DE102017117898B3 - pack - Google Patents
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Abstract
Packung, insbesondere Packung für Lebensmittel, mit einem Packstoff, zumindest einem an dem Packstoff angeordneten Betätigungselement, und zumindest einem an dem Packstoff und/oder dem Betätigungselement angeordneten, zumindest elektrischen oder elektrochemischen Funktionselement.Pack, in particular pack for food, with a packaging material, at least one arranged on the packaging material actuator, and at least one arranged on the packaging material and / or the actuating element, at least electrical or electrochemical functional element.
Description
Der Gegenstand betrifft eine Packung.The subject relates to a pack.
Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten Materialien hergestellt werden. Eine weitverbreitete Möglichkeit ihrer Herstellung besteht darin, Verpackungen aus einem Packungslaminat mit einem, auf einem Faserstoff, insbesondere Karton basierende Trägerschicht aufgebauten Laminat mittels Falt- und Siegelvorgängen herzustellen. Dazu sind im Wesentlichen zwei Verfahren etabliert.Packaging can be made in different ways and from a variety of materials. A widespread possibility of their production is to produce packaging from a packing laminate with a laminate built up on a fibrous material, in particular cardboard-based carrier layer, by means of folding and sealing processes. For this purpose, essentially two methods have been established.
Bei einem ersten Verfahren wird aus einem, vorzugsweise von einer Rolle abgewickelten Packungslaminat in dessen Ablaufrichtung (Längsrichtung) ein Schlauch geformt, während die entstehende Packung entlang ihrer Längsnaht meist durch Einbringung eines Siegelstreifens verschlossen wird. In diesen Schlauch wird das durch die entstehende Packung zu schützende Produkt gefüllt und der gefüllte Schlauch an vorgegebenen Stellen quer zur Laufrichtung portionsweise versiegelt und vereinzelt. Aus den so entstandenen halbfertigen Verbundverpackungen („Kissen“) werden durch Falt- und weitere Siegelvorgänge fertige Verbundverpackungen erzeugt.In a first method, a tube is formed from a package laminate, preferably unwound from a roll, in its flow direction (longitudinal direction), while the resulting package is usually sealed along its longitudinal seam by the introduction of a sealing strip. In this tube, the product to be protected by the resulting pack is filled and the filled tube at predetermined locations transversely to the direction sealed in portions and singulated. The resulting semi-finished composite packages ("cushions") are used to produce finished composite packaging by means of folding and other sealing processes.
In einem zweiten Verfahren werden aus dem ebenfalls zunächst als Packungslaminat vorliegenden Verpackungsmaterial durch längs- und/oder querschneiden einzelne Zuschnitte hergestellt, aus denen durch Falten und weitere Schritte, wie z.B. Siegeln entlang von Siegelkanten zunächst ein Packungsmantel und schließlich eine Verpackung entsteht. Diese Herstellungsart hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte und Packungsmäntel sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden, als die Faltung, Siegelung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. In a second method, individual blanks are produced from the packaging material, which is also initially present as a package laminate, by longitudinal and / or transverse cutting, from which by means of folding and further steps, e.g. Seal along sealing edges first a packing jacket and finally a packaging is created. This production method has the advantage, among other things, that the blanks and packing shells are very flat and can thus be stacked to save space. In this way, the blanks or packing coats can be made at a different location than the folding, sealing and filling of the packaging coats done.
Auch hier kommen Laminate (=Verbundstoffe) zum Einsatz, die auf einer Trägerschicht aufbauen, die einen Faserstoff, insbesondere Karton aufweisen.Again, laminates (= composites) are used, which build on a carrier layer having a fibrous material, in particular cardboard.
Derartige Verpackungen finden insbesondere in der Lebensmittelindustrie große Verbreitung. Beide Verfahren lassen sich gegenständlich einsetzen, um eine Packung zu formen und bilden somit Teil der Offenbarung des Gegenstandes.Such packaging is widely used, especially in the food industry. Both methods can be used representationally to form a package and thus form part of the disclosure of the subject.
Abhängig davon, ob eine Verbundverpackung einen Schutz über einige Tage bis hin zu wenigen Wochen für ein sogenanntes frisch abgefülltes Produkt bieten soll oder ob es ein „keimfreies“ und unter aseptischen Bedingungen abgefülltes Lebensmittel mit wenigstens einem flüssigen Anteil über einen langen Zeitraum bei Umgebungsbedingungen schützen soll, ergeben sich zum Teil sehr unterschiedliche Anforderungen.Depending on whether a composite package should provide protection for a few days to a few weeks for a so-called fresh-filled product or whether it should protect a "germ-free" and aseptic-filled foodstuff with at least one liquid portion for a long period of time at ambient conditions , sometimes very different requirements arise.
Bei einem frisch abgefüllten Produkt, auch wenn es sich um ein sogenanntes „extendedshelflife-Produkt“ handelt, ist der Zeitraum, indem der Inhalt der Verbundverpackung zu schützen ist, sehr übersichtlich und beträgt zwischen einigen Tagen bis zu mehreren Wochen. Dafür streuen meist aber die Eigenschaften des Produktes an sich recht stark. So schwankt beispielsweise die das Produkt belastende Keimzahl deutlich von Charge zu Charge des an sich gleichen Produktes, sodass die Anfangsbedingungen nur schwer fassbar sind.For a freshly-bottled product, even if it is a so-called "extended-help-product", the period of time during which the contents of the composite packaging are to be protected is very clear and ranges from a few days to several weeks. However, the characteristics of the product tend to be quite strong in itself. For example, the bacterial load affecting the product fluctuates significantly from batch to batch of the same product, so that the initial conditions are difficult to grasp.
Bei einem „keimfreien“ und unter aseptischen Bedingungen abgefüllten Produkt stellen sich dagegen ganz andere Probleme dar. Zwar findet man hier definierte Bedingungen vor, um die die meist zu Zehntausend oder sogar mehreren Zehntausend, während einer Stunde Produktionszeit auf einer einzigen Füllmaschine entstehenden Verbundverpackungen schwanken. Jedoch werden die einzelnen Verbundverpackungen in ihrem weiteren Bestehen dann unterschiedlichen Strapazen ausgesetzt, sodass die für das zu schützende Produkt entstehenden Belastungen, beispielsweise durch Transport- und Lagerbedingungen, über den langen Zeitraum von bis zu einem Jahr oder sogar länger im Einzelfall kaum vorauszusagen sind.In a "germ-free" and bottled under aseptic conditions product, however, are quite different problems. Although you will find here defined conditions around which fluctuate the usually to ten thousand or even tens of thousands, resulting in one hour of production time on a single filling machine composite packaging. However, the individual composite packages are then exposed to different stresses in their continued existence, so that the costs arising for the product to be protected, for example by transport and storage conditions over the long period of up to one year or even longer in each case can hardly be predicted.
Von einem langanhaltenden Schutz eines Lebensmittels spricht man im Allgemeinen, wenn das Produkt in seiner vollen Qualität über Monate ungekühlt in der Verbundverpackung geschützt werden kann. Das Produkt wird dazu dann im Allgemeinen aseptisch in die entstehende Verbundverpackung gefüllt Bei H-Milch und Säften kann dann oft davon ausgegangen werden, dass der Inhalt der Verbundverpackung über einem Zeitraum von bis zu einem Jahr, manchmal sogar darüber hinaus haltbar ist.In general, prolonged protection of a foodstuff is when the product in its full quality for months can be protected uncooled in composite packaging. The product is then generally aseptically filled into the resulting composite packaging. For H-milk and juices, it can often be assumed that the contents of the composite packaging will last for a period of up to a year, sometimes even beyond.
Um den Verbraucher vor dem Verzehr eines gesundheitsbedenklichen Lebensmittels zu schützen, schreibt der Gesetzgeber trotz der eben beschriebenen, beinahe gegensätzlichen Problematiken einen einheitlichen Lösungsansatz vor, nämlich die Kennzeichnung der Verbundverpackung mit einem so genannten „Mindesthaltbarkeitsdatum“. Der Hersteller muss bei diesem Konzept dafür bürgen, dass das in der Verbundverpackung enthaltene Produkt bis zur Erreichung des Mindesthaltbarkeitsdatums gesundheitlich unbedenklich ist und falls auf der Packung angegeben seine Qualität wenigstens den angegebenen Nährwerten entspricht. Dies führt automatisch dazu, dass das angegebene Mindesthaltbarkeitsdatum äußerst vorsichtig veranschlagt wird, sodass der Großteil der Verbundverpackungen auch noch -zum Teil deutlich- über den zeitlichen Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums hinaus ein gesundheitlich völlig unbedenkliches Produkt beinhaltet.In order to protect the consumer from consuming a food that is harmful to health, the legislator, despite the above-mentioned almost contradictory problems, prescribes a uniform approach, namely the labeling of the composite packaging with a so-called "best before date". The manufacturer must use this concept to ensure that the product contained in the composite packaging is harmless to health until the expiration date and, if indicated on the package, its quality is at least equal to the nutritional value indicated. This automatically means that the specified best-before date is estimated with great caution, so that the majority of the composite packaging also-in part significantly-over the time the date of minimum durability includes a completely harmless product.
Dennoch führt die Angabe des Mindesthaltbarkeitsdatums dazu, dass der Verbraucher das Produkt heute meist nicht mehr selbstständig testet, sondern nach Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums im Regelfall die ungeöffnete Verbundverpackung entsorgt.Nevertheless, the indication of the best before date means that the consumer usually no longer tests the product on his own, but generally disposes of the unopened composite packaging after expiry of the best before date.
Da die Lebensmittelpackungen in der Regel jedoch vor dem Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums geöffnet werden, bieten konventionelle Packungen dem Verbraucher nach dem erstmaligen Öffnen keine Hilfestellung mit Bezug auf die Haltbarkeit des in der Packung befindlichen Produkts. Auch wenn es sich bei den in Rede stehenden Packungen um relativ kleine Gebinde handelt, sollte der Packungsinhalt - je nach Produkt - innerhalb weniger Tage bzw. Wochen aufgebraucht werden.However, as the food packages are usually opened before the expiry date, conventional packages do not provide the consumer with any initial consumer convenience regarding the shelf life of the product in the package. Even if the packages in question are relatively small containers, the contents of the package should be used up within a few days or weeks, depending on the product.
Für sich ist es aus der
Aus der Veröffentlichung
Problematisch bei diesen Funktionselementen, wie z.B. einem funkauslesbaren Speicher ist jedoch, dass diese ab dem Auslieferungszeitpunkt aktiviert sind. Daher ist es notwendig, die Funktionselemente über eine sehr lange Zeit aktiv zu halten. Gerade bei Produkten mit sehr langen Haltbarkeitsdaten, insbesondere wenn diese aseptisch abgefüllt wurden, können Zeiträume von bis zu einem Jahr und länger notwendig sein. Dabei ist das Verfallsdatum jedoch häufig stark abhängig vom Zeitpunkt des Öffnens der Packung. Sobald der Verbraucher die Packung öffnet, gelangen Keime an das abgefüllte Lebensmittel und die Haltbarkeit ist dann stark begrenzt. In diesem Fall helfen die bisherigen Lösungen nicht, da diese nur den Zeitpunkt der Abfüllung kennen, nicht aber den Zeitpunkt der Öffnung der Packung.Problematic with these functional elements, such as However, a radio-readable memory is that these are activated from the time of delivery. Therefore, it is necessary to keep the functional elements active for a very long time. Especially for products with very long shelf life data, especially if they have been bottled aseptically, periods of up to one year and longer may be necessary. However, the expiration date is often highly dependent on the time of opening the package. Once the consumer opens the pack, germs get to the bottled food and the shelf life is then severely limited. In this case, the previous solutions do not help, since they know only the time of filling, but not the time of opening the pack.
Die
Die
Dem Gegenstand lag die Aufgabe zugrunde, die Funktionalität eines Funktionselements zu einem Verbrauchszeitpunkt eines abgefüllten Guts sicherzustellen.The object was the object of ensuring the functionality of a functional element at a consumption time of a bottled Guts.
