AT522332A4 - Kapselplatine - Google Patents

Abstract

Kapselplatine (1) mit einer Innenlage (3) und eine Trägerlage (4). Die Kapselplatine (1) weist einen Siegelbereich (6) auf, mit welchem die Kapselplatine (1) auf den Siegelrand (7) eines Kapselkörpers (8) einer Getränkekapsel (2) aufsiegelbar beziehungsweise aufgesiegelt ist. Der Siegelrand (7) umrandet einen Innenbereich (12) der Kapselplatine (1). Die Innenlage (3) besteht aus einem siegelbaren Vliesmaterial, wobei die Innenlage (3) und die Trägerlage (4) zumindest im Innenbereich (12) klebstofffrei aneinander angrenzen.

Description

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Kapselplatine

Die gegenständliche Offenbarung betrifft eine Kapselplatine mit einer Innenlage und eine Trägerlage, wobei die Kapselplatine einen Siegelbereich aufweist, mit welchem die Kapselplatine auf den Siegelrand eines Kapselkörpers einer Getränkekapsel aufsiegelbar beziehungsweise aufgesiegelt ist, und wobei der Siegelrand einen Innenbereich der Kapselplatine umrandet. Weiters betrifft die gegenständliche Offenbarung eine Verbundfolie mit einer Innenlage und einer Trägerlage, wobei die Verbundfolie zumindest einen definierten Platinenbereich aufweist, in dem zumindest eine Kapselplatine für eine Getränkekapsel von der Verbundfolie abtrennbar ist, wobei die Kapselplatine einen Siegelbereich aufweist, mit welchem die aus dem Platinenbereich hergestellte Kapselplatine auf den Siegelrand eines Kapselkörpers einer Getränkekapsel aufsiegelbar ist, und wobei der Siegelbereich einen Innenbereich umrandet. Des Weiteren betrifft die gegenständliche Offenbarung eine Getränkekapsel und ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung eines

Kapselkörpers einer Getränkekapsel.

Getränkekapseln, die in Form, Funktion und Größe genau auf bestimmte Getränkemaschinen abgestimmt sind, stellen insbesondere für die Herstellung von Kaffeeund Teeprodukten einen schnell wachsenden Markt dar. Solche Getränkekapseln bestehen im Allgemeinen aus einem Kapselkörper bzw. Kapselnapf, beispielsweise aus einem tiefgezogenen Aluminium- oder Kunststoffmaterial oder aus Kunststoff-Spritzguss, der mit einem Getränkestoff, insbesondere Tee-, Kaffee- oder Lösgetränkepulver gefüllt und mit einer Kapselplatine, meist aus einer Aluminiumfolie oder einer Aluminium-Verbundfolie,

versiegelt wird.

Als „Platine“ wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung ein Verschlusselement aus einem Folienmaterial bezeichnet, wobei das Verschlusselement mittels einer Siegelseite auf den Rand eines Behälters siegelbar ist. Als „Kapselplatine“ wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung demgemäß eine derartige Platine

bezeichnet, die zum Verschluss eines Kapselnapfs vorgesehen bzw. geeignet ist.

Zur Herstellung eines Getränks wird eine Getränkekapsel in eine passende Maschine druckdicht eingespannt, wobei der Kapselkörper (üblicherweise an einer der Kapselplatine gegenüberliegenden Seite) mit zumindest einem Hohldorn durchbohrt wird, über den heißes oder kaltes Wasser unter Druck in das Kapselinnere eingeleitet werden kann. Es können also sowohl Heiß- als auch Kaltgetränke mit solchen Systemen hergestellt werden. Durch den Druck des eingepumpten Wassers wölbt sich die Kapselplatine nach Außen hin aus und gelangt dadurch mit einer üblicherweise gitter- oder rasterartig ausgebildeten Rückhaltestruktur in Anlagerung. Unter der Wirkung des Innendrucks des Wassers und des

Gegendrucks der Rückhaltestruktur reißt die Kapselplatine an mehreren Stellen ein, sodass

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das fertiggestellte Getränk durch die Risse ausdringen kann und zu einem Getränkeauslass fließt.

Derartige Getränkesysteme erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, dabei fällt aber eine große Menge an verbrauchten Kapseln als Müll an, wobei sich eine Wiederverwertung oft nur schwierig umsetzen lässt. Insbesondere mit der Verwendung unterschiedlicher Kunststoffmaterialien, gegebenenfalls in Verbindung mit Aluminium, lassen sich zwar kostengünstige und praktische Kapselsysteme verwirklichen, die Probleme der

Wiederverwertbarkeit werden dabei jedoch ebenfalls größer.

Ein weiteres Problem liegt darin, dass bei einem Folienverbundaufbau der Kapselplatine durch die Risse, die die Kapselplatinen von der Innenseite bis zur Außenseite durchziehen, innere Schichten des Folienverbundes in Kontakt mit dem Getränk gelangen können. Insbesondere bei Heißgetränken können dabei Stoffe aus diesen Schichten gelöst werden und in das Getränk gelangen. Dieses Problem betrifft insbesondere Kaschierkleber, die zur

Verbindung der einzelnen Schichten verwendet werden.

Die Verwendung biologisch abbaubarer Materialien, etwa auf Basis von Polylactid (PLA) stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, biologisch abbaubare Getränkekapseln herstellen zu können. So ist es beispielsweise gelungen, das Material der Kapselkörper vollständig mit biologisch abbaubaren Materialien zu ersetzen, ohne ehebliche

Qualitätseinbußen in Kauf nehmen zu müssen.

Auch hinsichtlich der Kapselplatinen wurden zahlreiche Ansätze verfolgt, um die herkömmlichen Platinen aus Aluminium bzw. Aluminiumverbunden durch ein

umweltfreundlicheres Material zu ersetzen.

EP 3 059 066 A1 offenbart beispielsweise eine Kapselplatine aus einer extrudierten und in einer oder mehreren Richtungen orientierten Polymerfolie, welche eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein Füllmittel aus nicht verformbaren Versprödungspartikeln

zugesetzt wurde.

WO 18197676 A1 offenbart eine Kapselplatine aus einer Verbundfolie mit einer Trägerschicht aus einem pflanzlichen Pergament, einer Sauerstoffbarriereschicht, etwa aus PVOH oder EVOH, und einem siegelbaren Vlies aus einem biologisch abbaubaren Polymermaterial, z.B. PLA. Das siegelbare Vlies ist mittels eines Kaschierklebersystems auf

die Trägerschicht, bzw. die Sauerstoffbarriereschicht, kaschiert.

Trotz des großen Aufwandes, der in dem Gebiet von unterschiedlichen Herstellern getätigt wird, hat sich herausgestellt, dass alternative Kapselplatinen in der Praxis oftmals nicht den Anforderungen genügen, die an sie gestellt werden. Bei vielen alternativen Kapselplatinen

kommt es häufig zu einem äußerst unerwünschten Effekt, nämlich dass die Kapselplatine

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unter dem Druck in unkontrollierter Weise größerflächig aufplatzt, wobei sich mehrere Risse miteinander zu größeren Löchern verbinden. In dem Fall kann das Füllmaterial, z.B. Kaffeemehl, aus der Getränkekapsel austreten und in das Getränk gelangen, was einen schwerwiegenden Qualitätsmangel darstellt, der auch vom Kunden als sehr störend

empfunden wird.

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an Kapselplatinen (und an Folienmaterialien für solche Kapselplatinen), mit denen sich die komplexen gewünschten Eigenschaften sicher und auch im großen Maßstab reproduzierbar verwirklichen lassen. Die gegenständliche Offenbarung

hat das Ziel, die obengenannten Problemen zu lindern bzw. zu beheben.

In einem ersten Aspekt wird dieses Ziel durch eine Kapselplatine der eingangs genannten Art erreicht, bei der die Innenlage aus einem siegelbaren Vliesmaterial besteht, wobei die Innenlage und die Trägerlage zumindest im Innenbereich klebstofffrei aneinander angrenzen. Dadurch lassen sich mit einem minimalen Materialaufwand hochwertige Kapselplatinen mit sehr gutem Berstverhalten herstellen, die überdies ein in Kontakt

Kommen des Getränks mit Klebstoffen vermeidet.

Als „Klebstoffe“ werden im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung Stoffe bezeichnet, welche Werkstoffe (in diesem Zusammenhang insbesondere Folienlagen einer Verbundfolie) durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) des Klebstoffs miteinander verbinden. Im engeren Sinn werden als Klebstoffe insbesondere die im Bereich der Herstellung von Verbundfolien üblicherweise verwendeten Kaschierkleber

bezeichnet.

