DE2848736C2

DE2848736C2 - Steife, sterilisierbare tiefgezogene Verpackung

Info

Publication number: DE2848736C2
Application number: DE2848736A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1986-12-18
Also published as: DE2848736A1

Description

Die Erfindung betrifft eine steife, sterilisierbare tiefgezogene Verpackung aus Verbundfolie, insbesondere Zweischichten-Verbundfolie, wobei die Materialien für die die zwei Oberflächen bildenden Folien eine Schmelzpunktdifferenz von mindestens 70° C aufweisen und die eine Folie mit dem höheren Schmelzpunkt vor dem Tiefziehen eine Dicke von weniger als 40 μ und die andere Folie mit dem niedrigeren Schmelzpunkt eine Dicke von mehr als 100 μ aufweist.

Aus dem Kalle Folien Datenblatt 1973 »Verbundfolien« ist unter der Bezeichnung »Hostaphan-Trespalen« zum Tiefziehen eine Verbundfolie aus Polyester und Polypropylen angegeben, wobei die Folie aus Polyester eine Dicke von 19 μ und die Folie aus Polypropylen eine Dicke von 400 μ aufweist.

Bei den Tiefziehfolien, wie sie aus dem vorgenannten Datenblatt bekannt sind, wird als thermoplastisches Material mit dem höheren Schmelzpunkt üblicherweise gerecktes Material verwendet, weil durch das Recken die Sperreigenschaften verbessert werden, was insbesondere für Polyäthylenterephthalat zutrifft. Auch bildet bei der herkömmlichen Verbundtiefziehfolie die dünnere Folie, die den höheren Schmelzpunkt aufweist, die iiiiieiiiagc ucs Bciiimcfs, um diesem eine entsprechende Sperr- und Dichteigenschaft zu verleihen. Eine versuchsweise Maßnahme, eine Folie derart tiefzu/.iehen, daß die dünnere Folie beim Behälter dann außen liegt, hat nicht nahegelegen, weil durch die Rcekting der dünneren Folie die Gefahr ihrer Beschädigung durch Reißen vorliegt und weiterhin für die dann inncnlicgende, meistens aus Polypropylen bestehende Folie kein Deckelmaterial zur Verfügung stand, womit der Behälter auf einfache Art und Weise verschlossen werden könnte.

Des weiteren läßt sich die aus dem vorgenannten Datenblatt bekannte Verbundfolie lediglich mit Maschinen nach der Slempelverformung verarbeiten. Mit dtr Stcmpclverforrnung lassen sich aber nur Behälter bis zu einer bestimmten Größe bei guter Qualität wirtschaftlich herstellen, weil größere Behälter Ungleichmäßigkeitcn der Wandausbildung /.eigen.

ίο Thermoplastische Kunststoffolien durchwandern bei ihrer Erhitzung verschiedene Bereiche. Zunächst ist vorhanden der feste Bereich. An diesen schließt sich ein Zwischenbereich an, der als feslelastisch bezeichnet werden kann. An diesen schließt sich der elastische Bcreich an. Dann folgt der clastoplastische Bereich, an den sich der plastische Bereich anschließt Schließlich gelangt das Material in den Fließbereich. In diesem könnte das Material gegossen werden. An den Fließbcrcich schließt sich der Zersetzungsbereich an, in dem das Material verbrennt, vergast oder dergl. zerfällt. Es ist bekannt, Verbundfolien aus thermoplastischen Folien oder Platten, die durch Kaschicrung verbunden sind, tiefzuziehen. Dabei wird durch die Addition der Sperreigenschaften der verschiedenen Folien gegenüber Gasen und durch Beachten der physikalischen Eigenschaften für verpackungslechnischc Vorteile des Füllgutes gesorgt und geachtet, daß die Schmelzpunkte der miteinander verbundenen Folien gleich sind oder allenfalls einen nur geringen Unterschied haben, damit beide Folien der Verbundfolie in deren plastischen oder clastoplastischen Bereich verformt werden.

Dazu kann hingewiesen werden auf die Zeitschrift »Verpackungs-Rundschau« Heft 9, 1973, Seiten 1130-1142.

