DE102010015237A1

DE102010015237A1 - Packaging container i.e. lockable cups, for retaining e.g. yoghurt, has resealable lid comprising closure structure and mating structure, where molding is formed at closure structure by local expansion of polymer layer of film

Info

Publication number: DE102010015237A1
Application number: DE102010015237A
Authority: DE
Inventors: Ralf Niepelt; Dr. Bader Herbert; Tina Knoche
Original assignee: Nordenia Technologies GmbH
Current assignee: Mondi AG
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: DE102010015237B4

Abstract

The container has a resealable lid comprising a closure structure (4) and a complementary mating structure (6), where the closure structure is provided with a molding (5) that engages positively into a retainer of the mating structure. The molding is formed at the closure structure by local expansion of a foamable polymer layer of a film (3) that is designed as a shroud of a thermally formed plastic base part (1). The mating structure comprises a groove (7), where the molding of the closure structure engages with the groove. The polymer layer comprises expandable polystyrene. An independent claim is also included for a method for manufacturing a packaging container.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter mit einem Wiederverschluss, der eine mit zumindest einer vorstehenden Ausformung versehene Verschlussstruktur und eine komplementäre Gegenstruktur aufweist, wobei die zumindest eine Ausformung der Verschlussstruktur formschlüssig in eine zugeordnete Aufnahme der Gegenstruktur eingreift und wobei die Verschlussstruktur mit der zumindest einen Ausformung von einer Folie gebildet ist. Der Verpackungsbehälter ist insbesondere für die Aufnahme von Lebensmitteln wie Wurst oder Käse sowie anderen Verbrauchsgütern vorgesehen, wobei eine Entnahme von Teilmengen ermöglicht werden soll. Bevorzugtes Einsatzgebiet sind deshalb Wegwerfverpackungen wie verschließbare Becher, Tray-Verpackungen oder Folienbeutel. Möglich ist es aber auch, den Verpackungsbehälter zur geschützten Lagerung von Gebrauchsgegenständen über einen längeren Zeitraum einzusetzen.The invention relates to a packaging container with a reclosure, which has a closure structure provided with at least one protruding formation and a complementary counterstructure, wherein the at least one formation of the closure structure positively engages in an associated receptacle of the counterstructure and wherein the closure structure with the at least one formation of a Foil is formed. The packaging container is intended in particular for the inclusion of foods such as sausage or cheese and other consumer goods, with a removal of subsets to be made possible. Preferred applications are therefore disposable packaging such as closable cups, tray packaging or foil pouches. But it is also possible to use the packaging container for the protected storage of commodities over a longer period.

Ein Verpackungsbehälter mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der WO 95/14624 A1 bekannt. Der Wiederverschluss wird dadurch erzeugt, dass zwei Folien übereinander gelegt werden, wobei dann beide Folien gleichzeitig heißgeprägt werden. Durch die gleichzeitige Umformung wird in der einen Folie eine Verschlussstruktur mit vorstehenden Ausformungen und in der anderen Folie eine Gegenstruktur mit Aufnahmen für die Ausformungen gebildet. Es ergibt sich der Nachteil, dass beide Folien ausreichend steif sein müssen, um einen guten Formschluss zu gewährleisten. Wenn die Folien des Weiteren durch eine aufreißbare (peelbare) Heißsiegelnaht verbunden werden sollen, muss die beschriebene Heißprägung nach dem Befüllen des Verpackungsbehälters im Abfüllbetrieb erfolgen. Wenn der Verpackungsbehälter beispielsweise als Tray-Verpackung mit einem thermogeformten Kunststoffunterteil ausgebildet ist, sind für die Bildung des thermogeformten Kunststoffunterteils vor der Befüllung und die Erzeugung der Verschlussstruktur und der Gegenstruktur nach dem Befüllen separate Tiefzieh- bzw. Heißprägeschritte vorzusehen. Eine ähnliche wiederverschließbare Kunststoffverpackung ist aus der EP 1 140 653 B2 bekannt, wobei durch Heißprägen gebildete Noppen in zugeordnete Aussparungen eingreifen.A packaging container with the features described above is known from WO 95/14624 A1 known. The reclosure is created by laying two sheets on top of each other, then hot stamping both sheets simultaneously. As a result of the simultaneous shaping, a closure structure with protruding formations is formed in one film and a counterstructure with receptacles for the moldings in the other film. There is the disadvantage that both films must be sufficiently stiff to ensure a good fit. Further, if the films are to be joined by a tearable heat-sealable seam, the hot stamping described must occur after the packaging container has been filled in the bottling mode. If the packaging container is designed, for example, as a tray packaging with a thermoformed plastic lower part, separate deep-drawing or hot-stamping steps are to be provided for the formation of the thermoformed plastic lower part before the filling and the production of the closure structure and the counter-structure after filling. A similar resealable plastic packaging is from the EP 1 140 653 B2 known, wherein nubs formed by hot stamping engage in associated recesses.

Aus der DE 41 13 427 A1 ist eine Kunststoff-Verpackung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt, wobei die Kunststoff-Verpackung ein schalenförmiges Kunststoffunterteil und eine Folie als Abdeckung aufweist. Um einen formschlüssigen Wiederverschluss bereitzustellen, ist oberhalb des Verpackungsgutes an der Innenseite der Abdeckung aus Folie ein separates Verstärkungselement angeordnet. Aufgrund der großen Fläche des Verstärkungselementes ist es schwierig einen gleichzeitig möglichst dichten und andererseits möglichst leicht zu handhabenden Wiederverschluss bereitzustellen. Bei dem Verschließen des Verpackungsbehälters muss die gesamte Verstärkung genau positioniert und eingepasst werden. Auch ist die Anordnung eines separaten Verstärkungselementes bei der Herstellung aufwendig und nur bei bestimmten Verpackungsformen möglich.From the DE 41 13 427 A1 is a plastic packaging and a method for their preparation is known, wherein the plastic packaging has a cup-shaped plastic base and a film as a cover. In order to provide a positive reclosing, a separate reinforcing element is arranged above the packaged goods on the inside of the cover made of film. Due to the large area of the reinforcing element, it is difficult to provide a reclosure which is as dense as possible and, at the same time, as easy as possible to handle. When closing the packaging container, the entire reinforcement must be precisely positioned and fitted. The arrangement of a separate reinforcing element in the production is complicated and only possible with certain packaging forms.

