DE19602829A1 - Verpackungsbehälter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter mit einem Außenteil und einem Innenteil, der insbesondere für Nahrungsmittelfette geeignet ist.

Bekannte Verpackungsbehälter dieser Art sind seit langem auf dem Markt.

Eine Art dieser Behälter hat ein Außenteil aus Pappe. Die Vor­ form dieses Teils erhält man aus Pappe-Werkstoff in Rollen- oder Blatt- bzw. Plattenform. Der Pappe-Werkstoff-Lieferant liefert den Werkstoff mit der erforderlichen Oberflächenbe­ handlung und Oberflächenbeschichtung. Weitere Bearbeitungen wie umgestalten, bedrucken, zusätzliches Beschichten, Stanzen usw. erfolgen beim Verpackungshersteller.

Das Innenteil weist einen wärmeverformbaren bzw. thermoplasti­ schen Werkstoff auf. Dieser Werkstoff steht in Rollenform zur Verfügung und man formt den noch als einstückige Bahn vorlie­ genden Werkstoff mittels Wärme, Preßformen und/oder einer Druckdifferenz in eine Form hinein, in der die Außenteile auf­ gerichtet sind.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Außen- und Innenteilen besteht darin, die Pappe-Vorform mit einer heißsiegelfähigen Oberflächenbeschichtung zu versehen, die aus Stoffen ausgewählt ist, die mit dem Kunststoffmaterial des Innenteils oder wenigstens einer Oberflächenschicht dieses Teils kompatibel ist.

Nach einem anderen Verfahren zur Befestigung der Außen- und Innenteile, fixiert man die Innenschale und die Außenschale mittels der oberen Kante der aufgerichteten Außenschale und verwendet das Winkelprofil der Seitenwände der Außenschale zur Befestigung.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Befestigung zwi­ schen den Außen- und Innenteilen der Verpackung besteht darin, daß im Außenteil Ausschnitte bzw. Ausstanzungen oder Löcher angeordnet sind, wobei entsprechende Teile des thermoplasti­ schen Innenteils durch diese Ausschnitte oder Löcher ragen und derart thermoplastisch mittels Wärme verformt sind, daß Köpfe von gebildeten warzenartigen Vorsprüngen an der äußeren Seite der Wände des Außenteils anliegen.

Verpackungsbehälter der allgemeinen, oben beschriebenen Art fertigt man auch nach dem sogenannten IML-Verfahren ("IN MOULD LABELLING"). In diesem Fall stellt man die Haftung zwischen den Außen- und Innenteilen durch aufschmelzen des Werkstoffs während der thermoplastischen Verformung in eine Form eines Innenteils hinein her. Dabei positioniert man ein Außenteil aus dünnerem Werkstoff in der Form, wobei dieser Werkstoff thermoplastisch und bezüglich heißsiegeln kompatibel ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die be­ kannten Verpackungsbehälter weiter zu verbessern, wobei ihre Charakteristiken aus der Sicht der Herstellung und des Endver­ brauchers unverändert bleiben. Die Verbesserung betrifft ins­ besondere das Vorsehen einer vorher nicht erreichbaren Flach­ heit.

Die Erfindung löst weiterhin Probleme im Stand der Technik, die sich aus der Schrumpfung des Innenteils und der daraus re­ sultierenden Deformation des Außenteils ergeben. Dies bedeutet erstens, daß bekannte Werkstoffkombinationen aufgrund der er­ findungsgemäßen Abmessungen im wesentlichen eine bessere Flachheit und Formstabilität bieten und zweitens, daß die Ver­ wendung thermoplastischer Werkstoffe als Einlagematerial mit hoher Schrumpftendenz problemlos möglich ist. Der Ausdruck "hohe Schrumpfung" bedeutet in diesem Zusammenhang eine Schrumpfung von mehr als etwa 0,7%, die 2,0% oder mehr betra­ gen kann.

