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Verfahren zur Herstellung eines hermetisch versiegelten und aus Teilen von thermoplastischem Material bestehenden Behälters
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Behältern durch Heissversiegelung von Teilen des Behälters.
Zweck der Erfindung ist. ein Verfahren zur Herstellung eines hermetisch verschlossenen Behälters zu schaffen, der leicht durch Voneinanderziehen der den Behälter bildenden Teile geöffnet werden kann, so dass die Benutzung einer Schere oder anderer Werkzeuge vermieden wird, welcher Behälter sodann nicht durch einfaches Aneinanderdrücken der Teile wiederverschlossen werden kann und somit gegen ungewolltes Öffnen und Entwenden von Teilen des Inhaltes gesichert (sogenannt "pilfer -proof") ist.
Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines hermetisch versiegelten und aus Tei- len von thermoplastischem Material bestehenden Behälters, welcher von Hand durch Voneinanderziehen der Behälterteile geöffnet werden kann, wobei zwischen den zu versiegelnden Teilen des Behälters eine ein thermoplastisches Bindemittel enthaltende Zwischenschicht aufgebracht wird und Wärme und Druck zur Bildung einer hermetischen Versiegelung angewendet werden, dadurch geschaffen, dass die Zwischenschicht aus einem Gemisch von thermoplastischem Bindemittel und einem partikelartigen Füllstoff gebildet wird, so dass sie sich beim Voneinanderziehen der versiegelten Behälterteile innerlich teilt.
Die Zwischenschicht wird sich leicht innerlich teilen, wenn ein solcher Füllstoff gewählt wird, der in wirksamer Weise Schwächungspunkte in dem thermoplastischen Material der Zwischenschicht hervorruft, welche Schwächungspunkte die Folge sein können der Schwäche der Haftung des Füllstoffes an dem thermoplastischen Bindemittel (die Haftung des Füllstoffes an dem thermoplastischen Bindemittel ist kleiner als die Festigkeit des thermoplastischen Bindemittels) ; die Schwächungspunkte können auch auf die geringe Festigkeit der Füllstoffteilchen selber zurückzuführen sein, wobei die Füllstoffteilchen beim Voneinanderziehen der Behälterteile zerbrechen (und dies geschieht, wenn die Festigkeit der Füllstoffteilchen kleiner
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Kombination der erwähnten Faktoren.
Die das thermoplastische Bindemittel und den Füllstoff enthaltende Zwischenschicht kann in Form einer dünnen Folie angebracht werden oder kann eine Dispersion sein, welche man auf einen der zu versiegelnden Teile mit Hilfe gerillter Walzen aufträgt. Die Dispersion kann durch Dispergieren des Füllstof - fes in dem flüssigen Bindemittel oder in einer Lösung oder wässerigen Dispersion des Bindemittels erhalten sein.
Für den Erfindungzweck geeignete Bindemittel sind z. B. Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyäthylen und insbesondere diejenigen, welche Polyacrylsäureester enthalten. Es versteht sicK, dass das Bindemittel mit dem thermoplastischen Material oder den thermoplastischen Materialien der zu versiegelnden Teile des Behälters vereinigbar sein soll.
Der Füllstoff hat vorzugsweise eine Schichtstruktur und wird vorzugsweise in feinverteilter Form benutzt, zweckmässig in Teilchen einer 20 Mikron nicht übersteigenden Grössenordnung.
Geeignete Füllstoffe sind Kreide, Asbest, Kieselsäure und Kieselgur und insbesondere die nachstehenden Füllmittel, welche eine Schichtstruktur haben :
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Glimmer, Kaolin, Bentonit und Kohle, z. B. Graphit.
Befriedigende Ergebnisse wurden auch erreicht durch die Verwendung von präzipitiertem Kalziumkarbonat, überzogen mit einem Kalziumsalz 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 Gew.-Teilen Acronal 500-D (eine wässerige Dispersion von vermischten Polymeren von Acrylsäureestern mit andern Vinylverbindungen mit 40-50% Trockenstoff) als thermoplastisches Bindemittel mit 1 Gew.-Teil Micro Mica W-20 Mikron (ein verpulverter Glimmer, dessen Teilchen eine Höchstabmessung von 2) Mikron haben) als Füllstoff, hat sich als besonders geeignet erwiesen. Gute Ergebisse wurden auch bei Verwendung von z.
B. Q, 2-0, 5 Gew.-Teilen des Füllstoffes für jeden Gew-Teil des Bindemittels erreicht.
Man kann verschiedene Heizverfahren anwenden, z. B. Hochfrequenzerhitzung, Impulserhitzung oder Erhitzung mittels erhitzter Backen.