Aus der Praxis ist des Weiteren bekannt Tray-Verpackungen mit einer einfachen abziehbaren Folie zu verschließen und zusätzlich einen separaten thermogeformten Deckel (snap-on-Deckel) bereitzustellen. Durch die Bereitstellung eines separaten Deckels ergeben sich ein erhöhter Material- und Fertigungsaufwand.From practice, it is further known to seal tray packaging with a simple peelable film and additionally to provide a separate thermoformed lid (snap-on lid). The provision of a separate lid results in an increased material and manufacturing costs.

Schließlich ist es auch bekannt, bei Folienverpackungsbeuteln streifenförmige, vorgefertigte Profilstreifen als Wiederverschluss einzusetzen, die nach Art einer Nut- und Feder-Verbindung zusammenwirken. Solche sogenannten Zipper-Verschlüsse haben sich bei hochwertigen Beutelverpackungen bewährt und zeichnen sich durch eine einfache Handhabung und eine gute Abdichtung aus. Nachteilig ist allerdings, dass bei der Herstellung separate, steife Wiederverschlussstreifen zugeführt und positionsgenau befestigt werden müssen.Finally, it is also known to use in film packaging bags strip-shaped, prefabricated profile strips as re-closure, which cooperate in the manner of a tongue and groove connection. Such so-called zipper closures have proven themselves in high-quality bag packaging and are characterized by easy handling and a good seal. The disadvantage, however, is that in the production separate, rigid reclosure strip must be supplied and fixed in position.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verpackungsbehälter mit einem Wiederverschluss anzugeben, der auf einfache Weise gefertigt werden kann.Against this background, the invention has for its object to provide a packaging container with a reclosure, which can be made in a simple manner.

Ausgehend von einem Verpackungsbehälter mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der Verschlussstruktur die zumindest eine Ausformung durch lokale Expansion einer aufschäumbaren Polymerschicht der Folie gebildet ist.Starting from a packaging container having the features described in the introduction, the object is achieved according to the invention in that in the closure structure the at least one formation is formed by local expansion of a foamable polymer layer of the film.

Im Rahmen der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Folie nicht geprägt, sondern lediglich durch Energiezufuhr aufgeschäumt werden muss. Dieses Aufschäumen erfolgt zweckmäßigerweise, wenn die Folie an der Gegenstruktur anliegt, so dass die Gegenstruktur dann das Aufschäumen begrenzt, wobei unmittelbar eine genau formschlüssige Passung erzeugt wird. Die Gegenstruktur kann bereits zu einem früheren Zeitpunkt gefertigt werden. Anders als bei dem Auflegen herkömmlicher separater, vorgefertigter Verschlussstreifen ist auch keine genaue Ausrichtung der Bestandteile notwendig, wobei die Bildung des erfindungsgemäßen Wiederverschlusses insgesamt mit einem geringen Aufwand möglich ist. So kann der Wiederverschluss auch an schwer zugänglichen Stellen des Verpackungsbehälters vorgesehen werden, wo ein Wiederverschluss bisher nicht oder nur mit erheblichem Aufwand angeordnet werden kann.Within the scope of the invention, there is the advantage that the film does not have to be embossed, but merely has to be foamed by supplying energy. This foaming is expediently carried out when the film rests against the counter-structure, so that the counter-structure then limits the foaming, wherein a precisely positive fit is produced directly. The counterstructure can already be manufactured at an earlier date. Unlike the placement of conventional separate, prefabricated closure strip and no precise alignment of the components is necessary, the formation of the reclosure invention is altogether possible with little effort. Thus, the reclosure can also be provided in hard to reach places of the packaging container, where a reclosure can not be arranged or only with considerable effort.

Da das Aufschäumen nach Art einer Matrize/Patrize-Struktur durch die Gegenstruktur begrenzt wird, kann der Verlauf des Wiederverschlusses weitgehend frei bei der vorgelagerten Herstellung der Gegenstruktur vorgegeben werden. Während bekannte Wiederverschlussstreifen, die auf einem Formschluss beruhen (Zipper-Verschlüsse), zwar flexibel sind aber üblicherweise die Form eines geraden Streifens aufweisen, sind im Rahmen der Erfindung auch gekrümmte, bogenförmige oder abgewinkelte Formen möglich. Since foaming in the manner of a matrix / patrix structure is limited by the counter-structure, the course of the reclosure can be specified largely freely in the upstream preparation of the counter-structure. While known reclosure strip based on a positive fit (zipper closures), although flexible but usually have the shape of a straight strip, curved, arcuate or angled shapes are possible in the invention.

Der Verpackungsbehälter kann im Rahmen der Erfindung auf unterschiedlichste Weise ausgestaltet sein. So kann die Folie, aus der die Verschlussstruktur gebildet ist, als Abdeckung eines thermogeformten Kunststoffunterteils vorgesehen sein, wobei das Kunststoffunterteil zumindest an einem Bereich seines Umfangs einen Rand aufweist, an dem die Gegenstruktur ausgebildet ist. Das Kunststoffunterteil kann beispielsweise aus einer vergleichsweise dicken Folie durch Tiefziehen gebildet sein, wobei der Rand von der so gebildeten Aufnahmemulde seitlich in Form eines Flansches absteht. Entsprechende Verpackungsbehälter werden auch als Tray-Verpackungen bezeichnet und beispielsweise für die Aufnahme von Wurst und Käse in Scheiben oder streichfähiger Form sowie anderer Lebensmittel eingesetzt. Die als Abdeckung vorgesehene Folie kann entweder nur im Bereich des flanschartigen Randes oder an ihrer gesamten Fläche die aufschäumbare Polymerschicht aufweisen, wobei sich im zuletzt genannten Fall der Vorteil ergibt, dass bei der Anordnung der Folie auf dem Kunststoffunterteil kein Rapport eingehalten werden muss.The packaging container can be designed in the context of the invention in various ways. Thus, the film from which the closure structure is formed may be provided as a cover of a thermoformed plastic base, wherein the plastic base has at least at a portion of its circumference an edge on which the counter-structure is formed. The plastic lower part can be formed, for example, from a comparatively thick film by deep drawing, wherein the edge of the receiving trough thus formed projects laterally in the form of a flange. Corresponding packaging containers are also referred to as tray packaging and used for example for the inclusion of sausage and cheese in slices or spreadable form and other foods. The film provided as cover can have the foamable polymer layer either only in the region of the flange-like edge or on its entire surface, with the advantage that in the case of the arrangement of the film on the plastic lower part no repeat must be maintained.