Als „Berstverhalten“ wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung die Eigenschaft einer Kapselplatine bezeichnet, bei einer durch einen definierten Innendruck eines Arbeitsmittels (insb. Wasser) bewirkten Auswölbung ein über die Fläche der Auswölbung verteiltes Muster an einzelnen, hinsichtlich ihrer Länge beschränkten Rissen auszubilden, durch die das Arbeitsmittel in einer über die Fläche der Kapselplatine (d.h. den Innenbereich) verteilten Weise austreten kann. Die durchschnittliche Länge der Risse sollten dabei unter 5 mm betragen und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis 4 mm liegen. Bei qualitativ hochwertigen Kapselplatinen sollte das vorteilhafte Berstverhalten auch nach einer längeren Lagerung der Getränkekapsel und mit unterschiedlichen Maschinen

reproduzierbar erreicht werden.

In vorteilhafter Weise kann die Kapselplatine eine Musterprägung aufweisen, wobei die Innenlage und die Trägerlage zumindest in den durch die Musterprägung komprimierten Bereichen eine die Siegeleigenschaften der Innenlage ausnutzende Haftung aufweisen. Dies

verleiht der Kapselplatine bereits vor dem Aufsiegeln auf den Kapselkörper eine

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ausreichende Integrität, die ein „Verrutschen“ der einzelnen Schichten gegeneinander oder

ein Lösen voneinander vermeidet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Musterprägung als Würmchenprägung, Leinenprägung, Linienprägung, Wellenprägung, Rasterprägung, Pünktchenprägung, Nadelprägung, Damastprägung, Bildprägung, Schriftzugprägungm Braillprägung oder Kombinationen davon ausgeführt sein. Somit können einerseits günstige und bereits vorhandene Prägekalander, anderseits spezifisch für das jeweilige Produkt hergestellte Prägekalander verwendet werden, wobei die Musterprägung dem Produkt in jedem Fall eine

gefällige Erscheinungsform verleiht.

In vorteilhafter Weise kann die Kapselplatine in dem Siegelbereich auf den Siegelrand eines Kapselkörpers aufgesiegelt sein, wobei im Siegelbereich die Innenlage und die Trägerlage aneinandergesiegelt sind. Dabei wird die Integrität der Kapselplatine durch das lediglich im Siegelbereich aktivierte siegelbare Vliesmaterial gewährleistet, während die Funktion des Vliesmaterials im Innenbereich der Kapselplatine erhalten bleibt. Die Funktion des Vliesmaterials der Innenlage liegt insbesondere darin, dass das Vlies im Innenbereich nach dem Aufplatzen bzw. der Rissbildung in der Trägerlage weitgehend intakt bleibt, und einen Filter für das Füllmaterial bildet, das die Risse der Trägerlage abdeckt, während das Getränk

durch diese aus der Getränkekapsel fließt.

Das siegelbare Vliesmaterial der Innenlage kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung Fasern aufweisen, die ausgewählt sind aus thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, gegebenenfalls biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyester, wie etwa Polybutylensuccinat (PBS), Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polylactid (PLA), und Mischungen oder Kombinationen der zuvor genannten Stoffe. Gegebenenfalls kann das Vliesmaterial auch Fasern aus einem nicht siegelbaren Material enthalten, zum Beispiel Naturfasern oder Fasern aus nicht siegelbaren, gegebenenfalls biobasierten Kunststoffen. Der Anteil der Fasern aus einem siegelbaren Material muss jedoch ausreichend hoch sein,

um die Siegelbarkeit des Vliesmaterials zu gewährleisten.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Trägerlage ein extrudierter und in einer oder mehreren Richtungen orientierter Film sein, welcher eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein Füllmittel aus nicht verformbaren Versprödungspartikeln zugesetzt ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass sich mithilfe einer solchen Trägerlage eine

Kapselplatine mit einem sehr vorteilhaften Berstverhalten herstellen lässt.

Die Polymermatrix kann dabei ein biologisch abbaubares Polymer aufweisen, welches insbesondere ausgewählt ist aus (Bio-) Polylactid, (Bio-) Polybutylensuccinat (PBS), (Bio-)

Polyhydroxybuttersäure (PHB), bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen,

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wie etwa stärkebasierten Polymeren, insbesondere stärkebasierten Polymeren auf Basis von Mater-Bi ®, von Polyestern abgeleitete Polymere, wie etwa Polymere vom Typ Ecoflex® und Mischungen solcher Polymere. Damit lassen sich der Wunsch des Marktes nach biologisch abbaubaren und gegebenenfalls kompostierbaren Kapselplatinen und Getränkekapseln

erfüllen.

In vorteilhafter Weise kann die Trägerlage auf der der Innenlage zugewandten Seite eine Metallisierung aufweisen, welche die Barriereeigenschaften der Kapselplatine insbesondere

im Hinblick auf Sauerstoff und Wasserdampf verbessert.

Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen der Innenlage und der Trägerlage durch eine induktive Erwärmung der Metallisierung vermittelt ist. Das siegelbare Vliesmaterial der Innenlage wird bei der Herstellung der Kapselplatine dabei lediglich in dem Bereich aktiviert, der an die Trägerlage angrenzt, wobei die Eigenschaften des Vliesmaterials weitgehend unbeeinträchtigt bleiben. Die dabei hergestellte Haftung zwischen der Innenlage und der Trägerlage ist jedoch ausreichend, um die Integrität der Kapselplatine auch vor dem Aufsiegeln auf den Kapselkörper zu

gewährleisten.

In einem weiteren Aspekt betrifft die gegenständliche Offenbarung eine Getränkekapsel mit einem Kapselkörper und einer Kapselplatine, wobei die Kapselplatine mit ihrem

Siegelbereich auf einen Siegelrand des Kapselkörpers aufgesiegelt ist.

In einem weiteren Aspekt betrifft die gegenständliche Offenbarung eine Verbundfolie der eingangs genannten Art, bei der die Innenlage aus einem siegelbaren Vliesmaterial besteht, wobei die Innenlage und die Trägerlage zumindest im Innenbereich klebstofffrei aneinander

angrenzen.

In vorteilhafter Weise kann außerhalb des Innenbereichs und gegebenenfalls außerhalb des Platinenbereichs zumindest eine Haftzone vorgesehen sein, in der die Innenlage und die Trägerlage mittels eines Haftstoffs, insbesondere eines Kaschierklebers, miteinander verbunden sind. Bei der Herstellung wird dabei der Kaschierkleber partiell aufgetragen, sodass die Innenbereiche der einzelnen Platinenbereiche klebstofffrei sind. Somit kann die bewährte Technik der Kaschierkleber für die Herstellung der Verbundfolie verwendet werden, wobei die aus der Verbundfolie hergestellten Kapselplatinen (zumindest zwischen Trägerlage und Innanlage) kaschierkleberfrei sind. Vorzugsweise kann ein biologisch

abbaubarer und/oder kompostierbarer Kaschierkleber verwendet werden.

In einer vorteilhafter Ausführungsform kann die Verbundfolie eine Musterprägung aufweisen, wobei die Innenlage und die Trägerlage zumindest in den durch die Musterprägung

komprimierten Bereichen eine die Siegeleigenschaften der Innenlage ausnutzende Haftung

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aufweisen. Dadurch lässt sich unter Vermeidung von Klebstoff eine im Wesentlichen

vollflächige Integrität der Verbundfolie erzielen.

Gegebenenfalls kann die Musterprägung auch teilflächig auf der Verbundfolie vorgesehen

sein, falls dies beispielsweise aus Gründen der optischen Gestaltung vorteilhaft ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das siegelbare Vliesmaterial der Innenlage Fasern aufweisen, die ausgewählt sind aus thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, gegebenenfalls biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyester, wie etwa Polybutylensuccinat (PBS), Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polylactid (PLA), und

Mischungen oder Kombinationen der zuvor genannten Stoffe.

Die Trägerlage kann in vorteilhafter Weise ein extrudierter und in einer oder mehreren Richtungen orientierter Film sein, welcher eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein

Füllmittel aus nicht verformbaren Versprödungspartikeln zugesetzt ist.

In vorteilhafter Weise kann die Polymermatrix ein biologisch abbaubares Polymer aufweisen, welches insbesondere ausgewählt ist aus (Bio-) Polylactid, (Bio-) Polybutylensuccinat (PBS), (Bio-) Polyhydroxybuttersäure (PHB), bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa stärkebasierten Polymeren, insbesondere stärkebasierten Polymeren auf Basis von Mater-Bi ®, von Polyestern abgeleitete Polymere, wie etwa Polymere vom Typ

Ecoflex® und Mischungen solcher Polymere.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Trägerlage auf der der Innenlage zugewandten Seite eine Metallisierung aufweisen, die der Verbundfolie eine verbesserte

Barriereeigenschaft verleiht.

