DE10211170A1

DE10211170A1 - Einschichtige Heißsiegelschicht

Info

Publication number: DE10211170A1
Application number: DE2002111170
Authority: DE
Inventors: Alfred Koblischek
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG; Vaw Aluminium AG
Current assignee: 3A Composites International AG
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Heißsiegelschicht sowie deren Verwendung. Die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer verbesserten Heißsiegelschicht auf einem Träger zur Verfügung zu stellen, wobei die Heißsiegelschicht eine erhöhte Prozesssicherheit beim Heißsiegeln gewährleistet und gleichzeitig kostengünstiger hergestellt werden kann, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine einschichtige Heißsiegelschicht 1 aufgetragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Heißsiegelschicht, deren Verwendung sowie einen Träger mit einer Heißsiegelschicht.
Bei der Herstellung von Verpackungen, insbesondere Verpackungen für Lebensmittel, werden häufig Träger aus Verbundmaterialien eingesetzt, die eine Heißsiegelschicht aufweisen. Die Heißsiegelschicht dient dabei zumeist dem luftdichten Verschließen der Verpackungen mittels einer Heißsiegelnaht. Besonders beim Verpacken von Lebensmitteln werden hohe Anforderungen an die Heißsiegelnaht gestellt, da diese das Eindringen schädlicher Chemikalien von außen oder das Entweichen eines Schutzgases aus der Verpackung verhindern soll. Verantwortlich für die Qualität der späteren Heißsiegelnaht ist dabei nicht nur der Heißsiegelprozess, sondern insbesondere die beteiligte Heißsiegelschicht.

Bisher werden Heißsiegelschichten als zweischichtige Lackschicht aufgebracht. Dabei dient eine erste dünne Lackschicht, Primer- oder Haftvermittlerschicht genannt, dazu, die Heißsiegelschicht beispielsweise auf einem Polyesterfilm zu verankern. Als Primerschicht wird üblicherweise ein Lack auf Polyesterbasis aber auch ein zwei Komponenten härtendes System verwendet. Da die Primerschicht im allgemeinen nicht siegelnd ist, muss eine zusätzliche siegelfähige Schicht auf die Primerschicht aufgebracht werden. Üblicherweise wird für die zweite Schicht ein Heißsiegellack auf PVC-Basis verwendet.

Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist nun, dass mindestens zwei Verfahrensschritte benötigt werden, um eine Heißsiegelschicht aufzubringen. Dies bedeutet nicht nur einen zusätzlichen apparativen Aufwand, sondern führt ebenso zu einem größeren Zeitbedarf des Aufbringens der Heißsiegelschicht. Aufgrund des zweischichtigen Aufbaus der bekannten Heißsiegelschichten ist die Dicke der tatsächlich siegelfähigen Schicht nur gering, so dass eine hohe Prozesssicherheit beim Heißsiegeln nicht gewährleistet werden kann.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Heißsiegelschicht auf einem Träger, einen Träger und eine Verwendung der Heißsiegelschicht anzugeben, bei welchem die Heißsiegelschicht eine erhöhte Prozesssicherheit beim Heißsiegeln gewährleistet und die Heißsiegelschicht kostengünstiger hergestellt werden kann.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass eine einschichtige Heißsiegelschicht aufgetragen wird. Aufgrund der größeren Dicke der siegelfähigen Heißsiegelschicht wird die Prozesssicherheit beim Heißsiegeln deutlich verbessert und die Qualität der Heißsiegelnaht erhöht. Zusätzlich kann der Arbeitsgang des Auftragens der Primerschicht bei der Herstellung der Heißsiegelschicht eingespart werden.

Eine gleichmäßig dicke Heißsiegelschicht kann auf einem Träger, gemäß einer ersten weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, aufgebracht werden, indem ein in ein Lösemittel gelöstes Bindemittel auf dem Träger aufgetragen wird und das Lösemittel durch Verdampfen getrocknet wird. Durch das Auftragen des in Lösungen befindlichen Bindemittels wird das Bindemittel zunächst gleichmäßig auf der Oberfläche des Trägers verteilt. Durch das anschließende Verdampfen des Lösungsmittels verbleibt an den Stellen des Auftragens eine gleichmäßig dicke Schicht des Bindemittels auf dem Träger, die durchgehend siegelfähig ist.