Üblicherweise ist die Gegenstruktur steifer, um der zumindest einen vorstehenden Ausformung oder einer Vielzahl von Ausformungen der Verschlussstruktur einen ausreichenden Halt bieten zu können. Wenn der Verpackungsbehälter als Tray-Verpackung ausgebildet ist, weist das Material des thermogeformten Kunststoffunterteils üblicherweise bereits eine vergleichsweise hohe Steifigkeit auf, so dass die Gegenstruktur ohne weiteres durch Prägen oder Stanzen gebildet werden kann. Durch die lokale Expansion der Polymerschicht ist die Ausformung bzw. sind die Ausformungen der Verschlussstruktur vergleichsweise welch und nachgiebig, wodurch in Kombination mit der Gegenstruktur der Formschluss und die Handhabbarkeit des Wiederverschlusses noch weiter verbessert werden.The counter-structure is usually stiffer in order to be able to provide sufficient support for the at least one protruding formation or a multiplicity of formations of the closure structure. If the packaging container is designed as a tray packaging, the material of the thermoformed plastic lower part usually already has a comparatively high rigidity, so that the counterstructure can easily be formed by embossing or stamping. As a result of the local expansion of the polymer layer, the shaping or the formations of the closure structure are relatively soft and flexible, which in combination with the counterstructure further improves the positive locking and the ease of handling the reclosure.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Gegenstruktur von einem separaten Element, beispielsweise einem separaten Kunststoffstreifen gebildet. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise bei flexiblen Beuteln zweckmäßig, die aus einer vergleichsweisen dünnen Folie gebildet sind. Bei einem solchen flexiblen Beutel ist dann der Kunststoffstreifen mit der Gegenstruktur dort anzuordnen, wo nachfolgend der Wiederverschluss gebildet werden soll. Bei der Bildung des Wiederverschlusses wird dann auf das separate Element die Folien mit der aufschäumbaren Polymerschicht aufgelegt und derart lokal expandiert, dass eine Verschlussstruktur mit Ausformungen gebildet wird, die zu der Gegenstruktur komplementär sind und so eine formschlüssige Verbindung ermöglichen.According to an alternative embodiment of the invention, the counter-structure is formed by a separate element, for example a separate plastic strip. Such a configuration is useful, for example in flexible bags, which are formed from a comparatively thin film. In such a flexible bag then the plastic strip with the counter-structure is to be arranged where subsequently the reclosure is to be formed. During the formation of the reclosure, the foils with the foamable polymer layer are then placed on the separate element and locally expanded in such a way that a closure structure is formed with formations which are complementary to the counterstructure and thus permit a form-locking connection.

Gemäß einer weiteren Alternative ist es möglich sowohl die Gegenstruktur als auch die von zumindest einer Ausformung gebildete Verschlussstruktur als vorgefertigte Elemente vorzusehen, die bei der Herstellung des Verpackungsbehälters ähnlich wie bekannte Verschlussstreifen von Zipper-Verschlüssen an der gewünschten Position angeordnet werden.According to a further alternative, it is possible to provide both the counter-structure and the closure structure formed by at least one molding as prefabricated elements, which are arranged in the desired position during the production of the packaging container, similar to known closure strips of zipper closures.

Im Rahmen der Erfindung kann die Gegenstruktur zumindest eine Rille aufweisen, in welche die durch Expansion gebildete komplementäre Ausformung der Verschlussstruktur eingreift. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Betätigung des Wiederverschlusses eine gewisse Führung erreicht wird.In the context of the invention, the counter-structure may have at least one groove in which engages the complementary shape of the closure structure formed by expansion. This results in the advantage that a certain guidance is achieved upon actuation of the reclosure.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Gegenstruktur von einer Vielzahl von Vertiefungen oder Öffnungen gebildet, wobei die Verschlussstruktur in die Vertiefungen bzw. Öffnungen eingreifende Ausformungen aufweist. Die Öffnungen oder Vertiefungen sind dann entlang des Verlaufes des Wiederverschlusses in einer Linie angeordnet, die auch gekrümmt, abgewinkelt oder in sonstiger Weise ungleichmäßig verlaufen kann.According to an alternative embodiment, the counter-structure is formed by a plurality of recesses or openings, wherein the closure structure has recesses engaging in the recesses or openings. The openings or depressions are then arranged along the course of the reclosure in a line which may also be curved, angled or otherwise uneven.

