastischem Material bestehenden Teilen

Info

Publication number: DE1207868B
Application number: DEU7390A
Authority: DE
Inventors: Johannes Brouwer; Arie Hey; Alexander Benjamin Ottow
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1959-08-13
Filing date: 1960-08-12
Publication date: 1965-12-23

Description

Behälter aus durch Wärme und Druck hermetisch versiegelten, aus thermoplastischem Material bestehenden Teilen Die Erfindung betrifft einen Behälter aus durch Wärme und Druck hermetisch versiegelten, aus thermoplastischem Material bestehenden Teilen, der in einfacher Weise durch Auseinanderziehen der thermoplastischen Teile geöffnet werden kann, ohne daß eine Schere, ein Messer oder ein anderes Hilfsmittel eingesetzt werden muß.
Es ist bereits lange bekannt, thermoplastische Kunststoffe, unter anderem z. B. zu Verpackungszwecken, einwandfrei und fest zu verschließen.
Voraussetzung für einen derartigen guten Verschluß ist jedoch, daß die Schweißnähte völlig sauber sind und auch kleinste Verarbeitungsrückstände, wie Materialspäne, sorgfältig entfernt worden sind. Auf eine solche Weise mittels Schweißnähten verschlossene Behälter lassen sich jedoch nicht mehr leicht, etwa durch Anwendung von Zug, öffnen. Man muß sich vielmehr besonderer Hilfsmittel, wie Schere, Messer od. dgl., bedienen, um die fest miteinander verschweißten Kunststoffteile auseinanderzuschneiden.
Des weiteren ist es bekannt, thermoplastischen Kunststoffen Füllstoffe, wie Talkum, Kaolin, Kieselerde, Quarzmehl, Schiefermehl, Schwerspat bzw.
Titandioxyd, zuzusetzen. Diese haben einmal die Aufgabe, die Versteifung gegenüber Druckbeanspruchung, beispielsweise von Polyvinylchlorid oder dessen Mischpolymerisaten, beträchtlich zu erhöhen.
Zum anderen hat man Titandioxyd zusammen mit Klebstoffen eingesetzt, um denselben hohe dielektrische Eigenschaften zu verleihen. Klebstoff-Füllstoff-Kombinationen, die den erfindungsgemäßen Zweck verfolgen, sind bisher jedoch nicht bekanntgeworden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Behälter zu schaffen, der sich ohne eine spezielle Ausbildung der einzelnen Behälterteile dadurch leicht öffnen läßt, daß die einzelnen Behälterteile in einfacher Weise auseinandergezogen werden können, ohne daß eine Schere, ein Messer oder ein anderes Hilfsmittel angewendet werden muß, und daß andererseits der geöffnete Behälter nicht mehr durch einfaches Aneinanderdrücken der zuvor auseinandergezogenen Teile verschlossen werden kann.
Gemäß dem Vorschlag der Erfindung enthält bei einem Behälter aus durch Wärme und Druck hermetisch versiegelten, aus thermoplastischem Material bestehenden Teilen, die mittels einer zwischen ihnen angeordneten Schicht aus einer Mischung eines thermoplastischen Bindemittels und eines partikelartigen Füllstoffs versiegelt sind, diese Schicht als partikelartigen Füllstoff Kreide, Asbest, Silika, Kieselgur, Glimmer, Kaolin, Bentonit, Kohle und/oder mit einem Calciumsalz einer Fettsäure überzogenes ge- fälltes Calciumcarbonat in einer Menge von 0,4 bis 2,0 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil des thermoplastischen Bindemittels. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Schicht aus thermoplastischem Bindemittel und Füllstoff auf den einen oder die beiden thermoplastischen Behälterteile in Form einer Dispersion oder als Dünnfolie aufgebracht. Die verwendeten Füllstoffe sollen vorzugsweise eine Schichtstruktur besitzen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Behälters besteht darin, daß er nicht nur ein leichtes Öffnen ohne Anwendung irgendeines Hilfsmittels gestattet, sondern daß überdies ein solcher Behälter gegen ein ungewolltes Öffnen und nachfolgendes Wiederverschließen, nachdem der Inhalt oder Teile davon entfernt worden sind, gesichert ist.