Gegebenenfalls kann die Verbindung zwischen der Innenlage und der Trägerlage in vorteilhafter Weise durch eine induktive Erwärmung der Metallisierung vermittelt sein, was

die Herstellung der Verbundfolie vereinfacht.

In einem weiteren Aspekt betrifft die gegenständliche Offenbarung ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung eines Kapselkörpers einer Getränkekapsel, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist: Anordnen eines Siegelrandes des Kapselkörpers an der siegelbaren Innenlage einer Verbundfolie, wobei der Siegelrand auf einen Siegelbereich eines Platinenbereichs ausgerichtet wird, siegelnd aneinanderpressen des

Siegelrandes und des Siegelbereichs, Abtrennen des Platinenbereichs von der Verbundfolie.

In vorteilhafter Weise kann die Verbundfolie durch eine Innenlage und eine Trägerlage gebildet werden, die durch statische Aufladung aneinander haften. Die statische Aufladung kann beispielsweise vor dem Zusammenfügen der Lagen zur der Verbundfolie durch einen

oder mehrere Ladungsstäbe auf die Trägerlage und/oder die Innenlage aufgebracht werden,

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etwa wenn die Trägerlage bzw. die Innenlage von einer Rolle, auf der sie geliefert wird, abgerollt wird. Durch gegengleiches Laden der Innenlage und der Trägerlage (eine positiv, die andere negativ) kann die Haftung erhöht werden. Je nach Umgebungsbedingungen kann die statische Haftung ausreichend stark sein, um die Verbundfolie für einen Zeitraum bis zu mehreren Stunden ausreichend stark zusammenzuhalten, um eine Weiterverarbeitung zu ermöglichen. Üblicherweise wird die Verbundfolie jedoch unmittelbar nach dem Zusammenführen der Trägerlage und der Innenlage einer Siegelstation zugeführt, sodass auch eine sehr leichte Aufladung eine ausreichende Haftung erzeugen kann. Gegebenenfalls kann es sogar ausreichen, wenn zur Aufladung die natürliche Ladung, die sich etwa an den Transportrollen bildet und auf die einzelnen Lagen übertragen wird, genutzt wird. In dem Fall können die Trägerlage und die Innenlage von sich aus, d.h. ohne Aufladung durch aktive

Ladungselemente, aneinander haften.

Bei der Verwendung von napfartige ausgebildeten Kapselkörpern ist es erforderlich, das Füllgut vor dem Versiegeln der (einzigen) Öffnung des Kapselkörpers einzufüllen. Andererseits kann der Kapselkörper jedoch auch mehrere Öffnungen aufweisen, beispielsweise eine Deckelöffnung, welche mit der unter Innendruck aufreißenden Kapselplatine versiegelt wird, und eine Bodenöffnung, durch die beispielsweise der Hohldorn für die Einleitung des Wassers getrieben wird. In dem Fall kann das Befüllen nach dem Aufsiegeln der Kapselplatine von Seiten der noch nicht verschlossenen Bodenöffnung erfolgen. Dies erlaubt die Herstellung der Getränkekapsel auch in Form eines Halbfabrikats, bei dem der Kapselkörper bereits mit der Kapselplatine verschlossen ist, aber die Bodenöffnung noch zur Befüllung offen ist und erst bei der Abfüllung und Endfertigung verschlossen wird (oder auch umgekehrt). Der Verschluss der Bodenöffnung kann auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise mit einer weiteren Kapselplatine, die gegebenenfalls gleich oder anders aufgebaut sein kann, wie die Kapselplatine der

Deckelöffnung.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte

Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt Fig.1 eine schematische Darstellung einer Verbundfolie

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verbundfolie gemäß einer alternativen

Ausführungsform,

Fig. 3a bis 3c eine schematische Darstellung von Arbeitsschritten zur Herstellung einer

Getränkekapsel und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Verbundfolie gemäß einer weiteren

Alternative,

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Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Verbundfolie gemäß einer weiteren

alternativen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbundfolie 10 in einer teilweise geschnittenen Darstellung, wobei insbesondere die Schnittseiten der Verbundfolie 10 (wie auch bei den anderen Figuren) aus Gründen der Darstellbarkeit stark vergrößert und nicht

maßstäblich dargestellt sind.

Die Verbundfolie 10 weist einen im Wesentlichen zweilagigen Aufbau mit einer Innenlage 3 und eine Trägerlage 4 auf. Im Bezug auf die Flächenerstreckung der Verbundfolie 10 sind eine Vielzahl von Platinenbereichen 11 definiert, die dazu vorgesehen sind, ausgestanzt (oder auf eine andere Weise von der Verbundfolie 10 getrennt) und als Kapselplatine 1 verwendet zu werden. Die Kapselplatine 1 dient als Verschluss einer Getränkekapsel 2, beispielsweise zur Herstellung von Kaffee- und Teeprodukten mittels einer für die Getränkekapsel 2 geeigneten Maschine. Es können jedoch auch andere kalte oder warme Getränke, beispielsweise Nahrungsergänzungsmittel oder Medikamentengetränke mit

derartigen Getränkekapseln 2 hergestellt werden.

Die Trägerlage 4 besteht aus einem ein- oder mehrschichtigen Folienmaterial, das der Verbundfolie 10 ein gewünschtes Berstverhalten verleiht. Die Trägerlage 4 kann beispielsweise eine Aluminiumfolie aufweisen, die neben einer guten Barriereeigenschaft auch ein vorteilhaftes Berstverhalten aufweist. Die Trägerlage 4 kann gegebenenfalls ein extrudiertes und gegebenenfalls gerecktes Filmmaterial mit einer Polymermatrix aufweisen, der vor dem Extrudieren ein Füllmaterial zugesetzt wurde, das nicht verformbare Versprödungspartikel aufweist. Gegebenenfalls kann die Trägerlage 4 eine

Metallbeschichtung aufweisen.

Die äußere Oberfläche der Trägerlage 4 bildet die am Produkt sichtbare Außenseite und kann gegebenenfalls bedruckt und/oder lackiert sein. Als Druckmittel bzw. Lacke können vorzugsweise Materialien verwendet werden, die lebensmittelrechtlich unbedenklich sind. Gegebenenfalls kann die Außenseite der Trägerlage 4 von einer haftreduzierenden Außenschicht gebildet sein, die bei Siegelvorgängen ein Anhaften der Verbundfolie an einer

Siegelbacke verhindert.

Die Innenlage 3 besteht aus einem vorzugsweise einlagigen Vlies mit einem siegelbaren Polymer. Vorzugsweise ist die Innenlage 3 biologisch abbaubar. Insbesondere kann die Innenlage 3 ausschließlich aus Fasern von biologisch abbaubaren Polymeren bestehen. In einer Ausführungsform ist die Innenlage 3 aus Polylactid-Fasern (PLA-Fasern) aufgebaut. Sollten die Innenlage 3 Fasern aus unterschiedlichen Materialien aufweisen, ist darauf zu achten, dass die Siegelbarkeit der Innenlage 3 gewährleistet ist. Die Innenlage 3 kann

gegebenenfalls auch mehrere Vlieslagen gleicher oder unterschiedlicher Art aufweisen.

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Eine beispielhafte Form einer Getränkekapsel 2 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Getränkekapsel 2 besteht im Wesentlichen aus einem beispielsweise napfförmig ausgebildeten Kapselkörper 8, der an seiner Öffnung einen flanschartigen Siegelrand 7 ausbildet. Nachdem der Kapselkörper 8 mit einem Füllgut 14 (z.B. Kaffeepulver, Teepulver, etc.) gefüllt wurde, wird auf den Siegelrand 7 die Kapselplatine 1 aufgesiegelt und die Getränkekapsel 2 ist damit hermetisch geschlossen. Jede Kapselplatine 1 (bzw. Jeder Platinenbereich 11) ist somit einerseits durch die Außenkontur definiert (durchgängig Linie in Fig. 1), andererseits weist jede Kapselplatine 1 einen Siegelbereich 6 auf, mit dem die Kapselplatine 1 auf den Siegelrand 7 des Kapselkörpers 8 aufgesiegelt wird. Dies definiert weiters einen Innenbereich 12, in dem die „Innenseite“ der Kapselplatine (d.h. die äußere,

freie Oberfläche der Innenlage 3) nach dem Versiegeln direkt dem Füllgut 14 zugewandt ist.

