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Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zur
Herstellung eines leicht zu öffnenden Deckels eines
dosenartigen Behälters der im Oberbegriff von Anspruch 1
definierten Art.
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Ein Verfahren dieser Art ist aus der US-A-4 210 618
bekannt. Dieses bekannte Verfahren sieht ein
Spritzgießen der zweiten äußeren Harzschicht auf einer ersten
inneren Harzschicht vor, wobei die zweite Schicht ein
Öffnungsteil mit einem Griff aufweist, der dicker als
das Umfangsteil ausgebildet und mit einer Greifkante
versehen ist. Der Griff läuft in einer Klaue aus, die
ebenfalls mit oder aus dem dickeren Material geformt ist. In
folge dessen kann die Klaue (Spitze) ohne weiteres die erste
innere Harzschicht durchstechen, wenn der Griff nach oben
gedrückt wird. Der Griff selbst kann jedoch nicht ohne
weiteres vom Umfangsteil abgelöst werden, weil er mit
diesem längs seines Umfangs über das Harzmaterial, welches
das Öffnungsteil mit dem Umfangsteil überbrückend
verbindet, fest verbunden ist.
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Zur Verbesserung der Öffnungseigenschaften
(Aufbrechbarkeit) des Öffnungsteils mit dem Griff kann im Deckel
zwischen dem Öffnungsteil und dem Umfangsteil ein Schlitz
oder eine Rille geformt sein, so daß das Öffnungsteil längs
des Schlitzes geöffnet wird. Die Ausbildung des Schlitzes
setzt jedoch unvermeidbar die Formbarkeit herab. Für die
Vermeidung dieser Schwierigkeit ist es aus der JP-OS
39489/1977 bekannt, den Schlitz in mehrere Teile, d. h.
anstelle eines einzigen Schlitzes, zu unterteilen, so
daß mehrere über Brücken verbundene Schlitze geformt sind,
welche das zügige Fließen des Spritzformmaterials zur
Aufrechterhaltung der Formbarkeit erlauben. Es ist
jedoch offensichtlich, daß die Öffnungseigenschaft durch
die Brücken beeinträchtigt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
Spritzgießverfahrens der im Oberbegriff von Anspruch 1
definierten Art, welches es ermöglicht, daß die mehrlagige Schicht
oder Folie und die äußere Harzschicht mit dem
Öffnungsteil und dem Umfangsteil fest miteinander verbunden oder
vereinigt sind, der Griff aber leicht von der mehrlagigen
Folie abgelöst werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
nach Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines durch
Simultanspritzgießen hergestellten Behälterdeckels, der
bezüglich sowohl Formbarkeit als auch Öffnungseigenschaft
ausgezeichnet ist. Ein Behälterdeckel mit verschiedenen
ausgezeichneten Eigenschaften, wie Formbarkeit und
Öffnungseigenschaft, kann erfolgreich nach einem
Spritzgießverfahren hergestellt werden, bei dem gemäß der Erfindung eine
zweite Harzschicht mit einem einen Griff aufweisenden
Öffnungsteil und einem Umfangsteil, die durch einen Schlitz
vollständig (voneinander) getrennt sind, durch Spritzgießen
an der einen Seite einer mehrlagigen Schicht oder Folie
angeformt wird, die durch Formen von thermisch schmelzbaren
ersten Harzschichten auf zwei Seiten oder einer Seite
eines Grundmaterials, wie für Sauerstoff, Wasser usw.
undurchlässige Metallfolie, -blech oder -film, in der Weise
angefertigt ist, daß mindestens ein Angußteil oder
Eingußtrichter für die Ausbildung jedes der Öffnungs- und
Umfangsteile benutzt wird.
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Im folgenden sind die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren erzielten Vorteile anhand der Zeichnung näher
erläutert, in welcher zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
dosenartigen Behälters mit einem rechteckigen Deckel,
auf den sich diese Erfindung bezieht,
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Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines
dosenartigen Behälters mit einem runden Deckel, auf den
sich die Erfindung bezieht,
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Fig. 3, 5, 7 und 9 Aufsichten auf verschiedene
Ausführungsformen von Behälteroberseiten gemäß der
Erfindung und
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Fig. 4, 6, 8 und 10 Querschnittansichten der Deckel nach
den Fig. 3, 5, 7 bzw. 9.
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Ein dosenartiger Behälter, auf den sich die Erfindung
bezieht, ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
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Fig. 1 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung
einen dosenartigen Behälter mit einer Seitenwand 1, einem
Boden 2 und einem rechteckigen Deckel 3. Fig. 2 zeigt in
perspektivischer Darstellung ebenfalls einen dosenartigen
Behälter mit einer Seitenwand 4, einem Boden 5 und einem
runden Deckel 6.
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In den Fig 3 und 4 stehen die Bezugsziffern 3 für
den Deckel, 58 für ein durch die zweite Harzschicht
gebildetes Öffnungsteil, 59 für ein durch die zweite
Harzschicht gebildetes Umfangsteil und 60 für einen Schlitz.
Der Schlitz 60 liegt gemäß Fig. 3 in Form eines
geschlossenen Rings vor, so daß das Öffnungsteil 58 durch den Schlitz
60 vollständig vom Umfangsteil 59 getrennt ist. In den
Fig. 3 und 4 sind weiterhin mit der Bezugsziffer 11 ein
am Öffnungsteil 58 vorgesehener Hand-Griff und mit 62
ein Schneidöffnungsteil mit einer Rille 63 bezeichnet.
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In Fig. 4 steht die Bezugsziffer 64 für eine
mehrlagige Folie, die durch Anformen erster Harzschichten 66
und 67 auf beiden Seiten eines
Gasbarrierentyp-Grundmaterials hergestellt ist. Der erfindungsgemäße Deckel
3 für den dosenartigen Behälter ist gemäß Fig. 4 an der
Seitenwand 1 des dosenartigen Behälters fest angebracht.
