DE3200035C2 - - Google Patents

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DE3200035C2
DE3200035C2 DE19823200035 DE3200035A DE3200035C2 DE 3200035 C2 DE3200035 C2 DE 3200035C2 DE 19823200035 DE19823200035 DE 19823200035 DE 3200035 A DE3200035 A DE 3200035A DE 3200035 C2 DE3200035 C2 DE 3200035C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Hitzeabdichtungs-Blattmaterial, das ein Grundblatt und eine Dichtungsschicht aus einem Dichtungsmittel aufweist, die auf einer Seite des Grundblattes gebildet ist und ein durch Verseifung eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVA) hergestelltes Polymer enthält.
Es ist üblich, ein pulverförmiges Material, wie zum Beispiel Kaffee oder ein Trockenmilchprodukt, in einen Glasbehälter, beispielsweise ein Glas, einzugeben und auf dessen Oberfläche auf dem Rand bzw. der Krempe der Behälteröffnung ein Deckmaterial zu befestigen, welches ein Stück einer Metallfolie und eine auf ihrer Oberfläche ausgebildete Harzschicht enthält. Hierdurch wird das pulverförmige Material in dem Behälter abgeschlossen.
Zum Befestigen des Deckelmaterials bzw. Abdeckmaterials im abgedichteten Zustand auf dem Öffnungsrand bzw. der Öffnungskrempe des Glasbehälters ist bislang in weitem Ausmaß das Induktionsabdichtungsverfahren verwendet worden.
Bei diesem Induktionsabdichtungsverfahren geht man so vor, daß man eine Vielzahl von Glasbehältern, auf deren Öffnungsrandoberfläche ein Deckelmaterial bzw. Abdeckmaterial (nachstehend als "Deckel" bezeichnet) aufgebracht worden ist, durch einen Bereich hindurchlaufen läßt, wo die Glasbehälter elektromagnetischen Hochfrequenzwellen ausgesetzt werden. Hierdurch wird durch die Selbstinduktionshitze die Harzschicht erhitzt, und die Harzschicht wird aufgeschmolzen und haftend an die Oberfläche des Öffnungsrandes bzw. der Öffnungskrempe befestigt. Eine Abkapselungsmaschine, die ein derartiges Induktionsabdichtungsverfahren durchführt, ist für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb mit einer Abdichtungs- bzw. Verschlußleistung von ungefähr 500 Behältern pro Minute geeignet. Eine derartige Maschine wird daher zum Abdichten bzw. Abschließen von Produkten, wie pulverförmigen oder festen Nahrungsmittelprodukten, jedoch nicht für Nahrungsmittelprodukte in flüssiger Form verwendet.
Bislang ist es nämlich unmöglich gewesen, ein zufriedenstellendes Abdichten bzw. dichtendes Verschließen von flüssigen Produkten nach diesem Induktionsabdichtungsverfahren durchzuführen. Weil das flüssige Produkt durch Erhitzen sterilisiert und in die Glasbehälter mit hoher Temperatur eingefüllt wird und weil der Dampfdruck des Nahrungsmittelprodukts oder dergleichen in dem Glasbehälter einen Innendruck des Behälters zum Zeitpunkt des Verschließens bewirkt und eine Kraft ausübt, die dazu neigt zu bewirken, daß sich der hitzeabgedichtete Teil des Deckels von der Oberfläche des Behälterrands unmittelbar nach dem Abdichten ablöst, ergibt sich eine Instabilität der Haftungs- oder Bindefestigkeit der abgedichteten Teile.
Ein weiteres Verfahren zum Befestigen eines Deckels ist der Heißsiegelprozeß, bei dem ein Deckel mittels einer Heizplatte erhitzt und hierdurch durch die Hitzehaftung an der Oberfläche des Öffnungsrands eines Glasbehälters befestigt wird.