Die Kapselplatine 1 kann beispielsweise ausgestanzt und später in vereinzelter Form zum Versiegeln eines Kapselkörpers 8 verwendet werden, oder die Verbundfolie 10 mit mehreren Platinenbereichen 11 wird einer Siegel-/Stanzvorrichtung zugeführt, in der mehrere Kapselkörper 8 mit jeweils einer Kapselplatine 1 versiegelt werden, die im Wesentlichen gleichzeitig bzw. in einem einzigen Arbeitsgang aus der Verbundfolie 10 ausgestanzt und auf den Siegelrand 8 des Kapselkörpers aufgesiegelt wird. Die erste Variante, bei der die ausgestanzten Kapselplatinen in vereinzelter Form auf die Kapselkörper 8 gesiegelt werden, ist nur in Ausführungsformen möglich, bei denen die Kapselplatine 1 nach dem Ausstanzen ihre Integrität behält, d.h. dass die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 im Platinenbereich 11 so miteinander verbunden sind, dass sie sich nicht selbstständig voneinander lösen können. In Ausführungsformen, bei denen dies nicht der Fall ist (insbesondere, wenn die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 im Platinenbereich 11 lediglich lose aneinanderliegen) kann eine

kombinierte Siegel-/Stanzvorrichtung verwendet werden.

Falls die Kapselplatinen 1 in gestapelter Form geliefert werden, ist es erforderlich, jede Kapselplatine 1 vor dem Versiegeln einzeln von dem Stapel zu entnehmen. Um diese üblicherweise maschinell durchgeführte Vereinzelung zu erleichtern, können an den Kapselplatinen in an sich bekannter Weise Abstandhalter vorgesehen sein, die einen sogenannten „Glasscheibeneffekt“ (bei dem zwei oder mehrere Kapselplatinen 1 aneinander

haften bleiben) verhindern.

In der Ausführungsform der Fig. 1 sind beispielsweise die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 im Bereich von Haftzonen 13 mittels eines teilflächig aufgetragenen Kaschierklebers 15 miteinander verbunden. Der Kaschierkleber 15 kann innerhalb der Haftzonen 13 flächig oder punktförmig aufgetragen sein. In den Flächenbereichen außerhalb der Haftzonen 13 liegen die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 lose aneinander. In der in Fig. 1 dargestellten Variante ist die gesamte Fläche der Platinenbereiche 11 frei von Haftzonen 13, sodass die Innenlage

3 und die Trägerlage 4 im Platinenbereich 11 lediglich lose aneinanderliegen. Wichtig ist

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insbesondere, dass im Innenbereich 12 kein Kaschierkleber vorahnden ist. Erst beim Versiegeln der Kapselplatine 1 mit dem Siegelrand 7 wird im Siegelbereich 6 die Innenlage 3 auch mit der Trägerlage 4 siegelnd verbunden. Die Kapselplatine 1 erlangt ihre eigentliche Integrität somit im Grunde erst durch den Siegelvorgang, wobei die Kapselplatine 1 erst dann aus der Verbundfolie ausgeschnitten werden kann, sobald die Siegelbacke den entsprechenden Platinenbereich 11 zum Versiegeln gegen den Siegelrand 7 des Kapselkörpers 8 gedrückt und somit fixiert hat. Beim Versiegeln erweicht sich das siegelbare Material des Vliesmaterials der Innenlage 3 und verbindet dabei nicht nur die Trägerlage 4 mit der Innenlage 3 und die Innenlage 3 mit dem Siegelrand 7, sondern verdichtet dabei auch das Vliesmaterial im Siegelbereich 6 ausreichend stark, dass ein im Wesentlichen

luftdichter Abschluss des Siegelbereichs 6 erzielt wird.

Ein Vorteil der dadurch geschaffenen kaschierkleberfreien Kapselplatine 1 liegt darin, dass ein Kontakt des Füllguts 14 mit einem Kaschierkleber vollkommen ausgeschlossen wird. Auch das bei der Herstellung innerhalb der Getränkekapsel 2 gebildete Getränk kann nicht in Kontakt mit Kaschierkleber gelangen, wenn es nach dem gezielten Aufplatzen der Kapselplatine 1 durch die Vliesschicht der Innenlage und die beim Aufplatzen geschaffenen Risse in der Trägerlage 4 fließt. Insbesondere bei Heißgetränken wie Tee oder Kaffee hat sich herausgestellt, dass die Beeinträchtigung des Getränks durch einen Kaschierkleber erheblich und problematisch sein kann. Bei einer Kapselplatine 1 gemäß der

gegenständlichen Offenbarung tritt dieses Problem nicht auf.

Wie bereits erwähnt wurde, eignet sich die in Fig. 1 dargestellte Verbundfolie 10 nur für den kombinierten Siegel-/Stanzvorgang, da die Trägerlage 4 und die Innenlage 3 der Platinenbereiche 11 vor dem Siegeln nicht aneinanderhaften. Da jedoch das Vorhandensein von Kaschierkleber lediglich im Innenbereich 12, d.h. im Bereich innerhalb des Siegelbereichs 6 problematisch ist, können in einer alternativen Ausführungsform die Haftzonen 13 auch in die Platinenbereiche 11 hineinreichen oder es können eine oder mehrere Haftzonen 13 innerhalb des Siegelbereichs 6 vorgesehen werden. Beispielsweise könnte auch eine flächige Haftzone 13 geschaffen werden, die die Flächenerstreckung der Verbundfolie 10 im Wesentlichen vollständig überspannt, jedoch die Innenbereiche 12 (und

gegebenenfalls einen darüber hinausgehenden Randbereich) ausspart.

Die Form der Haftzonen 13 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, mehrere in einem regelmäßigen Muster außerhalb der Innenbereiche 12 angeordnete flächige Bereiche umfassen, es können jedoch auch andere durchgängige oder unterbrochene Formen verwendet werden, wie etwa in Form von Haftpunkten oder Haftlinien, die sich zwischen den einzelnen Innenbereichen 12 der Platinenbereiche 11 erstrecken können. Die Platinenbereiche 11 können dabei zum Beispiel voneinander ausreichend beabstandet sein, um den Haftlinien Platz zu machen,

und/oder die Haftlinien können sich in die Siegelbereiche 6 erstrecken, sodass eine dichtere

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und platzsparendere Anordnung der Platinenbereiche 11 auf der Verbundfolie 10 möglich

wird, beispielsweise in Form einer Kreispackung mit minimierten Verschnittflächen.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Verbundfolie 10, wobei wiederum eine Innenlage 3 und eine Trägerlage 4 innerhalb von Haftzonen 13 miteinander verbunden sind. Die Haftzonen 13 verlaufen linear und kreuzweise zwischen den in einem Raster angeordneten Platinenbereichen 11. Wie bei der in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform könnte die Haftung zwischen Trägerlage 4 und Innenlage 3 mit einem partiell aufgetragenen Kaschierkleber hergestellt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zwischen der Trägerlage 4 und der Innenlage 3 in den Haftzonen 13 eine kaschierkleberfreie Haftung zu erzeugen. Diese kann beispielsweise durch Aneinandersiegeln der Innenlage 3 und der Trägerlage 4 erfolgen. Die Trägerlage 4 ist dabei so ausgebildet, dass die Innenlage 3 auf die „innere“ Oberfläche (in Bezug auf die Verbundfolie 10) der Trägerlage 4 siegelbar ist. Dies kann (abgestimmt auf das Material der Innenlage 3) entweder durch die Auswahl des Materials der Trägerlage 4 und/oder durch

eine entsprechende Beschichtung gewährleistet werden.

Die Siegelung in Maschinenrichtung kann beispielsweise durch Siegelrollen hergestellt werden, zwischen denen die Verbundfolie 10 durchgeführt wird. Um auf diese Weise quer oder diagonal zur Maschinenrichtung verlaufende Haftzonen 13 zu schaffen, sind komplexere Vorrichtungen erforderlich. Die Siegelrollen weisen eine haftvermindende Beschichtung auf (beispielsweise aus Teflon oder ähnlichen Materialien), um ein ankleben

der Innenlage 3 bzw. der Trägerlage 4 an den Siegelrollen zu verhindern.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegen die Oberflächen der Trägerlage 4 und der Innenlage 3 wiederum in den Platinenbereiche 11 ohne Haftung aneinander an und werden erst beim Aufsiegeln auf einen Kapselkörper 8 miteinander verbunden. Die Haftzonen 13 können jedoch auch hier in den Platinenbereich 11 hineinreichen. Da die siegelnde Haftung zwischen Trägerlage 4 und Innenlage 3 keine Klebstoffe bzw. keinen Kaschierkleber benötigt, könnten die Haftzonen 13 sogar in den Innenbereich 12 hineinragen, solange die Integrität und die Wirkung des Vliesmaterials der Innenlage 3

dadurch nicht beeinträchtigt wird.