Wird die Heißsiegelschicht auf einem Polyesterfilm eines Trägers aufgetragen, so können gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Verbundmaterialien für Verpackungen, insbesondere Verpackungen für Lebensmittel, die einen Polyesterfilm aufweisen, mit einer einschichtigen Heißsiegelschicht hergestellt werden.

Eine besonders gute Haftung auf derartigen Polyesterfilmen wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, dass als Bindemittel Butadien-Styrol-Copolymerisate aufgetragen werden.

Die Hafteigenschaften der Heißsiegelschicht kann an das Trägermaterial dadurch angepasst werden, dass eine Kombination aus mindestens zwei verschiedenen Bindemitteln, wobei mindestens ein Bindemittel Hafteigenschaften aufweist oder eine Mischung aus Haftvermittler und mindestens einem Bindemittel, beispielsweise Butadien-Styrol-Copolymerisate, aufgetragen wird. Durch die Auswahl einer derartigen Bindemittel- und/oder Haftvermittlerkombination ist eine Anpassung der Eigenschaften der späteren Heißsiegelnaht beispielsweise an Umgebungsbedingungen (z. B. Temperaturen) oder an den Siegelprozess möglich.

Indem das Bindemittel mittels einer Appliziereinrichtung aufgetragen wird, kann gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Dicke der Heißsiegelschicht erreicht und die Prozesssicherheit beim Heißsiegeln somit weiter gesteigert werden.

Ein besonders einfaches Verfahren zur teilweisen oder kompletten Beschichtung eines Trägers mit einer Heißsiegelschicht wird gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch zur Verfügung gestellt, indem das Bindemittel mittels Lackierauftragswerken mit glatten oder gravierten Auftragswalzen aufgetragen wird. Durch die Gravur der Auftragswalzen kann zum einen gewährleistet werden, dass entweder bestimmte Bereiche keine Heißsiegelschicht aufweisen oder das bestimmte Bereiche eine höhere Heißsiegelschichtdicke als andere Bereiche aufweisen. Dadurch lässt sich die Dicke der Heißsiegelschicht an kritischen Stellen der Heißsiegelnaht besonders leicht verstärken und/oder die Heißsiegelschicht abschnittsweise als Abstandshalter, die bei der Weiterverarbeitung der vorkonfektionierter Deckel vorteilhaft sind, auszubilden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bindemittel durch das Tiefdruckverfahren oder das Flexodruckverfahren aufgetragen. Diese Verfahren kombinieren eine hohe Präzision beim Auftragen des Bindemittels mit besonders hohen Produktionsraten.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung gewährleistet ein Träger mit mindestens einer einschichtigen, insbesondere nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten Heißsiegelschicht nicht nur eine hohe Prozesssicherheit beim späteren Heißsiegeln, sondern kann auch kostengünstiger hergestellt werden.

Vorteilhaft ist gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Heißsiegelschicht auf einem Träger aus Verbundmaterial zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere für Verpackungen von Lebensmittel, da hier sehr hohe Anforderungen an die Prozesssicherheit beim Heißsiegeln und die Qualität der Heißsiegelnaht gestellt werden.

Aufgrund der erhöhten Prozesssicherheit beim späteren Heißsiegeln ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Heißsiegelschicht auf einem Träger aus Verbundmaterial für Verpackungen, wobei das Verbundmaterial mindestens eine Überlackschicht, eine Druckfarbenschicht, eine Papierschicht und einen metallisierten Polyesterfilm aufweist besonders vorteilhaft, da ein derartig aufgebauter Träger aus Verbundmaterial bereits eine Vielzahl von Arbeitsschritten bis zum Heißsiegeln durchlaufen hat und somit eine Erhöhung der Prozesssicherheit beim Heißsiegeln besonders kosteneffektiv ist.

