DE69101477T2 - Deckel aus Metall und Kunststoff für Dosen mit thermisch hergestellter Sollbruchstelle der Kunststoffschicht sowie Herstellungsverfahren dafür. - Google Patents
Deckel aus Metall und Kunststoff für Dosen mit thermisch hergestellter Sollbruchstelle der Kunststoffschicht sowie Herstellungsverfahren dafür.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft leicht zu öffnende Dosendeckel für Nahrungsmittel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Herstellungsverfahren für diese Deckel.
- Bisher bestehen sogenannte leicht zu öffende Deckel von Lebensmitteldosen aus einem Metall, das auf der Innenseite mit einem Schutzlack überzogen ist, was den direkten Kontakt der Lebensmittel mit dem Metalldeckel und so das Auftreten von Korrosion und/oder Verunreinigungen jeweils des Decke 15 und/oder des Inhalts verhindert.
- Solche Deckel sind bekannterweise in der Regel auf der Metallseite (an der Außenseite) durch Perforierung eingeschnitten, und zwar entlang der beim Abreißen des Teils des (oder des ganzen) Deckels - was dem Öffnen desselben entspricht - gewünschten Aufreißlinie (siehe beispielsweise EP-A-065 417).
- Ebenso wurde bekanntermaßen versucht, den Lack durch einen thermoplastischen Polyolefin-Kunststoff (PE, PP) zu ersetzen; dieser verformt sich in Höhe der Aufreißlinie jedoch erheblich, wodurch "feathering" (im Englischen) genannte Fehler entstehen, die sich darin äußern, daß der Schnitt quer über die Reißlinie ein stufenförmiges Profil bekommt. Die tolerierte Höchstdehnungsbreite des Films in Höhe der Aufreißlinie beträgt 0,5 mm.
- Die Anmelderin wollte diesen Mangel beheben; sie hat herausgefunden, daß der Deckel zum Erhalt einer gleichmäßigen, d.h. in Richtung der Dicke im wesentlichen geraden Aufreißlinie in Höhe der Voreinkerbung des Metalls und gemäß Anspruch 1, einen "Voreinschnitt" des Kunststoffs in Form einer durchlaufenden Mulde aufweisen müsse. Diese muß in ihrer geringsten Abmessung eine Dicke des Kunststoffilms von mindestens 2 um und vorzugsweise mindestens 5 um bestehen lassen, um die Korrosion des Metalls zu verhindern.
- Der verwendete Kunststoff, der durch Kleben oder Thermokleben am Metall befestigt wird, besteht aus einem wärmeschrumpfbaren Polyolefin, Polyamid oder Polyester und vorzugsweise einem Polyethylen oder Polypropylen oder deren Kopolymeren oder deren Mischungen, günstigstenfalls gereckt oder doppelt gereckt, dessen Dicke zwischen 10 und 100 um liegt. Die Verwendung des doppelt gereckten Polypropylens führt zu den besten Ergebnissen. Das verwendete Metall ist im allgemeinen eine Al-Legierung der Serien 5000 oder 3000 nach den Bezeichnungen der Aluminium Association, insbesondere die Legierung 5052 Zustand H19 von 230 bis 330 um Dicke.
- Die Breite der im Kunststoff vorhandenen Kerbe kann bis zu 150 um betragen, wobei dieser Abstand entweder zwischen den Spitzen der an die Kerbe angrenzenden Kämme oder zwischen den Rändern der Kerbe in Höhe der freien Fläche des Kunststoffilms gemessen wird. Eine weitere Erweiterung der Kerbe über diesen Wert hinaus ist nicht sinnvoll, außerdem besteht die Gefahr, daß der Mindestdickewert des Kunststoffilms am Boden dieser Kerbe nicht gehalten werden kann.
- Die Kerbe im thermoplastischen Kunststoffilm wird durch Verwendung einer im wesentlichen punktuellen, konzentrierten Wärmequelle erhalten, welche kontinuierlich entlang der gewünschten Aufreißlinie bewegt wird, wobei die Funktionsparameter so geregelt sind, daß die oben genannten Maße der Kerbe erreicht werden.
- Diese konzentrierte Wärmequelle wird vorzugsweise durch ein fokalisiertes Strahlenbündel wie die Strahlen einer Bogen- oder Glühlampe oder noch besser durch ein kontinuierliches Laserbündel erhalten.
- Natürlich kann die Bewegung dieser konzentrierten Wärmequelle geregelt werden, und zwar entweder in ihrer Bewegung (zur Ebene des Deckels parallele x-, y- Koordinaten) und/oder Drehung um eine (zur Ebene des Deckels senkrechten) Achse, in der Weise, daß man dem gewollten Voreinkerbungsumriß mit einer bestimmten Geschwindigkeit folgt.
- Die Erfindung wird besser verständlich anhand des folgenden, auf Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiels.