Im allgemeinen ist jedoch die Wärmekapazität eines Glasbehälters groß, und es ist nicht möglich, den Deckel positiv an der Oberfläche des Öffnungsrands zu befestigen, indem man lediglich auf den Deckel Hitze von einer Heizplatte mit Einschluß der Hitze, die dem Glasbehälter zugeführt wird, aufbringt. Insbesondere wird im Falle der meisten Glasbehälter jeder Behälter zu einer integralen Struktur verformt, indem man seine zwei Hälften vereinigt. In vielen Fällen liegen Vorsprünge in der Größenordnung von 0,2 bis 0,3 mm auf der Oberfläche des Öffnungsrands bzw. der Öffnungskrempe in der Nachbarschaft der Verbindungsstelle zwischen den Behälterhälften vor. Die Anwesenheit von solchen Vorsprüngen verschlechtert die Haftung, die durch das Erhitzen und die Anwendung des Druckes erhalten wird.
Im Falle eines Deckels, beispielsweise eines Zwischenprodukts oder eines Innendeckels eines Behälters, mit einer dünnen Metallfolie mit einer Dicke in der Größenordnung von 100 µm oder weniger und einer Dichtungsschicht, gleichfalls mit einer Dicke in der Größenordnung von 100 µm oder weniger, die auf die Folie auflaminiert ist, können Vorsprünge dieser Art auf der Oberfläche des Öffnungsrands des Behälters nicht durch den Deckel absorbiert werden, wodurch Teile erzeugt, wo die angelegte Kraft nicht lokal übertragen wird. Dieser Fehlzustand kann dadurch korrigiert werden, daß man eine Federungs- bzw. Dämpfungsschicht aus einem Material, wie Kautschuk mit einer Dicke in der Größenordnung von 2 bis 5 mm, auf der Berührungsoberfläche der Heizplatte vorsieht, doch behindert die Anwesenheit einer derartigen Federungs- bzw. Dämpfungsschicht die Übertragung der Wärme von der Heizplatte zu dem Deckel. Der Heißsiegelungsprozeß ist daher hinsichtlich der erzielbaren Haftfestigkeit und der Betriebsleistung nicht zufriedenstellend, und er ist in der Praxis noch nicht erfolgreich angewendet worden.
Aus der DE-PS 8 47 502 ist ein Verfahren zur Herstellung von Mischpolymeren aus Ethylen und aus einem Ester einer organischen Monocarbonsäure mit Vinylalkohol, wobei das Mischpolymerisat fast vollständig oder teilweise hydrolysiert ist und einen verhältnismäßig hohen Estergehalt besitzt, bekannt. Nach den Angaben dieser Druckschrift können die so hergestellten Mischpolymerisate zu Fasern bzw. Garnen und Filmen mit verbesserten anwendungstechnischen Eigenschaften verarbeitet werden. Hinweise auf die Herstellung von Hitzeabdichtungs-Blattmaterialien der oben erwähnten Art finden sich jedoch in dieser Druckschrift nicht. Die DE-OS 29 17 531 beschreibt polymere Klebstoffe auf der Grundlage von modifizierten Mischpolymerisaten von Ethylen und Vinylestern oder Acrylestern und/oder modifizierten ataktischen Polyolefinen. Dort wird auch beschrieben, daß auf das Stammpolymere eine ungesättigte Carbonsäure aufgepfropft werden kann. In dieser Druckschrift finden sich aber keinerlei Hinweise auf ein Hitzeabdichtungs-Blattmaterial mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Schichtaufbau und der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Dichtungsmittels.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Hitzeabdichtungs- Blattmaterial zur Verfügung zu stellen, das dazu imstande ist, nach dem Heißsiegeln eine Siegel- bzw. Abdichtungsstruktur mit ausgezeichneter Klebfestigkeit selbst im Kontakt mit Wasser zu ergeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Hitzeabdichtungs-Blattmaterial der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß das Dichtungsmittel der Dichtungsschicht ein Pfropfcopolymeres ist, welches ein Stammpolymeres eines 20- bis 60%-Verseifungsprodukts eines Äthylen/Vinylacetat- Copolymeren (EVA) mit einem Vinylacetatgehalt von 15 bis 45 Gew.-% und ein Verzweigungspolymeres von Maleinsäure in einer Verhältnismenge von 10 Gew.-% oder weniger des Pfropfcopolymeren enthält, wobei der Gehalt der Maleinsäure in dem Dichtungsmittel mindestens 0,1 Gew.-% beträgt.