Wird die erfindungsgemäße Heißsiegelschicht beim Abdeckeln von Jogurt- und Molkereiproduktbechern verwendet, kann bei der Produktion der Anteil der Becher, die eine problematische Heißsiegelnaht aufweisen, deutlich reduziert werden.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Heißsiegelschicht und deren Verwendung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise einerseits verwiesen auf Patentanspruch 9 sowie auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Patentansprüchen und andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt die einzige Figur in einer Schnittansicht eine Heißsiegelschicht 1, welche auf einem Träger 2 aus Verbundmaterial aufgetragen ist.
Die einzige Figur zeigt in einer Schnittansicht einen typischer Weise bei der Verpackung von Lebensmittel verwendeten Träger 2 aus Verbundmaterial mit einer Heißsiegelschicht 1, welcher darüber hinaus eine Überlackschicht 3, eine Druckfarbenschicht 4, eine Papierschicht 5 und einen zumindest einseitig metallisierten Polyesterfilm 6 aufweist.
Die Überlackschicht 3 schützt dabei die Druckfarbenschicht 4, welche zumeist zum Aufdrucken eines Logos oder dergleichen auf die Verpackung des Lebensmittels verwendet wird. Als Träger dieser Druckfarbenschicht 4 wird eine Papierschicht 5 verwendet, welche insbesondere als Träger für Druckfarben geeignet ist. Unterhalb der Papierschicht 5 befindet sich ein zumindest einseitig metallisierter Polyesterfilm 6, welcher aufgrund der Metallisierung die unerwünschte Diffusion von gasförmigen Stoffen in die Verpackung, beispielsweise von Wasserdampf oder Sauerstoff, verhindert. Rückseitig auf dem metallisierten Polyesterfilm 6 ist nun eine erfindungsgemäße Heißsiegelschicht 1 aufgetragen. Die erfindungsgemäße einschichtige Heißsiegelschicht 1 ist dabei beispielsweise mittels eines Lackauftragwerkes mit einer gravierten Auftragswalze aufgetragen worden, wodurch die Dicke der Heißsiegelschicht 1 nicht nur an den Stellen der Siegelnaht erhöht werden kann, sondern bestimmte Bereiche auch komplett ausgespart werden können. Dies verringert nicht nur den Materialeinsatz an Binde- und Lösemittel, sondern führt auch zu geringeren Trocknungszeiten für das Lösemittel.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Heißsiegelschicht auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass eine einschichtige Heißsiegelschicht aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in ein Lösemittel gelöstes Bindemittel auf dem Träger aufgetragen wird und das Lösemittel durch Verdampfen getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißsiegelschicht auf einem Polyesterfilm eines Trägers aufgetragen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Butadien-Styrol-Copolymerisate aufgetragen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination aus mindestens zwei verschiedenen Bindemitteln, wobei mindestens ein Bindemittel Hafteigenschaften aufweist oder eine Mischung aus Haftvermittler und mindestens einem Bindemittel aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels einer Appliziereinrichtung aufgetragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels Lackauftragswerken mit glatten oder gravierten Auftragswalzen aufgetragen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel durch ein Tiefdruckverfahren oder ein Flexodruckverfahren aufgetragen wird.

9. Träger mit Heißsiegelschicht (1), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine einschichtige Heißsiegelschicht, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 8, vorgesehen ist.

10. Verwendung einer einschichtigen Heißsiegelschicht (1) insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auf einem Träger (2) aus Verbundmaterial zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Verpackungen für Lebensmittel.

11. Verwendung einer Heißsiegelschicht. (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial für Verpackungen mindestens eine Überlackschicht (3), eine Druckfarbenschicht (4), eine Papierschicht (5) und einen metallisierten Polyesterfilm (6) aufweist.

12. Verwendung einer Heißsiegelschicht (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißsiegelschicht (1) beim Abdeckeln von Jogurt- und Molkereiproduktbechern verwendet wird.