DE10164551A1

DE10164551A1 - Packaging material and process for its manufacture

Info

Publication number: DE10164551A1
Application number: DE2001164551
Authority: DE
Inventors: Ulf Feistel; Gabriele Eberhardt; Hans-Ulrich Zuehlke
Original assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-03
Also published as: WO2003053795A3; AU2002363843A1; WO2003053795A2; EP1463669A2

Abstract

The aim of invention is to create a packing material which is reinforced thereby enabling said packing material to be more rigid and firm, in addition having a reduced overall wall thickness and the meeting requirements in terms of handling. The material is reinforced with the aid of defined thermal energy introduced into selected foamed areas provided with foamable material having targeted structures possessing different geometries, followed by hardening.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial, bei dem ausgewählte Bereiche eines Trägermaterials Verstärkungselemente aufweisen. The invention relates to a packaging material in which selected areas of a carrier material Have reinforcing elements.

Bei Einwegverpackungen, wie z. B. Getränkekartons aus einem mit Kunststoff beschichtetem Trägermaterial, geht im Zuge des Umweltbewusstseins das Bestreben der Packungsmittelhersteller ständig dahin, den für eine Verpackungseinheit benötigten Materialaufwand zu senken und immer leichtere und dünnere Materialien zu verwenden. Die beabsichtigte Reduzierung lässt sich allerdings nur soweit betreiben, bis das Maß für die Gewährleistung der zur Handhabung nötigen Packungssteifigkeit und der Packungsfestigkeit nicht unterschritten wird. Auch die Anforderungen an eine gewisse äußere Gestalt müssen erfüllt sein. With disposable packaging such. B. beverage cartons a plastic coated carrier material goes in In the course of environmental awareness the pursuit of Packaging manufacturers are constantly there for one Packaging unit to reduce required material costs and to use ever lighter and thinner materials. However, the intended reduction can only be done operate until the measure for ensuring the packing rigidity required for handling and Packing strength is not undercut. Also the Requirements for a certain external shape must be fulfilled.

Die bekannte Hinterlegung ganzer Seitenwände mit Versteifungsplatten ist materialaufwändig und erfüllt somit die bestehende Forderung nicht. Zwar lässt sich diese Stabilisierung auf einen Teil der Seiten (vier) beschränken, doch ist der Nachteil auch dann noch vorhanden, wenn gemäß der DE 36 06 712 C2 eine Verbindung der frei bleibenden Seitenwände durch ein eingeschweißtes Tragband hergestellt wird. The well-known deposit of entire side walls with Stiffening plates are material-intensive and fulfilled therefore the existing claim is not. You can this stabilization on part of the sides (four) limit, but the disadvantage is still there present if a connection according to DE 36 06 712 C2 the exposed side walls by a welded-in Carrier tape is made.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer Versteifung für ein Verpackungsmaterial, die eine hohe Steifigkeit und Festigkeit der daraus hergestellten Verpackung bei einer insgesamt verringerten Wandstärke zulässt und den Anforderungen bei der Handhabung gerecht wird. The object of the invention is therefore to provide a Stiffening for a packaging material that is high Rigidity and strength of the manufactured from it Packaging with an overall reduced wall thickness permits and meet the requirements for handling becomes.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in den Patentansprüchen 1 und 9 aufgeführten Merkmale gelöst. According to the invention the object is achieved by the Features listed claims 1 and 9 solved.

Für die Erfindung ist wesentlich, dass zur Materialverstärkung mit Hilfe von definiert eingebrachter Wärmeenergie, z. B. in Form einer Laserstrahlung, in ausgewählten, mit aufschäumbaren Materialien versehenen Bereichen gezielt Strukturen unterschiedlichster Geometrien aufgeschäumt und anschließend ausgehärtet werden. It is essential for the invention that Material reinforcement with the help of defined Thermal energy, e.g. B. in the form of laser radiation, in selected, provided with foamable materials Areas targeted structures of different Geometries foamed and then hardened become.

Besonders vorteilhaft ist es, dass sich eine solche selektive Stabilitätserhöhung nicht nur auf die Stabilitätseigenschaften der Verpackung als Ganzes positiv auswirkt, sondern dass dadurch auch die Schaffung von Zonen relativer Schwächung, zum Beispiel als Einreiß- und Öffnungshilfen ermöglicht wird. It is particularly advantageous that such selective increase in stability not only on the Stability properties of the packaging as a whole are positive impact, but that it also creates Zones of relative weakening, for example as tearing and Opening aids is made possible.