Diese Aufgabe wird durch eine Packung nach Anspruch 1 gelöst. Bei der Packung kann es sich um eine Packung für Lebensmittel handeln, die wenigstens eine flüssige Komponente aufweisen. Bei dem Packstoff der Packung kann es sich um ein Verbundmaterial handeln, das mehrere Lagen aus unterschiedlichen Materialien aufweist, darunter wenigstens eine Trägerschicht aus Papier, Pappe, Karton oder einem anderen Material aus Faserstoff sowie wenigstens eine innere und eine äußere Schicht aus Kunststoff. Zusätzlich - aber lediglich optional - kann eine metallische Schicht, insbesondere eine Aluminiumschicht vorhanden sein.This object is achieved by a package according to
Es ist erkannt worden, dass ein Aktivieren eines Funktionselementes durch die Veränderung eines elektrischen oder elektrochemischen Zustands erfolgen kann. Diese Veränderung kann durch eine vom Verbraucher ausgelöste Aktion erfolgen. Insbesondere kann diese Aktivierung (oder eine Deaktivierung, beispielsweise die Abschaltung eines Signals) durch eine Betätigung eines Verschlusselements erfolgen. Die Veränderung des elektrischen oder elektrochemischen Zustands kann unmittelbar oder mittelbar (z.B. durch Zwischenschritte oder zeitverzögert) erfolgen.It has been recognized that activating a functional element may be accomplished by changing an electrical or electrochemical condition. This change can be made by a consumer-triggered action. In particular, this activation (or a deactivation, for example the switching off of a signal) can be effected by an actuation of a closure element. The change in the electrical or electrochemical state may be direct or indirect (e.g., by intermediate steps or delayed).
Beispielsweise, wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, kann das Funktionselement ein elektrisches, elektronisches oder elektrochemisches Funktionselement sein. Unter einem elektrischen Element wird ein Element verstanden, bei dem eine Spannung zumindest im Millivoltbereich auftritt und/oder ein Strom zumindest im Milliamperebereich auftritt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Funktionselement der Packung bzw. des Verschlusses ein chemisches Funktionselement und/oder ein biologisches Funktionselement sein. In diesem Fall verändert eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungselement und dem Packstoff einen chemischen und/oder biologischen Zustand des Funktionselements.For example, as will be explained in more detail below, the functional element may be an electrical, electronic or electrochemical functional element. An electrical element is understood to be an element in which a voltage occurs at least in the millivolt range and / or a current occurs at least in the milliampere range. Alternatively or additionally, the functional element of the pack or of the closure may be a chemical functional element and / or a biological functional element. In this case, a relative movement between the actuating element and the packaging material changes a chemical and / or biological state of the functional element.
Ein elektrisches Funktionselement kann beispielsweise eine Antenne sein, die in oder an dem Packstoff angeordnet ist. Eine Veränderung eines elektrischen Zustands kann beispielsweise darin bestehen, dass eine Antenne mit einem Sensor durch die Relativbewegung verbunden wird. Dann kann die Antenne elektrisch durch den Sensor versorgt werden und somit beispielsweise einen Sensormesswert senden. An electrical functional element may for example be an antenna which is arranged in or on the packaging material. A change in an electrical state may be, for example, that an antenna is connected to a sensor by the relative movement. Then, the antenna can be electrically powered by the sensor and thus, for example, send a sensor reading.
Ein elektronisches Funktionselement ist ein Sensor sein, der in oder an dem Packstoff angeordnet ist und beispielsweise in unmittelbaren und mittelbaren Kontakt mit dem verpackten Gut ist. Eine Veränderung des Zustands des Funktionselementes kann bedeuten, dass der Sensor beispielsweise mit einer elektrochemischen Zelle verbunden wird, über die der Sensor mit elektrischer Energie versorgt wird. Auch kann eine Verbindung mit einem Prozessor oder dergleichen durch die Relativbewegung bewirkt werden, so dass der Sensor zu arbeiten beginnt.An electronic functional element is a sensor which is arranged in or on the packaging material and, for example, in direct and indirect contact with the packaged goods. A change in the state of the functional element may mean that the sensor is connected, for example, to an electrochemical cell via which the sensor is supplied with electrical energy. Also, connection with a processor or the like may be effected by the relative movement, so that the sensor starts to operate.
Eine Veränderung eines elektrischen Zustands kann jedoch auch beispielsweise in dem Trennen einer Verbindung bestehen. Beispielsweise können zwei Leiter einer Antenne kurzgeschlossen sein, so dass die Antenne nicht funken kann. Durch ein Öffnen dieses Kurzschlusses kann die Antenne mit einem Prozessor verbunden sein, so dass der Prozessor über die Antenne Signale aussenden kann oder über die Antenne ausgelesen werden kann. Dieses Öffnen kann durch die Relativbewegung bewirkt werden.However, a change in an electrical state may also exist, for example, in the disconnection of a connection. For example, two conductors of an antenna may be shorted so that the antenna can not spark. By opening this short circuit, the antenna can be connected to a processor so that the processor can emit signals via the antenna or can be read out via the antenna. This opening can be effected by the relative movement.
Ein elektrochemisches Funktionselement kann beispielsweise eine chemische Zelle aufweisen, in der eine chemische Reaktion nach einer Aktivierung abläuft. Eins solche Reaktion kann z.B. eine Redox Reaktion, insbesondere eine exotherme Reaktion sein. Ein elektrochemischer Zustand kann beispielsweise ein Aktivierungszustand eines Elektrolyts sein. So ist es beispielsweise möglich, durch eine Aktivierung eine chemische Reaktion in Gang zu setzen, der irreversibel ist. Sobald die Reaktion in Gang gesetzt wurde, kann diese bis zum Verbrauch der Reaktionspartner ablaufen. Die Relativbewegung kann diesen Prozess aktivieren.An electrochemical functional element may, for example, comprise a chemical cell in which a chemical reaction takes place after activation. Such a reaction may e.g. a redox reaction, in particular an exothermic reaction. An electrochemical state may be, for example, an activation state of an electrolyte. For example, it is possible to activate a chemical reaction that is irreversible. Once the reaction has started, it can run to the consumption of the reactants. The relative movement can activate this process.
Das Betätigungselement kann an dem Packstoff angeordnet sein. Das Betätigungselement kann dabei beispielsweise ein Verschlusselement, ein Strohhalm, eine Abreislasche, ein Aufkleber oder dergleichen sein. Bevorzugt ist das Betätigungselement an einer äußeren Schicht des Packstoffs angeordnet.The actuating element can be arranged on the packaging material. The actuator may be, for example, a closure element, a straw, a departure tab, a sticker or the like. Preferably, the actuating element is arranged on an outer layer of the packaging material.
Auch kann das Funktionselement an dem Betätigungselement oder dem Packstoff angeordnet sein. Ist das Funktionselement an dem Packstoff angeordnet, kann dies entweder an einer äußeren oder einer inneren Schicht des Packstoffs angeordnet sein. Das Funktionselement ist zwischen zwei Schichten des Packstoffs angeordnet, da der Packstoff ein mehrschichtiges Laminat ist. Das Funktionselement bzw. Teile des Funktionselements können an jeder der einzelnen Schichten des Packstoffs angeordnet sein. Das Funktionselement ist mehrteilig und weist beispielsweise einen im Inneren der Packung angeordneten Sensor auf. Der Sensor kann dabei bevorzugt im Bereich einer inneren Deckschicht angeordnet sein. Ein zweites Element kann beispielsweise eine mit dem Sensor verbundene Antenne sein, die bevorzugt im Bereich einer Trägerschicht oder einer äußeren Deckschicht angeordnet ist.Also, the functional element may be arranged on the actuating element or the packaging material. If the functional element is arranged on the packaging material, this can be arranged either on an outer or an inner layer of the packaging material. The functional element is arranged between two layers of the packaging material, since the packaging material is a multilayer laminate. The functional element or parts of the functional element can be arranged on each of the individual layers of the packaging material. The functional element is multi-part and has, for example, a sensor arranged in the interior of the pack. The sensor can preferably be arranged in the region of an inner cover layer. A second element can be, for example, an antenna connected to the sensor, which is preferably arranged in the region of a carrier layer or an outer cover layer.
Eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungselement und dem Packstoff kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass ein Verschlusselement z.B. ein Deckel auf einen Verschluss gedreht wird, dass ein Verschlusselement von der Packung abgerissen wird, dass eine Lasche von der Packung abgerissen wird, dass eine Lasche umgelegt wird, dass ein Aufkleber von der Packung abgezogen wird oder dergleichen. In dem Moment, in dem die Relativbewegung stattfindet, erfolgt eine Veränderung des elektrischen, elektronischen und/oder elektrochemischen Zustands des Funktionselementes.A relative movement between the actuating element and the packaging material can be effected, for example, by using a closure element, e.g. a lid is rotated on a closure, a closure element is torn from the package, a tab is torn from the package, a tab is folded over, a label is peeled off the package, or the like. At the moment in which the relative movement takes place, there is a change in the electrical, electronic and / or electrochemical state of the functional element.
Wie bereits erläutert, ist der Packstoff aus einem Packungslaminat gebildet. Das Betätigungselement ist bevorzugt an einer äußeren Schicht des Packungslaminats angeordnet, kann jedoch auch zwischen äußeren Schichten angeordnet sein. Auch kann das Betätigungselement in oder an einem Verschluss, insbesondere einem Drehverschluss angeordnet sein.As already explained, the packaging material is formed from a packing laminate. The actuator is preferably disposed on an outer layer of the package laminate, but may be disposed between outer layers. Also, the actuator may be arranged in or on a closure, in particular a rotary closure.
Beispielsweise wird ein Packungslaminat (nachfolgend auch als Packstoff bezeichnet) als Bahnware hergestellt Diese kann als Verbund aus einer oder mehreren dünnen Lagen umfassend zumindest eine Trägerschicht, eine Barriereschicht sowie eine Deckschicht und eine Außenschicht gebildet sein. Die Außenschicht kann ebenfalls als Deckschicht bezeichnet werden. Der genaue Aufbau des Laminats (Verbundstoffs) richtet sich meist im Wesentlichen nach dem gewünschten Maß an Schutz. So weisen Laminate (Verbundstoffe), die zur Herstellung einer Verpackung für einen langanhaltenden Schutz des in ihr zu lagernden zumindest teilweise schüttfähigen, pastösen, und/oder flüssigen Produkts verwendet werden, eine eine zusätzliche Gasbarriere bildende Barriereschicht auf, insbesondere dann, wenn das Produkt oder Teile des Produkts empfindlich auf Luft, insbesondere auf Sauerstoff, reagieren.For example, a package laminate (hereinafter also referred to as packaging material) is produced as a web product. It may be formed as a composite of one or more thin layers comprising at least one carrier layer, a barrier layer and a cover layer and an outer layer. The outer layer can also be referred to as a cover layer. The exact structure of the laminate (composite) usually depends essentially on the desired degree of protection. Thus, laminates (composites) used to produce a package for long term protection of the at least partially pourable, pasty, and / or liquid product to be stored therein have an additional gas barrier barrier layer, particularly if the product or Parts of the product are sensitive to air, especially to oxygen.
Das Funktionselement kann ein elektrisches, elektronisches, chemisches und/oder elektrochemisches Element sein. Ein elektrisches Funktionselement kann elektrische als auch elektronische Komponenten enthalten.The functional element may be an electrical, electronic, chemical and / or electrochemical element. An electric one Functional element may include electrical and electronic components.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das erste Funktionselement einen Sensor auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das elektrische Element einen Transmitter und/oder eine Antenne auf.According to one embodiment, the first functional element has a sensor. According to one embodiment, the electrical element has a transmitter and / or an antenna.