Um das Vliesmaterial der Innenlage 3 bei der Herstellung der Verbundfolie 10, insbesondere bei der Herstellung der gesiegelten Haftzonen 13, nicht zu sehr zu beeinträchtigen, kann die Trägerlage 4 an der der Innenlage 3 zugewandten Oberfläche eine Metallisierung aufweisen, die mittels Induktion in den gewünschten Haftzonen 13 lokal erwärmt werden kann. Die Verbundfolie 10 kann dann beispielsweise durch eine einfache Walzenanordnung geführt werden, in der die Trägerlage 4 und die Innenlage 3 aneinandergedrückt werden. Eine

Haftung bildet sich dann lediglich in den durch die Induktion erwärmten Bereichen aus.

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Gegebenenfalls kann die Walzenanordnung auch einen Prägekalander umfassen, mit dem eine Musterprägung in die Verbundfolie 10 eingebracht wird. Durch die Metallisierung können gleichzeitig die Barriereeigenschaften der Trägerlage 4, insbesondere gegenüber Sauerstoff, verbessert werden. Analog dazu können auch Verbundfolien 10, deren Trägerlage 4 aus einer Metallfolie (z.B. einer Alufolie) besteht oder eine solche aufweist, auf

diese Weise hergestellt werden.

In den Darstellungen der Fig. 1 und Fig. 2 sind die Platinenbereiche 11 jeweils durch einen konkreten Umriss einer Kapselplatine 1 definiert, wobei die Kapselplatine 1 exakt entlang dieses Umrisses ausgestanzt werden muss. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn jede Kapselplatine 1 eine individuelle Bedruckung aufweist. Andererseits ist es jedoch auch möglich, einen Platinenbereich 11 für mehrere Kapselplatinen 1 zu definieren, die dann innerhalb dieses Platinenbereichs 11 an einer beliebigen Position ausgestanzt werden können. Beispielsweise kann die Verbundfolie 10 in Form eines Bandes geliefert werden, welches in Abrollrichtung parallel angeordnete, streifenförmige Haftzonen 13 aufweist. Zwischen jeweils zwei Haftzonen 13 können an einer beliebigen Längsposition (d.h. in Abroll- bzw. Maschinenrichtung) Kapselplatinen 1 ausgestanzt werden. Der Siegelbereich 6 der Kapselplatine 1 kann dabei gegebenenfalls ein- oder beidseitig in die Haftzone(n) 13 hineinragen. Solche Verbundfolien 10 können beispielsweise als ein einziges Band mit zwei Haftzonen 13 am Rand und dazwischen einem durchgängigen Platinenbereich 11 hergestellt werden, oder es können mehrerer solche Platinenbereiche 11 parallel auf einer einzelnen

Verbundfolie 10 angeordnet sein, jeweils getrennt durch eine Haftzone 13.

Für manche Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn die Bereiche der Haftzonen 13 auf der Verbundfolie 10 optisch erkennbar sind. Beispielsweise kann dies in einfacher Weise dadurch erzielt werden, dass dem Kaschierkleber vor der Verarbeitung Farbpigmente zugesetzt werden. Die Position der Haftzonen 13 ist dann durch die (transparente) Trägerlage 4 bzw. Innenlage 3 sichtbar. Vorzugsweise sind auch die verwendeten

Farbpigmente biologisch abbaubar bzw. kompostierbar.

In Fig. 3a bis 3c sind die Schritte schematisch dargestellt, mit denen eine Getränkekapsel 2 durch Versiegeln eines mit einem Füllgut 14 gefüllten Kapselkörpers 8 mit einer Kapselplatine 1 hergestellt wird. Dabei wird die Kapselplatine 1 in Form einer Verbundfolie 10 bereitgestellt, wie sie etwa in Fig. 1 dargestellt ist. Die Verbundfolie 10 weist wiederum eine Trägerlage 4 und eine Innenlage 3 auf, wobei die Innenlage aus einem siegelbaren Vliesmaterial gebildet ist. Die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 sind in Bereichen außerhalb der Kapselplatine 1 mittels eines partiell aufgebrachten Kaschierklebers 15 miteinander verbunden (dies entspricht beispielsweise den in Fig. 1 dargestellten Haftzonen 13). Im Bereich der Kapselplatine 1 grenzen die Trägerlage 4 und die Innenlage 3 kaschierkleberfrei

aneinander.

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Der Kapselkörper 8 ist in einer Halteform 16 angeordnet und wurde bereits mit dem Füllgut 14, beispielsweise Kaffeemehl, Teepulver oder ein Lösgetränkepulver, befüllt. Der Kapselkörper 8 wird mit der Halteform 16 unterhalb der Verbundfolie 10 (d.h. auf der Seite der Innenlage 3) angeordnet und auf den Platinenbereich 11 ausgerichtet. Auf der gegenüberliegenden Oberseite (d.h. der Seite der Trägerlage 4) ist ein Siegel/Stanzwerkzeug 17 angeordnet. Das Siegel-/Stanzwerkzeug 17 weist eine zum Siegelbereich 6 passende Siegelbacke 18 und eine zur Form des Platinenbereichs 11 passende Stanzform 19 auf (Fig. 3a). Um ein Anhaften der Siegelbacken 18 an der Oberfläche der Verbundfolie 10 bzw. eine Verunreinigung der Siegelbacken 18 zu vermeiden, können deren Oberfläche mit einer geeigneten Antihaftbeschichtung versehen

sein. Derartige Antihaftbeschichtungen sind im Stand der Technik bekannt.

Wie in Fig. 3b dargestellt ist, werden der Siegelrand 7 und der Siegelbereich 6 des Platinenbereichs 11 zwischen dem Siegel-/Stanzwerkzeug 17 und der Halteform 16 eingeklemmt und unter Siegeldruck bei einer definierten Siegeltemperatur miteinander versiegelt. Dabei wird nicht nur eine fixe Versiegelung zwischen dem Siegelrand 7 des Kapselkörpers 8 und der Innenlage 3 der Verbundfolie 10 geschaffen, sondern es wird auch die Innenlage 3 an die Trägerlage 4 gesiegelt. Während des Siegelvorgangs wird die Stanzform 19 betätigt, um in einem Arbeitsgang die Kapselplatine 1 aus der Verbundfolie 10

auszustanzen.

Die Siegelparameter (Druck und Temperatur) sind vorzugsweise so gewählt, dass das Vliesmaterial der Innenlage 3 im Siegelungsbereich 6 derart erweicht und verdichtet wird, dass nach dem Siegelvorgang ein hermetischer Verschluss gewährleistet ist, d.h. dass das Innere der Getränkekapsel 2 im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist. Die Siegelung muss weiters stark genug sein, um ein Ablösen der Kapselplatine 1 vom Siegelrand 7 auch dann zu verhindern, wenn die Getränkekapsel 2 bei der Getränkezubereitung unter Druck steht

und gegebenenfalls zusätzlich erwärmt wird.

Danach (Fig. 3c) werden die Halteform 16 und das Siegel-/Stanzwerkzeug 17 auseinander bewegt. Die fertiggestellte Getränkekapsel 2 kann so aus der Halteform 16 gelöst und zur

weiteren Verarbeitung bzw. zur Verpackung entnommen werden.

In einer alternativen Ausführungsform können die Trägerlage 4 und die Innenlage 3 einzeln der Verpackungsanlage zugeführt werden. Die Verbundfolie 10 kann dabei dadurch gebildet werden, dass die Trägerlage 4 und die Innenlage 3 durch statische Aufladung aneinander haften. Dies kann entweder durch Ausnutzung der natürlichen Aufladung geschehen, die etwa von der Walzenanordnung der Verpackungsanlage auf die Trägerlage 4 bzw. die Innenlage 3 aufgebracht wird, oder die einzelnen Lagen können beispielsweise durch

Ladestäbe gezielt aufgeladen und dann zusammengeführt werden. Die statische Aufladung

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verflüchtigt sich zwar nach einiger Zeit, sie bleibt aber lange genug aufrecht, um eine

Verarbeitung der Verbundfolie 10 zu ermöglichen.