Der Verpackungsbehälter kann vor einem erstmaligen Öffnen durch zusätzliche Maßnahmen verschlossen sein. So kann für einen Originalitätsverschluss beispielsweise eine auftrennbare (peelbare) Siegelnaht vorgesehen sein, durch welche ein sicherer, luftdichter Verschluss erreicht wird. Diese auftrennbare Siegelnaht erstreckt sich bevorzugt unmittelbar benachbart zu der Verschlussstruktur und der Gegenstruktur oder über diese hinweg, wobei dann auch die Verschlussstruktur und die Gegenstruktur zunächst auftrennbar miteinander versiegelt sein können. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass durch die Wärmezufuhr während des Heißsiegelns auch die lokale Expansion der aufschäumbaren Polymerschicht der Folie bewirkt werden kann. Bei der Herstellung werden dann in einem einzigen, einfachen Verfahrensschritt der Verpackungsbehälter verschlossen und die Verschlussstruktur mit ihrer zumindest einen Ausformung erzeugt.The packaging container may be closed by additional measures before it is opened for the first time. Thus, for example, a separable (peelable) sealing seam can be provided for a tamper-evident closure, by means of which a secure, airtight closure is achieved. This separable sealing seam preferably extends directly adjacent to or over the closure structure and the counterstructure, wherein then also the closure structure and the counterstructure may initially be separable from one another. In the context of such an embodiment, there is the advantage that the local expansion of the foamable polymer layer of the film can be effected by the heat during the heat sealing. During production, the packaging container is then closed in a single, simple process step and the closure structure is produced with its at least one formation.

Der beschriebene zusätzliche Verschluss ist zwar für eine Vielzahl von Anwendungen vorteilhaft aber nicht zwingend notwendig. Besonders bei Ausführungen mit einer durchgehenden Rille kann auch ohne einen weiteren Verschluss, beispielsweise eine peelbare Siegelung, eine sehr dichte und feste Verbindung erreicht werden.Although the described additional closure is advantageous for a large number of applications, it is not absolutely necessary. Especially at Designs with a continuous groove can be achieved without a further closure, such as a peelable seal, a very tight and firm connection.

Zum Teil kann selbst bei Verpackungsbehältern, die eine Sauerstoffbarriere aufweisen, ohne zusätzliche Versiegelung ein insgesamt sehr guter Schutz des Verpackungsgutes gewährleistet werden. Neben der Verbesserung der Abdichtung dient der zusätzliche Verschluss auch dazu, einen Originalitätsverschluss anzuzeigen. Dazu ist es aber auch ausreichend den zusätzlichen Verschluss nach Art eines Originalitätssiegels lokal an einer begrenzten Fläche anzuordnen. Darüber hinaus sind auch Anwendungen denkbar, bei denen auch vor einem erstmaligen Öffnen kein vollständig dichter Verschluss erforderlich ist, wenn beispielsweise der Verpackungsbehälter als eine Art Aufbewahrungsbox dient und im Wesentlichen zum mechanischen Schutz und/oder zum Schutz gegen Staub vorgesehen ist. In einem solchen Fall kann grundsätzlich auf einen zusätzlichen Verschluss verzichtet werden, außer wenn auch hier ohne die Anbringung weiterer Mittel ein Originalitätsverschluss angezeigt werden soll. Wenn dagegen bei einem System mit einer Vielzahl von voneinander getrennten vorstehenden Ausformungen ein dichter Verschluss gewährleistet werden soll, wird der Verpackungsbehälter wie zuvor beschrieben üblicherweise durch zusätzliche Maßnahmen verschlossen.In part, even with packaging containers which have an oxygen barrier, an overall very good protection of the packaged goods can be ensured without additional sealing. In addition to improving the seal, the additional closure also serves to indicate a tamper-evident closure. But it is also sufficient to arrange the additional closure in the manner of a tamper-evident seal locally on a limited area. In addition, applications are also conceivable in which even before a first opening no completely tight closure is required, for example, if the packaging container serves as a kind of storage box and is provided essentially for mechanical protection and / or protection against dust. In such a case, in principle, an additional closure can be dispensed with, except if a tamper-evident closure should also be displayed here without the attachment of further means. On the other hand, if a tight seal is to be ensured in a system having a plurality of separate protrusions, the packaging container is usually closed by additional measures as described above.

Die Folie, aus der die Verschlussstruktur gebildet ist, kann mehrschichtig ausgebildet sein, wobei die aufschäumbare Polymerschicht bevorzugt als Kernschicht zwischen zwei Außenschichten angeordnet ist. Neben einer mehrschichtigen Laminierung kommt grundsätzlich eine Coextrusion in Betracht, wobei dann eine Expansion der aufschäumbaren Schicht während des Extrusionsprozesses unterdrückt werden muss. Bei einem durch Erwärmung aufzuschäumenden Material kann die zum Aufschäumen notwendige Temperatur beispielsweise so gewählt werden, dass diese oberhalb der Extrusionstemperatur liegt. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass während der Extrusion eine Expansion einer aufschäumbaren Polymerschicht häufig erst infolge der Druckabsenkung bei dem Austritt aus der Extrusionsdüse erfolgt.The film from which the closure structure is formed, may be formed of a plurality of layers, wherein the foamable polymer layer is preferably arranged as a core layer between two outer layers. In addition to a multilayer lamination, coextrusion is fundamentally considered, in which case an expansion of the foamable layer during the extrusion process must be suppressed. In the case of a material to be foamed by heating, for example, the temperature required for foaming can be selected such that it is above the extrusion temperature. Furthermore, it must be taken into consideration that during the extrusion, an expansion of a foamable polymer layer often takes place only as a result of the pressure drop when exiting the extrusion die.

Wenn der austretende Schmelzfilm unmittelbar nach dem Austritt druckbeaufschlagt und/oder gekühlt wird, kann eine Expansion oder zumindest eine vollständige Expansion vermieden werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Schmelzfilm bei der Extrusion aus einer Breitschlitzdüse unmittelbar in einen Spalt zwischen einer rotierenden Kühlwalze und einem an dem Umfang der Kühlwalze angeordneten Glättband eingebracht und an einer gekühlten Mantelfläche der Kühlwalze gekühlt wird, bis der Schmelzfilm durch Abkühlung formstabil ist.If the exiting melt film is pressurized and / or cooled immediately after exit, expansion or at least complete expansion can be avoided. For example, it can be provided that the melt film is introduced during extrusion from a slot die directly into a gap between a rotating cooling roll and arranged on the circumference of the cooling roll smoothing belt and cooled on a cooled surface of the cooling roll until the melt film is dimensionally stable by cooling.

