DE69030639T2

DE69030639T2 - Mehrschichtige Kunststoffbehälter und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69030639T2
Application number: DE69030639T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Maeda; Hiroshi Odaka; Hiroyuki Takahashi; Toyokazu Yamada
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2010-10-26
Also published as: AU6473390A; JPH0579587B2; NZ235672A; EP0426009B1; KR910007762A; KR940003902B1; BR9005465A; CA2027993C; AU623039B2; EP0426009A3; AU1088692A; US5165974A; DE69030639D1; JPH03148464A; ES2101685T3; AU641080B2; CA2027993A1; EP0426009A2

Description

Hintergrund der Erfindung

(a) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrschichtkunststoffbehälter, der Lebensmittel oder Getränke aufnimmt und mit einem Deckel versiegelt ist, um den Inhalt zu konservieren, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mehrschichtkunststoffbehälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei die Delaminierung zwischen der inneren Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, zur Entfernung des Deckels zum Öffnen genutzt wird, wobei der Behälter dennoch mit dem Deckel durch bloße Verwendung eines Versiegelungsrings mit einer glatten Oberfläche versiegelt werden kann, wobei dafür gesorgt wird, daß der Behälter leicht geöffnet werden kann.

(b) Stand der Technik

Es ist ein Verfahren zum Öffnen eines Verpackungsbehälters bekannt, bei dem, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, ein mit einem Flansch versehener Mehrschichtbehälter, der mit einem Deckel im Flanschbereich versiegelt ist, unter Ausnutzung der Delaminierung zwischen der inneren Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, geöffnet wird, wobei das vollständige Öffnen durch Brechen der inneren Oberflächenschicht nahe dem offenen Ende des Mehrschichtbehälters erfolgt. Da das Öffnen eines derartigen Verpackungsbehälters zwischen den Schichten des Mehrschichtbehälters abläuft, weist der Verpackungsbehälter den Vorteil auf, daß der Deckel und die innere Oberflächenschicht des Mehrschichtbehälters stark miteinander versiegelt werden können, während gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß der Behälter leicht geöffnet werden kann. Dieses Öffnungsverfahren beinhaltet jedoch den Bruch der inneren Oberflächenschicht des Mehrschichtbehälters nahe dem offenen Ende des Mehrschichtbehälters, was die Bildung einer kreisförmigen Ausbuchtung in der inneren Oberflächenschicht erfordert, um das Brechen zu erleichtern. Die Bildung der kreisförmigen Ausbuchtung erfolgt durch Versiegeln des Mehrschichtbehälters mit einem Deckel unter Verwendung eines speziellen Versiegelungsrings mit einem kreisförmigen Vorsprung (EP-A-0282773).