Die Getränkekapsel 2 kann somit vollkommen frei von Kaschierklebern hergestellt werden und das nach der Verwendung entstehende Abfallprodukte umfasst lediglich das üblicherweise organische Füllgut 14, das Material der Trägerlage 4, das Material der Innenlage 3 und das Material des Kapselkörpers. Alle diese Produkte können aus biologisch abbaubaren und insbesondere kompostierbaren Materialien bestehen, sodass eine vollständig kompostierbare Getränkekapsel 2 bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann der Kapselkörper 8 aus einer tiefgezogenen PLA-Folie hergestellt werden, die Trägerlage 4 kann aus einem PLA-Film bestehen und die Innenlage 3 kann ein PLA-Vlies

sein.

Die Bezeichnung „PLA“ betrifft im Zusammenhang mit der gegenständlichen Beschreibung Polymermaterialien, die Polylaktide bzw. Polymilchsäuren enthalten bzw. auf solchen

Polylaktiden bzw. Polymilchsäuren basieren (PLA-basierte Polymere).

Fig. 4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer Verbundfolie 10 gemäß der gegenständlichen Offenbarung. Die Verbundfolie 10 weist wiederum eine Innenlage 3 aus einem siegelbaren Vliesmaterial und eine Trägerlage 4 auf, wobei Platinenbereiche 11 die Lagen der auszustanzenden Kapselplatinen 1 definieren. Die Verbundfolie 10 weist weiters eine Musterprägung 5 auf, die in dem dargestellten Fall eine Vielzahl an parallel verlaufenden, gewellten Linien aufweist. Die dargestellte Linienprägung ist rein beispielhaft gewählt und es können unterschiedliche Arten von Musterprägungen 5 verwendet werden, beispielsweise eine Würmchenprägung, Leinenprägung, Rasterprägung, Pünktchenprägung, Nadelprägung, Damastprägung, Bildprägung Schriftzugprägung, Braillprägung oder

beliebige Kombinationen dieser Prägemuster.

Zur Herstellung der Verbundfolie 10 werden die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 vorerst „lose“ aneinanderliegend durch einen Prägekalander geführt, wobei während der Prägung in den durch die Prägung verformten Bereichen eine Haftung zwischen der Innenlage 3 und der Trägerlage 4 erzeugt wird. Die Haftung wird dabei insbesondere durch die (wellige) Verformung der Lagen bewirkt. Aufgrund des relativ geringen Anpressdrucks und der geringen Temperatur (die Prägung kann beispielsweise bei Raumtemperatur erfolgen) ist die Haftung zwar nicht so stark wie bei einer Versiegelung, aber sie reicht aus, um der Verbundfolie 10 bis zur Verarbeitung eine ausreichende Integrität zu verleihen. Die Prägung ist dabei ausreichend stark, um eine bleibende Verformung der durch die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 gebildeten Verbundfolie 10 zu bewirken. Die Prägewalze können

gegebenenfalls beheizt sein, um die Haftung zu verstärken.

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Die Verbundfolie 10 gemäß Fig. 4 benötigt keinerlei Kaschierkleber, insbesondere sind die Platinenbereiche 11 wiederum vollständig kaschierkleberfrei. Falls die Haftung ausreichend stark ist, können aus der Verbundfolie 10 bereits vor dem Versiegeln Kapselplatinen 1 ausgestanzt (bzw. auf andere Weise ausgeschnitten) werden, die dann als fertige Kapselplatinen 1 zum Beispiel in Form von Stapeln gelagert und gegebenenfalls an ein Verpackungsunternehmen übermittelt werden. Die einzelnen Kapselplatinen 1 werden dann vom Stapel vereinzelt entnommen und gemäß bekannter Verfahren zur Versiegelung von Kapselkörpern 8 verwendet. Alternativ kann die Verbundfolie 10 gemäß Fig. 4 auch in der zuvor beschriebenen Weise unter Verwendung von kombinierten Siegel-/Stanzwerkzeugen

17 verarbeitet werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante einer Verbundfolie 10 mit Platinenbereichen 11 zur Herstellung von Kapselplatinen 1, mit einer Innenlage 3 aus einem Vliesmaterial und einer Trägerlage 4. Die Trägerlage 4 weist an ihrer zur Innenlage 3 hin gerichteten Oberfläche eine Metallisierung 9 auf, die als zusätzliche Sauerstoffbarriere wirkt. Die Metallisierung 9 kann mit bekannten Techniken auf die Trägerlage 4 aufgebracht worden sein. Gegebenenfalls kann die Metallisierung 9 mit einer Siegellage, zum Beispiel einem Siegellack oder einer aufextrudierten Siegelschicht überzogen sein, um die Siegelung mit

dem Vliesmaterial der Innenlage 3 zu verbessern.

Um die Innenlage 3 und die Trägerlage 4 zur Herstellung der Verbundfolie 10 miteinander zu verbinden, werden diese durch eine Walzenanordnung geführt und darin miteinander verpresst. Unmittelbar im Bereich der Walzenanordnung ist ein Induktionsfeld angeordnet, mit dem die Metallisierung 9 erwärmt wird. Durch die Erwärmung wird das Siegelmaterial der Innenlage 3 lediglich im unmittelbar an die Trägerlage 4 angrenzenden Bereich erwärmt und erweicht, wodurch beim Verpressen eine Haftung zwischen der Innenlage 3 und der Trägerlage 4 erzielt wird. Diese Haftung ist wiederum ausreichend stark, um der Verbundfolie 10 bis zur Verarbeitung eine ausreichende Integrität zu verleihen. Dennoch ist die Funktionalität der Innenlage 3 nicht beeinträchtigt. Auch die Verbundfolie 10 gemäß Fig. 5 benötigt keinerlei Kaschierkleber. Falls die Haftung ausreichend stark ist, können auch aus dieser Verbundfolie 10 bereits vor dem Versiegeln Kapselplatinen 1 ausgestanzt und

vereinzelt weiterverarbeitet werden.

Die einzelnen Merkmale der oben beschriebenen Verbundfolien 10 können gemäß der gegenständlichen Offenbarung in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, sofern dem keine technischen Hindernisse entgegenstehen. Im Folgenden werden beispielhafte Materialien und Materialkombinationen angeführt, die gemäß der gegenständlichen

Offenbarung vorteilhaft kombiniert und verwendet werden können.

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Die Trägerlage 4 kann einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau aufweisen. Das Berstverhalten der Verbundfolie 10 wird in erster Linie durch die Trägerlage 4 definiert und kann daher auch durch eine gezielte Beeinflussung der Eigenschaften dieser Trägerlage 4 beeinflusst werden. Die Innenlage 3 beeinflusst das Rissverhalten nur in deutlich geringerem Ausmaß, ist aber für die Gesamtheit der Eigenschaften der Kapselplatine von erheblicher

Bedeutung.

Beispielsweise kann die Trägerlage 4 eine gegebenenfalls beschichtete Aluminiumlage aufweisen. Die Aluminiumlage kann beispielsweise an der Außenseite bedruckt sein und an der der Innenlage 3 zugewandten Innenseite eine Siegelbeschichtung, beispielsweise einen Siegellack oder eine siegelbare Extrusionsbeschichtung aufweisen. Aluminium hat vorteilhafte Barriereeigenschaften, insbesondere gegenüber Sauerstoff, und kann in einem Recyclingprozess verhältnismäßig leicht zurückgewonnen werden. Das Berstverhalten von Aluminiumfolien lässt sich über die Dicke und die Qualitätsparameter der Folie gut einstellen. Aluminium ist zwar bekanntermaßen nicht biologisch abbaubar, kann aber mit relativ

geringem Aufwand einer Wiederverwertung zugeführt werden.