Für die aufschäumbare Polymerschicht kommen sämtliche Materialien in Betracht, die durch eine nachträgliche Energiezufuhr expandierbar sind. Der Energieeintrag kann je nach Art der aufschäumbaren Polymersubstanz beispielsweise durch Temperatur und/oder durch Strahlung wie Mikrowellen oder Laser erfolgen. Die Aufschäumreaktion kann dabei sowohl physikalisch, beispielsweise durch die Ausdehnung eines Gases oder das Verdampfen einer Flüssigkeit oder durch eine chemische Reaktion, beispielsweise die Erzeugung von Gas, betrieben werden. Die aufgeschäumte polymere Substanz kann beispielsweise auf der Basis von expandierbaren Polystyrol, welches ein Treibmittel enthält, gebildet sein. Alternativ sind als Material für die aufschäumbare Polymerschicht auch expandierbare Mikrosphären geeignet, die eine thermoplastische Hülle und darin ein Treibmittel aufweisen. Solche expandierbaren Partikel liegen dann verteilt in einer Polymermatrix vor.For the foamable polymer layer, all materials come into consideration, which are expandable by a subsequent power supply. Depending on the nature of the foamable polymer substance, the energy input can be effected, for example, by temperature and / or by radiation, such as microwaves or lasers. The foaming reaction can be operated both physically, for example by the expansion of a gas or the evaporation of a liquid or by a chemical reaction, for example the production of gas. The foamed polymeric substance may be formed, for example, on the basis of expandable polystyrene containing a blowing agent. Alternatively, expandable microspheres which have a thermoplastic shell and a blowing agent therein are also suitable as the material for the foamable polymer layer. Such expandable particles are then distributed in a polymer matrix.

Beim Aufschäumen der Polymerschicht liegt die Folie an der Gegenstruktur an, wobei zusätzlich gewährleistet werden muss, dass die Folie sich durch das Ausschäumen nicht nur von der Gegenstruktur wegdrückt, sondern durch das Bilden von Ausformungen, die Gegenstruktur ausfüllt. Zu diesem Zweck ist ein gewisser Druck aufzubringen, mit dem die Gegenstruktur und die Folie während des Aufschäumens aufeinander gepresst werden. Bei einem Aufschäumen durch beheizte Siegelbacken üben diese einen ausreichenden Druck aus. Auch wenn die Energiezufuhr aber durch Strahlung erfolgt, muss ein entsprechender Druck zusätzlich ausgeübt werden. Dazu können während der Bestrahlung Andrückelemente verwendet werden, welche für die Strahlen, beispielsweise Mikrowellen oder Laser, transparent sind. Darüber hinaus ist es möglich, zunächst durch die Zuführung von Strahlung eine Expansion zu bewirken und unmittelbar nachfolgend vor einem Aushärten des gebildeten Schaumes durch eine Druckbeaufschlagung die Folie auf die Gegenstruktur zu drücken, wodurch der noch nicht ausgehärtete Schaum die erfindungsgemäßen Ausformungen bildet.When foaming the polymer layer, the film is applied to the counter-structure, in addition it must be ensured that the film is not only pressed away from the counter-structure by the foaming, but by forming formations, the counter-structure fills. For this purpose, a certain pressure is applied, with which the counter-structure and the film are pressed together during the foaming. When foaming through heated sealing jaws they exert sufficient pressure. Even if the energy is supplied by radiation, a corresponding pressure must be exerted additionally. For this purpose, pressure elements which are transparent to the rays, for example microwaves or lasers, can be used during the irradiation. In addition, it is possible first to effect expansion by the application of radiation and immediately thereafter to press the film onto the counter-structure before curing of the foam formed by pressurization, whereby the not yet cured foam forms the formations according to the invention.

Wie zuvor erläutert, ist die aufschäumbare Polymerschicht bevorzugt als Kernschicht zwischen zwei Außenschichten der Folie angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass zumindest eine der Außenschichten zur Bildung einer auftrennbaren Heißsiegelverbindung vorgesehen sein kann. Diese Außenschicht ist dann zumindest so zu wählen, dass diese eine leichte Expansion der aufschäumbaren Polymerschicht ermöglicht. Geeignet ist im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine Folie, welche zwischen zwei Außenschichten aus Polyolefin, beispielsweise Polyethylen, eine Kernschicht aus aufschäumbaren Polymer aufweist. Wenn die aufschäumbare Schicht expandierbare Mikrosphären enthält, können diese auch in einer Polyolefinmatrix, beispielsweise Polyethylen verteilt sein. Während die Außenschichten vergleichsweise dünn mit einer Dicke zwischen typischerweise 10 μm und 80 μm ausgeführt sein können, weist die aufschäumbare Schicht eine vergleichsweise große Dicke zwischen typischerweise 100 μm und 600 μm im ungeschäumten Zustand auf, damit eine ausreichend starke Expansion ermöglicht wird.As explained above, the foamable polymer layer is preferably arranged as a core layer between two outer layers of the film. In such an embodiment, there is the advantage that at least one of the outer layers can be provided to form a separable heat seal compound. This outer layer is then at least to be chosen so that this allows a slight expansion of the foamable polymer layer. Suitable in the context of the invention, for example, a film which between two outer layers of polyolefin, for example polyethylene, a core layer made of foamable polymer. If the foamable layer contains expandable microspheres, these may also be distributed in a polyolefin matrix, for example polyethylene. While the outer layers can be made comparatively thin with a thickness between typically 10 .mu.m and 80 .mu.m, the foamable layer has a comparatively large thickness between typically 100 .mu.m and 600 .mu.m in the unfoamed state, so that a sufficiently strong expansion is made possible.