Sofern eine Folie einer Dicke von über 150 μ unter Anwendung von Hitze und Vakuum und/oder Druck tiefgezogen wird, dann hat diese Folie schlechte Verformungseigenschaften, weil der Wärmestau und der plastische Zustand des Materials kein exaktes Verformen dulden. Die Folie fließt weg und bildet Löcher beim Ziehen. Bessere Ticfzichfähigkeiten lassen sich erreichen, sofern die Folie nur langsam erhitzt und das Tiefziehen nur langsam erfolgt. Dies wiederum läßt keine wirtschaftliche Herstellung tiefgezogener Folie zu.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen sterilisierbaren Behälter aus einer Verbundfolie zu schaffen, der auch bei großen Abmessungen mit gleichmäßiger Wanddicke herstellbar ist, was insbesondere dann geschehen soll, wenn die Stcmpclverformung

so nicht anwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer steifen, sterilisierbaren tiefgezogenen Verpackung aus Verbundfolie, insbesondere Zweischichten-Verbundfolie, wobei die Materialien für die die zwei Oberflächen bildenden Folien eine Schmclzpunktdiffcrenz von mindestens 70⁰C aufweisen, und die eine Folie mit dem höheren Schmelzpunkt vor dem Tiefziehen eine Dicke von weniger als 40 μ und die andere Folie mit dem niedrigeren Schmelzpunkt eine Dicke von mehr als 100 μ auf-

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ow nu.ii, «.ι iniuuMgsgcrrjiiü voigcscMiugcrs, Uli!.; cüe sei tier Verpackung außenlicgcnde Folie die dünnere Folie ist, vor dem Tiefziehen diese Folie nicht gereckt wurde und somit im wesentlichen beim Ticfziehpro/.cß nur eine Siüt/funklion hat.

w\ Durch die Erfindung wird ein stcrilisierbarcr ticfgezogcncr Behälter aus einer Verbundfolie erreicht, die das Tiefziehen unter Anwendung von Unterdruck und auch von größeren Behältern bei gleichmäßiger Wanddicke

ermöglicht, weil die dicke Folic mit geringem Schmelzpunkt, die die Festigkeil der Verpackung ergibt und in bezug auf sonstige physikalische Eigenschaften, beispielsweise Gasdurchlässigkeit, chemische Beständigkeit oder dergleichen /.um Verpackungsgut optimal ist, bei hoher Erhitzung im plasto-elastischcn oder im plastischen Bereich sehr gut und sehr lief unicr Anwendung von Vakuum und/oder Druck durch Tiefziehen verformt werden kann, ohne bei der Verformung Schaden zu erleiden, während die damit verbundene dünne Folie mit dem hohen Schmelzpunkt, die lediglich im elastischen oder elastisch-festen Bereich verformt wird und somit fest bleib», ein Korselt für die bei der Verformung dicke und durch die Erhitzung weich oder sehr weich gewordene innere Folie bildet. Die dünne außenliegende Folie mit dem hohen Schmelzpunkt, die als Stütze oder Trägerfolie dient, hat ihre tragende Funktion lediglich zur Zeit der Verformung der Folienkombinalion zu erfüllen. Daher kann sie sehr dünn sein. Voraussetzung ist lediglich, daß sic beim Ausziehen in eine tiefe Form nicht reißt. Auch aus diesem Grunde ist sie nicht gereckt.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet nunmehr auch ein sehr tiefes Tiefziehen von Verbundfolien.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Innenfolie einen Schmelzpunkt von 100 bis 180⁰C und die Außenfolie einen Schmelzpunkt von 200 bis 240⁰C hat. Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die Innenfolie eine Wanddickc von ca. 400 μ und die Außenfolie eine Wanddickc von ca. 25 μ hat. »

Besonders vorteilhaft besteht die Innenfolie aus Polypropylen und die Außenfolic aus Polyester und insbesondere aus Polyethylenterephthalat.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigt

I"ig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Verbundfolie,

I"i g.2 einer, vertikalen Schnitt durch eine Tiefziehform,

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine fertige, mit einem Füllgut gefüllte liefgezogene Verpackung.

I·" i g. 1 zeigt eine Folie B, die beim fertigen Behälter als innen liegende Folie eine Dicke von z. B. 400 μ und einen Schmelzpunkt von 150^DC hat. Sie besteht z. B. aus Polypropylen.

An diese Innenfolie B ist kaschiert eine Folie C, die beim fertigen Behälter außen liegt und lediglich eine Dicke von 20 bis 30 μ hat und nach dem Ausführungsbeispiel aus Polyester mit einem Schmelzpunkt von 250"C besieht. Die beiden angegebenen Folien Sund C haben somit einen Unterschied des Schmelzpunktes von l00°C. Die Folien B und C können auch aus anderen Stoffen bestehen. So kann die dicke Innenfolic B beispielsweise aus Polyvenylchlorid bestehen. Für die dünne Aiißenfolic Ckann Polyethylenterephthalat, auch unter der Markenbezeichnung »Terylene« bekannt, verwendet werden. Wesentlich ist der hohe Unterschied zwischen den Schmelzpunkten der beiden Folien und auch, daß die dünne Außenfolie C nicht gereckt ist, so

Udumi: IUi gluui.i\, ι ινι\.ιι ^vigiivi nt.