Die Trägerlage 4 kann beispielsweise eine Folienlage aufweisen oder aus einer solchen bestehen, die ein extrudierter und in einer oder mehreren Richtungen orientierter Film ist, welcher in zumindest einer ersten Extrudatschicht eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein Füllmittel aus nicht verformbaren Versprödungspartikeln zugesetzt ist. Die Polymermatrix der Folienlage kann ein thermoplastisches Polymer, vorzugsweise ein biologisch abbaubares thermoplastisches Polymer, aufweisen. Insbesondere kann die Polymermatrix Polylactid (PLA) aufweisen oder zumindest im Wesentlichen daraus bestehen. Gegebenenfalls kann die Polymermatrix ein oder mehrere nicht biologisch abbaubare thermoplastische Polymere aufweisen, wie etwa ein Polymer aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, oder andere ähnliche Polymere. Die Polymermatrix kann gegebenenfalls PLA und/oder andere Polymere aus der Gruppe der Polyester aufweisen, wie etwa Polybutylensuccinat (PBS), Polyhydroxybuttersäure (PHB) oder ähnliche. Das PLA der Polymermatrix kann gegebenenfalls in seinen enantiomeren Formen (PLLA und/oder PDLA und/oder PDLLA) vorliegen. Gegebenenfalls kann die Polymermatrix eine oder mehrere thermoplastische Polymere aufweisen, die ausgewählt sind aus PHA, PTT, PBS, PBSA, bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa stärkebasierte Polymere, insbesondere stärkebasierte Polymere auf Basis von Mater-Bi ®, von Polyestern abgeleitete Polymere, wie etwa Polymere vom Typ Ecoflex®, und der gleichen. Gegebenenfalls kann die Polymermatrix der Folienlage Mischungen der zuvor genannten Stoffe aufweisen. Weiters können der Polymermatrix

Hilfsstoffe zugesetzt sein.

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Zu Beispielen für verwendbare Füllmittel zählen, ohne darauf beschränkt zu sein, mineralische Füllstoffe, die gegebenenfalls ausgewählt sind aus Calciumcarbonat, Talk, Titandioxid und ähnliche mineralische Füllstoffen, organische Füllstoffe, welche eine den mineralischen Füllstoffen äquivalente Funktion aufweisen, sowie Mischungen dieser Materialien. Zu Beispielen für organische Füllstoffe zählen thermoplastische und duroplastische Polymere, die bei der Verarbeitungstemperatur der Polymermatrix nicht schmelzen und nicht erweichen, und während der Orientierung als nicht verformbare Phase wirken. Organische Füllmittel können beispielsweise eine oder mehrere der kristallinen Phasen eines Polymers aufweisen, das in der Polymermatrix enthalten ist, bzw. aus dem die

Polymermatrix besteht.

Das Füllmittel kann der Polymermatrix der Folienlage, welche die Trägerlage 4 ausbildet, beispielsweise mit einem Gewichtsanteil von 5 % bis 95 %, vorzugsweise von 20 % bis 60 %, insbesondere etwa 60 % zugesetzt sein. Das Füllmittel aus nicht verformbaren Versprödungspartikeln sorgt in Verbindung mit der Orientierung der aus dem Extrudat erzeugten Folie, die den Film der Mittellage ausbildet, für eine gezielt beeinflussbare Versprödung, die ein Bersten der Folie ermöglicht und gleichzeitig die Rissausbreitung einschränkt, sodass in der aus der Verbundfolie hergestellte Kapselplatine aufgrund des Innen- und Gegendrucks ein sehr regelmäßiges und feines Muster aus zahlreichen Rissen

entsteht, das den an die Kapselplatine gestellten Anforderungen genügt.

In vorteilhafter Weise kann die Polymermatrix der Folienlage aus einem biologisch

abbaubaren Polymer, insbesondere auf Basis von Polylactid (PLA), bestehen.

Als „biologisch abbaubare Polymere“ werden im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung Polymere bezeichnet, welche durch Mikroorganismen bzw. Enzyme abbaubar

sind.

Als „kompostierbare Polymere“ werden im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung Polymermaterialien bezeichnet, die gemäß der Europäischen Norm EN 13432 / EN 14995 in der zum Prioritätszeitpunkt der Anmeldung gültigen Fassung als kompostierbar betrachtet werden können. Zu Beispielen solcher kompostierbaren Polymere zählen, ohne darauf beschränkt zu sein, alle obenstehend für die Polymermatrix angeführten Polymere,

sofern sie den Kriterien entsprechen, insbesondere Bio-PLA, Bio-PBS, Bio-PHB, etc.

Weiters umfasst der Begriff „ckompostierbare Polymere“ auch Materialien, die heimkompostierbar sind. Als „heim-kompostierbar“ werden kompostierbare Materialien bezeichnet, die für eine Kompostierung keine definierten industriellen Bedingungen

benötigen und daher auf einem beliebigen Komposthaufen entsorgt werden können.

Unter dem Begriff „biologisch abbaubare Polymere“ bzw. „kompostierbarer Polymere“

werden im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung im weiteren Sinn auch

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Polymermaterialien verstanden, die auf Basis nachwachsender Rohstoffe produziert werden,

diese werden auch als „bio-basierte Kunststoffe“ bezeichnet.

Eine Folienlage der Trägerlage 4 (bzw. die Trägerlage 4 selbst) kann durch eine koextrudierte Folie gebildet sein, welche zumindest die erste Extrudatschicht, eine Extrusions-Haftvermittlerschicht und eine Sauerstoff-Barriereschicht umfasst. Die Dicke der Extrusions-Haftvermittlerschicht kann sehr gering sein und kann beispielsweise weniger als etwa 2 um und gegebenenfalls weniger als etwa 1 um betragen. Der Dickenanteil der Sauerstoff-Barriereschicht ist, verglichen mit der ersten Extrudatschicht, ebenfalls sehr gering, beispielsweise kann die Dicke der Sauerstoff-Barriereschicht zwischen 1 um und 10 um, gegebenenfalls zwischen 2 und 5 um und insbesondere zwischen 2,5 und 4 um betragen. Aufgrund der geringen Dicke der Sauerstoff-Barriereschicht wird das vorteilhafte Berstverhalten der Verbundfolie 10 nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. Auch kann die biologische Abbaubarkeit bzw. Kompostierbarkeit der Verbundfolie durch eine geeignete Wahl der Dicke und des Werkstoffs der Sauerstoff-Barriereschicht bzw. der Extrusions-

Haftvermittlerschicht gewährleistet werden.

Zu Beispielen für Materialien, die für die Sauerstoff-Barriereschicht verwendet werden können zählen, ohne darauf eingeschränkt zu sein, PVOH, EVOH, PVDC, ALOx, SiOx. Als ausreichender Wert für die Sauerstoffbarriere einer Kapselplatine wird üblicherweise ein Wert der flächenbezogenen Sauerstoffdurchlässigkeit von weniger als 20 cm®/(m? * d * bar) betrachtet. Besonders hochwertige Kapselplatinen können einen Wert von weniger als 1 cm°/(m? * d * bar) erreichen. Wichtig ist auch die Wasserdampfbarriere. Für diese wird ein Wert von weniger als 200 cm*/(m? * d * bar) als ausreichend betrachtet. Ein Wert von weniger als 10 cm*/(m? * d * bar) stellt ein besonders hochwertiges Qualitätsmerkmal dar und

wird als vorteilhaft angesehen.

Zu Beispielen für Materialien, die für die Extrusions-Haftvermittlerschicht verwendet werden können zählen insbesondere, ohne darauf eingeschränkt zu sein, Haftvermittler auf Basis

von PSA, auf Sojabohnen basierende Kleber („Soybean-Based-Adhesives“), und ähnliche.

Die Trägerlage 4 der Verbundfolie 10 kann an ihrer Außenseite eine haftträge Schicht, beispielsweise aus eine Papier- oder Aluminiumlage, aufweisen, die gegebenenfalls bedruckt sein kann. Als Papier kann ein biologisch abbaubares bzw. kompostierbares Papier gewählt werden, was die Herstellung einer biologisch abbaubaren bzw. kompostierbaren Verbundfolie ermöglicht. Sowohl Aluminium, als auch Papier weisen eine gute

Bedruckbarkeit auf.

Als „haftträge Schicht“ wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung eine an die Außenfläche der Verbundfolie angrenzende Verbundschicht bezeichnet, die in einem

Versiegelungsverfahren nicht an der Siegelbacke anhaftet. Die erforderlichen

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Hafteigenschaften der haftträgen Schicht sind daher in Bezug auf die Siegeleigenschaften (insb. Druck, Temperatur, Zeit) der gegenüberliegenden Siegelschicht bezogen, insofern dass ein Anhaften der Oberfläche der haftträgen Schicht an der Siegelbacke bei den für die Siegelung erforderlichen Parametern verhindert wird. Gegebenenfalls ist es ausreichend, wenn die Siegelbacken 18 mit einer Antihaftbeschichtung ausreichender Qualität versehen

sind, sodass auf eine haftträge Schicht bei der Verbundfolie 10 verzichtet werden kann.

Die gesamte Dicke der Trägerlage kann vorzugsweise von 10 um bis 1000 um,

vorzugsweise von 20 um bis 100um, insbesondere von 40 um bis 60 um betragen.