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Der rechteckige Deckel 3 wird wie folgt geöffnet:
Wenn der Griff 11 mit der in die Rille 63 eingeführten
Fingerspitze angehoben wird, wird der Griff 11 von der
mehrlagigen Folie 74 abgezogen. Als Ergebnis tritt das
Ende 69 des Griffs 11 in die mehrlagige Folie 64 ein, um
letztere zu durchschneiden bzw. durchzutrennen. Wenn in
diesem Zustand der Griff 11 hochgezogen wird, wird die
mehrlagige Folie 64 längs des Schlitzes 60 geschnitten
bzw. aufgebrochen, so daß das Öffnungsteil 58 des Deckels
geöffnet wird.
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Beim erfindungsgemäßen Behälterdeckel ist das
Öffnungsteil 58 durch den Schlitz 60 vollständig vom Umfangsteil
59 getrennt; dies bedeutet, daß keine Brücke zwischen den
Teilen 58 und 59 vorhanden ist. Das Öffnungsteil 58 kann
somit leicht geöffnet werden. Dieser leicht zu öffnende
Behälterdeckel kann nach einem Spritzgießverfahren gemäß der
Erfindung hergestellt werden, wie es anhand der Fig. 3 und
4 beschrieben werden wird. Das Öffnungsteil 58 und das
Umfangsteil 59 werden unter Verwendung jeweiliger
Angußteile geformt, d. h. gespritzt. Dies bedeutet, daß das
Öffnungsteil 58 unter Verwendung seines Angußteils
getrennt gespritzt wird, während das Umfangsteil 59 unter
Verwendung seines eigenen Angußteils ebenfalls getrennt
gespritzt wird. Der Schlitz 60 wird durch die Gießform
oder Kokille geformt. Mindestens ein Angußteil sollte für
das Spritzen des Öffnungsteils 58 vorgesehen sein,
während auf ähnliche Weise mindestens ein Angußteil für
das Spritzen des Umfangsteils 59 vorgesehen sein sollte.
Die Positionen der Angußteile sind in Fig. 3 durch die
Bezugszeichen 70(G1) und 71(G2) angedeutet. Genauer
gesagt: Das Öffnungsteil 58 wird mittels des Angußteils 70
(G1) gespritzt, während das Umfangsteil 59 mittels des
Angußteils 71 (G2) gespritzt wird.
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Beim Spritzgießverfahren unter Verwendung mehrerer
Angußteile (oder Eingußtrichter) ist die Formbarkeit
ausgezeichnet, wobei die Spritzgießoperation einfach
durchführbar ist. Aus diesem Grund können beim
Spritzgießverfahren Materialien einer geringen Formbarkeit benutzt
werden, beispielsweise Materialien kleiner Schmelzfaktoren
(MFR) oder Kunst-Harze mit Füllstoffen. Wie oben erwähnt,
ist es beim herkömmlichen Verfahren nötig, die
Formbarkeit oder Spritzbarkeit zu berücksichtigen, d. h. es ist
nötig, Materialien einer hohen Fließfähigkeit zu wählen,
während es schwierig ist, Harze mit Füllstoffen zu
verwenden. Diese Probleme sind jedoch durch Schaffung des
erfindungsgemäßen Spritzgießverfahrens gelöst worden.
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Weiterhin sind beim erfindungsgemäßen
Spritzgießverfahren die Form- oder Spritztemperatur und der
Einspritzdruck ziemlich niedrig, während die Produktionsleistung
(Spritzzyklus) hoch ist. Weiterhin wird erfindungsgemäß
der Schlitz durch die Schub- oder Druckwirkung der
Metallkokille geformt, weshalb es zu bevorzugen ist, daß der
Kokillenschließdruck für die Erhöhung der Haltbarkeit der
Metallkokille, die Verhinderung einer Beschädigung des
Grundmaterials und die Verhinderung eines Bruchs des
Schlitzes geeignet ist. Erfindungsgemäß kann der
Kokillenschließdruck niedrig sein. Je nach den Spritzbedingungen
kann zeitweilig ein Eckmaterial des Produkts, etwa eine
Aluminiumfolie, während des Spritzgießens in der Kokille
brechen. Ein solches Problem kann jedoch durch den
erfindungsgemäß angewandten niedrigen Einspritzdruck
ausgeschaltet werden.
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Nach dem Spritzgießverfahren gemäß der Erfindung
können Deckel für dosenartige Behälter mit einer hohen
Haftfestigkeit, wie oben beschrieben, erzielt werden.
Insbesondere bei Verwendung einer mehrlagigen Folie mit
thermisch schmelzbaren ersten Harzschichten auf ihren beiden
Seiten befinden sich beim Spritzen die ersten und zweiten
Harzschichten in einem Schmelzzustand, so daß sie dabei
miteinander verschweißt werden. Der erhaltene Formling
besitzt daher eine hohe Haft- oder Adhäsionsfestigkeit
und ist dementsprechend im Falltest haltbar.
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Andererseits kann der Deckel mit dem Problem behaftet
sein, daß sich der Griff ebenfalls mit der mehrlagigen
Folie verschweißt, so daß er nicht von der mehrlagigen
Folie abgezogen werden kann. Dieses Problem kann jedoch
dadurch gelöst werden, daß ein Teil der mehrlagigen Folie,
mit dem der Handgriff in Berührung steht, einer Behandlung
unterworfen wird, die ein Ablösen des Griffs von der
mehrlagigen Folie erlaubt. Ein Beispiel einer solchen
Behandlung ist die Verwendung einer Druckfarbe für die
Ausbildung einer Behandlungsschicht der oben beschriebenen Art.