Es ist nicht notwendig, daß die beiden Folien B und C vor dem Tiefziehen und ihrer damit erfolgenden Erhitzung körperlich, zum Beispiel durch Kaschicrkleber. miteinander verbunden sind. Vielmehr kann die Verbindung auch erst bei der Erhitzung und dem Tiefziehen erfolgen.

Bevor die Folienkonibination B und C der Ticf/.ichfonii 10 zugeführt und mit den Löchern 11 unter Anwendung von Vakuum verformt wird, wird sie erhitzt Die nicht dargestellten Erhitzungsplatten haben beispielsweise eine Temperatur von 160 bis 170°C.Siekönncn einseitig oder beidseitig der beiden Folienlagen B und Cangeordnet sein. Jedenfalls erfolgt das Tiefziehen der Folienkombination B und C in der Tiefziehform 10 bei einer solchen Temperatur, daß die Innenfolie B in dem in F i g. 1 dargestellten elastisch-plastischen und/

to oder plastischen Bereich und die Außenfolie C in dem elastischen und/oder elastisch-festen Bereich verformt wird. Da die Außenfolie Csomit vergleichsweise fest ist, ihre alleinige Verformung in diesem Bereich würde zu einer Rückfederung führen, diese Rückfederung wird aber durch die Verformung der Innenfolie B im plastischen oder eiastisch-plastischen Bereich vermieden, bewirkt die Außenfolie C als Träger oder Stützfolie, daß die für die Verpackung zuständige Innenfolie 5 bei ihrer Verformung, selbst auf große Tiefen, keinen Schaden erleidet, insbesondere nicht wegfließt oder unter Anwendung des Unterdruckes in die Bohrungen 11 der Tiefziehform hineinfließt.

Es ergibt sich, daß die Folienkombination ßund Cmit großer Aufheizgeschwindigkeit erhitzt werden kann, so daß an der Seite, an der die Erhitzung erfolgt, aber auch an beiden Seiten, im Bereich der Seiten der Innenfolie B der Endbereich der plastischen Zone erreicht werden kann, während der mittlere Bereich der Innenfolie B im elastisch plastischen Bereich oder im elastischen Bereich ist. Durch die Anwendung der Außenfolie C als Stütz- oder Trägerfolie, die ihre Funktion lediglich zur Formgebung auszuüben braucht, kann somit eine bisher nicht erreichbare schnelle Erhitzung der dicken Innenfolie B erfolgen, da die Außenfolie C diese hält und abstützt. Zugleich ergibt sich aber auch, daß die Innenfolie C als Trägerfolie, da diese infolge ihres hohen Schmelzpunktes bezogen auf diesen Schmelzpunkt gering erhitzt ist, sich leicht aus der Form lösen läßt und daher der Verbund der Folien B und C vergleichsweise schnell aus der Tiefziehform 10 ausgehoben werden kann.

Fig.2 zeigt eine fertige Verpackung. Auf die verformte Folic B ist, nachdem vorher das Füllgut 12 eingefüllt wurde, noch eine Deckfolie A aufgebracht und zwar durch Siegelung oder Verschweißung. Die Deckfolie A hat auch einen geringen Schmelzpunkt. Zweckmäßig entspricht sie dem Material, das die Folie B hat, so daß die Erhitzung der Folie B während des Tiefziehens mit anschließendem Einlegen des Füllgutes 12 unter Anwendung von Druck noch genügt, die Folie A mit der Folie B ausreichend zu verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steife, sterilisierbare tiefgezogene Verpackung aus Verbundfolie, insbesondere Zweischichten-Verbundfolie, wobei die Materialien für die die zwei Oberflächen bildenden Folien eine Schmelzpunktdifferenz von mindestens 70° C aufweisen und die eine Folie mit dem höheren Schmelzpunkt vor dem Tiefziehen eine Dicke von weniger als 40 μ und die andere Folie mit dem niedrigeren Schmelzpunkt eine Dicke von mehr als 100 μ aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verpackung außen liegende Folie die dünnere Folie ist, vor dem Tiefziehen diese Folie nicht gereckt wurde und somit im wesentlichen beim Tiefziehprozeß nur eine Stützfunktion hat

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfolie (B) einen Schmelzpunkt von 100 bis 180° C und die Außenfolie (C) einen Schmelzpunkt von 200 bis 240⁰C hat.

3. Verpackung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfolie (B) eine Wanddicke von ca. 400 μ und die Außenfolie eine Wanddicke von ca 25 μ hat

4. Verpackung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfolie (B) aus Polypropylen und die Außenfolie (C) aus Polyester besteht

5. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfolie (C) aus Polyäthylenterephthalat besteht.