Das erfindungsgemäße Hitzeabdichtungs-Blattmaterial kann beispielsweise in folgender Weise verwendet werden:
  • (a) Das Öffnungsende des zu verschließenden Glasbehälters wird vorerhitzt;
  • (b) auf das Öffnungsende des vorerhitzten Glasbehälters wird ein Deckel aus dem erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterial so aufgebracht, daß die Dichtungsschicht das Öffnungsende kontaktiert;
  • (c) der Deckel wird im erhitzten Zustand mittels einer Heizplatte gegen das Öffnungsende des Glasbehälters gepreßt, wodurch der Deckel an das Öffnungsende angeheftet wird; und
  • (d) der Deckel wird gegen das Öffnungsende des Glasbehälters mittels einer Preßplatte bei einer niedrigeren Temperatur als derjenigen der Heizplatte in Stufe (c) gepreßt, wodurch eine positive Abdichtung des Öffnungsendes durch den Deckel gewährleistet wird.
Da bei Anwendung des erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterials das Öffnungsende des Behälters im voraus erhitzt wird, die Heißversiegelungsoberfläche des Deckels das Öffnungsende des Behälters berühren soll und das Erhitzen der Heißsiegelungsoberfläche als notwendig angesehen wird, wird vorzugsweise zum Zeitpunkt des Aufpressens des Deckels mittels einer Heizplatte erhitzt, und die Heizstufe als Ganzes wird schnell. Da weiterhin die Wärmezufuhr durch die Heizplatte und der nachfolgende Preßvorgang durch die Druckplatte voneinander getrennt sind, wird der Erhitzungs- und Abkühlungsvorgang bei dem Siegelprozeß beschleunigt, da fast der ganze Prozeß durchgeführt wird, während Druck angelegt wird. Hierdurch wird rasch eine positive Abdichtung bzw. Versiegelung erhalten.
Im Falle, daß, wie oben erwähnt, Vorsprünge auf der Oberfläche des Öffnungsrands des Behälters vorhanden sind, können derartige Vorsprünge leicht absorbiert werden, indem man Federungs- bzw. Dämpfungsschichten auf der Heizplatte und der Preßplatte vorsieht. Da nur die Wärmezuführung im Falle der Heizplatte berücksichtigt zu werden braucht, ist es nicht notwendig, die thermische Trägheit der Heizplatte sehr klein zu machen (d. h. die thermische Antwort der Heizplatte sehr gut zu machen), wie es der Fall ist, wenn ein positives Versiegeln durch Abkühlen der Heizplatte erhalten wird, während Druck durch die Heizplatte angelegt wird. Das Vorsehen einer Federungs- bzw. Dämpfungsschicht mit einer Dicke mit einem bestimmten Ausmaß auf der Heizplatte übt daher keinen sehr großen nachteiligen Effekt aus. Erforderlichenfalls ist es auch möglich, die Federungs- bzw. Dämpfungsschicht wegzulassen, indem man das Objekt der Hitzezuführungsquelle annähert.
Andererseits kann im Falle der Preßplatte eine Dämpfungsschicht mit erheblicher Dicke verwendet werden, da keine Probleme hinsichtlich der Wärmezuführung bestehen.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen und der Beispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Glasbehälters, der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterials abgedichtet bzw. verschlossen werden soll;
Fig. 2 und 3 Querschnitte, die entlang Ebenen in Dickerichtung aufgenommen wurden und die Beispiele für aus dem erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterial hergestellte Deckel darstellen; und
Fig. 4 (a) bis 4 (e) Aufrisse im vertikalen Querschnitt, die den Bereich um die Öffnung eines Glasbehälters herum zur Erläuterung der Anwendung des erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterials darstellen.