Im Mittelpunkt der Erfindung steht insbesondere die Verwendung eines Verpackungsmaterials mit hoher Umweltverträglichkeit, wobei Vorkehrungen für das Aufrechterhalten einer hohen Quali­ tät des Verpackungsbehälters getroffen sind. Die Erfindung stellt weiterhin ein Herstellungsverfahren zur Verfügung, das die kontinuierliche Verwendung von Fertigungsstraßen mit hoher Leistungsfähigkeit erlaubt.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung die Verwendung eines breiten Spektrums von Polyolefinen als Werkstoff für das In­ nenteil des Verpackungsbehälters zu ermöglichen. In diesem Zu­ sammenhang sind auch Polyolefine mit Füllmaterialien mit ein­ geschlossen.

Die Erfindung zielt auch auf die Eliminierung von Problemen bei der Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für das thermoplastische Innenteil ab.

Die Erfindung löst auch das Problem der Trennung von Innen- und Außenteil nach der Verwendung des Behälters.

Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme und Aufgaben stellt die Erfindung einen Verpackungsbehälter mit einem Außenteil und einem Innenteil zur Verfügung, wobei letzterer aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht und wobei das Außenteil einen Boden und miteinander verbundene Seiten, die einstückig mit dem Boden ausgebildet sind, aufweist und wobei das Innen­ teil als thermoplastische Einlage gebildet ist.

Der Verpackungsbehälter ist dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil lediglich in Teilbereichen haftend mit dem Außenteil verbunden ist und daß die Teilbereiche eine derartige Form ha­ ben und derartig angeordnet sind, daß der thermoplastische Werkstoff das Außenteil nicht merklich verformt.

In einer bevorzugten Ausführungsform, sind die Teilbereiche an den Seitenwänden mit vorbestimmtem Abstand von den durch die Seitenwände gebildeten Ecken angeordnet.

In einer bevorzugten Anordnung sind die Teilbereiche im we­ sentlichen in der Mitte zwischen zwei benachbarten Ecken ange­ ordnet.

Die Auswahl der thermoplastischen Werkstoffe beinhaltet bei­ spielsweise derartige Polyolefine, bei denen ein Einsatz vor­ zugsweise ohne Bedenken bezüglich des Schrumpfens möglich ist, d. h. es ist beispielsweise möglich, Polypropylen oder ein Po­ lypropylen mit einem Füllstoff zu verwenden, mit einer Schrumpfung von etwa wenigstens 0,7% bis etwa 2,0% oder mehr.

Die Oberfläche der haftenden Teilbereiche ist für den jeweilig verwendeten Kleber empirisch derart bestimmt, daß jeweils die Haftverbindung und die Abziehfestigkeit vorbestimmten Bedin­ gungen für die momentane Behältergröße genügt. Beispielsweise muß ein Behälter zur Aufnahme von 500 Gramm Produkt Teilbe­ reichsgrößen von etwa 1 bis 2 cm² haben.

Das Außenteil mit einem Boden und miteinander verbundenen Sei­ tenwänden, die einstückig mit dem Boden ausgebildet sind, ist in einer Ausführungsform aus Pappe-Werkstoff hergestellt, das eine derartige Dicke und Qualität aufweist, daß das Außenteil nach dem zusammenfügen seiner Seitenwände eigenstabil ist.

Die Erfindung stellt ebenso ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Außenteilvorformlings eines Verpackungsbehälters zur Ver­ fügung, der ein Außenteil und ein Innenteil aufweist, wobei letzteres aus thermoplastischem Werkstoff besteht, wobei der Werkstoff des Vorformlings in Rollenform oder Blattform zur Verfügung steht und das Bearbeiten des rollen- oder blattför­ migen Werkstoffs mittels Beschichtungs-, Druck- oder Stanz­ techniken erfolgt.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Umgestal­ tungsschritt ebenfalls die Anwendung eines Werkstoffes mit Hafteigenschaften zwischen dem Innenteil und dem Außenteil in den Teilbereichen an der Innenseite des zu formenden Außen­ teils beinhaltet, wobei der Werkstoff immer noch in Blatt- oder Rollenform vorliegt.

In einer Ausführungsform sind die Teilbereiche in gegenseitig gleichem Abstand von benachbarten Ecken des aufgerichteten Vorformlings angeordnet.

In einer möglichen Ausführungsform verwendet man den Werkstoff als Dispersionsleim in Druckmaschinen. Eine andere Variante ist die Verwendung einer dynamischen bzw. indexierten (indexed) Heißschmelzbeschichtung.