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Fig. 5 ist eine im vergrößerten Maßstab gehaltene
Aufsicht auf den runden Deckel gemäß Fig. 2, während Fig. 6
eine im vergrößerten Maßstab gehaltene Ansicht im Schnitt
längs der Linie Y-Y' in Fig. 5 ist.
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In den Fig. 5 und 6 besitzen mit den gleichen
Bezugsziffern wie in den Fig. 3 und 4 bezeichnete Teile
dieselben
Funktionen, so daß auf ihre Beschreibung verzichtet
wird. Der runde Deckel wird auf die gleiche Weise wie der
rechteckige Deckel nach den Fig. 3 und 4 hergestellt, und
er kann leicht geöffnet werden. In Fig. 5 bezeichnen die
Ziffern 73(G3) und 74(G4) die Position oder Lage eines
Angußteils (Eingußtrichters) für das Öffnungsteil 58 bzw.
die Position eines Angußteils für das Umfangsteil 59.
Öffnungs- und Umfangsteil werden unter Benutzung der
betreffenden Angußteile G3 und G4 getrennt oder unabhängig
voneinander geformt.
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Zur Verdeutlichung der Wirkungen und Vorteile der
obigen Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend
Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.
Beispiel 1
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Für die Herstellung des rechteckigen Deckels gemäß Fig.
3 wurde eine Spritzgießmaschine IS-50A(30Z) der Firma
Toshiba Co. benutzt.
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Für die Herstellung des Deckels wurde eine mehrlagige
Folie verwendet, die durch Anformen von Schichten aus
Ethylen-Propylen-Blockmischpolymerisat (MFR 1.1,
Ethylengehalt 9 Gew.-%) auf beiden Seiten einer Aluminiumfolie
hergestellt wurde. Die Spritzgießoperation wurde
durchgeführt, während die mehrlagige Folie durch einen
Arbeitsautomaten (Roboter) in der Metallkokille festgehalten
wurde. Die beiden Angußteile G1 und G2 nach Fig. 3 wurden für
das Spritzen benutzt. Der Schlitz wurde durch die
Schubbzw. Druckwirkung der Metallkokille geformt. Die zweite
Harzschicht, die aus dem Produkt "Shoaroma" der Firma
Showa Denko Co. (Propylen-Ethylen-Biockmischpolymerisat
von NFR 10,0 g/10 min) geformt wurde, wurde unter einer
Zylindertemperatur von 240ºC und einem Einspritzdruck von
60 kg/cm² gespritzt.
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Bei der mehrlagigen Folie betrugen die Dicken der
äußeren ersten Harzschicht, der Aluminiumfolie und der
inneren ersten Harzschicht jeweils 30 um, 15 um bzw.
70 um. Die zweite Harzschicht wurde auf der äußeren
Harzschicht mit einer Dicke von 0,7 mm geformt. Die
Öffnungseigenschaft (oder Aufbrechbarkeit) des auf diese Weise
hergestellten rechteckigen Deckels ist in Tabelle 1
angegeben, während die Spritzformbarkeit in Tabelle 2
angegeben ist. Tabelle 3 veranschaulicht die Ergebnisse
eines Vergleichs der Form- bzw. Spritzbedingungen
zwischen Beispiel 16 und Vergleichsbeispiel 8 (noch zu
beschreiben).
Beispiel 2
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Der rechteckige Deckel wurde durch Spritzgießen auf
die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit
dem Unterschied, daß anstelle des Materials "Shoaroma"
ein Material MK411C, d. h. ein durch Hinzufügung von 40%
Calciumcarbid zu einem Harz zubereitetes Harz verwendet
wurde und die Zylindertemperatur sowie der Einspritzdruck
auf 260ºC bzw. 80 kg/cm² eingestellt waren. Auf ähnliche
Weise wie im Beispiel 2 wurden die Öffnungseigenschaft und
die Spritzformbarkeit des rechteckigen Deckels bewertet.
Die Bewertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2
angegeben.
Vergleichsbeispiel
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Die Spritzgießoperation wurde unter Benutzung des
Angußteils (oder Eingußtrichters) G1 gemäß Fig. 3 durchgeführt.
Zu diesem Zweck wurden im Schlitz 60 in Abständen vier
Brücken geformt (wobei jede Brücke eine Breite von 0;5 mm
besaß). Das Spritzharz wurde auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 eingespritzt. Die Ergebnisse der
Spritzgießoperation sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Die
Brücken machten es schwierig, den Deckel zu öffnen.
Obgleich die Zylindertemperatur und der Einspritzdruck auf
280ºC bzw. 110 kg/cm² eingestellt waren, war die
Formbarkeit geringer als diejenige nach Beispiel 1 oder 2. Die
Ergebnisse eines Vergleichs der Form- oder
Spritzbedingungen zwischen Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 1 sind
in Tabelle 3 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
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Die Spritzgießoperation wurde auf die gleiche Weise
wie in Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt, nur mit dem
Unterschied, daß anstelle des Angußteils G1 das
Angußteil G2 benutzt wurde. Die Ergebnisse der
Spritzgießoperation sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Wie im
Fall von Vergleichsbeispiel 1 waren die
Öffnungseigenschaft und die Formbarkeit jeweils gering.