- Fig. 1 stellt eine Aufreißstelle durch Scherung des Metall-Kunststoff-Teils dar, wobei Fig. 1a den Ursprungszustand, Fig. 1b einen als gut bezeichneten Riß und Fig. 1c einen als schlecht bezeichneten Riß darstellt.
- - Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch einen Deckel der Erfindung im Bereich der Kerbe dar, wobei diese zwei verschiedene Profile haben kann (Fig. 2a oder 2b).
- Der Deckel der Erfindung besteht somit aus einem Metall-Kunststoff-Teil mit einer Metallschicht 1, die auf einen wärmeschrumpfbaren Kunststoffilm 2 durch Kleben oder Thermokleben aufgebracht wurde, wobei der Deckel auf seiner Außenseite eine "mechanische" Voreinkerbung 3, die hier die Form eines Trapezes hat, sowie den Kunststoffilm einer Dicke e aufweist, der an seiner Innenseite im Bereich der Einkerbung 3 eine "thermische" Voreinkerbung 4 aufweist. Diese Voreinkerbung 4 hat eine Breite 1 und eine Tiefe p, wobei die Restdicke r ist.
- Auf einen aus einer Legierung 5052 von 220 um Dicke im Zustand H 19 bestehenden Deckel mit trapezförmiger Voreinkerbung mit folgenden Abmessungen:
- kleine Seite: 50 um
- große Seite: 100 um
- Höhe: 150 um
- wurde mit einem Klebstoff "Solvent-less" Liofol 7750 der Fa. HENKEL ein doppelt gereckter Polypropy1enfilm von 15 um Dicke aufgebracht (Hersteller: BOLLORE, Ref.: BOLPHANE BF 13).
- Die thermische Voreinkerbung des Films erfolgte mit einem mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min bewegten CO2-20 W-Laserbündel (λ= 10,6 um), wobei der Fokussierungsfleck einen Durchmesser von 100 um in Höhe der Filmoberfläche hatte und der Fokalabstand mit einem Gerät Marke CILAS, CO2-Laser mit 50 W mit variabler Leistung 50 mm betrug. Die Daten der erhaltenen Kerbe waren wie folgt:
- Tiefe p: 10 um
- Breite 1: 150 um
- Restdicke r: 5 um
- Die Durchgängigkeit des Films im Bereich der Laserkerbe wurde anhand des Tests mit CuSO4 mit oder ohne Konditionierungsnachbrennen und Sterilisation während einer Stunde auf 120º C getestet; es wurde keine Porosität beobachtet.
- Dieser Test besteht darin, die Probe mit einer wässerigen Lösung zu überziehen oder sie darin einzutauchen, wobei diese Lösung 10 g Kupfersulfat und 50 cm³ Chlorwasserstoffsäure (d = 1,18) pro Liter enthält, und zwar während 10 min bei Umgebungstemperatur. Man beobachtet und zählt mit bloßem Auge die entstandenen schwarzen Punkte, die den möglichen porösen Stellen des Kunststoffilms entsprechen.
- Mit dem Verfahren der Erfindung kann man somit den "Feathering"-Fehler vermeiden, und zusätzlich wird mittels der thermischen Einkerbung die Haftfähigkeit des Kunststofffilms am Metall im Bereich derselben vermutlich lokal verstärkt, wodurch sie besser aufgerissen werden kann.
- Die Produkte der Erfindung sind außerdem billiger als solche, die einen Lack enthalten, und haben somit einen großen wirtschaftlichen Vorteil, und der Kunststoffilm weist eine bessere Beständigkeit gegen Korrosion auf.
Claims (10)
1. Dosendeckel zum leichten Öffnen, der aus einer
metallischen Folie (1) und einem Kunststoffilm (2) zusammengesetzt
ist und eine mechanische Vorkerbung (3) der metallischen
Folie an der Außenseite aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der wärmeschrumpfbare Kunststoff ilm eine durchlaufende
Mulde auf seiner Innenfläche im Bereich der mechanischen
Vorkerbung aufweist.
2. Deckel nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kunststoffilm (2) aus einem wärmeschrumpfbaren
Polyolefin, Polyamid oder Polyester besteht.
3. Deckel nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kunststoff (2) aus einem doppelt gereckten Polypropylen
besteht.
4. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke (e) des Films (2) im Bereich von 10
bis 100 um ist.
5. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Restdicke (r) des Kunststoffilms (2)
im Bereich der Mulde (4) über oder gleich 2 um ist.
6. Deckel nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Restdicke (r) des Kunststoffilms (2) über oder gleich 5
m ist.
7. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite (1) der Mulde unter oder gleich 150
um ist.
8. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die metallische Folie aus einer Al-Legierung
der Serien 5000 oder 3000 besteht.
9.Verfahren zur Herstellung eines Deckels nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (4)
durch eine konzentrierte Wärmequelle erhalten wird.
10. Verfahren nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die konzentrierte Wärmequelle ein Laserbündel ist.
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