Nicht nur die besondere Auswahl der Füllkörper, sondern insbesondere auch das erfindungsgemäß gewählte Verhältnis von Füllstoffmenge zu thermoplastischem Bindemittel ermöglicht den genannten besonderen Vorteil.
Beim Voneinanderziehen der Teile des versiegelten Behälters teilt eine solche Zwischenschicht sich leicht, weil sie wirksame Schwächungspunkte im thermoplastischen Bindemittel aufweist. Diese Schwächungspunkte können die Folge einer geringen Adhäsion zwischen dem Füllstoff und dem Bindemittel sein, d. h., daß die Haftung zwischen Füllstoff und dem thermoplastischen Bindemittel weniger kräftig ist als die Kohäsion des Bindemittels, oder die Schwächungspunkte können auf die geringe Stärke der Füllstoffpartikeln selber zurückzuführen sein, so daß diese Partikeln beim Voneinanderziehen der Behälterteile zerbrechen. Dies geschieht, wenn die Kohäsion der Füllstoffpartikeln kleiner ist als die des thermoplastischen Bindemittels und auch kleiner als die Adhäsion zwischen den Füllstoffpartikeln und dem thermoplastischen Bindemittel. Die Schwächungspunkte können aber auch die Folge einer Kombination der eben erwähnten Faktoren sein.
Die Zwischenschicht kann gemäß der Erfindung in Form einer dünnen Folie angebracht sein, oder sie kann in Form einer Dispersion vorliegen, welche auf einen oder die beiden zu versiegelnden thermoplastischen Behälterteile mit Hilfe gerillter Walzen aufgetragen ist. Eine geeignete Dispersion kann durch Dispergieren des Füllstoffes in dem flüssigen Bindemittel oder in einer Lösung oder wäßrigen Dispersion des Bindemittels erhalten sein.
Diese beiden Auftragemethoden sind in der Praxis leicht durchzuführen.
Für die Anwendung beim vorliegenden Behälter geeignete Bindemittel sind z. B. Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyäthylen und insbesondere Bindemittel, welche Polyacrylsäureester enthalten. Wenn das Bindemittel aus Polyacrylsäureestern besteht, wird ein sehr leichtes Voneinanderziehen der Behälterteile erreicht. Es versteht sich, daß das Bindemittel mit dem thermoplastischen Material oder den thermoplastischen Materialien der zu versiegelnden Teile des Behälters vereinigbar sein soll.
Der Füllstoff hat gemäß der Erfindung vorzugsweise Schichtstruktur, welche die Aufteilung erleichtert.
Er ist vorzugsweise in feinverteilter Form benutzt, zweckmäßig in Partikeln einer 20 Mikron nicht übersteigenden Größenordnung.
Geeignete Füllstoffe sind Kreide, Asbest, Silika und Kieselgur und insbesondere die nachstehenden Füllstoffe, welche eine Schichtstruktur haben: Glimmer, Kaolin, Bentonit und Kohle, z. B. Graphit.
Vorzugsweise besteht der Füllstoff aus feinverteiltem Glimmer. Dieser Füllstoff ergibt den Vorteil, daß die Zwischen schicht sich beim Voneinanderziehen der Behälterteile in sehr geschmeidiger Weise innerlich spaltet.