Beispiel 3
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Ein runder Deckel gemäß Fig. 2 wurde auf die gleiche
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, nur mit dem
Unterschied, daß die Angußteile G3 und G4 (nach Fig. 5)
benutzt und die Zylindertemperatur sowie der Einspritzdruck
auf 240ºC bzw. 55 kg/cm² eingestellt wurden. Die
Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
Vergleichsbeispiel 3
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Die Spritzgießoperation wurde auf die gleiche Weise
wie in Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt, jedoch mit dem
Unterschied, daß ein Angußteil (G3) benutzt wurde, vier
Brücken einer Breite von 0,6 mm im Schlitz 60 ausgebildet
wurden und der Einspritzdruck auf 100 kg/cm² eingestellt
war. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
Tabelle 1
(Bewertung der Öffnungseigenschaft)
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Bewertung der Öffnungseigenschaft
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Beispiel 1 Öffnungsteil leicht und ohne
Gratbildung zu öffnen
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Beispiel 2 Öffnungsteil leicht und ohne
Gratbildung zu öffnen
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Beispiel 3 Öffnungsteil leicht und ohne
Gratbildung zu öffnen
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Vergleichsbeispiel 1 Brücken erschwerten das Öffnen
des Deckels
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Vergleichsbeispiel 2 Brücken erschwerten das Öffnen
des Deckels
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Vergleichsbeispiel 3 Brücken erschwerten das Öffnen
des Deckels
Tabelle 2 (Bewertung der Spritzformbarkeit) MK411C oder MK411C + 40% Calciumcarbid
Zylindertemperatur (ºC) Einspritzdruck (kg/cm²) Formbarkeit Beispiel sehr gut Vergleichsbeispiel mangelhaft
Tabelle 3 (Detaillierter Vergleich der Spritzbedingungen)
Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1 Zylindertemperatur Primäreinspritzdruck Sekundäreinspritzdruck Kokillenschließdruck (Spritzbedingung für MK411C)
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Wie sich aus den oben beschriebenen Beispielen 1 bis 3
ergibt, konnten die Deckel gemäß der Erfindung ohne
weiteres und ohne die Bildung von Graten längs der Ränder des
Öffnungsteils geöffnet werden; außerdem war ihre
Formbarkeit ausgezeichnet. Die Spritztemperatur und der
Einspritzdruck konnten ziemlich niedrig liegen. Infolgedessen war
die Produktionsleistung (Spritzzyklus) hoch. Darüber
hinaus konnte auch ein mit einem Füllstoff vermischtes
Material geringer Formbarkeit verwendet werden. Beispiele
1 bis 3 waren daher von Vergleichsbeispielen 1 bis 3
deutlich verschieden.
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Erfindungsgemäß wird der Schlitz durch die
Schubbzw. Druckwirkung der Metallkokille geformt, weshalb
es wünschenswert ist, daß der Kokillenschließdruck
niedrig ist (der niedrige Kokillenschließdruck verbessert
die Haltbarkeit der Metallkokille und verhindert einen
Bruch des in der mehrlagigen Folie geformten Schlitzes).
Der Kokillenschließdruck war wesentlich niedriger als in
den Vergleichsbeispielen.
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Je nach den Spritzbedingungen kann die
Aluminiumfolie während des Spritzens an der Ecke in der
Metallkokille brechen. Wie erwähnt, kann jedoch dieses Problem
durch den niedrigen Einspritzdruck ausgeschaltet werden.
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Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, kann nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung ein Deckel für einen
dosenartigen Behälter vergleichsweise kostensparend
hergestellt werden, wobei der Deckel die folgenden
ausgezeichneten Wirkungen bietet:
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1.) Da das Öffnungsteil (mit dem Griff) und das
Umfangsteil, die durch den Schlitz voneinander getrennt
sind, unter Benutzung jeweiliger Angußteile geformt
werden, läßt sich die Spritzgießoperation einfach
durchführen, wobei auch die in die Metallkokille eingelegte
mehrlagige Folie vor einem Kräuseln oder einer
Beschädigung geschützt sein kann.
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2.) Aufgrund der ausgezeichneten Form- bzw.
Spritzbarkeit kann der Behälterdeckel auch aus einem Material
einer geringen Formbarkeit gespritzt werden.
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3.) Das Öffnungsteil (mit dem Griff) und das
Umfangsteil sind durch den einen geschlossenen Ring bildenden
Schlitz voneinander getrennt. Aus diesem Grund wird beim
Öffnen des Deckels nur die mehrlagige Folie aufgebrochen.
Der erfindungsgemäße Behälterdeckel besitzt daher
ausgezeichnete Öffnungseigenschaften.
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4.) Da die Behandlungsschicht für die Erleichterung
des Ablösens des Griffs vorgesehen ist, kann der Griff
einfach von der mehrlagigen Folie abgelöst und daher
der Behälterdeckel noch leichter geöffnet werden.
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5.) Der erfindungsgemäße Behälterdeckel besitzt
ausgezeichnete Retortenbehandlungseigenschaften, und er ist
auch bezüglich Lebensmittelhygieneerwägungen ausgezeichnet.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Behälterdeckels
erlaubt also die Schaffung eines Behälters, in welchem
Nahrungsmittel über einen langen Zeitraum hinweg konserviert
bleiben kann.
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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, bietet
der erfindungsgemäße Deckel ausgezeichnete Nutzeffekte
und demzufolge einen weiten Anwendungsbereich.
Typischerweise kann der Deckel für die Herstellung der folgenden
Behälter benutzt werden:
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1. Kaffee- und Suppendosen
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2. Dosen für eßbares Öl (Kochöl) und Gewürze
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3. Verpackungsdosen
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4. Motoröldosen
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der
Erfindung ist es im Hinblick auf die Öffnungseigenschaft des
Deckels für dosenförmige Behälter, die Haltbarkeit des
dosenförmigen Behälters, die Dosenbruchfestigkeit und
die Reißfestigkeit in der Umspritzoperation
wünschenswert, daß die erste Harzschicht der mehrlagigen Folie
eine Dicke von 100 um oder weniger besitzt und das
Gasbarrierentyp-Grundmaterial, z. B. eine Aluminiumfolie,
eine Dicke von 50 um oder weniger, vorzugsweise 9 bis
30 um besitzt.