Die Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung mittels einer Vorform zur Verfügung. Das Ver­ fahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einzelne Vorformen zu Behältern aufrichtet, wobei benachbarte Seitenwände gegen­ seitig befestigt sind, daß die mit Haftmaterial ausgestatteten Teilbereiche aktiviert sind und daß man den Werkstoff, der das Innenteil bildet, in den Behälter hinein formt.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei

Fig. 1 ein Beispiel eines aufgerichteten, erfindungsgemäßen Verpackungsbehälters zeigt, und

Fig. 2 die Vorform des Außenteils des in Fig. 1 darge­ stellten Verpackungsbehälters zeigt.

Der in Fig. 1 dargestellte Behälter weist ein Außenteil 10 und ein Innenteil 11 auf. Das Außenteil 10 ist aus einer Vor­ form mit einer Bodenplatte 12 und langen Seitenwandplatten 15, 16 aufgerichtet, wobei die Seitenwandplatten 15, 16 einstückig mit der Bodenplatte 12 ausgebildet und durch Faltlinien 13, 14 abgetrennt sind. Kurze Seitenwandplatten 17, 18 sind ein­ stückig mit der Bodenwandplatte 12 ausgebildet und durch Falt­ linien 19, 20 abgetrennt.

Der Pappe-Werkstoff hat eine derartige Qualität und Stärke, daß nach dem Verbinden der Enden der Seitenwandplatten 15, 16 mit den Endklappen 17, 18 das von der aufgerichteten Vorform gebildete Außenteil eigenstabil ist. Die Verbindung ist mit­ tels heißschmelzen oder anderen Arten geeigneter Haftmateria­ lien hergestellt, beispielsweise mittels einer Polyethylen­ schicht oder Ähnlichem auf der entsprechenden Seite der Vor­ form. Die Verbindung zwischen Seitenwänden und Endwänden ist in Fig. 1 durch schraffierte Streifen 21, 22 gekennzeichnet.

Auf der in Fig. 1 dargestellten Vorform sind die Teilbereiche 23, 24, 25, 26, 27 mit einem Material beschichtet, das eine Haftkraft zwischen dem Außenteil 10 und dem Innenteil 11 be­ wirkt. Den Teilbereich 27 kann man in bestimmten Fällen weg­ lassen. Der Bereich 23 ist im wesentlichen in der Mitte zwi­ schen benachbarten Ecken des aufgerichteten Verbundwerkstoffes angeordnet. Die übrigen Teilbereiche 24, 25, 26 sind in äqui­ valenter Weise angeordnet. Der Teilbereich 27 ist, sofern vor­ gesehen, normalerweise auf der Bodenplatte 12 zentriert ausge­ richtet.

Wie oben erwähnt, ist die in Fig. 2 dargestellte Vorform in einer Fertigungsstraße hergestellt, wobei man das Rohmaterial in Rollen- oder Blattform der Fertigungsstraße zuführt. Das Herstellungsverfahren kann in mehrere Schritte unterteilt sein, beispielsweise in einen Schritt zur Umgestaltung in Rol­ lenform und nachfolgende Schritte mit anderen Umgestaltungsar­ ten, wie beispielsweise das Stanzen in Blattform. Beide Seiten des Vorform-Werkstoffes sind unterschiedlicher Behandlung, Be­ druckung, PE-Beschichtung auf einer oder beiden Seiten, etc. ausgesetzt. Erfindungsgemäß ist die Ausbildung von Teilberei­ chen 23, 24, 25, 26, 27, die Haftkräfte bewirken, in diesem Verfahren als zusätzlicher Schritt eingeführt, beispielsweise ein Schritt zur Aufbringung von Dispersionsleim in einem Druc­ ker. Dasselbe gilt für die Streifen 21, 22.

Die Verbindung zwischen den kurzen und langen Seiten der Vor­ form stellt man in der Fertigungsstraße durch Wärmeaktivie­ rung, beispielsweise mit heißer Luft, der Bereiche 21, 22 ei­ ner Vorform her, wobei die Vorform über ihre gesamte Oberflä­ che mit Polyethylen beschichtet ist. Alternativ kann man die Verbindung mittels Heißschmelzpistolen herstellen, die in der Form angeordnet sind, in welcher der das Innenteil formende Werkstoff eingebracht ist.