Die Antenne (Antenneneinheit) kann wenigstens eine Leiterbahn, vorzugsweise in Form einer Leiterspirale oder Leiterspule, und/oder Anschlüsse zum Anschließen der Antenneneinheit an eine Chipeinheit umfassen. Auch können die Antenneneinheit und die Chipeinheit auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein. Die Antenneneinheit erlaubt dabei das Auslesen der gespeicherten Information der Chipeinheit. Dabei sind vorzugsweise Funkantennen gemeint, wie sie typischerweise bei RFID (Radio Frequency Identification)-Transpondern oder NFC (Near Field Communication) Tags eingesetzt werden. Insbesondere durch induktive Kopplung auslesbare Elemente können als Antenneneinheit im vorliegenden Sinne angesehen werden. Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn die Antenneneinheit ein Trägerelement zur Aufnahme der Leiterbahn umfasst.The antenna (antenna unit) may comprise at least one conductor track, preferably in the form of a conductor spiral or conductor coil, and / or connections for connecting the antenna unit to a chip unit. Also, the antenna unit and the chip unit can be arranged on a common carrier. The antenna unit allows the reading of the stored information of the chip unit. In this case, preferably radio antennas are meant, as they are typically used in RFID (Radio Frequency Identification) transponders or NFC (Near Field Communication) tags. In particular, inductive coupling readable elements can be considered as an antenna unit in the present sense. Furthermore, it may be expedient if the antenna unit comprises a carrier element for receiving the conductor track.
Der Transmitter und/oder die Antenne können als Teil einer Sende- und Empfangseinheit dazu geeignet sein, Daten, Signale und/oder Energie berührungslos bzw. drahtlos unidirektional, vorzugsweise aber auch bidirektional zu übertragen.The transmitter and / or the antenna may be suitable as part of a transmitting and receiving unit to transmit data, signals and / or energy in a non-contact or wireless unidirectional, but preferably also in a bidirectional manner.
Das Funktionselement kann mit einem Speicher ausgestattet sein. Als Speicher ist dabei ein Datenspeicher zu verstehen. Dabei handelt es sich um ein Speichermedium welches der Speicherung von elektronischen Daten dient. Der Datenspeicher kann dabei wahlweise als flüchtiger Speicher oder als nicht-flüchtiger Speicher bzw. als eine Kombination aus beiden genannten Speichertypen ausgelegt sein. Nicht-flüchtige Speicher werden noch in permanente bzw. semi-permanente Speicher unterteilt.The functional element can be equipped with a memory. Memory is to be understood as a data memory. It is a storage medium which serves to store electronic data. The data memory can be designed either as a volatile memory or as a non-volatile memory or as a combination of the two types of memory mentioned. Non-volatile memory is still divided into permanent or semi-permanent memory.
Als flüchtige Speicher sind hierbei Speicher zu verstehen, deren Informationen verloren gehen, wenn sie nicht aufgefrischt werden oder wenn der Strom abgeschaltet wird. Als nicht-flüchtiger Speicher sind Speicher zu verstehen, bei denen die gespeicherte Information längere Zeit (mindestens Monate) ohne Anliegen einer Betriebsspannung erhalten bleibt. Bei permanenten Speichern bleibt die einmal gespeicherte oder festverdrahtete Information vorhanden und kann nicht mehr verändert werden. In semi-permanenten Speichern lassen sich Informationen permanent speichern, jedoch können die Informationen auch noch verändert werden.As volatile memory here are memory to understand their information is lost if they are not refreshed or if the power is turned off. Non-volatile memory is to be understood as memory in which the stored information is retained for a longer time (at least months) without concern of an operating voltage. With permanent saving, the once saved or hard-wired information remains and can not be changed. In semi-permanent storage, information can be stored permanently, but the information can also be changed.
Der jeweilige Speichertyp soll nach dem Anwendungsfall gewählt sein, dem die aus der Bahnware zu erzeugende Verpackung einmal dienen soll. Dabei ergeben sich je nach Anwendungsfall bestimmte Vorteile.The respective type of storage should be selected according to the application to which the packaging to be produced from the web is to serve once. Depending on the application, certain advantages result.
Der Datenspeicher kann ist Teil der Antenne oder des Transmitters sein. Der Datenspeicher kann Teil eines sogenannten „Tags“ sein, welches mittels Funktechnik auslesen lässt, insbesondere als RFID Tag. Der Datenspeicher kann bereits während des Produktionsprozesses des Packstoffs ganz oder teilweise beschrieben werden. Der Datenspeicher kann teilweise oder ganz beschrieben sein, bevor er in das Laminat integriert wird. Der Datenspeicher kann mit einer eindeutigen ID beschrieben sein. Der Datenspeicher kann ganz oder teilweise mit Produktionsdaten beschrieben sein. Der Datenspeicher kann ganz oder teilweise an der Füllmaschine beschrieben werden. Der Datenspeicher kann ganz oder teilweise an einem oder mehreren Punkten der Wertschöpfungskette beschrieben werden. Der Datenspeicher kann ganz oder teilweise zu einem oder mehreren Zeitpunkten beschrieben werden. Die auf dem Datenspeicher gespeicherten Informationen können ganz oder teilweise ersetzt werden.The data memory may be part of the antenna or the transmitter. The data memory can be part of a so-called "tag", which can be read by means of radio technology, in particular as an RFID tag. The data memory can already be completely or partially described during the production process of the packaging material. The data storage may be partially or completely described before being integrated into the laminate. The data store can be described with a unique ID. The data memory can be described in whole or in part with production data. The data memory can be described wholly or partly on the filling machine. The data store may be described in whole or in part at one or more points in the value chain. The data memory can be described in whole or in part at one or more points in time. The information stored on the data memory can be partially or completely replaced.
Wie bereits erläutert, kann das Funktionselement zumindest einen Sensor und/oder einen Speicher aufweisen. Auch das elektrische Element kann ein Speicher aufweisen. Darüber hinaus kann das elektrische Element eine Sende- und/oder Empfangseinheit aufweisen. Insbesondere kann dies eine Sende- und/oder Empfangseinheit für Nahfunk, insbesondere für NFC Technologie oder RFID Technologie aufweisen. Dazu kann das elektrische Element energetisch eigengespeist sein, beispielsweise durch eine Batterie oder einen Kondensator. Auch ist es möglich und besonders bevorzugt, wenn das Funktionselement und/oder elektrische Element energetisch fremdgespeist ist. Diese energetische Fremdspeisung kann durch ein magnetisches oder elektrisches Feld einer Ausleseeinheit oder einer Schreibeinheit erfolgen. Insbesondere kann eine elektromagnetische Kopplung einer in dem elektrischen Element gebildeten Empfangsspule mit einer Sendespule die energetische Speisung bewirken. Durch eine Sendespule kann in der Empfangsspule ein Strom induziert werden, der zum Betreiben der ersten elektronischen Einheit und/oder der zweiten elektronischen Einheit dienen kann. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, durch das Erregerfeld den Sensor zu aktivieren und im Falle der Aktivierung zumindest einen Sensormesswert zu erfassen und abzuspeichern. Wird das Erregerfeld wieder abgeschaltet, verbleibt zumindest der gespeicherte Messwert in dem Speicher. Ein solcher Messwert kann unmittelbar oder zu einem späteren Zeitpunkt, bei einer erneuten Erregung, ausgelesen werden, so dass zumindest ein historischer und/oder ein aktueller Sensormesswert ausgelesen werden kann. Da die Elemente in dem Packstoff möglichst einfach gestaltet sein müssen, ist bevorzugt, wenn diese lediglich zum Erfassen der Messergebnisse und Abspeichern zumindest eines Messergebnisses sowie zum Aussenden eines solchen Messergebnisses eingerichtet sind. Eine anschließende Auswertung der Messergebnisse kann in einer Auslesevorrichtung erfolgen.As already explained, the functional element can have at least one sensor and / or one memory. The electrical element may also have a memory. In addition, the electrical element may have a transmitting and / or receiving unit. In particular, this may have a transmitting and / or receiving unit for near-field radio, in particular for NFC technology or RFID technology. For this purpose, the electrical element can be energetically self-powered, for example by a battery or a capacitor. It is also possible and particularly preferred if the functional element and / or electrical element is energetically externally fed. This energetic external feeding can be done by a magnetic or electric field of a reading unit or a writing unit. In particular, an electromagnetic coupling of a receiving coil formed in the electrical element with a transmitting coil can cause the energetic feed. By a transmitting coil, a current can be induced in the receiving coil, which can serve to operate the first electronic unit and / or the second electronic unit. Thus, it may be useful, for example, to activate the sensor by the exciter field and, in the case of activation, to detect and store at least one sensor measured value. If the excitation field is switched off again, at least the stored measured value remains in the memory. Such a measured value can be read out directly or at a later time, in the case of renewed excitation, so that at least one historical and / or one current sensor measured value can be read out. Since the elements in the packaging material must be as simple as possible, it is preferred if these only for detecting the measurement results and storing at least one measurement result and for sending such a measurement result are set up. A subsequent evaluation of the measurement results can be done in a read-out device.
Die Auslesevorrichtung kann ein mobiler Computer insbesondere ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Personal Digital Assistent oder dergleichen sein. In diesem kann eine Applikation vorhanden sein, die zur Auswertung der Messergebnisse eingerichtet ist. Eine solche Applikation kann eigenständig erfinderisch sein. Die Applikation aktiviert die Sendespule zum energetischen Speisen der ersten und zweiten elektronischen Einheit. Über die Sendespule kann beispielsweise über eine Beeinflussung des Wechselflusses eine Information von dem elektrischen Element empfangen werden. Auch kann das elektrische Element beispielsweise in einem anderen Frequenzbereich als der des Erregerfeldes die Informationen aussenden und die Sendespule oder eine weitere Spule kann diese Information empfangen. Mit Hilfe der Applikation können Messwerte ausgewertet werden.The readout device may be a mobile computer, in particular a mobile phone, a smartphone, a personal digital assistant or the like. In this an application can be present, which is set up for the evaluation of the measurement results. Such an application may be inventive in its own right. The application activates the transmitting coil for energetic feeding of the first and second electronic units. By way of example, an information can be received by the electrical element via the transmission coil via influencing the alternating flow. Also, the electrical element, for example, in a frequency range other than that of the exciter field send out the information and the transmitter coil or another coil can receive this information. Measured values can be evaluated with the help of the application.
Mit besonderem Vorteil umfasst das elektrische Element zumindest in Teilen eine Sende- und Empfangseinheit mit einer Antenne und/ oder einem Speicher und/oder einen Sensor.With particular advantage, the electrical element comprises at least in parts a transmitting and receiving unit with an antenna and / or a memory and / or a sensor.
Wenn nachfolgend Eigenschaften des Sensors beschrieben werden oder der Begriff Sensor verwendet wird, so gilt diese Beschreibung auch für ein anderes Funktionselement.If characteristics of the sensor are described below or the term sensor is used, this description also applies to another functional element.
Mit Vorteil ist der Sensor zur Erfassung wenigstens einer Eigenschaft eines in der Verpackung abgepackten, insbesondere zumindest teilweise schüttfähigen, pastösen und/oder flüssigen Produktes eingerichtet. Der Sensor kann dabei unmittelbar zumindest in Teilen auf der äußeren Seite der Deckschicht angeordnet sein oder die Deckschicht in Richtung des Produktes durchbrechen. Somit kann der Sensor zur direkten Erfassung der wenigstens einen Eigenschaft des Produktes geeignet sein. Der Sensor kann auch zumindest in Teilen innerhalb der Deckschicht und insbesondere zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht vorgesehen sein. Der Sensor kann dann zur indirekten Erfassung wenigstens einer Eigenschaft des Produktes geeignet sein.The sensor is advantageously set up to detect at least one property of a pasty and / or liquid product packaged in the packaging, in particular at least partially pourable. The sensor can be arranged directly at least in part on the outer side of the cover layer or break through the cover layer in the direction of the product. Thus, the sensor may be suitable for directly detecting the at least one property of the product. The sensor may also be provided at least in part within the cover layer and in particular between the cover layer and the support layer. The sensor may then be suitable for indirectly detecting at least one property of the product.