Befriedigende Ergebnisse wurden auch erreicht durch die Verwendung von präzipitiertem Calciumcarbonat, überzogen mit einem Calciumsalz einer Fettsäure als Füllstoff. Die Wahl des Füllstoffes und der Teilchengröße hängt von den Anforderungen, denen die Versiegelung entsprechen soll, ab. Eine Mischung von 2,0 Gewichtsteilen aus einer wäßrigen Dispersion von vermischten Polymeren von Acrylsäureestern mit anderen ViRylverbindungen mit 40 bis 500/o Trockenstoff als thermoplastisches Bindemittel mit 1 Gewichtsteil aus einem verpulverten Glimmer, dessen Teilchen eine Höchstabmessung von 20 Mikron haben, als Füllstoff hat sich als besonders geeignet erwiesen. Gute Ergebnisse wurden auch bei Verwendung von z. B. 0,2 bis 0,5 Gewichtsteilen des Füllstoffes für jeden Gewichtsteil des Bindemittels erreicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines tellerförmigen, mit einem Flansch versehenen Behälters, der ein Nahrungsmittel enthält, wobei der Flansch des Behälters mit einer Klebstoffmischung versehen ist; F F i g. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1; Fig.3 ist eine Perspektivansicht des Behälters gemäß Fig. 1, verschlossen mit einem hermetisch versiegelten Deckel; F i g. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 zeigt in Perspektive den Behälter gemäß F i g. 3 zum Teil durch Abschälen des Deckels geöffnet und Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab und in Perspektive einen Teil des in F i g. 5 gezeigten Behälters zum Teil im Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5.
Der in F i g. 1 gezeigte Behälter 10 ist aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid hergestellt und enthält ein Nahrungsmittel 11, wie z. B. Margarine. Der Behälterteil 10 besteht aus einem eigentlichen Aufnahmeteil 12, versehen mit einem sich von seinem oberen Rand auswärts erstreckenden Flansch 13.
Auf einer zentralen Zone des Flansches 13 ist eine schmale, streifenförmige Schicht 14 einer aus einem innigen Gemisch von einem thermoplastischen Bindemittel und einem partikelartigen Füllstoff bestehenden Klebstoffmischung angebracht. Besonders geeignete Bestandteile der Klebstoffmischung sind das unter dem Namen Acronal 500-D bekannte thermoplastische Klebemittel und der als Micro Mica W-20 Mikron bekannte Füllstoff; die bevorzugte Zusammenstellung ist 20 Gewichtsteile des Bindemittels und 10 Gewichtsteile des Füllstoffes. Die Klebstoffmischung wird vorzugsweise in einer Schicht von (trocken) 4 bis 5 g/m2 angebracht.
Nach Anbringen der Klebemittelschicht wird ein deckelförmiger zweiter Behälterteil 15 aus thermoplastischem Material über die Klebemittelschicht 14 auf dem Flanschl3 des anderen Behälterteiles 10 gelegt (vgl. F i g. 3 und 4) und werden Wärme und Druck angewendet, z. B. mittels geheizter Siegelbacken, zwecks Erzeugung einer hermetischen Versiegelung. Während des Versiegelungsverfahrens haftet das thermoplastische Material der Zwischenschicht 14 aus Klebemittel an jedem der thermoplastischen Teile sowie an dem partikelartigen Füllstoff der Klebemittelschicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Deckel 15 aus demselben thermoplastischen Material wie der mit einem Flansch versehene Aufnahmeteill2 hergestellt. Der erzeugte versiegelte Behälter ist genügend stark zur Beibehaltung seiner Form bei normaler Handhabung.
Obwohl das Versiegelungsverfahren zu einem hermetisch versiegelten Behälter führt, können die Behälterteile 10 und 15 leicht und glatt ohne Beschädigung von Hand durch Abschälung des Deckels getrennt werden, wie in den F i g. 5 und 6 gezeigt wird.
Wenn der Deckel abgeschält wird, teilt sich die Zwischenschicht 14 in ihrer Dicke, wobei ein Teil 16 der Klebstoffmischung auf der Deckelfolie 15 und ein Teil 17 auf dem Flansch 13 zurückbleibt. Diese leichte Trennung wird erreicht, weil die Festigkeit der Zwischenschicht 14 erheblich niedriger als die des thermoplastischen Materials selber ist, d. h. niedriger als die Festigkeit einer ähnlichen Schicht ohne Füllstoff und darüber hinaus niedriger als die Festigkeit der Behälterteile 10 und 15 ist. Auch die Festigkeit der Haftung des thermoplastischen Materials der Zwischenschicht 14 an den thermoplastischen Behälterteilen 10 und 15 ist größer als die Festigkeit der Zwischenschicht 14. Eine Prüfung der gespaltenen Heft schicht zeigt, daß Teilchen des Füllstoffes entzweigebrochen worden sind, wobei ein Stück im Teil 16 der gespaltenen Klebemittelschicht und die Restpartie des Stückes im Teil 17 gefunden wird.