Ein Beispiel eines geeigneten Glasbehälters ist eine Breithalsflasche oder ein Breithalsglas gemäß Fig. 1. Dieser Behälter 1 hat eine Öffnung 2, die von einer Rand- bzw. Krempenoberfläche 3 umgeben ist. Insbesondere dann, wenn dieser Behälter durch Vereinigen von zwei Hälften der Flasche gebildet worden ist, liegen perlenartige Vorsprünge mit einer Höhe von ungefähr 0,2 bis 0,3 mm auf dieser Randoberfläche 3 in der Nachbarschaft des Verbindungssaums 4 vor, wo die Flaschenhälften verbunden worden sind.
Die Öffnungsrandoberfläche 3 dieses Glasbehälters 1 wird durch das erfindungsgemäße Hitzeabdichtungs-Blattmaterial 7 gemäß Fig. 2 abgedichtet bzw. verschlossen. Dieses Material enthält eine Abdichtungsschicht 6 aus einem thermoplastischen Harz, das auf einer Oberfläche des Grundblatts 5 ausgebildet worden ist.
Für das Grundblatt 5 können Papierblätter oder Blätter aus Kunstharzen, zum Beispiel aus orientierten Polyolefinen, Polyestern, orientiertem Nylon und Polyvinylchlorid, verwendet werden, doch werden Metallfolien, zum Beispiel aus Aluminium, mit ausgezeichneten Gasschrankeneigenschaften bevorzugt. Die Dicke des Grundblatts 5 ist nicht besonders begrenzt, doch sollte bei Verwendung als Innenabdeckung für Glasbehälter für Nahrungsmittelprodukte das Grundblatt vorzugsweise eine Dicke von etwa 20 bis 100 µm haben. Ein für diesen Zweck mehr bevorzugtes Material ist beispielsweise ein Hitzeversiegelungs- bzw. Hitzeabdeckungs-Blattmaterial gemäß Fig. 3, das ein Laminat als Grundblatt aus einer Aluminiumfolie 5 mit einer Dicke von 50 µm und einem Polyäthylenfilm mit einer Dicke von 5 bis 20 µm, der auf eine Seite der Aluminiumfolie 5 auflaminiert ist, und eine Abdichtungsschicht 6, die auf dem Polyäthylenfilm 5 gebildet ist, enthält. Das Vorhandensein dieses Polyäthylenfilms 5 ist deswegen zweckmäßig, weil dieser die Klebfestigkeit zwischen der Aluminiumfolie 5 und der Dichtungsschicht 6 und hierdurch die Gesamtdichtungsfestigkeit erhöht. Der Polyäthylenfilm kann auf der Aluminiumfolie beispielsweise durch Extrusionslaminierung gebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die vorherige Aufbringung eines Verankerungsüberzugs, zum Beispiel vom Isocyanattyp, auf der Aluminiumfolie dazu wirksam, um eine höhere Klebfestigkeit zu erhalten. Das Dichtungsmittel der Dichtungsschicht besteht aus einem Pfropfcopolymeren, das ein Stammpolymeres eines 20 bis 60%- Verseifungsprodukts eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVA) mit einem Vinylacetatgehalt von 15 bis 45 Gew.-% und ein Verzweigungspolymeres von Maleinsäure in einer Verhältnismenge von 10 Gew.-% oder weniger des Pfropfcopolymeren enthält, wobei der Gehalt der Maleinsäure in dem Dichtungsmittel mindestens 0,1 Gew.-% beträgt.
Der Gehalt an Vinylacetat in dem Äthylen/Vinylacetatcopolymeren als Ausgangsmaterial des Stammpolymeren ist 15 bis 45 Gew.-% und insbesondere etwa 30 Gew.-%. Bei einem Vinylacetatgehalt von weniger als 15 Gew.-% kann eine zufriedenstellende Klebfestigkeit nicht erhalten werden, weil ein Mangel an polaren Gruppen vorliegt. Wenn dieser andererseits höher als 45 Gew.-% ist, dann wird die Abdichtungsschicht zu klebrig, was zu einer unerwünschten Blockierungsneigung und zur schlechten Hitzebeständigkeit des Films führt.