Die Innenlage 3 besteht aus einem Vlies mit einem siegelbaren Polymer, wobei die Innenlage 3 biologisch abbaubar sein kann. Insbesondere kann die die Vliesschicht der Innenlage 3 ein biologisch abbaubares Polymer aufweisen und gegebenenfalls ausschließlich aus Fasern von biologisch abbaubaren Polymeren, insbesondere auf Basis von Polylactid (PLA), bestehen. Zu bevorzugten Polymeren für die Innenlage 3 zählen weiters die Polymere, die obenstehend im Zusammenhang mit der Trägerlage 4 angeführt wurden. Die Vliesschicht der Innenlage 3 kann beispielsweise Polylactid-Fasern (PLAFasern) aufweisen oder aus solchen bestehen. Die Innenlage 3 kann gegebenenfalls auch Fasern unterschiedlicher Materialien aufweisen, solange die Siegelbarkeit der Innenlage 3

gewährleistet ist.

Das Flächengewicht der Innenlage 3 kann beispielsweise von 10 bis 100 g/m?, insbesondere

von 15 bis 30 g/m? betragen.

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Bezugszeichen: Kapselplatinen 1

Getränkekapseln 2 Innenlage 3 Trägerlage 4 Musterprägung 5 Siegelbereich 6 Siegelrand 7 Kapselkörper 8 Metallisierung 9 Verbundfolie 10 Platinenbereich 11 Innenbereich 12 Haftzone 13 Füllgut 14 Kaschierkleber 15 Halteform 16 Siegel-/Stanzwerkzeug 17 Siegelbacke 18

Stanzform 19

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Claims (1)

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1.

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Patentansprüche

Kapselplatine (1) mit einer Innenlage (3) und eine Trägerlage (4), wobei die Kapselplatine (1) einen Siegelbereich (6) aufweist, mit welchem die Kapselplatine (1) auf den Siegelrand (7) eines Kapselkörpers (8) einer Getränkekapsel (2) aufsiegelbar beziehungsweise aufgesiegelt ist, und wobei der Siegelrand (7) einen Innenbereich (12) der Kapselplatine (1) umrandet, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (3) aus einem siegelbaren Vliesmaterial besteht, wobei die Innenlage (3) und die Trägerlage (4)

zumindest im Innenbereich (12) klebstofffrei aneinander angrenzen.

Kapselplatinen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselplatine (1) eine Musterprägung (5) aufweist, wobei die Innenlage (3) und die Trägerlage (4) zumindest in den durch die Musterprägung (5) komprimierten Bereichen eine die

Siegeleigenschaften der Innenlage (3) ausnutzende Haftung aufweisen.

Kapselplatinen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterprägung (5) als Würmchenprägung, Leinenprägung, Linienprägung, Wellenprägung, Rasterprägung, Pünktchenprägung, Nadelprägung, Damastprägung, Bildprägung,

Schriftzugprägungm Braillprägung oder Kombinationen davon ausgeführt ist.

Kapselplatinen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselplatine (1) in dem Siegelbereich (6) auf den Siegelrand (7) eines Kapselkörpers (8) aufgesiegelt ist, wobei im Siegelbereich (6) die Innenlage (3) und die Trägerlage (4)

aneinandergesiegelt sind.

Kapselplatinen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das siegelbare Vliesmaterial der Innenlage (3) Fasern aufweist, die ausgewählt sind aus thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, gegebenenfalls biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyester, wie etwa Polybutylensuccinat (PBS), Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polylactid (PLA), und Mischungen oder

Kombinationen der zuvor genannten Stoffe.

Kapselplatinen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (4) ein extrudierter und in einer oder mehreren Richtungen orientierter Film ist, welcher eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein Füllmittel aus nicht

verformbaren Versprödungspartikeln zugesetzt ist.

Kapselplatinen (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermatrix ein biologisch abbaubares Polymer aufweist, welches insbesondere ausgewählt ist aus (Bio-) Polylactid, (Bio-) Polybutylensuccinat (PBS), (Bio-) Polyhydroxybuttersäure (PHB),

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bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa stärkebasierten Polymeren, insbesondere stärkebasierten Polymeren auf Basis von Mater-Bi ®, von Polyestern abgeleitete Polymere, wie etwa Polymere vom Typ Ecoflex® und Mischungen

solcher Polymere.

Kapselplatinen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (4) auf der der Innenlage (3) zugewandten Seite eine Metallisierung (9)

aufweist.

Kapselplatinen (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Innenlage (3) und der Trägerlage (4) durch eine induktive Erwärmung der

Metallisierung (9) vermittelt ist.

Getränkekapsel (2), mit einem Kapselkörper (8) und einer Kapselplatine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kapselplatine (1) mit ihrem Siegelbereich (6) auf einen

Siegelrand (7) des Kapselkörpers (8) aufgesiegelt ist.

. Verbundfolie (10) mit einer Innenlage (3) und einer Trägerlage (4), wobei die

Verbundfolie (10) zumindest einen definierten Platinenbereich (11) aufweist, in dem zumindest eine Kapselplatine (1) für eine Getränkekapsel (2) von der Verbundfolie (10) abtrennbar ist, wobei jede Kapselplatine (1) einen Siegelbereich (6) aufweist, mit welchem die aus dem Platinenbereich (11) hergestellte Kapselplatine (1) auf den Siegelrand (7) eines Kapselkörpers (8) einer Getränkekapsel (2) aufsiegelbar ist, und wobei der Siegelbereich (6) einen Innenbereich (12) umrandet, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage (3) aus einem siegelbaren Vliesmaterial besteht, wobei die Innenlage (3) und die Trägerlage (4) zumindest im Innenbereich (12)

klebstofffrei aneinander angrenzen.

Verbundfolie (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb des Innenbereichs (12) und gegebenenfalls außerhalb des Platinenbereichs (11) zumindest eine Haftzone (13) vorgesehen ist, in der die Innenlage (3) und die Trägerlage (4) mittels

eines Haftstoffs, insbesondere eines Kaschierklebers, miteinander verbunden sind.

Verbundfolie (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (10) eine Musterprägung (5) aufweist, wobei die Innenlage (3) und die Trägerlage (4) zumindest in den durch die Musterprägung (5) komprimierten Bereichen

eine die Siegeleigenschaften der Innenlage (3) ausnutzende Haftung aufweisen.

Verbundfolie (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterprägung

(5) teilflächig auf der Verbundfolie (10) vorgesehen ist.

Verbundfolie (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass

das siegelbare Vliesmaterial der Innenlage (3) Fasern aufweist, die ausgewählt sind aus

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thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, gegebenenfalls biologisch abbaubaren thermoplastischen Polymeren aus der Gruppe der Polyester, wie etwa Polybutylensuccinat (PBS), Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polylactid (PLA), und Mischungen oder

5 Kombinationen der zuvor genannten Stoffe.

16. Verbundfolie (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (4) ein extrudierter und in einer oder mehreren Richtungen orientierter Film ist, welcher eine verformbare Polymermatrix aufweist, der ein Füllmittel aus nicht

verformbaren Versprödungspartikeln zugesetzt ist.

10 17. VVerbundfolie (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermatrix ein biologisch abbaubares Polymer aufweist, welches insbesondere ausgewählt ist aus (Bio-) Polylactid, (Bio-) Polybutylensuccinat (PBS), (Bio-) Polyhydroxybuttersäure (PHB), bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa stärkebasierten Polymeren, insbesondere stärkebasierten Polymeren auf Basis von Mater-Bi ®, von

15 Polyestern abgeleitete Polymere, wie etwa Polymere vom Typ Ecoflex® und Mischungen

solcher Polymere.

18. Verbundfolie (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (4) auf der der Innenlage (3) zugewandten Seite eine Metallisierung (9)

aufweist.

20 19. Verbundfolie (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Innenlage (3) und der Trägerlage (4) durch eine induktive Erwärmung der

Metallisierung (9) vermittelt ist.

20. Verfahren zum Verschließen einer Öffnung eines Kapselkörpers (8) einer

Getränkekapsel (2) wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:

25 - Anordnen eines Siegelrandes (7) des Kapselkörpers (8) an der siegelbaren Innenlage (3) einer Verbundfolie (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei der Siegelrand (7) auf einen Siegelbereich (6) eines Platinenbereichs (11) ausgerichtet

wird, - siegelnd aneinanderpressen des Siegelrandes (7) und des Siegelbereichs (6), 30 - Abtrennen des Platinenbereichs (11) von der Verbundfolie (10).

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (10) durch eine Innenlage (3) und eine Trägerlage (4) gebildet wird, die durch statische Aufladung

aneinander haften.

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