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Mehrschichtbehälter bereitzustellen, der keinen Versiegelungsring mit einer speziellen Form erfordert und der unter Verwendung eines herkömmlichen Versiegelungsrings mit einer glatten Oberfläche versiegelt werden kann, während gleichzeitig ein leichtes Öffnen unter Ausnutzung der Delaminierung im Mehrschichtbehälter sichergestellt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, daß sich für die Herstellung des Mehrschichtbehälters eignet.
Als ein Ergebnis von Forschungsanstrengungen, um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, haben die Erfinder festgestellt, daß ein Mehrschichtbehälter, der eine innere Oberflächenschicht mit einer speziellen Reißfestigkeit und einer speziellen Dicke aufweist, nach einem Verfahren erhalten werden kann, bei dem ein kreisförmiger Abschnitt einer Mehrschichtfolie, bei dem es sich um einen Flanschabschnitt handelt, bei einem bestimmten Druck gehalten wird, während die Mehrschichtfolie unter speziellen Verformungsbedingungen warmgeformt wird, wobei der von dem kreisförmigen Abschnitt verschiedene Abschnitt gestreckt wird, und daß sogar ein Versiegelungsring mit einer glatten Oberfläche als ein Mittel zum Versiegeln des resultierenden Mehrschichtbehälters mit einem Deckel dient, wobei dafür gesorgt wird, daß der Behälter leicht geöffnet werden kann. Auf der Grundlage dieser Kenntnisse haben die Erfinder die vorliegende Erfindung abgeschlossen.
Erfindungsgemäß wird also ein Mehrschichtkunststoffbehälter bereitgestellt mit
(a) einer Mehrschichtstruktur, die
(1) eine innere Oberflächenschicht und
(2) eine mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt stehende Schicht umfaßt, wobei die Ablösefestigkeit zwischen der inneren Oberflächenschicht und der mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt stehenden Schicht bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min höchstens 2,0 kg/15 mm beträgt,
(b) einem Behälterkörper, der eine aus der Mehrschichtstruktur gebildete Bodenwand und eine von der Bodenwand aufragende Seitenwand umfaßt, und
(c) einem Flansch, der das offene Ende des Behälterkörpers umgibt und von der Seitenwand des Behälterkörpers nach außen ragt, wobei der Flansch auf der oberen Oberfläche einen sich kreisförmig erstreckenden Siegelungsbereich aufweist, wobei der Siegelungsbereich zum Versiegeln des Behälterkörpers mit einem Deckel vorgesehen ist, indem der Deckel kreisförmig an dem Siegelungsbereich auf dem Behälterkörper befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die innere Oberflächenschicht aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich in dem Flansch eine Dicke von A µm und an der Kante zwischen dem Flansch und der Seitenwand eine Dicke von B µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B und C durch die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen
A ≥ 1,1 x B
B ≤ (1,33/C) x 10&sup4;
miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht an der Kante zwischen dem Flansch und der Seitenwand erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht von der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante zwischen dem Flansch und der Seitenwand erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß der vorstehenden Definition bereit, wobei der das offene Ende des Behälterkörpers umgebende Flansch
(1) einen unteren Flanschteil, der das offene Ende des Behälterkörpers umgibt und der von der Seitenwand des Behälterkörpers nach außen ragt, wobei eine das offene Ende des Behälterkörpers umgebende Kante gebildet wird,
(2) einen Verbindungsteil, der von dem äußeren Rand des unteren Flanschteils aufragt, und
(3) einen oberen Flanschteil umfaßt, der das offene Ende des Verbindungsteils umgibt, der von dem offenen Ende des Verbindungsteils nach außen ragt und der an seiner oberen Oberfläche einen sich kreisförmig erstreckenden Siegelungsbereich aufweist, wobei der Siegelungsbereich zum Versiegeln des Behälterkörpers mit einem Deckel vorgesehen ist, indem der Deckel kreisförmig an dem Siegelungsbereich auf dem Behälterkörper befestigt wird;
wobei die innere Oberflächenschicht aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich in dem oberen Flanschteil eine Dicke von A µm und der Kante zwischen dem unteren Flanschteil und der Seitenwand eine Dicke von B' µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B' und C über die folgenden Gleichungen oder Ungleichungen
A ≥ 1,1 x B'
B' ≤ (1,33/C) x 10&sup4;
miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht an der Kante zwischen dem unteren Flanschteil und der Seitenwand erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht von der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante zwischen dem unteren Flanschteil und der Seitenwand erforderlich ist.