Das Stammpolymere enthält ein teilweise verseiftes Produkt des oben definierten Äthylen/Vinylacetatcopolymeren. Der Verseifungsgrad des Polymeren beträgt 20 bis 60% und insbesondere etwa 50%. Wenn der Verseifungsgrad weniger als 20% ist, dann wird die Anzahl der eingeführten Hydroxylgruppen ungenügend, was zu einer nicht ausreichenden Klebfestigkeit führt. Wenn er andererseits oberhalb von 60% liegt, dann nimmt die Klebfestigkeit im Kontakt mit Wasser oder Wasserdampf und die Bruchdehnung des resultierenden Dichtungsmittel ab.
Das Dichtungsmittel wird durch Pfropfpolymerisation von Maleinsäure in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Stammpolymere, auf das oben beschriebene Stammpolymere erhalten.
Die Pfropfpolymerisation wird durch Pfropfpolymerisieren einer speziellen Menge der Maleinsäure in Gegenwart eines Peroxidkatalysators auf das oben genannte Stammpolymere nach herkömmlichen Methoden durchgeführt. Die Polymerisation kann in Emulsion oder Lösung durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Hitzeabdichtungs-Blattmaterial kann auch dadurch erhalten werden, daß man zuerst Maleinsäure auf ein Äthylen/Vinylacetatcopolymeres pfropfpolymerisiert und hierauf den Vinylacetatteil des so erhaltenen Pfropfcopolymeren verseift.
Durch die obige Pfropfpolymerisation der Maleinsäure auf ein Stammpolymeres wird die Heißsiegelfestigkeit des Hitzeabdichtungs-Blattmaterials erhöht, und die Versiegelungs- bzw. Abdichtungsfestigkeit wird selbst im Kontakt mit Wasser aufrechterhalten. Der Effekt des Aufpfropfens der ungesättigten Carbonsäure wird erhalten, wenn der Gehalt der Maleinsäure in dem Siegelungs- bzw. Abdichtungsmittel mindestens 0,1 Gew.-% beträgt. Bei Mengen von mehr als 10 Gew.-% können Nebenreaktionen, zum Beispiel eine Vernetzungsreaktion des Grundharzes, stattfinden, was zu einer verminderten Prozeßfähigkeit und zu verschlechterten physikalischen Eigenschaften, beispielsweise des Schmelzindexes, führt.
Um eine verbesserte Klebfestigkeit selbst dann, wenn das Dichtungsmittel sich im Kontakt mit Wasser befindet, zu erhalten, ist es besonders zu bevorzugen, daß der Gehalt an Maleinsäure im Bereich von 2 bis 4 Gew.-% liegt.
Es wird bevorzugt, daß die Dichtungsschicht 6 auf dem Grundblatt im allgemeinen mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm gebildet wird. Wenn die Dicke weniger als 10 µm ist, dann wird die Abdichtungs- bzw. Versiegelungsfestigkeit ungenügend, während bei Dicken von mehr als 100 µm eine größere Wärmemenge zum Heißversiegeln erforderlich ist und die Versiegelungsfähigkeit verschlechtert wird, so daß keine stabile Verklebung erhalten werden kann. Für das so erhaltene Hitzeabdichtungs-Blattmaterial ist eine geeignete Heißsiegelungs- bzw. Heißabdichtungstemperatur etwa 230 bis 350°C.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterials wird die Öffnungsrandoberfläche 3, die die Haftoberfläche auf der Seite des Glasbehälters 1 wird, auf eine Temperatur von 40 bis 90°C, vorzugsweise 70°C ± 5°C, beispielsweise mittels einer Flamme 8, eines erhitzten Luftstroms (nicht gezeigt) oder einer Heizplatte (nicht gezeigt) vorerhitzt, wie es in Fig. 4 (a) gezeigt wird. Dieses Vorerhitzen ist besonders dann wirksam, wenn ein erhitztes flüssiges Material in den Behälter eingebracht worden ist, da hierdurch ein Niederschlagen des Dampfes als Tau eliminiert wird, wodurch die Verklebung mit dem Deckel verstärkt wird. Wenn eine Heizplatte für dieses Vorerhitzen verwendet wird, dann wird es bevorzugt, eine zusätzliche Heizplatte zu verwenden, die von derjenigen, die zum Heißsiegeln verwendet wird, gesondert ist, um den gesamten Prozeßzyklus zu verkürzen.