Wenn erwünscht, kann eine Sonderschicht des thermoplastischen Materials der Heftschicht auf die Klebemittelschicht 14 aufgebracht werden, bevor der Deckel 15 aufgebracht und das Siegelungsverfahren durchgeführt wird.
Andere gute Resultate ergebende spezifische Zusammenstellungen des Klebemittels sind z. B. diejenigen, welche 8, 6 oder 3 statt 10 Gewichtsteile des Füllstoffes enthalten, und auch diejenigen, welche aus 15 Gewichtsteilen des thermoplastischen Bindemittels und aus 6 bzw. 9 Gewichtsteilen des Füllstoffes gebildet werden.
Gute Resultate können auch erreicht werden durch Verwendung des als Acronal 300-D bekannten Bindemittels (eine 40- bis 500/,ige wäßrige Dispersion eines ähnlichen Materials als das oben beschriebene Acronal 500-D, aber mit einem höheren Polymerisationsgrad) als thermoplastisches Material der Heftschicht, wobei vorzugsweise gleiche Gewichtsteile dieses Bindemittels und des Füllstoffes verwendet werden; aber auch 0,3 und 0,6 Gewichtsteile des Füllstoffes je Gewichtsteil des Bindemittels geben befriedigende Resultate.
Auch wurden befriedigende Resultate erreicht bei Verwendung von z. B. 15 und 25 Gewichtsteilen dieses Bindemittels mit 6 bzw. 9 Gewichtsteilen des Füllstoffes.
Befriedigende Resultate wurden auch erreicht bei Verwendung von Acronal 300-D, Acronal 500-D und Polyvinylacetat als Bindemittel mit einem Füllstoff, bestehend aus präzipitiertem Calciumcarbonat, überzogen mit einem Calciumsalz einer Fettsäure, wobei z. B. 0,2 bis 0,5 Gewichtsteile des Füllstoffes je Gewichtsteil des Bindemittels verwendet wurden.
In der obenerwähnten Weise werden Behälter aus thermoplastischem Material erhalten, welche, obwohl hermetisch versiegelt, trotzdem vom Verbraucher leicht von Hand ohne Hilfe von Scheren und anderen Werkzeugen geöffnet werden können. Überdies kann die Versiegelung nachträglich nicht wieder durch einfaches von Hand Aneinanderdrücken der Teile zustandegebracht werden, so daß eine gegen ungewolltes Öffnen und Entwenden von Teilen des Inhalts gesicherte (sogenannte »pilfer-proof«-) Packung erhalten wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Behälter aus durch Wärme und Druck hermetisch versiegelten, aus thermoplastischem Material bestehenden Teilen, die mittels einer zwischen ihnen angeordneten Schicht aus einer Mischung eines thermoplastischen Bindemittels und eines partikelartigen Füllstoffes versiegelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als partikelartigen Füllstoff Kreide, Asbest, Silika, Kieselgur, Glimmer, Kaolin, Bentonit, Kohle und/oder mit einem Calciumsalz einer Fettsäure überzogenes gefälltes Calciumcarbonat in einer Menge von etwa 0,4 bis 2,0 Gewichtsteilen je Gewichtsteil des thermoplastischen Bindemittels enthält.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus thermoplastischem Bindemittel und Füllstoff auf den einen oder auf die beiden thermoplastischen Behälterteile in Form einer Dispersion oder als dünne Folie aufgebracht ist.
3. Behälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff eine Schichtstruktur besitzt.
4. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Bindemittel aus einem Polyacrylsäureester besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Franz K a i n e r, ))Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Mischpolymerisate«, 1951, S. 279, 280; C. L ü t t g e n, »Die Technologie der Klebstoffe«, 1953, S. 378 bis 384.