Der Sensor kann zur Messung des pH-Werts, der Temperatur, des Sauerstoffgehalts, des Anteils eines oder mehrerer Vitamins/Spurenelements, der elektrischen Leitfähigkeit, von Stoffwechselprodukten oder dergleichen eingerichtet sein. Es kann von Vorteil sein, wenn der Sensor zur Ermittlung wenigstens eines Absolutwertes gebildet ist.The sensor may be adapted to measure pH, temperature, oxygen content, proportion of one or more vitamin / trace elements, electrical conductivity, metabolites or the like. It may be advantageous if the sensor is formed to determine at least one absolute value.
Es ist von Vorteil, wenn zur Ermittlung der augenblicklich vorliegenden Qualität des Lebensmittels zwei Messwerte herangezogen werden. Dabei kann es sich um denselben Parameter handeln, wobei der Sensor den Messwert, bspw. einen pH-Wert, erstmalig z.B. beim Inkontakttreten mit dem Produkt misst und danach eine Veränderung des Messwertes, ohne den tatsächlichen quantitativen Wert zu kennen. Der Sensor ist daher bevorzugt ein Sensor, der eine qualitative Veränderung eines Messwertes erfasst. Daher kann es fallweise von Vorteil sein, wenn der Sensor zur Ermittlung wenigstens eines Relativwertes des Messwertes relativ zu einem initialen Messwert gebildet ist.It is advantageous if two measured values are used to determine the instant quality of the food. This may be the same parameter, the sensor measuring the measured value, for example a pH, for the first time e.g. on contact with the product and then a change in the measured value, without knowing the actual quantitative value. The sensor is therefore preferably a sensor which detects a qualitative change of a measured value. Therefore, it may occasionally be advantageous if the sensor is formed to determine at least one relative value of the measured value relative to an initial measured value.
Auch kann mehr als ein Sensor zur Ermittlung unterschiedlicher Parameter verwendet werden. Da sich beispielsweise die Temperatur des untersuchten Produkts auf die Wertermittlung des Sensors heute noch häufig auswirkt, ist es für die Korrektheit einer daraus abgeleiteten Zustandsbestimmung der Qualität wichtig, dass die Wertermittlung anhand der vorliegenden Temperatur beurteilt wird. Daher wird vorgeschlagen, dass ein Messwert eines ersten Sensors abhängig von einem Messwert eines zweiten Sensors, insbesondere einem Temperaturwert eines Temperatursensors, gewichtet und/oder normiert wird.Also, more than one sensor can be used to determine different parameters. Since, for example, the temperature of the product under investigation still frequently has an effect on the determination of the value of the sensor, it is important for the correctness of a quality determination derived therefrom that the determination of the value be based on the present temperature. It is therefore proposed that a measured value of a first sensor is weighted and / or normalized as a function of a measured value of a second sensor, in particular a temperature value of a temperature sensor.
Durch das Vorsehen eines Sensors wird es möglich, eine oder mehrere Eigenschaften beispielsweise eines, mit dem Bahnmaterial, insbesondere mit ihrer dem Produkt zugewiesenen Deckschicht in Kontakt tretenden Produktes zu ermitteln. Um verschiedene Eigenschaften ermitteln zu können, ist es selbstverständlich denkbar, dass der das Funktionselement mehrere, insbesondere unterschiedliche Sensoren umfasst und/oder dass das Funktionselement noch weitere Teile umfasst, die dann beispielsweise ebenfalls einen Sensor umfassen.The provision of a sensor makes it possible to determine one or more properties of, for example, a product which comes into contact with the web material, in particular with its cover layer assigned to the product. In order to be able to determine various properties, it is of course conceivable that the functional element comprises a plurality of, in particular different, sensors and / or that the functional element also comprises further parts, which then also comprise, for example, a sensor.
Es sind zudem Ausführungen von teilweise bzw. vollständig druckbaren Sensoren denkbar, welche auf dem Prinzip eines Ionensensitive Feldeffekttransistors (ISFET) bzw. Electrolyte-Insulator-Semiconductor (EIS) beruhen. Hierbei werden die Standardmaterialien der Siliziumtechnologie ganz oder teilweise durch funktionale Tinten auf Basis von Polymeren ersetzt, welche die gleichen bzw. ähnliche elektrische bzw. elektrochemische Eigenschaften aufweisen wie die herkömmlichen Materialien. Die Strukturen werden dabei mit unterschiedlichen Druckverfahren, z.B. Siebdruck oder Ink-Jet-Druck auf einem Substrat, insbesondere der Deckschicht erzeugt. Das Substrat kann dabei neben seiner Funktion als Träger der Sensorstruktur selbst als funktionaler Teil der Sensorstruktur dienen, z.B. als Isolator, Halbleiter oder ionensensitive Schicht. Als Substrat können dabei einschichtige, mehrschichtige, steife oder flexible Träger in Form von z.B. Folien, Platten (Plättchen), Bögen, Streifen o.Ä. dienen. Insbesondere die Kombination aus teilweise bzw. vollständig gedruckten Sensorstrukturen aus funktionalen Tinten auf flexiblen Foliensubstraten als Träger ermöglicht eine kostengünstige Fertigung, sogar bei kleineren Stückzahlen.In addition, embodiments of partially or completely printable sensors are conceivable which are based on the principle of an ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) or electrolyte-insulator-semiconductor (EIS). Here, the standard materials of silicon technology are wholly or partly replaced by functional inks based on polymers which have the same or similar electrical or electrochemical properties as the conventional materials. The structures are produced using different printing methods, eg screen printing or ink-jet printing on a substrate, in particular the cover layer. In addition to its function as a carrier of the sensor structure, the substrate itself can serve as a functional part of the sensor structure, for example as an insulator, semiconductor or ion-sensitive layer. In this case, monolayer, multilayer, rigid or flexible carriers in the form of, for example, films, plates can be used as the substrate (Platelets), bows, stripes or similar serve. In particular, the combination of partially or completely printed sensor structures made of functional inks on flexible film substrates as a carrier enables cost-effective production, even for smaller quantities.
Es ist möglich, dass Sensoren und/oder Antennen gedruckt werden, wie oben bereits beschrieben. Insbesondere ist es möglich, einen Sensor oder ein anderes Funktionselement in oder auf der Deckschicht, welche dem Produkt zugewandt ist, zu verbinden. Insbesondere ist es möglich, eine Antenne oder ein anderes elektrisches Element in oder auf der Deckschicht, welche dem Produkt abgewandt ist, zu verbinden. Auch sind elektrische Elemente bekannt, die bereits als folienartiges Bauteil erhältlich sind. So bereits vorlaminierte elektrische Elemente können auch Sensoren oder Antennen enthalten. Dieses folienartige Element kann mit auf einer Seite der Barriereschicht verbunden werden. Es ist möglich, dass dies unmittelbar auf der Barriereschicht oder auf der Deckschicht oder einer dazwischen liegenden Schicht erfolgt. Mit einer Schicht verbunden kann in dieser Offenbarung auf, in oder an einer Schicht angeordnet bedeuten. Anordnen kann durch Auf-/Einlaminieren, Drucken, Kleben, Nieten, Stecken oder dergleichen erfolgen.It is possible that sensors and / or antennas will be printed as described above. In particular, it is possible to connect a sensor or another functional element in or on the cover layer which faces the product. In particular, it is possible to connect an antenna or another electrical element in or on the cover layer facing away from the product. Also, electrical elements are known which are already available as a film-like component. Already pre-laminated electrical elements may also contain sensors or antennas. This sheet-like element can be connected to on one side of the barrier layer. It is possible that this takes place directly on the barrier layer or on the cover layer or an intermediate layer. Associated with a layer may mean in this disclosure, disposed in or on a layer. Arranging can be done by lamination / laminating, printing, gluing, riveting, mating or the like.
Bei der Herstellung der Bahnware kann es möglich sein, laminierte elektrische Elemente, die beispielsweise als Folienelemente vorliegen, von einer Rolle abzuwickeln und im Herstellungsprozess in einem kontinuierlichen Aufbringungsverfahren auf den im Herstellungsprozess sich bewegenden Packstoff auf zu laminieren. Eine Vielzahl Funktionselementen und/oder elektrischer Elemente können als Bahnware von einer Rolle abgewickelt werden. Die auf der Rolle bzw. der Bahnware angeordneten Elemente können einen definierten Abstand zueinander haben, so dass die Elemente im Zuschnitt jeweils an einer gleichen Position angeordnet ist.In the production of the web, it may be possible to uncoil laminated electric elements, which for example are present as film elements, and to laminate them in the manufacturing process in a continuous application process on the moving in the manufacturing process packaging material. A multiplicity of functional elements and / or electrical elements can be unwound as web material from a roll. The arranged on the role or the web items may have a defined distance from each other, so that the elements in the blank is arranged in each case in a same position.
Es ist auch erkannt worden, dass zur Bereitstellung der gewünschten Informationen für den Benutzer wenigstens ein Funktionselement in das Packungslaminat integriert werden kann, und zwar zwischen die Trägerschicht und eine Deckschicht und/oder wenigstens teilweise in die Trägerschicht bzw. Deckschicht. Dies vereinfacht die Herstellung des Packungslaminats und die Anbringung des Elements. Hier kann sich nämlich die strukturgebende und verhältnismäßig biegesteife Trägerschicht genutzt werden. Die Trägerschicht bildet so ein geeignetes Substrat zur Anbringung und Aufnahme des wenigstens einen Elements. Alternativ oder zusätzlich stellt die Trägerschicht eine Schutzwirkung im Hinblick auf das Element bereit, so dass dieses auf Dauer beschädigungsfrei im Packungslaminat aufgenommen werden kann. So kann beispielsweise das Packungslaminat nach seiner Herstellung problemlos zu einer Rolle aufgerollt werden, um sodann an einen anderen Ort verbracht zu werden. Die Trägerschicht schützt des wenigstens eine elektronische Funktionselement vor Beschädigung, insbesondere durch Knicken oder übermäßiges Umbiegen. Das Element kann aber auch bei der Bildung der Packung und in der Packung selbst durch die Trägerschicht geschützt werden. Bei der Integration des Elements wenigstens teilweise in die Deckschicht kann die Biegesteifigkeit der Trägerschicht ebenfalls genutzt werden. Zudem kann die Schichtdicke des Packungslaminats gering gehalten werden, ohne das Element wenigstens teilweise in die Trägerschicht aufnehmen zu müssen. Hinzu kommt, dass so bedarfsweise ein Kontakt des Elementes zur Außenseite des Packungslaminats bzw. zur Innenseite der späteren Packung bereitgestellt werden kann.It has also been recognized that to provide the desired information to the user, at least one functional element can be integrated into the package laminate, specifically between the carrier layer and a cover layer and / or at least partially into the carrier layer or cover layer. This simplifies the manufacture of the package laminate and the attachment of the element. This is because the structuring and relatively rigid carrier layer can be used. The carrier layer thus forms a suitable substrate for mounting and receiving the at least one element. Alternatively or additionally, the carrier layer provides a protective effect with regard to the element so that it can be absorbed without damage in the package laminate in the long run. Thus, for example, the package laminate can be easily rolled up into a roll after its manufacture, and then moved to another location. The carrier layer protects the at least one electronic functional element from damage, in particular by kinking or excessive bending. However, the element can also be protected by the carrier layer during the formation of the package and in the package itself. When integrating the element at least partially into the cover layer, the bending stiffness of the support layer can also be used. In addition, the layer thickness of the package laminate can be kept low without having to take up the element at least partially in the carrier layer. In addition, as required, a contact of the element to the outside of the package laminate or to the inside of the subsequent pack can be provided.