Die Mehrschichtkunststoffbehälter können effizient nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wobei eine Mehrschichtkunststoffolie erwärmt und unter speziellen Verformungsbedingungen warmgeformt wird, während die innere Oberflächenschicht und die Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, jeweils bei speziell festgelegten erhöhten Temperaturen gehalten werden und die Mehrschichtfolie gestreckt wird, wobei ein kreisförmiger Teil davon, der einem Flanschteil entspricht, bei einem bestimmten Druck gehalten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Jede der Figuren 1(a), 2(a), 3(a) und 4 ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, eines Mehrschichtkunststoffbehälters einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Jede der Figuren 1(b), 2(b) und 3(b) ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, die eine Mehrschichtkunststoffolie veranschaulicht, die zu einem Mehrschichtkunststoffbehälter warmgeformt wird, wobei ein kreisförmiger Teil davon, der einem Flansch entspricht, gehalten wird.
Fig. 5 ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, die einen herkömmlichen, leicht zu öffnenden Verpackungsbehälter, der geöffnet wird, veranschaulicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Reißfestigkeit wird hier gemäß JIS K 7113 gemessen.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrschichtkunststoffbehälter beträgt die Ablösefestigkeit zwischen der inneren Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, höchstens 2,0 kg/15 mm bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min und vorzugsweise höchstens 1,5 kg/15 mm bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min.
Der Flansch der erfindungsgemäßen Mehrschichtkunststoffbehälters kann einen geraden Rand oder einen gebogenen Rand aufweisen, der vom äußeren Ende des Flansches nach unten ragt. In einer Ausführungsform, bei der ein gerader Rand oder ein gebogener Rand bereitgestellt wird, kann das Öffnen des Mehrschichtkunststoffbehälters leicht ohne Probleme durchgeführt werden, indem die Dicke B" µm der inneren Oberflächenschicht an der Kante zwischen dem Flansch und dem geraden Rand oder dem gebogenen Rand so eingestellt wird, daß die Zahlenwerte von A, B" und C durch die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen
A ≥ 1,1 x B"
B" ≤ (1,33/c) x 10&sup4;
miteinander in Beziehung stehen, und indem die Festigkeit der inneren Oberflächenschicht an der Kante zwischen dem Flansch und dem graden Rand oder dem gebogenen Rand so eingestellt wird, daß die innere Oberflächenschicht an der Kante mit einer kleineren Zugbelastung gebrochen werden kann, als der Belastung, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht von der Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante zwischen dem Flansch und dem geraden Rand oder dem gebogenen Rand erforderlich ist.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1(a) ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, eines Mehrschichtkunststoffbehälters einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, der eine Mehrschichtstruktur aufweist, die aus einer inneren Oberflächenschicht 1 und einer Schicht 2, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, besteht und der einen unteren Flanschteil und einen oberen Flanschteil in seinem Flansch (6, 7, 8, 9) aufweist. In Fig. 1(a) bezeichnet Bezugszeichen 3 einen Behälterkörper, der eine Bodenwand 4 und eine Seitenwand 5, die von der Bodenwand 4 aufragt, umfaßt. Bezugszeichen 6 bezeichnet einen unteren Flanschteil. Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Verbindungsteil, der vom äußeren Ende des unteren Flanschteils 6 aufragt. Bezugszeichen 8 bezeichnet einen oberen Flanschteil, der nach außen vom offenen Ende des Verbindungsteils 7 ragt, und Bezugszeichen 9 bezeichnet einen graden Rand, der nach unten von der äußeren Kante des oberen Flanschteils 8 ragt. Der obere Flanschteil 8 und der grade Rand 9 bilden zusammen einen Einfassungsflansch. Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Siegelungsbereich, der sich kreisförmig auf der oberen Oberfläche des oberen Flanschteils 8 erstreckt, und die innere Oberflächenschicht 1 weist eine Dicke von A µm im Siegelungsbereich 10 auf. Die innere Oberfläche 1 ist an der Kante 11 zwischen der Seitenwand 5 und dem unteren Flanschteil 6 mit B' µm dünner gefertigt, und sie ist außerdem an der Kante 12 zwischen dem oberen Flanschteil 8 und dem geraden Rand 9 mit B" µm dünner gefertigt. Wenn ein Deckel, der am oberen Flanschteil 8 versiegelt ist, zum Öffnen des Mehrschichtkunststoffbehälters entfernt wird, dann wird die innere Oberflächenschicht 1 zwischen den Kanten 11 und 12 von der Schicht 2 abgelöst, an den Kanten 11 und 12 gebrochen und zusammen mit dem Deckel entfernt.