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Wenn bei der Erfindung die Dicke der mehrlagigen
Folie, insbesondere die Dicke der Metallfolie (Aluminium)
zweckmäßig gewählt wird, kann der dosenartige Behälter
vollständig verbrannt werden. In neuerer Zeit ergab sich
ein großes Maß an Umweltbelastung durch Dosen. Mit dem
erfindungsgemäßen dosenartigen Behälter kann jedoch eine
derartige Umweltbelastung erheblich herabgesetzt werden,
weil der erfindungsgemäße Behälter vollständig verbrannt
werden kann, wenn die Dicken der Aluminiumfolie und des
Harzmaterials der mehrlagigen Folie zweckmäßig gewählt
sind. Die für die Verbrennung des Behälters erforderliche
Wärmeenergie beträgt nur 5000 bis 6000 kcal/kg.
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Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung sind in
der auf der mehrlagigen Folie ausgebildeten zweiten
Harzschicht das Öffnungsteil und das Umfangsteil durch den
Schlitz vollständig (voneinander) getrennt. In diesem
Zusammenhang kann berücksichtigt werden, daß beim Öffnen
des Behälters mit dem erfindungsgemäßen Deckel das
Öffnungsteil möglicherweise gedankenlos weggeworfen wird. Um dies
zu verhindern, d. h. um ein vollständiges Abtrennen des
Öffnungsteils vom Deckel zu verhindern, kann das
Öffnungsteil mit dem Umfangsteil über Kupplungsteile, nämlich
Brücken, in einem solchen Grad verbunden sein, daß die
Öffnungseigenschaft bzw. die Aufbrechbarkeit nicht
beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann bei der
Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 4 der rechte Abschnitt des
Öffnungsteils 62 über die Brücken mit dem Umfangsteil
gekoppelt sein.
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Beim oben beschriebenen Spritzverfahren unter
Verwendung mehrerer Angußteile (bzw. Eingußtrichter) sind die
Spritztemperatur und der Einspritzdruck ziemlich niedrig
und die Produktionsleistung (Spritzzyklus) hoch.
Weiterhin wird bei den obigen Ausführungsformen der Erfindung
der Schlitz durch die Schub- oder Druckwirkung der
Metallkokille geformt, weshalb der Kokillenschließdruck bevorzugt
niedrig ist. Dies bedeutet, daß ein niedriger
Kokillenschließdruck die Haltbarkeit der Metallkokille verbessert
und eine Beschädigung des Grundmaterials sowie ein
Aufbrechen des Schlitzes vermeidet.
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In Fig. 8, die eine in vergrößertem Maßstab gehaltene
Schnittansicht längs der Linie X-X' in Fig. 7 ist, steht
die Bezugsziffer 72 für eine Behandlungsschicht, die
ausgebildet ist, um ein Ablösen des Griffs 11 von der
mehrlagigen Folie 64 zu ermöglichen. Beim Öffnen des
Behälterdeckels erleichtert die Behandlungsschicht das Ablösen
des Griffs 11 von der mehrlagigen Folie 64. Dies
bedeutet, daß die Behandlungsschicht in Verbindung mit dem
das Öffnungsteil 58 vollständig vom Umfangsteil 59
trennenden Schlitz 60 dahingehend wirkt, daß der Deckel noch
einfacher zu öffnen ist. Für diesen Zweck kann eine
beliebige der oben beschriebenen Behandlungen angewandt werden.
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Fig. 9 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene
Aufsicht auf einen runden Deckel gemäß der Erfindung,
während Fig. 10 eine vergrößerte Schnittansicht längs
der Linie Y-Y' in Fig. 9 ist.
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In den Fig. 9 und 10 besitzen die mit den gleichen
Bezugsziffern wie in den Fig: 7 und 8 bezeichneten
Teile dieselbe Funktion wie vorher, so daß auf ihre
Beschreibung verzichtet wird. Der runde Deckel wird auf
die gleiche Weise wie der rechteckige Deckel gemäß den
Fig. 7 und 8 hergestellt; er besitzt hohe
Adhäsionsfestigkeit und Schlagbeständigkeit und kann einfach bzw. leicht
geöffnet werden. In Fig. 9 bezeichnet die Ziffer 93(G3)
die Position eines Angußteils (bzw. Eingußtrichters) für
das Öffnungsteil 58, und die Ziffer 94(G4) steht für die
Position eines Angußteils für das Umfangsteil 59.
Öffnungsteil und Umfangsteil werden unter Benutzung der
jeweiligen Angußteile G3 bzw. G4 unabhängig bzw. getrennt
voneinander geformt.
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Zur Verdeutlichung der Wirkungen und Nutzeffekte der
Erfindung sind nachstehend weitere Beispiele und
Vergleichsbeispiele beschrieben.
Beispiel 4
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Für die Herstellung des rechteckigen Deckels gemäß
Fig. 3 wurde eine Spritzgießmaschine IS-50A(30Z) der
Firma Toshiba Co. benutzt.
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Benutzt wurde eine mehrlagige Folie, die durch
Ausbildung von Schichten aus
Ethylen-Propylen-Blockmischpolymerisat (I) (MFR 1.1, Ethylengehalt 9 Gew.-%)
auf beiden Seiten einer Aluminiumfolie hergestellt war.
Auf den Teil der mehrlagigen Folie, der durch den Griff
bedeckt werden soll, wurde Tiefdruckfarbe der Gummi- bzw.
Kautschukgruppe aufgetragen. Ein Arbeitsautomat diente
dazu, die so behandelte mehrlagige Folie in der
Abstreifplatte der Metallkokille festzuhalten. Unter diesen
Bedingungen wurde die Spritzgießoperation durchgeführt.