Mit Vorteil ist der Sensor als Temperatursensor ausgebildet. Dabei kann es sich fallweise mit Vorteil um einen aktiven Temperatursensor handeln. Aktive Temperatursensoren erzeugen aufgrund ihres Messprinzips ein elektrisches Signal. Dies hat den Vorteil, dass dabei keine elektrische Hilfsenergie benötigt wird. Ein Beispiel für einen solchen aktiven Temperatursensor ist das Thermoelement. Insbesondere in diesem Fall kann auch bereits ein elektrisch gegenüber der Barriereschicht isolierter Leiter ausreichend sein.Advantageously, the sensor is designed as a temperature sensor. In some cases this can advantageously be an active temperature sensor. Active temperature sensors generate an electrical signal due to their measuring principle. This has the advantage that no electrical auxiliary energy is needed. An example of such an active temperature sensor is the thermocouple. In this case in particular, even an electrically insulated conductor with respect to the barrier layer may be sufficient.
In anderen Fällen kann es bevorzugt sein, dass der Temperatursensor als passiver Temperatursensor ausgebildet ist. Bei passiven Temperatursensoren wird im Gegensatz zu aktiven Sensoren eine Hilfsenergie benötigt, um das Signal auslesen zu können. Beispiel für einen passiven Temperatursensor ist das Widerstandsthermometer. Es handelt sich hierbei um elektrisches Bauelement, welches die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes eines elektrischen Leiters zur Messung der Temperatur ausnutzt. Als Widerstandsmaterial eignen sich vorzugsweise reine Metalle. Sie zeigen stärkere Widerstandsänderungen als Legierungen. Ferner haben sie einen nahezu linearen Zusammenhang des Widerstandes mit der Temperatur. Häufig wird Platin verwendet.In other cases, it may be preferred that the temperature sensor is designed as a passive temperature sensor. In passive temperature sensors, in contrast to active sensors, an auxiliary power is needed to read the signal. An example of a passive temperature sensor is the resistance thermometer. This is an electrical component which utilizes the temperature dependence of the electrical resistance of an electrical conductor to measure the temperature. As a resistance material are preferably pure metals. They show stronger resistance changes than alloys. Furthermore, they have a nearly linear relationship of resistance to temperature. Often platinum is used.
Es können jedoch auch Messwiderstände aus Keramik (gesinterte Metalloxide) oder Halbleitern verwendet werden. Damit lassen sich sehr viel höhere Temperaturkoeffizienten als mit Metallen und damit auch viel höhere Empfindlichkeiten erzielen, teilweise jedoch zu Lasten der Genauigkeit.However, it is also possible to use measuring resistors made of ceramic (sintered metal oxides) or semiconductors. Thus, much higher temperature coefficients than with metals and thus much higher sensitivities can be achieved, but partly at the expense of accuracy.
Sowohl Thermoelemente als auch verschiedene Ausführungen von Widerstandsthermometern lassen sich heute auf drucktechnischem Wege kostengünstig herstellen.Both thermocouples and various types of resistance thermometers can be produced inexpensively today by printing technology.
Mit Vorteil handelt es sich bei wenigstens einem des wenigstens einen Sensors um einen Leitfähigkeitssensor. Advantageously, at least one of the at least one sensor is a conductivity sensor.
Mit einem Leitfähigkeitssensor lässt sich die elektrische Leitfähigkeit insbesondere von Flüssigkeiten bestimmen. Die Leitfähigkeit ergibt sich dabei als Summenparameter aller in der Flüssigkeit gelöster, dissoziierter Stoffe (Ionen). Dies ist von besonderem Vorteil, wenn aus der Bahnware (Packstoff) eine Verpackung erzeugt ist, die zur Bewahrung eines wenigstens eine Flüssigkeitskomponente aufweisenden Produkts, vorzugsweise eines Lebensmittels, dient. Hier macht die Weiterbildung sich zu Nutze, dass der elektrische Widerstand bei den meisten flüssigen oder wenigstens eine Flüssigkeitskomponente aufweisenden Lebensmitteln mit Übergang aus einem bedenkenlos genießbarem Zustand und einem verdorbenen Zustand ändert.With a conductivity sensor, the electrical conductivity can be determined in particular by liquids. The conductivity results as the sum parameter of all dissociated substances (ions) dissolved in the liquid. This is of particular advantage when a package is produced from the web material (packaging material), which serves for the preservation of a product having at least one liquid component, preferably a foodstuff. Here, the development makes use of the fact that the electrical resistance changes in most liquid or at least one liquid component containing foods with transition from an unconscious edible state and a corrupted state.
Wie bereits erläutert, kann das Funktionselement aus mehreren Teilelementen gebildet sein. Dabei kann ein erstes und ein zweites Funktionselement vorgesehen sein und beispielsweise eine elektrische oder chemische Verbindung zwischen den beiden Teilelementen durch die Relativbewegung aktiviert werden.As already explained, the functional element may be formed from a plurality of sub-elements. In this case, a first and a second functional element can be provided and, for example, an electrical or chemical connection between the two partial elements can be activated by the relative movement.
Das Funktionselement kann gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest einen elektrischen Leiter umfassen. Dabei ist es möglich, dass die Relativbewegung den elektrischen Leiter öffnet oder schließt. In oder auf einer der Schichten kann eine elektrische Leiterbahn vorgesehen sein. Ein Teil des Betätigungselementes kann die elektrische Leiterbahn bilden. Bei einer Relativbewegung kann beispielsweise die Leiterbahn geöffnet werden. Auch ist es möglich, dass das Betätigungselement in die elektrische Leiterbahn eingreift, und beispielsweise auftrennt, um den elektrischen Leiter zu öffnen.The functional element may comprise at least one electrical conductor according to one embodiment. It is possible that the relative movement opens or closes the electrical conductor. In or on one of the layers, an electrical conductor can be provided. A part of the actuating element can form the electrical conductor track. In a relative movement, for example, the conductor can be opened. It is also possible that the actuating element engages in the electrical conductor track and, for example, disconnects in order to open the electrical conductor.
Das Betätigungselement kann gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest einen elektrischen Leiter aufweisen. Durch eine Relativbewegung kann dieser elektrische Leiter des Betätigungselementes mit einem elektrischen Leiter des Funktionselementes interagieren. Beispielsweise ist es möglich, dass der elektrische Leiter des Betätigungselementes eine Öffnung in dem elektrischen Leiter des Funktionselementes bei der Relativbewegung schließt Auch kann durch die Relativbewegung der elektrische Leiter des Betätigungselements in den elektrischen Leiter des Funktionselementes eingreifen und beispielsweise dadurch den elektrischen Leiter des Funktionselementes schließen.The actuating element may comprise at least one electrical conductor according to one embodiment. By a relative movement, this electrical conductor of the actuating element can interact with an electrical conductor of the functional element. For example, it is possible that the electrical conductor of the actuating element closes an opening in the electrical conductor of the functional element in the relative movement Also, by the relative movement of the electrical conductor of the actuating element engage in the electrical conductor of the functional element and close, for example, the electrical conductor of the functional element.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Funktionselement an einer Innenseite oder einer Außenseite des Packstoffs angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Funktionselement zwischen der Innenseite und der Außenseite des Packstoffs angeordnet ist.According to one embodiment, it is proposed that the functional element is arranged on an inner side or an outer side of the packaging material. According to a further embodiment, it is proposed that the functional element is arranged between the inside and the outside of the packaging material.
Der Packstoff ist aus einem Laminat aus mehreren Schichten umfassend zumindest eine Trägerschicht, eine Barriereschicht und eine Deckschicht gebildet. Elektrische Leiter können isoliert auf einer dieser Schichten gegenüber der Barriereschicht geführt werden. So ist es möglich, einen elektrischen Leiter auf einer Deckschicht zu führen. Auch ist es möglich, einen elektrischen Leiter auf einer Trägerschicht zu führen. Der elektrische Leiter ist dabei bevorzugt gegenüber der Barriereschicht isoliert.The packaging material is formed from a laminate of several layers comprising at least one carrier layer, a barrier layer and a cover layer. Electrical conductors can be routed isolated on one of these layers opposite the barrier layer. So it is possible to lead an electrical conductor on a cover layer. It is also possible to guide an electrical conductor on a carrier layer. The electrical conductor is preferably insulated from the barrier layer.
Eine erste Seite der Barriereschicht kann in der Packung eine Innenseite sein. Auf einer solchen ersten Seite kann eine Schicht die Deckschicht sein, die dort unmittelbar auf der Barriereschicht aufgebracht ist. Es ist möglich, dass das Funktionselement zumindest teilweise und/oder einer der elektrischen Leiter bzw. Leiterbahnen zwischen der Barriereschicht und der Deckschicht aufgebracht sind. Der elektrische Leiter kann beispielsweise als Folienleiter gebildet sein und somit gegenüber der Barriereschicht selbstständig isoliert sein. Auch das Funktionselement, beispielsweise der Sensor, kann als Folienelement gebildet sein, wobei die Elektronik oder die chemischen Komponenten in einer Folie einlaminiert sind. Diese Folie kann auf die Barriereschicht aufgelegt werden und es besteht durch die Folien des Funktionselements eine elektrische Isolation des Funktionselements gegenüber der Barriereschicht. Die Folie kann siegelfähig mit zumindest einer der Deckschichten sein, insbesondere aus dem gleichen Kunststoff gebildet sein.A first side of the barrier layer may be inside the package. On such a first side, a layer may be the cover layer, which is applied there directly on the barrier layer. It is possible for the functional element to be applied at least partially and / or to one of the electrical conductors or interconnects between the barrier layer and the cover layer. The electrical conductor can be formed, for example, as a foil conductor and thus be isolated independently of the barrier layer. The functional element, for example the sensor, can also be formed as a film element, the electronics or the chemical components being laminated in a film. This film can be placed on the barrier layer and there is an electrical insulation of the functional element with respect to the barrier layer by the films of the functional element. The film may be sealable with at least one of the cover layers, in particular be formed from the same plastic.
Auch ist es möglich, dass das Funktionselement und/oder einer der elektrischen Leiter auf der der Barriereschicht abgewandten Seite der Deckschicht aufgebracht sind. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn das Funktionselement und/oder der elektrische Leiter bzw. die Leiterbahn nicht selbstständig isoliert sind. Dann kann die Deckschicht eine Isolation des elektrischen Leiters, der Leiterbahn und/oder des Funktionselements gegenüber der Barriereschicht bilden. Dies ist insbesondere für aufgedruckte elektronische Elemente, Leiter oder Leiterbahnen eine sinnvolle Anordnung. Auch kann eine Haftvermittlerschicht als Isolationsschicht dienen.It is also possible for the functional element and / or one of the electrical conductors to be applied to the side of the cover layer facing away from the barrier layer. This can be useful, in particular, if the functional element and / or the electrical conductor or the printed conductor are not isolated on their own. Then, the cover layer may form an insulation of the electrical conductor, the conductor track and / or the functional element with respect to the barrier layer. This is a sensible arrangement, in particular for printed electronic elements, conductors or printed conductors. Also, a primer layer can serve as an insulating layer.