In dieser Ausführungsform ist das Innenteil 11 aus Polypropy­ len mit einer Anfangsdicke von etwa 200-800 Mikrometer herge­ stellt. Für das Innenteil sind ebenso andere Werkstoffe eines entsprechenden Typs geeignet, die in der vorliegenden Ausfüh­ rungsform aus einer Monoschicht bestehen.

Vom Standpunkt der Wiederverwertbarkeit aus, sind homogene Mo­ noschicht- oder Mehrfachschicht-Werkstoffe für das gesamte In­ nenteil ideal. Die Schrumpftendenzen dieser Werkstoffe sind jedoch derart, daß bekannt Verfahren zur Herstellung einer Klebe- bzw. Haftverbindung zwischen dem Außenteil mit dem In­ nenteil nicht verwendbar sind. Nach der thermoplastischen Ver­ formung von Polypropylen beispielsweise beträgt die Schrump­ fung etwa 1,7 bis 2,0%. Dies steht in starkem Kontrast zu Schrumpfungen bei bekannten Werkstoffe von maximal etwa 0,7%. Dies sind Kombinationen von Werkstoffen unterschiedlichen Typs in Mehrfachschichten für die thermoplastische Verformung von Einlagen.

Um derartigen Schrumpfungen Rechnung zu tragen, ist der in Fig. 1 dargestellte Verpackungsbehälter mit den Teilbereichen 23 bis 27 ausgestattet, die eine Haftkraft zwischen dem Außen- und Innenteil bewirken. Während des Formschrittes befestigt man das Innenteil an diesen Teilbereichen des Außenteils. Ent­ sprechend dem verwendeten Haftmaterial wendet man ein geeigne­ tes Verfahren zur Aktivierung des Haftmaterials an. Bei Ver­ wendung eines drucksensitiven Klebers, beaufschlagt man die Bereiche mit Druck, bei Verwendung von wärmeaktivierbarem Ma­ terial, nutzt man beispielsweise die im gerade geformten In­ nenteil gespeicherte Wärme oder man wendet alternativ Heiß­ luftpistolen an.

In dem in Fig. 1 dargestellten und von der Formmaschine aus­ gestoßenen Verbundbehälter ist das Innenteil 11 an vier Stel­ len mit dem Außenteil verbunden und das Außenteil alleine ist aufgrund der durch Verbindungsstreifen 21, 22 geschaffenen Verbindung eine eigenstabile Schale. Schrumpfspannungen im In­ nenteil, das im Außenteil mittels Haftteilbereiche 24 sicher gehalten ist, wirken derart auf die Seitenwände des Innenteils 11, daß diese eine Verschiebungstendenz gegenüber den Wänden des Außenteils haben. Aufgrund der durch die Teilbereiche 23 bis 27 hergestellten Verbindung konzentriert sich die Schrump­ fung auf die Bereiche zwischen aufeinanderfolgenden Verbin­ dungsstellen 23 bis 27. Das bedeutet, daß sich die Eckbereiche des Innenteils gegenüber dem Außenteil etwas verschieben. In diesen Bereichen ist eine Einwärtsverschiebung ohne Beeinflus­ sung oder Deformierung des Außenteils voll möglich.

Daher bieten die Verbindungsstellen 23 bis 27 eine ausreichen­ den Zusammenhalt des Verpackungsbehälters während der gesamten Verwendungszeit, einschließlich Befüllung, Transport, Handha­ bung in Verkaufsstellen und Verwendung durch den Endverbrau­ cher. Den Umweltvorschriften ist ebenfalls genügt, da man das Innenteil des Behälters vom Außenteil mit einfachen Mitteln in eine Monoschicht oder Mehrfachschicht eines einzigen Werkstof­ fes trennen kann, wobei man mögliche Rückstände eines Leimma­ terials der Teilbereiche 23 bis 27 vernachlässigen kann.

Es ist ebenfalls von gleicher Bedeutung, daß von Anfang an die Auswahl des Werkstoffes für das Innenteil optimal unter Be­ rücksichtigung von Umweltaspekten, Kosten und Herstellungsver­ fahren ohne die Notwendigkeit von speziellen Überlegungen be­ züglich Schrumpfeffekte erfolgt. Der Einfluß dieser Schrumpf­ effekte ist durch die spezielle Verbindung des Innenteils wirksam eliminiert.