Fig. 2(a) ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, eines Mehrschichtkunststoffbehälters einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, der einen flachen Flansch 13 mit weder einem unteren Flanschteil noch einem geraden oder gebogenen Rand aufweist. In dieser Ausführungsform muß die äußere Kante des Flansches 13 nicht dünner gefertigt werden, und die innere Oberflächenschicht 1 wird nur an der Kante 14 zwischen der Seitenwand 5 und dem Flansch 13 gebrochen, wo die innere Oberflächenschicht mit B µm dünner gefertigt ist.
Fig. 3(a) ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, eines Mehrschichtkunststoffbehälters einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, der einen Flansch (6, 7, 8, 15) aufweist, der einen unteren Flanschteil 6, einen Verbindungsteil 7, einen oberen Flanschteil 8 und einen gebogenen Rand 15 umfaßt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, teilweise als Schnitt, eines Mehrschichtkunststoffbehälters einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, der einen flachen Flansch 13 und einen gebogenen Rand 15, der vom äußeren Ende des Flansches 13 nach unten ragt, aufweist. Die innere Oberflächenschicht 1 ist mit B µm an der Kante zwischen der Seitenwand 5 und dem Flansch 13 dünner gefertigt, und sie ist mit B" µm an der Kante zwischen dem Flansch 13 und dem gebogenen Rand 15 dünner gefertigt.
Bei diesen erfindungsgemäßen Mehrschichtbehältern müssen die Zahlenwerte für die Dicken (µm) der inneren Oberflächenschicht A, B, B' und B" sowie der numerische Wert der Reißfestigkeit (kg/cm²) des Materials für die innere Oberflächenschicht C durch die vorstehend angegebenen Ungleichungen oder Gleichungen miteinander in Beziehung stehen. Wenn der Zahlenwert für A zu klein ist, dann ist die Versiegelungsfestigkeit, die von der inneren Oberflächenschicht und einem Deckel gebildet wird, zu klein für die Verwendung des resultierenden Verpackungsbehälters als hermetisch verschlossener Behälter. Die bevorzugte Dicke der inneren Oberflächenschicht im Siegelungsbereich beträgt 30 bis 300 µm und insbesondere 50 bis 250 µm. Wenn die Zahlenwerte für B, B' und B" zu groß sind, dann kann die innere Oberflächenschicht nicht gebrochen werden, und ein Öffnen ist unmöglich. Wenn zum Beispiel die innere Oberflächenschicht aus Polypropylen mit einer Reißfestigkeit von 250 kg/cm² gefertigt ist, dann dürfen B, B' und B" höchstens 53 µm betragen, und A muß mindestens 1,1 x B (und B' und B") betragen.
Der Mehrschichtkunststoffbehälter mit einer derart festgelegten Dicke kann zum Beispiel nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich demnach um ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkunststoffbehälters, der
(a) eine Mehrschichtstruktur mit
(1) einer inneren Oberflächenschicht und
(2) einer Schicht, die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht,
(b) einen Behälterkörper mit
(1) einer Bodenwand und
(2) einer Seitenwand, die von der Bodenwand aufragt, wobei der Behälterkörper eine Flächenentwicklungsrate von mindestens 1,2 aufweist, und
(c) einen Flansch aufweist, der das offene Ende des Behälterkörpers umgibt und von dem offenen Ende des Behälterkörpers nach außen ragt, wobei der Flansch auf der oberen Oberfläche einen Siegelungsbereich zum Versiegeln mit einem Deckelelement aufweist, der Siegelungsbereich sich kreisförmig um das offene Ende erstreckt und die innere Oberflächenschicht aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich in dem Flansch eine Dicke von A µm und an der Kante zwischen dem Flansch und der Seitenwand eine Dicke von B µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B und C über die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen
A ≥ 1,1 x B
B ≤ (1,33/C) x 10&sup4;
miteinander in Beziehung stehen, wobei dieses Verfahren umfaßt:
(A) Erwärmen einer Mehrschichtkunststoffolie, wobei die Mehrschichtkunststoffolie
(1) eine Oberflächenschicht aus einem Kunststoffmaterial, die nach der Herstellung des Mehrschichtkunststoffbehälters dessen innere Oberflächenschicht ist, und
(2) eine Schicht umfaßt, die aus einem Kunststoffmaterial besteht und mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht,
wobei die Ablösefestigkeit zwischen der Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min höchstens 2,0 kg/15 mm beträgt,
wobei die Temperatur der Oberflächenschicht mindestens auf eine Temperatur erhöht wird, die um 50ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt oder der Erweichungspunkt des Kunststoffmaterials, aus dem die Oberflächenschicht besteht, die Viskosität der Oberflächenschicht auf 1 x 10&sup4; bis 5 x 10&sup7; Poise eingestellt wird und die Temperatur der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, auf mindestens 125ºC erhöht wird, und