Eine zweite Seite der Barriereschicht kann einer Außenseite der Packung zugewandt sein. Auf dieser zweiten Seite der Barriereschicht ist zumindest eine Trägerschicht aufgebracht Es versteht sich, dass die Reihenfolge, in der die Schichten aufeinander aufgebracht sind, insbesondere auch zunächst die Trägerschicht umfassen kann, auf die die Barriereschicht dann aufgebracht ist, was mit der obigen Formulierung ebenso gemeint ist. Das elektrische Element, eine Leiterbahn und/oder einer der elektrischen Leiter kann zwischen der Barriereschicht und der Trägerschicht oder auf einer Schicht, die auf der der Barriereschicht abgewandten Seite der Trägerschicht angeordnet ist, aufgebracht sein. Eine Schicht, die auf der der Barriereschicht abgewandten Seite der Trägerschicht angeordnet ist, kann beispielsweise die äußere Seite der Trägerschicht, eine auf der Trägerschicht aufgebrachte Deckschicht, eine Farbschicht oder dergleichen sein. Insbesondere wenn eine Leiterbahn oder ein elektrischer Leiter auf einer solchen äußeren Schicht aufgebracht ist, kann im Fall des Überlappens des Zuschnitts bzw. zweier Kanten des Zuschnitts eine Durchkontaktierung von innen nach außen erfolgen, in dem die Leiter oder Leiterbahnen aufeinander aufliegen.A second side of the barrier layer may face an outside of the package. At least one carrier layer is applied to this second side of the barrier layer. It is understood that the order in which the layers are applied to one another may in particular also initially comprise the carrier layer to which the barrier layer is then applied, which is in line with FIG The above formulation is meant as well. The electrical element, a conductor track and / or one of the electrical conductors may be applied between the barrier layer and the carrier layer or on a layer which is arranged on the side of the carrier layer facing away from the barrier layer. A layer which is arranged on the side of the carrier layer facing away from the barrier layer may, for example, be the outer side of the carrier layer, a cover layer applied to the carrier layer, a color layer or the like. In particular, when a conductor track or an electrical conductor is applied to such an outer layer, in the case of overlapping the blank or two edges of the blank, a through-contact can take place from the inside to the outside, in which the conductors or conductor tracks rest on one another.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die erste Seite der Barriereschicht der Innenschicht einer Packung und die zweite Seite der Barriereschicht einer Außenschicht der Packung zugewandt ist.According to one embodiment, it is proposed that the first side of the barrier layer of the inner layer of a package and the second side of the barrier layer of an outer layer of the package faces.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement ein Verschlusselement der Packung ist Dies kann ein Deckel, ein Schneidelement, ein Klebelement oder dergleichen sein, mit welchem die Packung vom verschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand gebracht werden kann. Gerade ein Verschluss der Packung wird relativ zu der Packung im Moment des Öffnens der Packung bewegt. Diese Relativbewegung kann dazu führen, dass das Funktionselement aktiviert wird, da dann die Packung geöffnet ist. Der Verschluss kann beispielsweise ein Drehverschluss sein. Auch ist es möglich, dass beim Drehen des Verschlusses eine Barriereschicht der Packung, z.B. durch ein Schneidelement, zerstört wird, so dass ab diesem Moment die Haltbarkeit des Lebensmittels in der Packung besonders begrenzt ist. Gerade in diesem Moment sollte eine Aktivierung des Funktionselementes erfolgen, da ab dann die begrenzte Haltbarkeit läuft.According to one embodiment, it is proposed that the actuating element is a closure element of the package. This may be a cover, a cutting element, an adhesive element or the like with which the package can be brought from the closed state to the opened state. Just a closure of the package is moved relative to the package at the moment of opening the package. This relative movement can cause the functional element is activated, since then the package is open. The closure may be, for example, a screw cap. It is also possible that upon rotation of the closure, a barrier layer of the package, e.g. is destroyed by a cutting element, so that from this moment the shelf life of the food in the pack is particularly limited. Especially at this moment an activation of the functional element should be done, since then the limited durability runs.
Auch ist vorgeschlagen, dass das Betätigungselement zumindest teilweise an einem Verschlusselement der Packung angeordnet ist. Es ist nicht zwingend notwendig, dass das Betätigungselement selbst der Verschluss ist, sondern es kann auch ausreichend sein, dieses an dem Verschluss anzuordnen. Beispielsweise kann eine Lasche oder eine Kontaktfahne an dem Inneren oder dem Äußeren des Verschlusses, beispielsweise dem Deckel, angeordnet sein. Ein Drehen oder Ziehen kann dieses Betätigungselement relativ zu der Verpackung bewegen. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass eine Fahne oder eine Lasche von einer Befestigung an der Packung abgerissen wird, wobei durch dieses Abreißen das Funktionselement aktiviert wird.It is also proposed that the actuating element is at least partially disposed on a closure element of the package. It is not absolutely necessary that the actuating element itself is the closure, but it may also be sufficient to arrange this on the closure. For example, a tab or tab may be disposed on the interior or exterior of the closure, such as the lid. Turning or pulling may move this actuator relative to the package. In this case, it is possible, for example, for a flag or a tab to be torn off from a fastening to the package, the functional element being activated by this tearing off.
Das Funktionselement selbst kann, wie bereits erläutert, in oder an der Packung angeordnet sein. Insbesondere kann das Funktionselement an einem mit der Packung verbindbaren Flansch oder einem Drehverschluss oder Deckel eines Verschlusses angeordnet sein. Ein Flansch kann beispielsweise Teil eines Kunststoffelementes sein, welches an dem Packstoff befestigt wird. Ein solches Kunststoffelement kann beispielsweise Teil eines Verschlusses sein. Auch kann der Flansch Teil eines Kunststoffelementes sein, beispielsweise eines Bodens, an welchen der Packstoff angeordnet wird.The functional element itself can, as already explained, be arranged in or on the package. In particular, the functional element can be arranged on a flange which can be connected to the packing or a rotary closure or cover of a closure. A flange may for example be part of a plastic element which is attached to the packaging material. Such a plastic element may for example be part of a closure. Also, the flange may be part of a plastic element, for example a bottom, on which the packaging material is arranged.
Das Verschlusselement, beispielsweise ein Flansch eines Verschlusses, kann auf der Packung angeordnet sein. Insbesondere kann das Verschlusselement im Bereich eines sogenannten „overcoated holes“ angeordnet sein. Durch Betätigung des Verschlusselements kann das overcoated hole durchstochen werden und beispielsweise Produktfeuchte aus der Packung austreten. Diese Produktfeuchte kann geeignet sein, das Funktionselement zu aktivieren. Aus diesem Grunde kann gemäß einem Ausführungsbeispiel das Funktionselement teilweise oder vollständig in einer Kavität zwischen dem Verschlusselement und der Packung angeordnet sein. Dabei ist die Kavität insbesondere in Richtung der Öffnung des Verschlusselements hin geöffnet. Wird das overcoated hole im Bereich der Öffnung des Verschlusselements geöffnet oder ansonsten der Packungsmantel des Packstoffs im Bereich der Öffnung des Verschlusselements geöffnet, kann Feuchtigkeit aus dem Inneren der Packung nach außen gelangen. Ist die Kavität in Richtung der Öffnung des Verschlusselements geöffnet, gelangt Feuchtigkeit auch in den Bereich der Kavität und hierdurch kann das Funktionselement aktiviert werden.The closure element, for example a flange of a closure, may be arranged on the package. In particular, the closure element can be arranged in the region of a so-called "overcoated holes". By actuating the closure element, the overcoated hole can be pierced and, for example, product moisture can escape from the package. This product moisture may be suitable for activating the functional element. For this reason, according to one embodiment, the functional element can be arranged partially or completely in a cavity between the closure element and the pack. In this case, the cavity is open in particular in the direction of the opening of the closure element. If the overcoated hole is opened in the region of the opening of the closure element or else the packaging jacket of the packaging material is opened in the region of the opening of the closure element, moisture can escape from the interior of the package to the outside. If the cavity is opened in the direction of the opening of the closure element, moisture also reaches into the area of the cavity and as a result the functional element can be activated.
Auch kann ein elektrischer Pfad entlang eines solchen „overcoated holes“ oder im Bereich einer Öffnung des Verschlusselements an der Packung verlaufen. Auch kann ein elektrischer Pfad in einer beliebigen Schicht im Bereich der Öffnung des Verschlusselements verlaufen. Eine Verpackung kann durch Aufreißen zumindest einer Schicht des Packungslaminats geöffnet werden. Wird dieses Aufreißen durch das Betätigungselement durchgeführt, erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungselement und dem Packstoff. Ist im Bereich der Öffnung, welche durch das Betätigungselement geöffnet wird, ein elektrischer Leiter, kann dieser getrennt werden. Das Trennen oder Schließen kann unmittelbar oder mittelbar (z.B. durch Zwischenschritte oder zeitverzögert) erfolgen.An electrical path may also run along such an overcoated hole or in the region of an opening of the closure element on the package. Also, an electrical path can run in any layer in the region of the opening of the closure element. A package may be opened by tearing at least one layer of the package laminate. If this tearing is performed by the actuating element, a relative movement takes place between the actuating element and the packaging material. Is in the region of the opening, which is opened by the actuator, an electrical conductor, it can be separated. The severing or closing can be done directly or indirectly (e.g., by intermediate steps or delayed).
Auch kann ein elektrischer Leiter geschlossen werden, beispielsweise wenn ein Drehverschluss auf einem Gewinde gedreht wird und hierbei ein elektrischer Leiter auf dem Gewinde über elektrische Kontakte auf der Innenseite des Drehverschlusses geschlossen wird.Also, an electrical conductor can be closed, for example, when a screw cap is rotated on a thread and in this case an electrical conductor on the thread via electrical Contacts on the inside of the screw cap is closed.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Relativbewegung eine Feuchtigkeitsbarriere der Packung durchtrennt. Eine Feuchtigkeitsbarriere kann insbesondere ein „overcoated hole“ sein. Auch kann jede andere Anordnung von Schichten des Packungslaminats durchtrennt werden, wodurch die Feuchtigkeitsbarriere durchtrennt wird. Dann kann auch eine andere Schicht die Feuchtigkeitsbarriere darstellen. Die austretende Feuchtigkeit kann zur Aktivierung des Funktionselementes dienen.According to one embodiment, it is proposed that the relative movement sever a moisture barrier of the package. A moisture barrier may in particular be an overcoated hole. Also, any other arrangement of layers of the package laminate may be severed, thereby severing the moisture barrier. Then another layer may be the moisture barrier. The escaping moisture can serve to activate the functional element.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Funktionselement eine chemische Zelle aufweist, und dass beim erstmaligen Öffnen der Packung die chemische Zelle aktiviert wird. Eine chemische Zelle kann beispielsweise auf einer Redoxreaktion basieren. Hierbei kann ein Elektrolyt mit einem Reaktionspartner reagieren. Beispielsweise kann als Elektrolyt NaCl dienen und als Reaktionspartner ein nanoskaliges Aluminium. Wird die Reaktion angestoßen, verläuft diese nach dem Prinzip der lateralen Oxidation bis zum Verbrauch des Reaktionspartners ab. Beispielsweise kann sie als eine laterale Oxidation einer Aluminiumschicht ablaufen. Diese und andere chemische Reaktionen können entlang einer Schicht des Reaktionspartners verlaufen. Hierbei kann beispielsweise eine dünne Schicht eines Reaktionspartners mit einem Elektrolyt dem elektrochemischen Prozess unterworfen werden. Durch diesen Prozess kann eine unter der Schicht des Reaktionspartners liegende Information optisch freigegeben werden.According to one embodiment, it is proposed that the functional element has a chemical cell, and that the first time the package is opened, the chemical cell is activated. For example, a chemical cell may be based on a redox reaction. In this case, an electrolyte can react with a reaction partner. For example, can serve as the electrolyte NaCl and reactant as a nanoscale aluminum. If the reaction is triggered, this proceeds according to the principle of lateral oxidation until consumption of the reactant. For example, it can proceed as a lateral oxidation of an aluminum layer. These and other chemical reactions can be along a layer of the reactant. Here, for example, a thin layer of a reactant with an electrolyte can be subjected to the electrochemical process. Through this process, information underlying the layer of the reactant can be optically released.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Reaktion selbstversorgend, so dass diese nachdem sie aktiviert wurde, bis zum Verbrauch des Reaktionspartners abläuft. Hierbei kann beispielsweise von dem Ursprung der Reaktion entlang der Schicht des Reaktionspartners die Reaktion in einer Raumrichtung mit einer scharf abgegrenzten Front verlaufen. Das unter dem Reaktionspartner, beispielsweise der Aluminiumschicht, liegende Substrat wird dabei beispielsweise optisch freigelegt, so dass eine dort aufgedruckte Information nach und nach erkennbar wird. Mit dieser Information kann beispielsweise eine Information zu der Haltbarkeit des Produkts angegeben werden. Wird durch die Aktivierung der chemische Prozess in Gang gesetzt, so löst sich nach und nach der Reaktionspartner, beispielsweise die Aluminiumschicht auf und nach und nach wird das darunterliegende Label freigelegt. Auf diesem Label kann die Information zu der Haltbarkeit angegeben werden und bei einem vollständigen Verbrauch kann beispielsweise dem Verbraucher eine Information angezeigt sein, dass das Lebensmittel nicht mehr haltbar ist.According to one embodiment, the reaction is self-sustaining, so that after it has been activated, it runs until consumption of the reactant. In this case, for example, from the origin of the reaction along the layer of the reaction partner, the reaction can proceed in a spatial direction with a sharply demarcated front. The substrate below the reaction partner, for example the aluminum layer, is here exposed optically, for example, so that information printed thereon becomes gradually recognizable. For example, this information may provide information about the shelf life of the product. If the activation activates the chemical process, the reaction partner, for example the aluminum layer, gradually dissolves and gradually the underlying label is uncovered. On this label, the information on the durability can be specified and in a full consumption, for example, the consumer may be informed that the food is no longer durable.