Wie in Fig. 4 (b) gezeigt, wird dann ein Deckel 7 aus dem erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterial auf die Öffnung des Glasbehälters aufgebracht, so daß die Abdichtungs- bzw. Versiegelungsschicht 6 die Öffnungsrandoberfläche 3 kontaktiert.
Hierauf wird, wie in Fig. 4 (c) gezeigt, der Deckel 7 gegen die Randoberfläche 3 mittels einer Heizplatte 9 aufgepreßt. Zur gleichen Zeit wird der Deckel 7 auf die optimale Temperatur für die Hitzeverklebung entsprechend den Materialeigenschaften der Abdichtungs- bzw. Versiegelungsschicht 6 erhitzt und unter Erhitzen an die Randoberfläche 3 angeheftet. Auf diese Weise wird die Hitzeversiegelung durchgeführt. Eine Heizplatte mit einer Temperatur von beispielsweise 230 bis 350°C wird verwendet. Die Hauptfunktion der Heizplatte 9 liegt darin, der Dichtungsschicht 6 Wärme zuzuführen. Die Vervollständigung des Versiegelungsprozesses wird in der nachfolgenden Stufe durchgeführt. Demgemäß braucht die obere Temperaturgrenze der Heizplatte 9 nicht sehr genau eingestellt zu werden, und es ist möglich, eine Temperatur anzuwenden, die über den optimalen Temperaturbereich hinausgeht.
Da die Öffnungsrandoberfläche 3 des Glasbehälters 1 bei dem Hitzeversiegelungsprozeß vorerhitzt worden ist, besteht keine Gefahr, daß durch die Heizplatte 9 nicht richtig erhitzt wird, und es kann eine gute Haftung des Deckels 7 an der Randoberfläche 3 erzielt werden. Da weiterhin das Abdichten bzw. Versiegeln beim Pressen des Deckels 7 gegen die Randoberfläche 3 bewerkstelligt wird, kann selbst dann, wenn der Inhalt des Glasbehälters 1 eine flüssige Substanz unter hohem Druck nach der Hochtemperatursterilisation ist, die Hitzeverklebung bewerkstelligt werden, da ein Aufdrehen der Umfangslippe des Deckels 7 unterdrückt wird, wodurch eine gute Abdichtung erhalten werden kann.
Indem man weiterhin eine dünne elastische Schicht 10 aus einem Material, wie Kautschuk mit einer Dicke in der Größenordnung von 2 bis 10 mm, unterhalb der unteren Oberfläche der Heizplatte 9 gemäß Fig. 4 (d) vorsieht und den Deckel 7 über dieser elastischen Schicht 10 dazwischengelegt preßt und erhitzt, werden die vorgenannten Vorsprünge mit einer Höhe in der Größenordnung von 0,3 mm auf der Öffnungsrandoberfläche 3 des Glasbehälters absorbiert, wodurch der Deckel 7 innig und fest an die Randoberfläche 3 angeheftet werden kann und eine ungleich höhere positive Heißversiegelung erhalten werden kann. Da das Material, das diese elastische Schicht 10 bildet, im allgemeinen schlechte Wärmeleitfähigkeitseigenschaften hat, wird es zweckmäßigerweise so dünn wie möglich ausgebildet.