(B) Warmformen der Mehrschichtkunststoffolie in einer Form, wobei die Temperatur der Form höchstens 120ºC beträgt, bei einer Streckgeschwindigkeit von mindestens 1 m/s und vorzugsweise mindestens 3 m/s, während die Temperaturen der Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, bei den jeweiligen erhöhten Temperaturen gehalten werden und ein kreisförmiger Teil der Mehrschichtkunststoffolie, der nach der Herstellung des Mehrschichtkunststoffbehälters dessen Flansch bildet, ausgenommen einen anderen kreisförmigen Teil, der dem offenen Ende des Behälterkörpers unmittelbar benachbart ist, bei einem Druck von mindestens 1 kg/cm² gehalten wird, wobei das Warmformen die Dicke der inneren Oberflächenschicht der Folie an der Kante zwischen dem Flansch und der Seitenwand auf B µm einstellt, wodurch der Mehrschichtkunststoffbehälter gebildet wird.
Vorzugsweise wird das Warmformen so durchgeführt, daß der resultierende Mehrschichtkunststoffbehälter ein entwikkeltes Flächenverhältnis von mindestens 1,5 und insbesondere von mindestens 3 aufweist.
Die Streckgeschwindigkeit bedeutet hier die Geschwindigkeit, mit der ein Stempel, der zum Warmformen verwendet wird, in die Form eingeführt wird.
Im Fall des erfindungsgemäßen Mehrschichtkunststoffbehälters, der einen Flansch aufweist, der einen unteren Flanschteil, einen Verbindungsteil und einen oberen Flanschteil umfaßt, kann der Mehrschichtkunststoffbehälter nach dem gleichen Verfahren, wie es vorstehend beschrieben wurde, hergestellt werden, mit der Ausnahme, daß während des Warmformens ein kreisförmiger Teil der Mehrschichtkunststoffolie, der den Flansch des Mehrschichtkunststoffbehälters bilden soll, ausgenommen ein kreisförmiger Teil, der dem offenen Ende des Behälterkörpers unmittelbar benachbart ist, bei einem Druck mindestens 1 kg/cm² gehalten wird.
Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen für das Warmformen erfolgt das Halten der Mehrschichtkunststoffolie unter Verwendung einer Klemmvorrichtung 18 und einer Form 19, wie es in den Figuren 1(b), 2(b), und 3(b) gezeigt ist. Wenn die Mehrschichtfolie bei einem Schließdruck von weniger als 1 kg/cm² gehalten wird oder die Temperaturen der Oberflächenschicht 16 der Mehrschichtkunststoffolie und der Schicht 17, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, außerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche liegen oder wenn die Streckgeschwindigkeit kleiner als 1 m/s ist oder wenn die Temperatur der Form höher als 120ºC ist oder wenn das entwikkelte Flächenverhältnis der Mehrschichtkunststoffolie weniger als 1,2 beträgt, dann ist die richtige Einstellung der Dicke der inneren Oberflächenschicht schwierig. Die Viskosität der Oberflächenschicht wird auf 1 x 10&sup4; bis 5 x 10&sup7; Poise eingestellt.
Das Warmformen kann allgemein durch Druckformen, Vakuumformen oder stempelunterstütztes Formen durchgeführt werden, wobei die Form 19 verwendet wird.
Einige Beispiele für die Mehrschichtkunststoffolien, die bei der Herstellung der Mehrschichtkunststoffbehälter verwendet werden sollen, bei dem die Ablösefestigkeit zwischen der Oberflächenschicht, die die innere Oberflächenschicht des Mehrschichtkunststoffbehälters darstellt, und der Schicht in Kontakt mit der Oberflächenschicht höchstens 2,0 kg/15 mm bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min beträgt, umfassen die mit den folgenden Mehrschichtstrukturen:
(1) PE (Polyethylen) / PP (Polypropylen) / AD (Klebmittel) / EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeres) [PVDC (Polyvinylidenchlorid)] / AD / PP
(2) PE / PP
(3) PP / PE / PP / AD / EVOH (PVDC) / AD / PP
(4) PP /PE / PP
(5) PP / PP + Füllstoff / AD / EVOH (PVDC) / AD / PP + Füllstoff / PP
(6) PP / PP + Füllstoff / PP
(7) PE + PP / PE + PP + Füllstoff / AD / EVOH (PVDC) AD / PP + PE + Füllstoff / PE + PP
(8) PE + PP / PE + PP + Füllstoff / PE + PP
(9) PE / PE + PP + Füllstoff / AD / EVOH (PVDC) / AD / PE + PP + Füllstoff / PE
(10) TPX (Polymethylpenten-1) / PE (PP) / AD / PE (PP)
(11) PC (Polycarbonat) / PE (PP) / AD / EVOH (PVDC) / AD / PE (PP)
(12) PET (Polyethylenterephthalat) / PE (PP) / AD / EVOH (PVDC) / AD / PE (PP)
In jeder vorstehend beschriebenen Mehrschichtstruktur handelt es sich bei der ersten Schicht um die Oberflächenschicht, die die innere Oberflächenschicht des Mehrschichtkunststoffbehälters darstellt, und bei der zweiten Schicht handelt es sich um die Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht.
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher mit Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert. Diese Beispiele dürfen jedoch nicht dahingehend verstanden werden, daß sie den Umfang der Erfindung beschränken.

Beispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Beispiel 1

Eine Mehrschichtkunststoffolie, die aus einer Oberflächenschicht (Dicke: 120 µm), die aus einem Polyethylen (PE) hoher Dichte mit einem Schmelzpunkt von 133ºC, einem Schmelzindex (MI) von 0,12 und einer Dichte von 0,96 g/cm³ hergestellt ist, und einer Schicht (Dicke: 1680 µm), die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht und die aus einem Homopolypropylen (PP) mit einem Schmelzpunkt von 165ºC, einem MI- Wert von 0,5 und einer Dichte von 0,91 g/cm³ hergestellt ist, besteht, wurde erwärmt, um die Temperatur der Oberflächenschicht auf 165ºC und die Temperatur der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, auf 160ºC einzustellen. Nach dem Erwärmen betrug die Viskosität der Oberflächenschicht 1,83 x 10&sup6; Poise, und die Viskosität der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, betrug 2,77 x 10&sup6; Poise. Die Mehrschichtkunststoffolie wurde dann zwischen einem Abschnitt einer Form, der einem Flansch entspricht, und einer Klemmvorrichtung bei einem Oberflächendruck von 6 kg/cm² gehalten, und die Temperatur der Form wurde auf 35ºC eingestellt. Anschließend wurde ein stempelunterstütztes Verformen mit einer Streckgeschwindigkeit, die bei 17 m/s gehalten wurde, durchgeführt, wobei man einen Mehrschichtkunststoffbehälter mit einem entwickelten Flächenverhältnis von 1,5 erhielt.
Die Materialien der Mehrschichtkunststoffolie, die Dikken der Oberflächenschicht und der Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, die Bedingungen des Warmformens, die Dicke der inneren Oberflächenschicht des resultierenden Mehrschichtkunststoffbehälters im Ablösebereich und die Öffnungsfähigkeit des Mehrschichtkunststoffbehälters sind in Tabelle 1 angegeben.
Die Ablösefestigkeit der PP-Schicht und der PE-Schicht betrug 0,8 kg/15 mm bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min, und die Reißfestigkeiten des PP und des PE betrugen 440 kg/cm² bzw. 310 kg/cm².

Beispiele 2 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Mehrschichtkunststoffolien, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind, verwendet wurden, und daß die Bedingungen des Warmformens geändert wurden, wie es in Tabelle 1 angegeben ist, wobei man Mehrschichtkunststoffbehälter mit den in Tabelle 1 angegebenen Dicken der inneren Oberflächenschichten in ihren Ablösebereichen erhielt. Die Öffnungsfähigkeit der einzelnen resultierenden Mehrschichtkunststoffbehälter ist in Tabelle 1 angegeben.
Die Öffnungsfähigkeit wurde bewertet, indem die Mehrschichtkunststoffbehälter mit Deckeln versiegelt und anschließend die Deckel abgelöst wurden. Behälter, die eine leichte Öffnungsfähigkeit zeigten, wurden mit O bewertet, und Behälter, die keine leichte Öffnungsfähigkeit zeigten, wurden mit X bewertet.
Die Messung der Viskosität wurde unter Verwendung eines Geräts Visco-Elastic Spektometer Typ F-III, hergestellt von Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., durchgeführt.
Die in Beispielen hergestellten Mehrschichtkunststoffbehälter zeigten eine leichte Öffnungsfähigkeit sowie hermetische Abdichteigenschaften, obwohl sie ohne eine Kerbe und ohne Verwendung eines Preßversiegelungsrings mit einer speziellen Form hergestellt wurden.
Beim herkömmlichen Warmformen können die Dicke der inneren Oberflächenschicht am Siegelungsbereich und die Dicke der inneren Oberflächenschicht an der Kante zum Brechen nicht auf festgelegte Bereiche eingestellt werden. Insbesondere in Vergleichsbeispiel 6 verlief das Stanzen nach dem Warmformen schlecht, wobei die Formreproduzierbarkeit beeinträchtigt wurde. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung)
*1: Flansch mit der in Fig. 2(a) gezeigten Form
*2: Flansch mit der in Fig. 3(a) gezeigten Form

Claims

1. Mehrschichtkunststoffbehälter mit

(a) einer Mehrschichtstruktur, die

(1) eine innere Oberflächenschicht (1) und

(2) eine mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt stehende Schicht (2) umfaßt, wobei die Ablösefestigkeit zwischen der inneren Oberflächenschicht (1) und der mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt stehenden Schicht (2) bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min höchstens 2,0 kg/15 mm beträgt,

(b) einem Behälterkörper (3), der eine aus der Mehrschichtstruktur gebildete Bodenwand (4) und eine von der Bodenwand aufragende Seitenwand (5) umfaßt, und

(c) einem Flansch (13), der das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgibt und von der Seitenwand (5) des Behälterkörpers (3) nach außen ragt, wobei der Flansch (13) auf der oberen Oberfläche einen sich kreisförmig erstreckenden Siegelungsbereich (10) aufweist, wobei der Siegelungsbereich (10) zum Versiegeln des Behälterkörpers (3) mit einem Deckel vorgesehen ist, indem der Deckel kreisförmig an dem Siegelungsbereich auf dem Behälterkörper (3) befestigt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberflächenschicht (1) aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich (10) in dem Flansch (13) eine Dicke von A µm und an der Kante (14) zwischen dem Flansch (13) und der Seitenwand (5) eine Dicke von B µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B und C durch die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen

A ≥ 1,1 x B

B ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht (1) an der Kante (14) zwischen dem Flansch (13) und der Seitenwand (5) erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht (1) von der Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante (14) zwischen dem Flansch und der Seitenwand (5) erforderlich ist.

2. Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß Anspruch 1, wobei der Flansch weiter einen geraden Rand (9) oder einen gebogenen Rand (15) aufweist, der vom äußeren Ende des Flansches nach unten ragt, und die innere Oberflächenschicht (1) an der Kante (12) zwischen dem Flansch und dem geraden Rand (9) oder dem gebogenen Rand (15) eine Dicke von B" µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B" und C durch die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen

A ≥ 1,1 x B"

B" ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht (1) an der Kante (12) zwischen dem Flansch und dem geraden Rand (9) oder dem gebogenen Rand (15) erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht (1) von der Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante (12) zwischen dem Flansch und dem geraden Rand (9) oder dem gebogenen Rand (15) erforderlich ist.

3. Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß Anspruch 1, wobei der das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgebende Flansch

(1) einen unteren Flanschteil (6), der das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgibt und der von der Seitenwand (5) des Behälterkörpers (3) nach außen ragt, wobei eine das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgebende Kante (11) gebildet wird,

(2) einen Verbindungsteil (7), der von dem äußeren Ende des unteren Flanschteils (6) aufragt, und

(3) einen oberen Flanschteil (8) umfaßt, der das offene Ende des Verbindungsteils (7) umgibt, der von dem offenen Ende des Verbindungsanteils (7) nach außen ragt und der an seiner oberen Oberfläche einen sich kreisförmig erstreckenden Siegelungsbereich (10) aufweist, wobei der Siegelungsbereich (10) zum Versiegeln des Behälterkörpers (3) mit einem Deckel vorgesehen ist, indem der Deckel kreisförmig an dem Siegelungsbereich (10) auf dem Behälterkörper (3) befestigt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberflächenschicht (1) aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich (10) in dem oberen Flanschteil (8) eine Dicke von A µm und an der Kante (11) zwischen dem unteren Flanschteil (6) und der Seitenwand (5) eine Dicke von B' µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B' und C über die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen

A ≥ 1,1 x B'

B' ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht (1) an der Kante (11) zwischen dem unteren Flanschteil (6) und der Seitenwand (5) erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht (1) von der Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante zwischen dem unteren Flanschteil (6) und der Seitenwand (5) erforderlich ist.

4. Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß Anspruch 3, wobei der Flansch weiter einen geraden Rand (9) oder einen gebogenen Rand (15) aufweist, der von dem äußeren Ende des oberen Flanschteils (8) nach unten ragt, und die innere Oberflächenschicht (1) an der Kante zwischen dem oberen Flanschteil (8) und dem geraden Rand (9) oder dem gebogenen Rand (15) eine Dicke von B" µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B" und C über die folgenden Gleichungen oder Ungleichungen

A ≥ 1,1 x B"

B" ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen und die Zugbelastung pro Breiteneinheit, die zum Brechen der inneren Oberflächenschicht (1) an der Kante (12) zwischen dem oberen Flanschteil (8) und dem geraden Rand oder dem gebogenen Rand (15) erforderlich ist, geringer ist als die Belastung pro Breiteneinheit, die zum Ablösen der inneren Oberflächenschicht (1) von der Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, an der Kante (12) zwischen dem oberen Flanschteil und dem geraden Rand (9) oder dem gebogenen Rand (15) erforderlich ist.

5. Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die innere Oberflächenschicht (1) ein Niederdruckpolyethylen und die Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, ein Polypropylen ist.

6. Mehrschichtkunststoffbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die innere Oberflächenschicht (1) ein Polypropylen und die Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht, ein Polyethylen hoher Dichte ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkunststoffbehälters, der

(a) eine Mehrschichtstruktur, mit

(1) einer inneren Oberflächenschicht (1) und

(2) einer Schicht (2), die mit der inneren Oberflächenschicht in Kontakt steht,

(b) einen Behälterkörper (3), mit

(1) einer Bodenwand (4) und

(2) einer Seitenwand (5), die von der Bodenwand (4) aufragt, wobei der Behälterkörper (3) eine Flächenentwicklungsrate von mindestens 1,2 aufweist, und