Gerade bei elektrochemischen Prozessen kann eine erstmalige Aktivierung das Funktionselement dauerhaft aktivieren. Dauerhaft bedeutet in diesem Fall, dass die Aktivierung länger ist, als die eigentliche Initialaktivierung durch den Feuchtigkeitssensor oder das Kurzschließen dauert. In dem oben genannten Beispiel kann beispielsweise die Dauerhaftigkeit durch die selbstablaufende Reaktion zwischen dem Elektrolyt und dem Reaktionspartner gegeben sein. Ist der Reaktionspartner aufgebraucht, so ist die Aktivierung beendet, was jedoch nach wie vor unter den Begriff dauerhafte Aktivierung fällt. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Funktionselement nach einer erstmaligen Aktivierung dauerhaft deaktiviert ist.Especially with electrochemical processes, a first activation can permanently activate the functional element. In this case, permanent means that the activation is longer than the actual initial activation by the moisture sensor or short-circuiting takes. For example, in the above example, the durability may be due to the self-draining reaction between the electrolyte and the reactant. If the reactant is exhausted, the activation is completed, but this still falls under the term permanent activation. Alternatively, it can be provided that the functional element is permanently deactivated after a first activation.
Die Anzeige auf dem vorgenannten Funktionselement kann dabei auf unterschiedlichste Weise realisiert sein. Beispielsweise lassen sich bei einfachen Indikatoren Farben oder Farbverläufe anzeigen, welche sich über den Verbrauchszeitraum einstellen bzw. verändern. Etwas aufwendigere Indikatoren können auch über ein Display verfügen, auf dem die Anzahl der Tage seit Öffnung oder - umgekehrt die noch verbleibenden Haltbarkeitstage in entsprechender wechselnder Reihenfolge dargestellt werden können.The display on the aforementioned functional element can be realized in many different ways. For example, with simple indicators, colors or color gradients can be displayed which adjust or change over the consumption period. Somewhat more elaborate indicators may also have a display on which the number of days since opening or - vice versa, the remaining durability days can be displayed in a corresponding alternating order.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Funktionselement jedoch zusätzlich über ein Messelement verfügen, welches weitere Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, oder dergleichen misst und über das Funktionselement anzeigt.According to a further preferred embodiment, however, the functional element may additionally have a measuring element which measures other parameters such as temperature, humidity, or the like and displays via the functional element.
Um die Haltbarkeit des Lebensmittels abhängig von den Umgebungsbedingungen anzeigen zu können, kann es sinnvoll sein, dass die chemische Reaktion temperaturabhängig ist. Insbesondere kann die Verbrauchsgeschwindigkeit des Reaktionspartners temperaturabhängig sein. Beispielsweise kann bei einer niedrigen Temperatur die Reaktion langsamer ablaufen als bei einer hohen Temperatur. Entsprechende Elektrolyte und Reaktionspartner sind bekannt, so dass eine geeignete Auswahl erfolgen kann.In order to be able to indicate the shelf-life of the food depending on the ambient conditions, it may be appropriate for the chemical reaction to be temperature-dependent. In particular, the consumption rate of the reaction partner can be temperature-dependent. For example, at a low temperature, the reaction may be slower than at a high temperature. Corresponding electrolytes and reactants are known, so that a suitable choice can be made.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn auch das Funktionselement und das Messelement einstückig ausgebildet sind. Dabei kann auch das Betätigungselement gleichzeitig als Messelement dienen, um die Baugröße des Funktionselements zu reduzieren.It is of particular advantage if the functional element and the measuring element are integrally formed. In this case, the actuating element can also serve as a measuring element to reduce the size of the functional element.
Das Funktionselement kann als flaches Etikett ausgebildet sein, welches bevorzugt streifenförmig ausgebildet sein kann, insbesondere dann wenn es sich um ein Funktionselement mit einer Anzeige in einer Längserstreckung handeln.The functional element may be formed as a flat label, which may preferably be strip-shaped, in particular when it concerns a functional element with a display in a longitudinal extension.
Es ist jedoch alternativ auch möglich das Funktionselement mit einer runden, ovalen oder rechteckigen flächigen Erstreckung zu gestalten, wobei das Funktionselement möglich flach ausgeführt ist. However, it is alternatively also possible to design the functional element with a round, oval or rectangular planar extension, wherein the functional element is made possible flat.
Gerade bei elektrochemischen Prozessen kann eine erstmalige Aktivierung das Funktionselement dauerhaft aktivieren. Dauerhaft bedeutet in diesem Fall, dass die Aktivierung länger ist, als die Relativbewegung dauert. In dem oben genannten Beispiel kann beispielsweise die Dauerhaftigkeit durch die selbstablaufende Reaktion zwischen dem Elektrolyt und dem Reaktionspartner gegeben sein. Ist der Reaktionspartner aufgebraucht, so ist die Aktivierung beendet, was jedoch nach wie vor unter dem Begriff dauerhafte Aktivierung fällt. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Funktionselement nach einer erstmaligen Aktivierung dauerhaft deaktiviert ist.Especially with electrochemical processes, a first activation can permanently activate the functional element. Permanently in this case means that the activation is longer than the relative movement lasts. For example, in the above example, the durability may be due to the self-draining reaction between the electrolyte and the reactant. If the reaction partner is used up, the activation is complete, but this still falls under the term permanent activation. Alternatively, it can be provided that the functional element is permanently deactivated after a first activation.
Der Vollständigkeit halber sei nachfolgend der Aufbau der Schichten des Packungslaminats (als bevorzugte Ausführungsform des Packstoffs) näher beschrieben. For the sake of completeness, the structure of the layers of the package laminate (as a preferred embodiment of the packaging material) will be described in more detail below.
Die Schichten der Schichtfolge sind miteinander verbunden. Der in dieser Beschreibung verwendete Begriff „verbunden“ bzw. „Verbund“ umfasst die über Van-der-Waals Anziehungskräfte hinausgehende Haftung zweier Gegenstande. Sofern nicht anders angegeben können in der Schichtfolge die Schichten mittelbar, das heißt mit einer oder mindestens zwei Zwischenschichten, oder unmittelbar, das heißt ohne Zwischenschicht, aufeinander folgen. Für den flächenförmigen Verbund bedeutet dies beispielsweise, dass die Barriereschicht direkt und damit unmittelbar mit der ersten Polyolefinschicht oder auch indirekt über eine Haftvermittlerschicht verbunden sein kann. Weiterhin kann auch die weitere Polyolefinschicht direkt und unmittelbar mit der Trägerschicht verbunden sein, es können sich jedoch auch weitere Gegenstande, beispielsweise in Form von weiteren Polymerschichten dazwischen befinden, wobei eine unmittelbare Verbindung bevorzugt ist Die Formulierung „beinhaltend eine Schichtfolge“, wie sie vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass in dem erfindungsgemäßen Verbund zumindest die angegebenen Schichten in der angegebenen Reihenfolge vorliegen können. Diese Formulierung besagt nicht zwingend, dass diese Schichten unmittelbar aufeinander folgen.The layers of the layer sequence are connected to one another. The term "connected" or "composite" as used in this specification includes the adhesion of two articles beyond Van der Waal's attractive forces. Unless stated otherwise, the layers can follow one another indirectly in the layer sequence, ie with one or at least two intermediate layers, or directly, that is to say without an intermediate layer. For the sheet-like composite, this means, for example, that the barrier layer can be directly and thus directly connected to the first polyolefin layer or indirectly via a bonding agent layer. Furthermore, the further polyolefin layer can be directly and directly connected to the carrier layer, but other articles may also be present, for example in the form of further polymer layers therebetween, an immediate connection being preferred. The phrase "containing a layer sequence" as used above means that in the composite according to the invention at least the specified layers can be present in the order given. This formulation does not necessarily mean that these layers follow one another directly.
Eine erste Polyolefinschicht kann als Deckschicht die Barriereschicht auf einer der Trägerschicht abgewandten Seite überlagern. Eine weitere Polyolefinschicht kann als Außenschicht die Trägerschicht auf einer der Barriereschicht abgewandten Seite überlagert. Bevorzugt grenzt die weitere Polyolefinschicht an die Trägerschicht an.A first polyolefin layer can overlay the barrier layer on a side facing away from the carrier layer as a cover layer. A further polyolefin layer can be superimposed as the outer layer on the carrier layer on a side facing away from the barrier layer. The further polyolefin layer preferably adjoins the carrier layer.
Die erste Polyolefinschicht sowohl wie die weitere Polyolefinschicht, wie auch alle weiteren Polymerschichten können weitere Bestandteile aufweisen. Diese Polyolefinschichten werden bevorzugt in einem Extrudierverfahren in das flächenförmige Verbundmaterial ein- bzw. aufgebracht. Die weiteren Bestandteile der Polyolefinschichten sind bevorzugt Bestandteile, die das Verhalten der Polymerschmelze beim Auftragen als Schicht nicht nachteilig beeinflussen. Die weiteren Bestandteile können beispielsweise anorganische Verbindungen, wie Metallsalze oder weitere Kunststoffe, wie weitere thermoplastische Kunststoffe sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die weiteren Bestandteile Füllstoffe oder Pigmente sind, beispielsweise Ruß oder Metalloxide.The first polyolefin layer as well as the further polyolefin layer, as well as all other polymer layers can have further constituents. These polyolefin layers are preferably applied or applied in an extrusion process in the sheet-like composite material. The other constituents of the polyolefin layers are preferably constituents which do not adversely affect the behavior of the polymer melt when applied as a layer. The further constituents may be, for example, inorganic compounds, such as metal salts or other plastics, such as other thermoplastics. However, it is also conceivable that the further constituents are fillers or pigments, for example carbon black or metal oxides.
Als geeignete thermoplastische Kunststoffe kommen für die weiteren Bestandteile insbesondere solche in Betracht, die durch ein gutes Extrusionsverhalten leicht verarbeitbar sind. Hierunter eignen sich durch Kettenpolymerisation erhaltene Polymere, insbesondere Polyester oder Polyolefine, wobei cyclische Olefin-Copolymere (COC), polycyclische Olefin-Copolymere (POC), insbesondere Polyethylen und Polypropylen, besonders bevorzugt sind und Polyethylen ganz besonders bevorzugt ist. Unter den Polyethylenen sind HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE und PE sowie Mischungen aus mindestens zwei davon bevorzugt. Es können auch Mischungen aus mindestens zwei thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden.Suitable thermoplastics for the further constituents in particular those into consideration, which are easily processed by a good extrusion behavior. Among these are polymers obtained by chain polymerization, especially polyesters or polyolefins, with cyclic olefin copolymers (COC), polycyclic olefin copolymers (POC), especially polyethylene and polypropylene, being particularly preferred, and polyethylene being most preferred. Among the polyethylenes, HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE and PE and mixtures of at least two are preferred. It is also possible to use mixtures of at least two thermoplastics.