Es ist erwünscht, insbesondere bei Impulserhitzung oder bei Anwendung erhitzter Backen, dass der Schmelzpunkt des Bindemittels niedriger als derjenige der Teile des Behälters liegt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines tellerförmigen, mit einer Flansche versehenen Behälters, der ein Nahrungsmittel enthält, wobei die Flansche des Behälters rnit einer Klebstoffmischung versehen ist.
Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie Il-II der Fig. l. Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des Behälters gemäss Fig. 1, verschlossen mit einem hermetisch versiegelten Deckel. Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang
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durch Abschälen des Deckels geöffnet, und Fig. 6 zeigt in grösserem Massstab und perspektivisch einen
Teil des in Fig. 5 gezeigten Behälters, zum Teil im Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5.
Der in Fig. 1 gezeigte Behälterteil 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 einer sich von seinem oberen Rand auswärts erstreckenden Flansche 13.
Auf einer zentralen Zone der Flansche 13 ist eine schmale streifenförmige Schicht 14 einer aus einem in- nigen 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 : dise bevorzugte Zusammenstellung ist : 20 Gew. -Teile des Bindemittels und 10 Gew.-Tei- le des Füllstoffes. Die Klebstoffmischung wird vorzugsweise in einer Schicht von (trocken) 4-5 g/m2 angebracht.
Nach Anbringen der Klebemittelschicht wird ein deckelförmiger zweiter Behälterteil 15 aus thermoplastischem Material über die Klebemittelschicht 14 auf der Flansche 13 des andern Behälterteiles 10 gelegt (vgl. Fig. 3 und 4) und werden Wärme und Druck angewendet, z. B. mittels geheizter Siegelbacken, zwecks Erzeugung einer hermetischen Versiegelung. Während des Versiègelungsverfahrens 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 Dekkel 15 aus demselben thermoplastischen Material wie der mit einer Flansche versehene Aufnahmeteil 12 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 getrennt werden durch Abschälung des Deckels, wie in den Fig. 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 der Flansche 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 überdies niedriger als die Festigkeit der Be- halterteile 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 gespaItenenHeftschicht zeigt, dass Teilchen des Füllstoffes entzweigebrochen worden sind, wobei ein Stück im Teil 16 der gespaltenenKlebemittelschicht und die Restpartie des Stükkes im Teil 17 gefunden wird.
Wenn erwünscht, kann eine Sonderschicht des thermoplastischen Materials der Heftschicht aufdie 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. dieje-
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nigen, welche 8,6 oder 3 statt 10 Gew.-Teile des Füllstoffes enthalten, und auch diejenigen, welche aus 15 Gew.-Teilen des thermoplastischen Bindemittels und aus 6 bzw. 9 Gew.-Teilen des Füllstoffes gebildet werden.
Gute Resultate können auch erreicht werden durch Verwendung des als Acronal300-D bekannten Bindemittels (eine 40-501oigne wässerige Dispersion eines ähnlichen Materials als das obenbeschriebene Acronal 500-D, aber mit einem höheren Polymerisationsgrad) als thermoplastisches Material der Heftschicht, wobei vorzugsweise gleiche Gew.-Teile dieses Bindemittels und des Füllstoffes verwendet werden, aber auch 0, 3 und 0, 6 Gew.-Teile des Füllstoffes je Gew.-Teil des Bindemittels geben zufriedenstellende Resultate. Auch wurden befriedigende Resultate erreicht bei Verwendung von z. B. 15 und 25 Gew.-Teilen dieses Bindemittels mit 6 bzw. 9 Gew.-Teilen 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 Kalziumkarbonat, überzogen mit einem Kalziumsalz einer Fettsäure, wobei z. B. 0, 2-0, 5 Gew.-Teile des Füllstoffes je
Gew.-Teil des Bindemittels verwendet wurden.
In der obenerwähnten Weise werden Behälter aus thermoplastischem Material erhalten, welche, ob- wohl hermetisch versiegelt, trotzdem vom Verbraucher leicht von Hand geöffnet werden können, ohne Hilfe von Scheren und andern Werkzeugen. Ausserdem kann die Versiegelung nachträglich nicht wieder durch einfaches Aneinanderdrücken der Teile von Hand zustandegebracht werden, so dass eine gegen ungewolltes Öffnen und Entwenden von Teilen des Inhaltes gesicherte (sogenannte "pilfer-proof") Packung erreicht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines hermetisch versiegelten und aus Teilen von thermoplastischem Material bestehenden Behälters, welcher von Hand durch Voneinanderziehen der Behälterteile geöffnet werden kann, wobei zwischen den zu versiegelnden Teilen des Behälters eine ein thermoplastisches Bindemittel enthaltende Zwischenschicht aufgebracht wird und Wärme und Druck zur Bildung einer hermetisehen Versiegelung angewendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus einem Gemisch von thermoplastischem Bindemittel und einem partikelartigen Füllstoff gebildet wird, so dass sie sich beim Voneinanderziehen der versiegelten Behälterteile innerlich teilt.