(c) einen Flansch (13) aufweist, der das offene Ende des Behälterkörpers umgibt und von dem offenen Ende des Behälterkörpers (3) nach außen ragt, wobei der Flansch (13) auf der oberen Oberfläche einen Siegelungsbereich (10) zum Versiegeln mit einem Deckel aufweist, der Siegelungsbereich (10) sich kreisförmig um das offene Ende erstreckt, die innere Oberflächenschicht (1) des Behälters aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich (10) in dem Flansch (13) eine Dicke von A µm und an der Kante (14) zwischen dem Flansch (13) und der Seitenwand (5) eine Dicke von B µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B und C über die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen

A ≥ 1,1 x B

B ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen, wobei dieses Verfahren umfaßt:

(A) Erwärmen einer Mehrschichtkunststoffolie, wobei die Mehrschichtkunststoffolie

(1) eine Oberflächenschicht aus einem Kunststoffmaterial, die nach der Herstellung des Mehrschichtkunststoffbehälters dessen innere Oberflächenschicht (1) ist und

(2) eine Schicht (2) umfaßt, die aus einem Kunststoffmaterial besteht und mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, wobei die Ablösefestigkeit zwischen der Oberflächenschicht (1) und der Schicht (2), die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, bei einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min höchstens 2,0 kg/15 mm beträgt,

wobei die Temperatur der Oberflächenschicht (1) mindestens auf eine Temperatur erhöht wird, die um 50 ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt oder der Erweichungspunkt des Kunststoffmaterials, aus dem die Oberflächenschicht (1) besteht, die Viskosität der Oberflächenschicht (1) auf 1 x 10&sup4; bis 5 x 10&sup7; Poise eingestellt wird und die Temperatur der Schicht (2), die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, auf mindestens 125 ºC erhöht wird, und

(B) Warmformen der Mehrschichtkunststoffolie in einer Form, wobei die Temperatur der Form höchstens 120 ºC beträgt, bei einer Streckgeschwindigkeit von mindestens 1 m/s, während die Temperaturen der Oberflächenschicht (1) und der Schicht (2), die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, bei den jeweiligen erhöhten Temperaturen gehalten werden, und ein kreisförmiger Teil der Mehrschichtkunststoffolie, der nach der Herstellung des Mehrschichtkunststoffbehälters dessen Flansch (13) bildet, ausgenommen einen anderen kreisförmigen Teil, der dem offenen Ende des Behälterkörpers (3) unmittelbar benachbart ist, bei einem Druck von mindestens 1 kg/cm² gehalten wird, wobei das Warmformen die Dicke der inneren Oberflächenschicht (1) der Folie an der Kante (14) zwischen dem Flansch (13) und der Seitenwand (5) auf B µm einstellt, wodurch der Mehrschichtkunststoffbehälter gebildet wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkunststoffbehälters gemäß Anspruch 7, wobei der das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgebende Flansch

(1) einen unteren Flanschteil (6), der das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgibt und von der Seitenwand (5) des Behälterkörpers (3) nach außen ragt, wobei eine das offene Ende des Behälterkörpers (3) umgebende Kante (11) gebildet wird,

(2) einen Verbindungsteil (7), der vom äußeren Ende des unteren Flanschteils (6) aufragt, und

(3) einen oberen Flanschteil (8) umfaßt, der das offene Ende des Verbindungsteils (7) umgibt, vom offenen Ende des Verbindungsteils nach außen ragt und auf seiner oberen Oberfläche einen sich kreisförmig erstreckenden Siegelungsbereich (10) aufweist, wobei der Siegelungsbereich zum Versiegeln des Behälterkörpers (3) mit einem Deckel vorgesehen ist, indem der Deckel kreisförmig an dem Siegelungsbereich auf dem Behälterkörper (3) befestigt wird, wobei die innere Oberflächenschicht (1) aus einem Material besteht, das eine Reißfestigkeit von C kg/cm² hat, an dem Siegelungsbereich (10) in dem oberen Flanschteil (8) eine Dicke von A µm und an einer Kante (11) zwischen dem unteren Flanschteil (6) und der Seitenwand (5) eine Dicke von B' µm aufweist, wobei die Zahlenwerte von A, B' und C über die folgenden Ungleichungen oder Gleichungen

A ≥ 1,1 x B'

B' ≤ (1,33/C) x 10&sup4;

miteinander in Beziehung stehen.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Oberflächenschicht ein Polyethylen hoher Dichte und die Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, ein Polypropylen ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Oberflächenschicht ein Polypropylen und die Schicht, die mit der Oberflächenschicht in Kontakt steht, ein Polyethylen hoher Dichte ist.