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Für das Spritzen wurden die beiden Angußteile G1 und G2
gemäß Fig. 7 benutzt. Der Schlitz wurde durch die
Schubbzw. Druckwirkung der Metallkokille geformt. Die zweite
Harzschicht wurde durch Einspritzen eines Propylen-
Ethylen-Blockmischpolymerisats (11) eines MFR-Werts von
10,0 g/10 min bei einer Zylindertemperatur von 240ºC und
einem Einspritzdruck von 60 kg/cm² angeformt.
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Bei der mehrlagigen Folie betrugen die Dicken der
äußeren ersten Harzschicht, der Aluminiumfolie und der
inneren ersten Harzschicht jeweils 30 um, 15 um bzw.
70 um. Die zweite Harzschicht wurde auf der äußeren
ersten Harzschicht mit einer Dicke von 0,7 mm geformt.
Die Öffnungseigenschaft bzw. Aufbrechbarkeit des auf
diese Weise hergestellten rechteckigen Deckels ist in
Tabelle 4 angegeben; die Ablösbarkeit des Griffs ist
in Tabelle 5 angegeben, während die Spritzformbarkeit
in Tabelle 6 angegeben ist. Tabelle 7 veranschaulicht
die Ergebnisse eines Vergleichs der Spritzbedingungen
zwischen Beispiel 19 und Vergleichsbeispiel 11 (noch zu
beschreiben).
Beispiel 5
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Ein rechteckiger Deckel wurde durch Spritzgießen auf
die gleiche Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, jedoch
mit dem Unterschied, daß anstelle des
Blockmischpolymerisats (11) ein Harz verwendet wurde, das durch Zusatz von
40% Calciumcarbid zu einem Harz zubereitet worden war,
während die Zylindertemperatur und der Einspritzdruck auf
260ºC bzw. 80 kg/cm² eingestellt waren. Wie in Beispiel 4
wurden die Öffnungseigenschaft des Deckels, die
Ablösbarkeit des Griffs und die Spritzformbarkeit bewertet. Die
Ergebnisse sind in den Tabellen 4, 5 und 6 angegeben.
Beispiele 6 bis 16
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Die Spritzgießoperationen wurden auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 4 durchgeführt, jedoch mit dem Unterschied,
daß - wie in Tabelle 5 angegeben - verschiedene mehrlagige
Folien und unterschiedliche Druckfarben (oder
Behandlungsschichten) verwendet wurden. Die Deckel wurden bezüglich
der Ablösbarkeit des Griffs bewertet (vgl. Tabelle 5).
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Die Werte für den durch Druckformung hergestellten
Deckel sind ebenfalls in Tabelle 5 angegeben. Für das
Druckformen wurde eine von der Firma Amino Press Co.
hergestellte 50-t-Presse eingesetzt. Die in Tabelle 6
angegebene mehrlagige Folie wurde in die Form bzw. das Gesenk
eingelegt. Unter diesen Bedingungen erfolgte das
Druckformen durch Zuspeisen eines geschmolzenen zweiten Harzes
(Propylen-Ethylen-Blockmischpolymerisat eines MFR-Werts
von 2,0 g/10min).
Vergleichsbeispiel 4
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Die Spritzgießoperation wurde unter Benutzung des
Angußteils G1 gemäß Fig. 7 durchgeführt. Für diesen Zweck
wurden im Schlitz 60 in Abständen vier Brücken geformt (wobei
jede Brücke eine Breite von 0,5 mm besaß). Das Spritzharz
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 eingespritzt.
Die Ergebnisse der Spritzgießoperation sind in den Tabellen
4 und 6 angegeben. Die Brücken erschwerten das Öffnen des
Deckels. Obgleich die Zylindertemperatur und der
Einspritzdruck auf 280ºC bzw. 110 kg/cm² eingestellt waren, war die
Formbarkeit geringer als in Beispiel 4 oder 5. Die
Ergebnisse eines Vergleichs der Form- oder Spritzbedingungen
zwischen Vergleichsbeispiel 4 und Beispiel 4 sind in Tabelle
7 angegeben.
Vergleichsbeispiel 5
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Eine Spritzgießoperation wurde auf die gleiche Weise
wie in Vergleichsbeispiel 4 durchgeführt, nur mit dem
Unterschied, daß anstelle des Angußteils G1 das Angußteil
G2 benutzt wurde. Die Ergebnisse der Spritzgießoperation
sind in den Tabellen 4 und 6 angegeben. Ähnlich wie bei
Vergleichsbeispiel 4 waren jeweils Öffnungseigenschaft
und Formbarkeit ungünstig.
Beispiel 17
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Ein runder Deckel der in Fig. 9 gezeigten Art wurde
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 geformt, nur mit
dem Unterschied, daß die Angußteile G3 und G4 (Fig. 2
bis 6) benutzt wurden und die Zylindertemperatur sowie
der Einspritzdruck auf 240ºC bzw. 55 kg/cm² eingestellt
waren. Die Ergebnisse finden sich in den Tabellen 4, 5
und 6.
Vergleichsbeispiel 6
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Eine Spritzgießoperation wurde auf die gleiche Weise
wie in Vergleichsbeispiel 4 durchgeführt, nur mit dem
Unterschied, daß ein Angußteil (G3) benutzt wurde, im
Schlitz 10 vier Brücken einer Breite von 0,6 mm
ausgebildet waren und der Einspritzdruck 100 kg/cm² betrug. Die
Ergebnisse finden sich in den Tabellen 4 und 6.
Vergleichsbeispiele 7 bis 13
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Es wurden verschiedene mehrlagige Folien der in
Tabelle 5 angegebenen Art verwendet, und die
Spritzgießoperationen oder Druckformoperationen wurden auf die gleiche
Weise wie in Beispielen 4 und 6 bis 16 durchgeführt, nur
mit dem Unterschied, daß keine Behandlung für das
Ablösen des Griffs von der mehrlagigen Folie durchgeführt
wurde. Die auf diese Weise hergestellten
Behälterdeckel wurden bezüglich der Ablösbarkeit der Griffe
bewertet bzw. untersucht (vgl. Tabelle 5).