Schließlich wird, wie in Fig. 4 (e) gezeigt ist, der Deckel 7 im heißversiegelten Zustand gegen die Öffnungsrandoberfläche 3 mittels einer Preßplatte 11 gepreßt, um die Haftung zwischen der Abdichtungs- bzw. Versiegelungsschicht 6 und der Randoberfläche 3 zu gewährleisten. Diese Preßplatte 11 hat die Funktion, daß die Abdichtungs- bzw. Versiegelungsschicht 6 gehalten wird, bis sie eine erhebliche Klebfestigkeit erhält, wenn sie durch die Preßplatte 11 abgekühlt wird. Die Preßplatte 11 wird vorzugsweise vollständig aus einem kautschukartigen Material hergestellt oder mindestens mit einer Oberflächenschicht aus einer kautschukartigen Dämpfungsschicht mit einer Dicke von mindestens 0,5 mm versehen, die genügend groß ist, daß die oben genannten Vorsprünge auf der Randoberfläche 3 des Glasbehälters 1 absorbiert werden.
Das Pressen des Deckels 7 mit dieser Preßplatte 11 kann wirksam mit einer Preßkraft von 0,98 bis 4,91 bar, mit einer Oberflächentemperatur der Preßplatte 11 von Raumtemperatur bis 90°C, die 140°C oder mehr niedriger ist als diejenige der Heizplatte 9, und mit einer Preßzeit von 0,5 bis 4,0 Sekunden durchgeführt werden.
Durch diese Preßstufe wird der Deckel 7 mit gleichförmiger Klebfestigkeit an die Öffnungsrandoberfläche 3 angeheftet, wodurch die Klebfestigkeit nach dem Heißversiegeln über lange Zeit bei einem hohen Wert gehalten werden kann. Selbst wenn die vorhergegangene Heißversiegelungsstufe nicht ausreichend war und sich ein Teil des Deckels 7 von der Randoberfläche 3 abgetrennt hat, kann die Versiegelung bzw. Abdichtung des Deckels 7 positiv durch diese Preßstufe erzielt werden.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Ein Glasbehälter wurde nach dem Verfahren verschlossen bzw. versiegelt, das anhand der Fig. 4 (a) bis 4 (b) beschrieben wurde. Als Deckel 7 wurde ein laminiertes Blattmaterial mit der Struktur gemäß Fig. 3 verwendet. Es bestand aus einer oberen Aluminiumfolie 5 a mit einer Dicke von 50 µm, einer unteren Dichtungsmittelschicht 6 mit einer Dicke von 70 µm aus einem Abdichtungsharz, hergestellt durch Pfropfpolymerisation von Maleinsäure auf 50%-verseiftem EVA (Vinylacetatgehalt: 30 Gew.-%), wobei die Menge der Maleinsäure 3 Gew.-% des teilweise verseiften EVA betrug, und einer Polyäthylenschicht 5 b mit einer Dicke von 15 µm, die zwischen die Folie 5 a und die Schicht 5 b gelegt war.
Ein Glasbehälter (Glas) 1 wurde sodann mit einem Nahrungsmittelprodukt (zum Beispiel Marmelade) von 90°C gefüllt, und die Öffnungsrandoberfläche 3 wurde mittels einer Metallvorerhitzungsplatte auf eine Temperatur von 60°C erhitzt.
Sodann wurde der Deckel 7 auf die Öffnungsrandoberfläche 3 aufgelegt und bei einer Preßzeit von 3 Sekunden und einem Druck von 1,96 bar mittels einer Heizplatte mit einer Temperatur von 280°C auf die Randoberfläche 3 durch Heißversiegeln aufgebracht.
Der Deckel 7 wurde danach gegen die Randoberfläche 3 mittels einer Preßplatte 11 aus Siliconkautschuk mit einer Dicke von 2,0 mm und einer Kautschukhärte von 40 Rockwell (Shore A) bei einem Druck von 1,96 bar, einer Preßzeit von 3 Sekunden und einer Oberflächentemperatur der Preßplatte von 60°C gepreßt.
Es zeigte sich, daß der Glasbehälter, der auf die obige Weise heißversiegelt worden war, eine stabile Verklebung mit einem Innenvakuum von 0,53 bar aufwies. Er hatte eine Druckbeständigkeit von 0,29 bar. Der heißversiegelte Glasbehälter wurde bei einer Temperatur von 7°C unter Kühlen gelagert. Es wurden Messungen durchgeführt, wobei keine Verminderung der Klebfestigkeit im Verhältnis zu dem Anfangswert beobachtet wurde.