Wenn die aufschäumbare Schicht expandierbares Polystyrol enthält, kann dieses auf eine geeignete peelbare Folie durch Lackierung, Druck, Sprühen oder dergleichen aufgebracht und ausreichend verankert werden. Wie auch bei Mikrosphären erfolgt dann das Aufschäumen durch gezielte, lokale Energiezufuhr durch Wärme, durch einen Laser, durch Mikrowellen oder vergleichbare Verfahren. Bei einem expandierbaren Polystyrol, welches als Pulver eingesetzt wird, wird das Aufschäumverhalten insbesondere durch die Größenverteilung des Pulvers sowie dem Flächengewicht des Pulvers bestimmt.If the foamable layer contains expandable polystyrene, it can be applied to a suitable peelable film by painting, printing, spraying or the like and sufficiently anchored. As with microspheres, foaming takes place through targeted, local energy supply by heat, a laser, microwaves or comparable methods. In an expandable polystyrene, which is used as a powder, the foaming behavior is determined in particular by the size distribution of the powder and the basis weight of the powder.

Wenn zusätzlich zu dem Wiederverschluss eine auftrennbare Siegelnaht gebildet werden soll, ist bei den zu verbindenden Teilen auf eine geeignete Polymerkombination zu achten. Wenn die Gegenstruktur beispielsweise aus Polystyrol (PS) oder amorphen Polyethylenterephthalat (PET-A) gebildet ist, so kann diese auftrennbar mit einer Siegelschicht aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA) oder Ethylen-Methacrylsäureester-Copolymer (EMA) verbunden werden. Diese beiden Ethylen-Copolymere sind auch für eine auftrennbare Heißsiegelung gegen Polypropylen (PP) geeignet, wobei zu einer peelbaren Versiegelung mit PP alternativ auch Mischungen von PP und EMA sowie Copolymere aus Polyethylen und Polypropylen in Abmischung mit Talkum eingesetzt werden können. Für eine peelbare Heißsiegelung mit Polyethylen (PE) sind unter anderem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und EVA, jeweils in Mischung mit Polybuten (PB), geeignet.If, in addition to the reclosure, a separable sealed seam is to be formed, care must be taken to ensure a suitable polymer combination in the parts to be joined. For example, if the counter structure is formed of polystyrene (PS) or amorphous polyethylene terephthalate (PET-A), it can be separably bonded to a sealant layer of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or ethylene-methacrylic ester copolymer (EMA). These two ethylene copolymers are also suitable for a separable heat seal against polypropylene (PP), wherein for a peelable seal with PP alternatively mixtures of PP and EMA as well as copolymers of polyethylene and polypropylene in admixture with talc can be used. For a peelable polyethylene (PE) heat seal, inter alia, low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), and EVA, each blended with polybutene (PB), are suitable.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Wiederverschlusses beruht auf einer mechanischen Verankerung durch eine hohe Haftreibung zwischen der Verschlussstruktur und der Gegenstruktur. Daher kann durch die genaue Form und insbesondere die Rauheit der beispielsweise als Rille oder in Form einer Vielzahl von Stanzungen vorliegenden Gegenstruktur das Wiederverschlussverhalten beeinflusst werden. Eine zu glatte Struktur verringert die Wiederverschlusskraft sehr deutlich. Daher ist es von Vorteil, eine gewisse Rauheit in der Gegenstruktur vorzusehen. Des Weiteren kann die zumindest eine Vertiefung der Gegenstruktur auch leicht konisch verlaufen, so dass die zumindest eine vorstehende Ausformung der Verschlussstruktur bei dem öffnen und bei dem Schließen des Wiederverschlusses seitlich leicht komprimiert werden muss. Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des Wiederverschlusses ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass die zumindest eine vorstehende Ausformung der Verschlussstruktur eine gewisse Stabilität und entsprechend eine gewisse Mindestgröße aufweisen muss, um bei einem ersten Öffnen ein Zerreißen der Verschlussstruktur zu vermeiden.The principle of the reclosure according to the invention is based on a mechanical anchoring by a high static friction between the closure structure and the counter-structure. Therefore, the reclosure behavior can be influenced by the exact shape and in particular the roughness of the present, for example, as a groove or in the form of a plurality of punches counter-structure. Too smooth a structure reduces the reclosure force very clearly. Therefore, it is advantageous to provide a certain roughness in the counter-structure. Furthermore, the at least one depression of the counterstructure can also be slightly conical so that the at least one protruding formation of the closure structure must be slightly compressed laterally during the opening and closing of the reclosure. With regard to the mechanical properties of the reclosure, it should further be taken into account that the at least one projecting shape of the closure structure must have a certain stability and correspondingly a certain minimum size in order to avoid a tearing of the closure structure during a first opening.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters mit einem auf Formschluss beruhenden Wiederverschluss, wobei zur Bildung des Wiederverschlusses eine aufschäumbare Folie auf einem mit Vertiefungen, Öffnungen oder zumindest einer Rille versehene Gegenstruktur aufgelegt wird, wobei die aufschäumbare Folie mit der Gegenstruktur durch Heißsiegeln verbunden wird und wobei durch die Wärmezufuhr während des Heißsiegelns oder durch separate Energiezufuhr nach dem Heißsiegeln die aufschäumbare Folie lokal derart expandiert wird, dass eine zu der Gegenstruktur komplementäre Verschlussstruktur mit zumindest einer Ausformung gebildet wird, welche formschlüssig in die Vertiefungen, Öffnungen bzw. zumindest eine Rille des Gegenelementes eingreift. Das Verfahren ist insbesondere dazu vorgesehen, den zuvor beschriebenen Verpackungsbehälter mit den konkret beschriebenen Merkmalen zu bilden.The invention also provides a process for the production of a packaging container with a reclosure based on positive closure, wherein an expandable film is placed on a counterstructure provided with recesses, openings or at least one groove to form the reclosure, wherein the foamable film with the counterstructure by heat sealing and wherein the foamable film is locally expanded by the heat supply during the heat sealing or by separate energy supply after the heat sealing, that a complementary to the counter structure closure structure is formed with at least one molding which positively in the wells, openings or at least one Groove of the counter element engages. The method is in particular intended to form the previously described packaging container with the features described concretely.