Die Erfindung stellt einen Verbundbehälter zur Verfügung, mit einem Innenteil 11 und einem Außenteil 10, die man nach Ver­ wendung voneinander trennen kann, wobei das Innenteil 11 aus einem Monowerkstoff bzw. einem einzigen Werkstoff mit einer Mono- oder Mehrfachschicht besteht.

Zur Aufrechterhaltung der gewünschten äußeren Form des Behäl­ ters bei Verwendung eines thermoplastischen Werkstoffes mit hoher Schrumpfung oder zur Verbesserung der Flachheit bekann­ ter Behälter, verbindet man den Innenteil 11 des Behälters le­ diglich mit Teilbereichen 23, 24, 25, 26, 27 des Außenteils 10 zur haftenden Verbindung dieser. Die Teilbereiche 23, 24, 25, 26, 27 sind derart ausgebildet und angeordnet, daß die Schrumpfung des thermoplastischen Werkstoffes das Außenteil 10 nicht merklich verformt.

Claims (10)

1. Verpackungsbehälter mit einem Außenteil (10) und einem In­ nenteil (11) aus einem thermoplastischen Werkstoff, wobei das Außenteil einen Boden (12) und miteinander verbundene Seitenwände (15-18) aufweist, die einstückig mit dem Boden (12) ausgebildet sind und wobei das Innenteil als thermo­ plastisch verformte Einlage ausgebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Innenteil haftend lediglich in Teil­ bereichen (23-27) des Außenteils (10) mit diesem verbunden ist und daß die Teilbereiche derart ausgebildet und ange­ ordnet sind, daß die Schrumpfung des thermoplastischen Werkstoffes das Außenteil (10) nicht merklich deformiert.

2. Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Behälter Teilbereiche (23-26) an den Seiten­ wänden hat und daß die Teilbereiche in einem vorbestimmten Abstand von den Ecken der Seitenwände angeordnet sind.

3. Verpackungsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Teilbereiche (23-26) derart angeordnet sind, daß jeder dieser Bereiche im wesentlichen mittig zwischen zwei benachbarten Ecken angeordnet ist und daß der Boden (12) einen mittig angeordneten Teilbereich (27) hat.

4. Verpackungsbehälter nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermo­ plastische Material ein Polyolefin mit oder ohne Füllmate­ rial ist.

5. Verpackungsbehälter nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen­ teil (10) eigenstabil und aus Pappe-Werkstoff hergestellt ist.

6. Verpackungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Seitenwand einen haftenden Teilbereich in der Größe von etwa 1 bis 2 cm² hat, bei einem Behälterfas­ sungsvermögen von 500 Gramm Nahrungsmittelfett.

7. Verfahren zur Herstellung einer Vorform eines Außenteils eines Verpackungsbehälters, mit einem Außenteil und einem Innenteil aus einem wärmeverformten, thermoplastischen Werkstoff, wobei man den Werkstoff der Vorform in Rollen­ form oder Blattform zuführt und wobei man den rollen- oder blattförmigen Werkstoff mittels bekannter Beschichtungs- und Drucktechniken umgestaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgestaltung ebenfalls die Anwendung eines Haftma­ terials beinhaltet, das Haftkräfte zwischen dem Innenteil und dem Außenteil in Teilbereichen auf der Innenseite des zu formenden Außenteils erzeugt und daß die Teilbereiche derart angeordnet sind, daß die Schrumpfung des thermopla­ stischen Werkstoffs das Außenteil nicht merklich verformt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der der Teilbereiche im gleichen Abstand von seinen jewei­ lig benachbarten Ecken des aufgerichteten Behälters ange­ ordnet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Haftmaterial als Dispersionsleim in einer Druckmaschi­ ne oder als sogenannte dynamische bzw. indexierte (indexed) Heißschmelzbeschichtung anwendet.

10. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters mit­ tels einer Vorform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß man einzelne Vorformen zu Behältern mit gegensei­ tig verbundenen Seitenwänden aufrichtet, daß man die haf­ tenden Teilbereiche aktiviert und daß man den das Innen­ teil bildende Werkstoff in den Behälter hinein formt.