Das aufschäumbare Material ist zu diesem Zweck in einer bevorzugten Ausführungsform benachbart zu einer Linie auf dem Trägermaterial aufgebracht. Eine auf diese Weise bei dem Verpackungsmaterial erzeugte Einreißhilfe vermeidet eine meist übliche Materialschwächung der Sollbruchstelle und verstärkt stattdessen deren benachbarte Bereiche. Die selektive Materialverstärkung wirkt sich auch hier vorteilhaft auf die Festigkeit des Verpackungsmaterials aus, wodurch die Transport- und Lagerungseigenschaften der mit dem Verpackungsmaterial hergestellten Verpackungen positiv beeinflusst werden. For this purpose, the foamable material is in one preferred embodiment adjacent to a line applied to the carrier material. One this way avoids tearing aid generated in the packaging material a mostly usual weakening of the material at the predetermined breaking point and instead reinforces their neighboring areas. The selective material reinforcement also has an effect here beneficial to the strength of the packaging material from which the transport and storage properties of the packaging produced with the packaging material be positively influenced.

In vorteilhafter Ausgestaltung nach der Erfindung kann das aufschäumbare Material auf das Trägermaterial entweder flächenhaft aufgebracht oder in dem Trägermaterial als Additiv eingebunden sein. Letzteres setzt voraus, dass das Trägermaterial das Aufschäumen zulässt. In an advantageous embodiment according to the invention that foamable material on the carrier material either applied over the surface or in the carrier material as Be included additively. The latter assumes that the Backing material that allows foaming.

Ferner kann das aufschäumbare Material zur Erhöhung der Festigkeit des gesamten Verpackungsmaterials in Form von Streben über das Trägermaterial der Verpackung verteilt aufgebracht sein. Furthermore, the foamable material can be used to increase the Strength of all packaging material in the form of Struts spread over the backing of the packaging be upset.

Werden die als Streben ausgebildeten Verstärkungen gezielt nur dort eingesetzt, wo erhöhte Kräfte z. B. durch Traglasten angreifen, kann dem Erfordernis der Materialeinsparung besonders gedient werden. Solche Teilbereiche des Trägermaterials sind z. B. die Bereiche für Griffelemente. Are the reinforcements designed as struts targeted only used where increased forces such. B. by Attacking loads can meet the requirement of Material saving can be particularly served. Such Subareas of the carrier material are e.g. B. the areas for handle elements.

Vor allem sind die nach der Erfindung vorgesehenen Verstärkungselemente in der Weise von Vorteil, dass das Verpackungsmaterial zunächst zwischengelagert werden kann, bevor sich das Aufschäumen im Herstellungs- oder Füllprozess der Verpackung erforderlich macht. Unterteilt sich dieser Prozess auf Verfahrensschritte in verschiedenen Produktionsstätten, hat das positive Auswirkungen auf notwendige Transportabläufe. So kann z. B. als Tütenmaterial dienende PE-Folie vom Band abgerollt und zunächst mit zwei nebeneinanderliegenden strichförmig ausgebildeten, aufschäumbaren Materlalbeschichtungen versehen werden. Erst nach dem Füllen, was üblicherweise bei anderen Produzenten und zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt, werden die Beschichtungen zum. Zwecke der Erzeugung einer Sollbruchstelle aufgeschäumt. Above all, those are provided according to the invention Reinforcing elements in such a way that the advantage Packaging material can be temporarily stored, before foaming in manufacturing or Filling process of the packaging required. divided this process focuses on procedural steps different production sites, has the positive Effects on necessary transport processes. So z. B. serving as bag material PE film from the tape unrolled and initially with two side by side line-shaped, foamable Material coatings are provided. Only after Fill what is common with other producers and too at a later date, the Coatings for. Purposes of generating a Predetermined breaking point foamed.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der schematischen 3 Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be described below with reference to the schematic FIG Drawing will be explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenwand eines Getränkekartons, der aus Verpackungsmaterial mit erfindungsgemäß ausgebildeter Materialverstärkung hergestellt ist, Fig. 1 is a side wall of a beverage cartons, which is made of packaging material according to the invention formed material reinforcement,

Fig. 2 eine Seitenwand eines Getränkekartons mit einem engmaschigen Netz von materialverstärkenden Streben aus aufgeschäumtem Material, Fig. 2 is a side wall of a beverage cartons with a dense network of material reinforcing struts made of foamed material,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Trägermaterial, Fig. 3 a section through a carrier material,

Fig. 4 ein Trägermaterial mit benachbart zueinander verlaufenden Verstärkungselementen zur Erzeugung einer Einreißhilfe. Fig. 4 shows a carrier material with mutually adjacent reinforcing elements for generating a tear aid.

Die Fig. 1 und 2 enthalten zwei verschieden gestaltete Ausführungen von erfindungsgemäßen Verstärkungselementen, von denen eine mit 1 bezeichnete erste Form z. B. die Randbereiche und die Diagonalen einer Wand verstärkt. Dass der Ausbildung der Verstärkungselemente wenig Grenzen gesetzt sind, soll mit einer zweiten verstärkenden Struktur 2 verdeutlicht werden, mit der durch ein engmaschiges Netz eine hohe Stabilität und Festigkeit bei einem Behälter erzeugt werden kann. Figs. 1 and 2 contain two different embodiments of the invention designed reinforcing elements of which, for a designated 1 first mold. B. reinforced the edge areas and the diagonals of a wall. The fact that there are few limits to the design of the reinforcement elements is intended to be clarified with a second reinforcing structure 2 , which can be used to create a container with a high degree of stability and strength through a close-meshed network.