Im Hinblick auf die Herstellung ist es von Vorteil, wenn die Gegenstruktur, in die die aufschäumbare Polymerschicht hineinexpandiert, eine Entgasungsmöglichkeit besitzt oder mit einem Vakuum beaufschlagt ist. Durch diese Maßnahmen kann erreicht werden, dass das Aufschäumen nicht durch Lufteinschlüsse behindert wird, die während des Aufschäumens in der Gegenstruktur entstehen.With regard to the production, it is advantageous if the counter-structure, into which the foamable polymer layer is expanded, has a degassing capability or is subjected to a vacuum. By these measures can be achieved that the foaming is not hindered by air pockets that arise during the foaming in the counter-structure.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:The invention will be explained in the following with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. They show schematically:

1 einen becherförmigen Verpackungsbehälter mit einem wiederverschließbaren Deckel, 1 a cup-shaped packaging container with a resealable lid,

2 eine Detaildarstellung des Wiederverschlusses an dem Rand des Verpackungsbehälters gemäß der 1 in einer Schnittansicht, 2 a detailed representation of the reclosure at the edge of the packaging container according to the 1 in a sectional view,

3 eine alternative Ausgestaltung eines Wiederverschlusses in einer Schnittansicht entlang des Wiederverschlusses. 3 an alternative embodiment of a reclosure in a sectional view along the reclosure.

1 zeigt exemplarisch einen Verpackungsbehälter, der als Becher, beispielsweise für Joghurt, vorgesehen ist. Der Verpackungsbehälter weist ein thermogeformtes Kunststoffunterteil 1 mit einem um seinen Umfang flanschartig umlaufenden Rand 2 auf. Als Abdeckung ist eine Folie 3 vorgesehen, die vor einer erstmaligen Öffnung durch eine Heißsiegelung luftdicht befestigt ist. 1 shows an example of a packaging container, which is provided as a cup, for example, for yogurt. The packaging container has a thermoformed plastic lower part 1 with a flange around its circumference edge 2 on. As a cover is a foil 3 provided which is hermetically secured by a heat seal before a first opening.

In der 1 ist des Weiteren angedeutet, dass der Verpackungsbehälter an der Folie 3 eine Verschlussstruktur 4 mit einer linienartigen, vorstehenden Ausformung 5 aufweist. An dem umlaufenden Rand 2 ist eine Gegenstruktur 6 vorgesehen, die komplementär zu der Ausformung 5 eine Rille 7 als Aufnahme aufweist.In the 1 is further indicated that the packaging container on the film 3 a closure structure 4 with a line-like, protruding shape 5 having. At the surrounding edge 2 is a counter structure 6 provided, which is complementary to the molding 5 a groove 7 as a recording.

2 zeigt im Schnitt eine Detailansicht des beschriebenen Wiederverschlusses, wobei die Ausformung 5 der Verschlussstruktur 4 formschlüssig in die zugeordnete Rille 7 der Gegenstruktur 6 eingreift. Während das Kunststoffunterteil 1 aus einem tiefziehbaren Material, beispielsweise Polystyrol, gebildet ist, weist die Folie 3 einen mehrschichtigen Aufbau auf. So ist eine aufschäumbare Polymerschicht 8 als innenliegende Kernschicht vorgesehen. Diese Polymerschicht 8 kann beispielsweise eine Dicke von 320 μm aufweisen und expandierbare Mikrosphären 9 aufweisen, die in LDPE als Grundsubstanz verteilt sind. In Richtung des Kunststoffunterteils 1 schließt zumindest eine vergleichsweise dünne Schicht an, welche gegenüber dem Kunststoffunterteil eine auftrennbare (peelbare) Heißsiegelung ermöglicht. An der Oberseite des Verpackungsbehälters weist die Folie weitere Schichten auf, wobei die oberste Folienschicht 10 aus orientiertem PET gebildet ist. Die Folie 3 und das Kunststoffunterteil 1 sind im Bereich des Wiederverschlusses durch eine Heißsiegelnaht 11 verbunden, welche sich auch über die Verschlussstruktur 4 und die Gegenstruktur 6 erstreckt. Um bei dem Heißsiegeln die aufgeschmolzenen Polymerschichten zu schützen, ist die oberste Folienschicht 10 aus orientiertem PET vorgesehen. 2 shows in section a detail view of the reclosure described, wherein the shaping 5 the closure structure 4 positively in the associated groove 7 the counterstructure 6 intervenes. While the plastic base 1 is formed from a thermoformable material, such as polystyrene, has the film 3 a multi-layered construction. So is a foamable polymer layer 8th provided as an inner core layer. This polymer layer 8th may for example have a thickness of 320 microns and expandable microspheres 9 which are distributed in LDPE as the basic substance. In the direction of the plastic base 1 Includes at least a comparatively thin layer, which allows a separable (peelable) heat seal against the plastic lower part. At the top of the packaging container, the film has further layers, wherein the uppermost layer of film 10 made of oriented PET. The foil 3 and the plastic base 1 are in the area of reclosing through a heat seal 11 connected, which is also about the closure structure 4 and the counterstructure 6 extends. To protect the molten polymer layers during heat sealing, the top film layer is 10 made of oriented PET.

Der 2 ist zu entnehmen, dass die linienartige Ausformung 5 der Verschlussstruktur 4 durch die lokale Expansion den Mikrosphären 9 in der aufschäumbaren Polymerschicht 8 gebildet ist. Das Aufschäumen erfolgt durch die Zuführung von Wärme oder durch eine anderweitige Energiezuführung erst dann, wenn die Folie 3 auf dem zuvor geformten Kunststoffunterteil 1 mit der bereits ausgebildeten Gegenstruktur 6 aufliegt. Vorzugsweise erfolgt die Expansion der Mikrosphären 9 unmittelbar bei der Erzeugung der Heißsiegelnaht 11 durch die Wärmezufuhr.Of the 2 can be seen that the line-like shape 5 the closure structure 4 through the local expansion of the microspheres 9 in the foamable polymer layer 8th is formed. The foaming takes place by the supply of heat or by another energy supply only when the film 3 on the previously formed plastic base 1 with the already formed counter structure 6 rests. Preferably, the expansion of the microspheres occurs 9 immediately upon the production of the heat seal 11 through the heat supply.