Tabelle 4
(Bewertung der Öffnungseigenschaft)
-
Bewertung der Öffnungseigenschaft
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Beispiel 4 Öffnungsteil leicht und ohne
Gratbildung zu öffnen
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Beispiel 5 -''-
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Beispiel 17 -''-
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Vergleichsbeispiel 4 Brücken erschwerten das Öffnen des
Deckels
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Vergleichsbeispiel 5 -''-
-
Vergleichsbeispiel 6 -''-
Tabelle 5
Beispiel Nr. Mehrlagige Folie Ablösebehandlung (Behandlungsschicht) Formverfahren Ablösbarkeit
Vergleichsbeispiel Nr. Mehrlagige Folie Ablösebehandlung (Behandlungsschicht) Formverfahren Ablösbarkeit Anmerkung: Harz (1) Ethylen-Propylen-Blockmischpolymerisat MFR=1,1, Ethylengehalt 9 Gew.-% Harz (2) LDPE (Hochdruckverfahren-Polyethylen niedriger Dichte) MI=5,0 Dichte 0,920 Harz (3) HDPE (hochdichtes Polyethylen) MI=1,0 Dichte 0,950
Tabelle 6 (Bewertung der Spritzformbarkeit)
Zylindertemperatur (ºC) Einspritzdruck (kg/cm²) Formbarkeit Beispiel sehr gut Vergleichsbeispiel mangelhaft
Tabelle 7 (Detaillierter Vergleich der Spritzbedingungen)
Beispiel 19 Vergleichsbeispiel 11 Zylindertemperatur Primäreinspritzdruck Sekundäreinspritzdruck Kokillenschließdruck (Spritzbedingung für MK411C)
Beispiele 18 und 19 sowie Vergleichsbeispiele 14 bis 17
-
Ein rechteckiger Deckel wurde auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 4 hergestellt, nur mit dem Unterschied,
daß eine mehrlagige Folie aus einer äußeren Harzschicht
einer Dicke von 70 um, einer 15 um dicken Aluminiumfolie
und einer 70 um dicken inneren Harzschicht verwendet
wurde. Der auf diese Weise hergestellte rechteckige Deckel
wurde mit einem Behälterkörper aus einem Boden und einer
Seitenwand verschweißt, um einen verschlossenen oder
versiegelten dosenartigen Behälter der in Fig. 1
dargestellten Art zu formen. Der so hergestellte dosenartige
Behälter wurde einem Fallversuch unterworfen (Beispiel 18).
-
Ein runder Deckel wurde auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 7 hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß eine
mehrlagige Folie aus einer 70 um dicken äußeren
Harzschicht, einer 15 um dicken Aluminiumfolie und einer 70 um
dicken inneren Harzschicht verwendet wurde. Wie in
Beispiel 18 wurde der runde Deckel für die Herstellung eines
verschlossenen dosenartigen Behälters benutzt, und der
Behälter wurde einem Falltest unterworfen (Beispiel 19).
-
Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen mehrlagigen
Folien und die gleichen zweiten Harzschichten hergestellt
und sodann mit Hilfe eines Urethanklebmittels verklebt,
um einen rechteckigen Deckel bzw. einen runden Deckel
herzustellen. Wie im Fall der Beispiele 18 und 19 wurden
geschlossene dosenartige Behälter mittels dieser Deckel
hergestellt, worauf mit den dosenartigen Behältern Falltests
durchgeführt wurden (Vergleichsbeispiele 14 und 15).
-
Ein geschlossener dosenartiger Behälter wurde unter
Verwendung des rechteckigen Deckels mit Brücken
hergestellt, die unter Verwendung eines Angußteils, wie in
Vergleichsbeispiel 4, geformt worden waren. Ein anderer
geschlossener dosenartiger Behälter wurde unter
Verwendung des runden Deckels hergestellt, der nach
Vergleichsbeispiel 6 angefertigt worden war. Diese geschlossenen
dosenartigen Behälter wurden Falltests unterworfen
(Vergleichsbeispiele 16 und 17). Die verwendeten mehrlagigen
Folien waren die gleichen wie in Beispielen 18 und 19.
-
Der Inhalt bzw. das Volumen jeder rechteckigen Dose
betrug etwa 350 cm³, der Inhalt jeder runden Dose etwa
250 cm³.
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Die Ergebnisse dieser Falltests sind in den Tabellen
8 und 9 angegeben.
Tabelle 8
Schlagfestigkeit Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel -- Schlitz nicht beschädigt · -- Schlitz beschädigt * -- Repräsentiert durch eine Höhe (cm), aus welcher der verschlossene dosenartige Behälter im Falltest fallengelassen wird.
-
Wie aus Tabelle 8 hervorgeht, besitzen die
verschlossenen dosenartigen Behälter gemäß der Erfindung eine hohe
Schlagfestigkeit. Es wird angenommen, daß diese
Eigenschaft darauf zurückzuführen ist, daß die Harzschichten
durch thermisches Anformen oder Spritzen ausreichend mit
der Aluminiumfolie verschweißt sind und daß - weil der
Kokillenschließdruck niedrig sein kann - die
Aluminiumfolie gegen Beschädigung geschützt ist, wenn der Schlitz
durch die Schub- oder Druckwirkung der Metallkokille
geformt wird.