Bei einem ähnlichen Versuch wurde der oben beschriebene Heißsiegelungsprozeß unter Verwendung eines festen Gefäßinhalts anstelle eines flüssigen Inhalts durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß der Glasbehälter sehr gut verschlossen werden konnte.
Beispiel 2
Um die Heißversiegelungseigenschaften des erfindungsgemäßen Hitzeabdichtungs-Blattmaterials zu bewerten, wurden die folgenden Tests durchgeführt.
Ein Grundblatt wurde durch Extrudierungslaminierung eines Polyäthylenfilms mit einer Dicke von 20 µm auf eine Seite einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 50 µm hergestellt. Auf drei Stücken dieser Polyäthylenschicht wurden Dichtungsschichten gebildet, die jeweils (a) ein Äthylen/Vinylacetatcopolymeres (EVA), enthaltend 30% Vinylacetat, (b) ein 50%-Verseifungsprodukt des obigen EVA und (c) ein Pfropfpolymeres, erhalten durch Pfropfpolymerisation von 3 Gew.-% Maleinsäure auf das Produkt (b) zu einer Dicke von 50 µm durch Extrudierungslaminierung, enthielten. Die so erhaltenen drei Arten von Heißversiegelungs- Blattmaterialien wurden zu Streifen mit einer Breite von jeweils 15 mm zerschnitten. Jeder Streifen wurde auf eine glatte Glasplatte aufgelegt und mit der Glasplatte durch Pressen einer Heizplatte mit 280°C gegen den Streifen mit einem Druck von 1,96 bar verbunden.
Die Klebfestigkeiten (Abschälen bei einem Winkel von 90°C, Abschälungsgeschwindigkeit: 300 mm/min) der drei so erhaltenen Arten von Laminaten wurden gleich nach dem Verkleben und nach zehntägigem Eintauchen in Wasser von Raumtemperatur gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Tabelle
Heißsiegelfestigkeit (g/15 mm)
Die Ergebnisse der obigen Tabelle zeigen, daß das erfindungsgemäße Heißsiegelungs-Blattmaterial nicht nur eine ausgezeichnete Versiegelungsfestigkeit sondern auch eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit hat. Die Versiegelungsfestigkeit bleibt selbst nach zehntägigem Eintauchen in Wasser fast gleich.

Claims (7)

1. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial, das ein Grundblatt und eine Dichtungsschicht aus einem Dichtungsmittel aufweist, die auf einer Seite des Grundblattes gebildet ist und ein durch Verseifung eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVA) hergestelltes Polymer enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmittel der Dichtungsschicht (6) ein Pfropfcopolymeres ist, welches ein Stammpolymeres eines 20- bis 60%-Verseifungsprodukts eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVA) mit einem Vinylacetatgehalt von 15 bis 45 Gew.-% und ein Verzweigungspolymeres von Maleinsäure in einer Verhältnismenge von 10 Gew.-% oder weniger des Pfropfcopolymeren enthält, wobei der Gehalt der Maleinsäure in dem Dichtungsmittel mindestens 0,1 Gew.-% beträgt.
2. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (6) eine Dicke von 10 bis 100 µm hat.
3. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (6) auf einem Polyäthylenfilm (5 a) des Grundblattes (5, 5 a), das ein Laminat aus einer Aluminiumfolie (5) und einem Polyäthylenfilm (5 a) umfaßt, gebildet ist.
4. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (6) auf einer Metallfolie (5), insbesondere einer Aluminiumfolie, als Grundblatt gebildet ist.
5. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (6) auf einem Blatt aus Kunstharz als Grundblatt (5) gebildet ist.
6. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz orientiertes Polyolefin, Polyester, orientiertes Nylon oder Polyvinylchlorid ist.
7. Hitzeabdichtungs-Blattmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (6) auf einem Papierblatt als Grundblatt (5) gebildet ist.
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