Erfindungsgemäß wird damit ein auf Formschluss beruhender Wiederverschluss erzeugt, der besonders leicht herzustellen ist und sich dennoch durch eine exakte Passgenauigkeit auszeichnet. Es ergibt sich auch der Vorteil, dass die für den Benutzer sichtbare Oberseite der Folie 3 optisch nicht beeinträchtigt wird, so dass die Ausbildung des Wiederverschlusses das Erscheinungsbild des Verpackungsbehälters nicht beeinträchtigt.According to the invention, a reclosure based on positive locking is thus produced, which is particularly easy to manufacture and yet is characterized by an exact fit. There is also the advantage that the visible to the user top of the film 3 is not affected optically, so that the formation of the reclosure does not affect the appearance of the packaging container.

Während bei der Ausgestaltung gemäß der 1 und 2 eine Rille 7 als Gegenstruktur 6 vorgesehen ist, zeigt die 3 in einer alternativen Ausgestaltung eine Gegenstruktur 6', welche eine Vielzahl von Öffnungen 12 aufweist. Anstelle von Öffnungen 12 können auch mehrere in Reihe hintereinander angeordnete Vertiefungen vorgesehen werden. Bei der Ausbildung von Öffnungen 12 ergibt sich jedoch der Vorteil, dass diese auf besonders einfache Weise durch Stanzen gebildet werden können.While in the embodiment according to the 1 and 2 a groove 7 as a counter structure 6 is provided, shows the 3 in an alternative embodiment, a counter-structure 6 ' which have a variety of openings 12 having. Instead of openings 12 It is also possible to provide a plurality of recesses arranged in series one behind the other. In the formation of openings 12 However, there is the advantage that they can be formed in a particularly simple manner by punching.

Entsprechend der zuvor beschriebenen Ausgestaltung ist aus der Folie 3 durch lokale Expansion eine Verschlussstruktur 4 mit einer Vielzahl von noppenartigen Ausformungen 5' gebildet, die formschlüssig in die Öffnungen 12 eingreifen. Dabei ergibt sich auch der Vorteil, dass die Ausformungen 5' durch das Ausschäumen eine gewisse Weichheit und Elastizität aufweisen, wodurch der Formschluss noch weiter verbessert wird.According to the embodiment described above is from the film 3 by local expansion a closure structure 4 with a variety of knob-like formations 5 ' formed, the form-fitting in the openings 12 intervention. This also gives the advantage that the formations 5 ' have a certain softness and elasticity by foaming, whereby the positive connection is further improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 95/14624 A1 [0002]
EP 1140653 B2 [0002]
DE 4113427 A1 [0003]

Claims

Packaging container with a reclosable closure, one with at least one protruding formation ( 5 . 5 ' ) provided closure structure ( 4 . 4 ' ) and a complementary counterstructure ( 6 . 6 ' ), wherein the at least one formation ( 5 . 5 ' ) of the closure structure ( 4 . 4 ' ) in an associated receptacle of the counter-structure ( 6 . 6 ' ) and wherein the closure structure ( 4 . 4 ' ) with the at least one shape ( 5 . 5 ' ) of a film ( 3 ), characterized in that in the closure structure ( 4 . 4 ' ) the at least one shape ( 5 . 5 ' ) by local expansion of a foamable polymer layer ( 8th ) of the film ( 3 ) is formed.

Packaging container according to claim 1, characterized in that the film ( 3 ), from which the closure structure is formed, as a cover of a thermoformed plastic lower part ( 1 ) is provided, wherein the plastic lower part ( 1 ) at least at a portion of its circumference an edge ( 2 ), on which the counterstructure ( 6 ) is trained.

Packaging container according to claim 1 or 2, characterized in that the counter-structure ( 6 ) at least one groove ( 7 ) into which the complementary shape formed by expansion ( 5 ) of the closure structure ( 4 ) intervenes.

Packaging container according to claim 1 or 2, characterized in that the counter-structure ( 6 ' ) of a plurality of depressions or openings ( 12 ), wherein the closure structure ( 4 ' ) in the depressions or openings ( 12 ) engaging formations ( 5 ' ) having.

Packaging container according to one of claims 1 to 4, characterized in that this before a first opening by a separable sealed seam ( 11 ) is closed.

Packaging container according to claim 5, characterized in that the separable sealed seam ( 11 ) in the region of the closure structure ( 4 . 4 ' ) and the counterstructure ( 6 . 6 ' ) and connects them together.

Packaging container according to one of claims 1 to 6, characterized in that the film ( 3 ), from which the closure structure ( 4 . 4 ' ), is multilayered, wherein the foamable polymer layer ( 8th ) is arranged as a core layer between two outer layers.

Packaging container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the foamable polymer layer ( 8th ) expandable microspheres ( 9 ) contains.

Packaging container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the foamable polymer layer ( 8th ) contains expandable polystyrene.

Process for the production of a packaging container with a reclosure based reclosure, in particular according to one of claims 1 to 9, wherein to form the reclosure a frothable film ( 3 ) on a with depressions, openings ( 12 ) or at least one groove ( 7 ) provided counterstructure ( 6 . 6 ' ) is applied, wherein the foamable film ( 3 ) with the counterstructure ( 6 . 6 ' ) is connected by heat sealing and wherein by the heat during the heat sealing or by separate energy supply after the heat sealing the foamable film ( 3 ) is locally expanded such that one to the counter-structure ( 6 . 6 ' ) complementary closure structure ( 4 . 4 ' ) is formed with at least one molding which positively in the wells, openings ( 12 ) or at least one groove ( 7 ) of the counterstructure ( 6 . 6 ' ) intervenes.