Tabelle 9
Schlagfestigkeit Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel
-
Wie oben beschrieben, wird im Vergleichsbeispiel 14
der dosenartige Behälter unter Verwendung eines
rechteckigen Deckels hergestellt, der unter Benutzung eines
Angußteils (bzw. Eingußtrichters) in der Weise geformt
worden war, daß der Schlitz vier Brücken aufweist; gemäß
Vergleichsbeispiel 15 wird der dosenartige Behälter unter
Verwendung eines runden Deckels hergestellt, der ebenfalls
unter Benutzung eines Angußteils in der Weise geformt
worden war, daß der Schlitz vier Brücken aufweist. Bei
jedem der oben beschriebenen Beispiele 16 und 17 war
der Einspritzdruck, ebenso wie der Kokillenschließdruck
hoch (vgl. Tabelle 6). Infolgedessen wurde die
Aluminiumfolie durch starkes Verpressen durch die Metallkokille
beschädigt, mit dem Ergebnis, daß der dosenartige
Behälter eine niedrige Schlagfestigkeit besaß.
Beispiele 20 bis 26
-
Verschlossene dosenartige Behälter mit rechteckigen
Deckeln wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 18
hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß mehrlagige
Folien mit verschiedenen Dicken der äußeren Harzschicht,
der Aluminiumfolie und der inneren Harzschicht, wie in
Tabelle 11 angegeben, verwendet wurden. Die auf diese
Weise hergestellten Behälter wurden auf
Dosenbruchfestigkeit und Öffnungseigenschaft getestet. Die Testergebnisse
sind in der folgenden Tabelle 10 aufgeführt:
Tabelle 10
Beispiel Nr. Dicke der mehrlagigen Folie Dosen-Bruchfestigkeit (cm) Öffnungseigenschaft Beispiel mehr als Bemerkung: Repräsentiert durch eine Fall-Höhe (cm)
Beispiele 26 bis 30
-
Rechteckige Deckel wurden auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 18 hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß
mehrlagige Folien mit verschiedenen Dicken der
Aluminiumfolie, wie in Tabelle 11 angegeben, verwendet wurden.
Die ermittelten Beziehungen zwischen der Dicke der
Aluminiumfolie und der Vollständigkeit der Verbrennung, dem
Aluminiumfolienbruch und der Öffnungseigenschaft sind
in Tabelle 11 angegeben:
Tabelle 11
Aluminiumfoliendicke (um) Öffnungseigenschaft Vollständige Verbrennung Aluminiumfolienbruch Beispiel
-
Die Aluminiumfoliendicke ist ein wesentlicher, die
vollständige Verbrennbarkeit der Dose, ihre
Öffnungseigenschaft und den Aluminiumfolienbruch
beeinflussender Faktor. Falls jedoch die Aluminiumfolie mindestens
9 um dick ist, vermag sie das Hindurchtreten von
Sauerstoff, Wasser usw. ausreichend zu blockieren.
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Die Dicke der ersten Harzschicht beeinflußt zu einem
gewissen Grad die Öffnungseigenschaft des Behälterdeckels.
Falls jedoch die Aluminiumfolie eine Dicke von 50 um oder
weniger besitzt, kann der Behälterdeckel leicht geöffnet
werden. Aluminiumblöcke bzw.-folien von mehr als 60 um
Durchmesser bzw. Dicke können-nicht ohne weiteres
vollständig verbrannt, d. h. eingeäschert werden.
-
Es hat sich gezeigt, daß bei einer weiteren
Verringerung der Dicke der Aluminiumfolie diese während des
Umspritzvorgangs leicht an ihren Randabschnitten brechen
kann, doch tritt dieses Problem nicht auf, wenn ihre
Dicke 9 um oder mehr beträgt.
-
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, werden
gemäß der Erfindung dosenartige Behälter mit
vergleichsweise niedrigen Kosten hergestellt, wobei die so
hergestellten dosenartigen Behälter die folgenden
hervorragenden Nutzeffekte bieten:
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1. Das Öffnungsteil (mit dem Griff) und das
Umfangsteil sind durch den in Form eines geschlossenen Rings
vorliegenden Schlitz voneinander getrennt. Daher wird
beim Öffnen des Deckels nur die mehrlagige Folie
aufgebrochen. Der Behälterdeckel gemäß der Erfindung besitzt
daher ausgezeichnete Öffnungseigenschaften.
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2. Da die Behandlungsschicht zur Erleichterung des
Ablösens des Griffs vorgesehen ist, kann der Griff
leicht von der mehrlagigen Folie abgelöst und daher der
Behälterdeckel noch leichter geöffnet werden.
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3. In dem Fall, in welchem die zweite Harzschicht
unter Benutzung eines Angußteils in der Weise geformt
wird, daß sie die Brücken über den Schlitz aufweist, ist
der Einspritzdruck unvermeidbar hoch, und als Ergebnis
davon wird die Aluminiumfolie der mehrlagigen Folie
beschädigt, wobei der dosenartige Behälter eine niedrige
Schlagfestigkeit aufweist. Bei den oben beschriebenen
Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch sowohl das
Öffnungsteil (mit dem Griff) als auch das Umfangsteil
aufgrund der Benutzung mindestens eines Angußteils durch
den Schlitz voneinander getrennt. Infolgedessen kann
die Spritzgießoperation einfach durchgeführt werden,
wobei die in die Metallkokille eingelegte mehrlagige
Folie vor Kräuselung oder Beschädigung geschützt ist.
Demzufolge zeigt der den Behälterdeckel gemäß der
Erfindung aufweisende dosenartige Behälter im Falltest eine
hohe Schlagfestigkeit.
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4. Aufgrund der ausgezeichneten Formbarkeit kann
der Behälterdeckel auch aus einem Material einer
geringen Formbarkeit geformt werden.
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5. Der erfindungsgemäße Behälterdeckel besitzt
ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich einer
Retortenbehandlung und der Lebensmittelhygiene. Die Verwendung
des erfindungsgemäßen Behälterdeckels ermöglicht somit
die Schaffung eines Behälters, in welchem Nahrungsmittel
über einen langen Zeitraum hinweg konserviert bleiben
kann.