Ein aufschäumbares Material 3 wird entweder mit Hilfe maschinell handhabbarer Technologien wie ein Lack oder eine Oberflächenbeschichtung dauerhaft auf ein für das Verpackungsmaterial verwendetes Trägermaterial 4 aufgetragen oder aber in ausgewählte Bereiche des Trägermaterials 4 integriert. Letztere Ausführungsmöglichkeit setzt jedoch voraus, dass das Trägermaterial 4 ein wärmeinduziertes Aufschäumen nicht behindert. Ein besonders vorteilhaftes gezieltes Bestrahlen der ausgewählten Bereiche mit einem Laser ruft eine Volumenzunahme des aufschäumbaren Materials mit einer weitgehend definierten Geometrie hervor, wodurch Verstärkungselemente mit beabsichtigter Strukturierung erzeugt werden können (Fig. 3). A foamable material 3 is either permanently applied to a carrier material 4 used for the packaging material using mechanically manageable technologies such as a lacquer or a surface coating, or is integrated into selected areas of the carrier material 4 . The latter embodiment, however, presupposes that the carrier material 4 does not hinder a heat-induced foaming. A particularly advantageous targeted irradiation of the selected areas with a laser causes an increase in volume of the foamable material with a largely defined geometry, as a result of which reinforcing elements with intended structuring can be produced ( FIG. 3).

Bei der Erfindung wird für die definierte Formgebung nicht lediglich eine vorhandene räumliche Begrenzung ausgenutzt, was für schäumbare Materialien durchaus üblich ist, sondern die Zuführung einer dosierten und genau bestimmten Energiemenge. In the invention is not for the defined shape only exploited an existing spatial limitation, which is quite common for foamable materials, but the supply of a metered and precisely determined Amount of energy.

Geeignete aufschäumaare Materialien sind z. B. Kunststoffe, die erst bei recht hohen Temperaturen von etwa 250°C anfangen zu schäumen. Suitable foamable materials are e.g. B. Plastics that only at very high temperatures of about 250 ° C start to foam.

Wie Fig. 4 verdeutlicht, beschränkt sich die Erfindung nicht allein auf die Stabilisierung größerer Bereiche eines Verpackungsmaterials, sondern ermöglicht auch eine Stabilisierung eines eng begrenzten Materialbereiches, welcher bei der Verpackung, wie z. B. bei Getränkekartons oder Tütenverpackungen besondere Zwecke zu erfüllen hat. So sind hier zwei benachbart nebeneinander liegende verstärkende Streifen 5, 6 aus aufschäumbarem Material auf das Trägermaterial 4 aufgebracht, wodurch ein Bereich 7 zwischen den Streifen 5, 6 einer relativen Schwächung unterliegt. Auf diese Weise können Einreißhilfen erzeugt werden. As illustrated in FIG. 4, the invention is not limited to the stabilization of larger areas of a packaging material, but also enables the stabilization of a narrowly limited area of material that is used in packaging, such as. B. has special purposes to fulfill in beverage cartons or bag packaging. Two reinforcing strips 5 , 6 of foamable material lying adjacent to one another are applied to the carrier material 4 , whereby a region 7 between the strips 5 , 6 is subject to a relative weakening. In this way, tear aids can be generated.

Andere Bereiche mit besonderer Funktion sind beispielsweise auch Griffelemente, die durch geeignete Verstrebungen verfestigt werden können. Other areas with special functions are for example, handle elements that are suitable Struts can be solidified.

Claims

1. Packaging material, in which selected areas of a carrier material are provided with reinforcing elements, characterized in that the reinforcing elements consist of a material ( 3 ) that can be foamed with defined thermal energy.

2. Packaging material according to claim 1, characterized in that the foamable material is applied to the carrier material ( 9 ).

3. Packaging material according to claim 1, characterized in that the foamable material ( 3 ) in the carrier material ( 4 ) is integrated as an additive, the carrier material ( 4 ) allowing foaming.

4. Packaging material according to claim 2 or 3, characterized in that the foamable material ( 3 ) to increase the strength of the entire packaging material is applied in the form of struts over the carrier material ( 4 ).

5. Packaging material according to claim 2 or 3, characterized in that the foamable material ( 3 ) is provided in partial areas of the carrier material ( 4 ) with a separate function.

6. Packaging material according to claim 5, characterized in that the foamable material ( 3 ) is applied adjacent to a line on the carrier material ( 4 ).

7. Packaging material according to claim 5, characterized characterized that the sub-areas with separate Function Material areas for handle elements are.

8. Packaging material according to one of claims 1 to 7, characterized in that to generate the Heat energy is used by laser radiation.

9. Process for the production of packaging material, at the selected areas of a carrier material Have reinforcing elements, characterized in that the selected areas with foamable Provide materials and define them with the help of Structures brought in by thermal energy different geometries foamed and then be cured.