Geeignete Polyolefinschichten besitzen eine Schmelzflussrate (MFR - melt flow rate) in einem Bereich von 1 bis 25 g/10 min, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 20 g/10 min und besonders bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 15 g/10 min, und eine Dichte in einem Bereich von 0,890 g/cm3 bis 0,980 g/cm3, vorzugsweise in einem Bereich von 0,895 g/cm3 bis 0,975 g/cm3, und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,900 g/cm3 bis 0,970 g/cm3. Die Polyolefinschichten besitzen bevorzugt mindestens eine Schmelztemperatur in einem Bereich von 80 bis 155°C, vorzugsweise in einem Bereich von 90 bis 145°C und besonders bevorzugt in einem Bereich von 95 bis 135°C. Bevorzugt beinhaltet der flächenförmige Verbund zwischen der Barriereschicht und der Trägerschicht eine Polyolefinschicht, bevorzugt eine Polyethylenschicht. Weiter bevorzugt beinhaltet der Verbundvorläufer zwischen der Barriereschicht und der Trägerschicht eine Polyolefinschicht, bevorzugt eine Polyethylenschicht.Suitable polyolefin layers have a melt flow rate (MFR) in a range of 1 to 25 g / 10 min, preferably in a range of 2 to 20 g / 10 min and more preferably in a range of 2.5 to 15 g / 10 minutes, and a density in a range of 0.890 g / cm 3 to 0.980 g / cm 3 , preferably in a range of 0.895 g / cm 3 to 0.975 g / cm 3 , and more preferably in a range of 0.900 g / cm 3 to 0.970 g / cm 3 . The polyolefin layers preferably have at least a melting temperature in a range of 80 to 155 ° C, preferably in a range of 90 to 145 ° C, and more preferably in a range of 95 to 135 ° C. Preferably, the sheet-like composite between the barrier layer and the carrier layer comprises a polyolefin layer, preferably a polyethylene layer. More preferably, the composite precursor between the barrier layer and the carrier layer comprises a polyolefin layer, preferably a polyethylene layer.
Als Trägerschicht kann jedes dem Fachmann für diesen Zweck geeignete Material eingesetzt werden, welches eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit aufweist, um den Behälter soweit Stabilität zu geben, dass der Behälter im gefüllten Zustand seine Form im Wesentlichen beibehält Neben einer Reihe von Kunststoffen sind auf Pflanzen basierende Faserstoffe, insbesondere Zellstoffe, vorzugsweise verleimte, gebleichte und/oder ungebleichte Zellstoffe bevorzugt, wobei Papier und Karton besonders bevorzugt sind. Das Flächengewicht der Trägerschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 450 g/m2, besonders bevorzugt in einem Bereich von 130 bis 400 g/m2 und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 150 bis 380 g/m2. Ein bevorzugter Karton weist in der Regel einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau auf und kann ein- oder beidseitig mit einer oder auch mehreren Deckschichten beschichtet sein. Weiterhin besitzt ein bevorzugter Karton eine Restfeuchtigkeit von weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt von 2 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt von 4 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Kartons. Ein besonders bevorzugter Karton weist einen mehrschichtigen Aufbau auf. Weiterhin bevorzugt besitzt der Karton auf der zur Umgebung hin weisenden Oberfläche mindestens eine, besonders bevorzugt jedoch mindestens zwei Lagen einer Deckschicht, die dem Fachmann als „Strich“ bekannt ist.As carrier layer, any material suitable for this purpose can be used which has sufficient strength and rigidity to give stability to the container such that the container substantially maintains its shape when filled. In addition to a number of plastics, these are plant-based Fibers, in particular pulps, preferably glued, bleached and / or unbleached pulps, paper and board being particularly preferred. The basis weight of the carrier layer is preferably in a range of from 120 to 450 g / m 2 , more preferably in a range of from 130 to 400 g / m 2, and most preferably in a range of from 150 to 380 g / m 2 . A preferred paperboard generally has a single-layer or multi-layer structure and may be coated on one or both sides with one or more top layers. Furthermore, a preferred board has a residual moisture of less than 20 wt .-%, preferably from 2 to 15 wt .-% and particularly preferably from 4 to 10 wt .-% based on the total weight of the carton. A particularly preferred paperboard has a multilayer construction. Further preferably, the cardboard has on the surface facing the environment at least one, but more preferably at least two layers of a cover layer, which is known in the art as "stroke".
Als „Strich“ werden in der Papierherstellung meist anorganische Feststoffpartikel beinhaltende flüssige Phasen, vorzugsweise Kreide-, Gips- oder Ton-haltige Lösungen, bezeichnet, welche auf die Oberfläche des Karton aufgebracht werden. Weiterhin besitzt ein bevorzugter Karton ein Scott-Bond Wert in einem Bereich von 100 bis 360 J/m2, bevorzugt von 120 bis 350 J/m2 und insbesondere bevorzugt von 135 bis 310 J/m2. Durch die vorstehend genannten Bereiche gelingt es, einen Verbund bereit zu stellen, aus dem sich ein Behälter mit hoher Dichtigkeit, leicht und in geringen Toleranzen falten lässt.As a "line" in paper production mostly inorganic solid particles containing liquid phases, preferably chalk, gypsum or clay-containing solutions, referred to, which are applied to the surface of the cardboard. Furthermore, a preferred paperboard has a Scott Bond value in a range of 100 to 360 J / m 2 , preferably 120 to 350 J / m 2, and particularly preferably 135 to 310 J / m 2 . By the above-mentioned areas, it is possible to provide a composite from which a container with high density, can be folded easily and in small tolerances.
Die Barriereschicht ist eine Metallschicht. Als Metallschicht eignen sich prinzipiell alle Schichten mit Metallen, die dem Fachmann bekannt sind und eine hohe Licht-, und Sauerstoffundurchlässigkeit schaffen können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Metallschicht als Folie oder als abgeschiedene Schicht vorliegen, z. B. nach einer physikalischen Gasphasenabscheidung. Die Metallschicht ist vorzugsweise eine ununterbrochene Schicht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Metallschicht eine Dicke in einem Bereich von 3 bis 20 µm, bevorzugt in einem Bereich von 3,5 bis 12 µm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 4 bis 10 µm auf.The barrier layer is a metal layer. In principle, all layers with metals which are known to the person skilled in the art and can provide high light and oxygen impermeability are suitable as the metal layer. According to a preferred embodiment, the metal layer may be present as a film or as a deposited layer, for. B. after a physical vapor deposition. The metal layer is preferably an uninterrupted layer. According to a further preferred embodiment, the metal layer has a thickness in a range from 3 to 20 μm, preferably in a range from 3.5 to 12 μm and particularly preferably in a range from 4 to 10 μm.
Bevorzugt ausgewählte Metalle sind Aluminium, Eisen oder Kupfer. Als Eisenschicht kann eine Stahlschicht, z. B. in Form einer Folie bevorzugt sein. Weiterhin bevorzugt stellt die Metallschicht eine Schicht mit Aluminium dar. Die Aluminiumschicht kann zweckmäßig aus einer Aluminiumlegierung, beispielsweise AlFeMn, AlFe1,5Mn, AlFeSi oder AlFeSiMn bestehen. Die Reinheit liegt üblicherweise bei 97,5% und höher, vorzugsweise bei 98,5% und höher, jeweils bezogen auf die gesamte Aluminiumschicht. In einer besonderen Ausgestaltung, besteht die Metallschicht aus einer Aluminiumfolie. Geeignete Aluminiumfolien besitzen eine Dehnbarkeit von mehr als 1%, bevorzugt von mehr als 1,3% und besonders bevorzugt von mehr als 1,5%, und eine Zugfestigkeit von mehr als 30 N/mm2, bevorzugt mehr als 40 N/mm2 und besonders bevorzugt mehr als 50 N/mm2. Geeignete Aluminiumfolien zeigen im Pipettentest eine Tropfengröße von mehr als 3 mm, bevorzugt mehr als 4 mm und besonders bevorzugt von mehr als 5 mm. Geeignete Legierungen zum Erstellen von Aluminiumschichten oder -folien sind unter den Bezeichnungen EN AW 1200, EN AW 8079 oder EN AW 8111 erhältlich.Preferably selected metals are aluminum, iron or copper. As the iron layer may be a steel layer, for. B. be preferred in the form of a film. Further preferably, the metal layer is a layer with aluminum. The aluminum layer may suitably consist of an aluminum alloy, for example AlFeMn, AlFe1.5Mn, AlFeSi or AlFeSiMn. The purity is usually 97.5% and higher, preferably 98.5% and higher, based in each case on the entire aluminum layer. In a particular embodiment, the metal layer consists of an aluminum foil. Suitable aluminum foils have a ductility of more than 1%, preferably more than 1.3% and more preferably more than 1.5%, and a tensile strength of more than 30 N / mm 2 , preferably more than 40 N / mm 2 and more preferably more than 50 N / mm 2 . Suitable aluminum foils in the pipette test show a droplet size of more than 3 mm, preferably more than 4 mm and particularly preferably more than 5 mm. Suitable alloys for forming aluminum layers or foils are available under the designations EN AW 1200, EN AW 8079 or EN AW 8111.
Im Falle einer Metallfolie als Barriereschicht kann ein- und/oder beidseitig der Metallfolie eine Haftvermittlerschicht zwischen der Metallfolie und einer nächstgelegenen Polymerschicht vorgesehen sein. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters ist jedoch auf keiner Seite der Metallfolie, zwischen der Metallfolie und der nächstgelegenen Polymerschicht, eine Haftvermittlerschicht vorgesehen.In the case of a metal foil as a barrier layer, an adhesion promoter layer can be provided on one and / or both sides of the metal foil between the metal foil and a nearest polymer layer. According to a particular embodiment of the container according to the invention, however, an adhesion promoter layer is not provided on either side of the metal foil, between the metal foil and the nearest polymer layer.
Weiterhin bevorzugt kann als Barriereschicht eine Metalloxidschicht sein. Als Metalloxidschichten kommen alle Metalloxidschichten in Betracht, die dem Fachmann geläufig sind und geeignet erscheinen, um eine Barrierewirkung gegenüber Licht, Dampf und/oder Gas zu erzielen. Insbesondere bevorzugt sind Metalloxidschichten basierend auf den schon zuvor genannten Metallen Aluminium, Eisen oder Kupfer, sowie solche Metalloxidschichten, die auf Titan- oder Siliziumoxidverbindungen basieren. Eine Metalloxidschicht wird beispielhaft durch Bedampfen einer Kunststoffschicht, beispielsweise eine orientierte Polypropylenfolie mit Metalloxid erzeugt. Ein bevorzugtes Verfahren hierfür ist die physikalische Gasphasenabscheidung.Further preferred may be a metal oxide layer as a barrier layer. Suitable metal oxide layers are all metal oxide layers which are familiar to the person skilled in the art and which appear suitable in order to achieve a barrier action against light, vapor and / or gas. Particularly preferred are metal oxide layers based on the previously mentioned metals aluminum, iron or copper, as well as those metal oxide layers based on titanium or silicon oxide compounds. A metal oxide layer is exemplified by vapor deposition of a plastic layer, for example, an oriented polypropylene film with metal oxide. A preferred method for this is physical vapor deposition.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Metallschicht der Metalloxidschicht als Schichtenverbund aus einer oder mehrerer Kunststoffschichten mit einer Metallschicht vorliegen. Eine solche Schicht ist zum Beispiel erhältlich durch Bedampfen einer Kunststoffschicht, beispielsweise eine orientierte Polypropylenfolie, mit Metall. Ein bevorzugtes Verfahren hierfür ist die physikalische Gasphasenabscheidung.According to a further preferred embodiment, the metal layer of the metal oxide layer may be present as a layer composite of one or more plastic layers with a metal layer. Such a layer is obtainable, for example, by vapor-depositing a plastic layer, for example an oriented polypropylene film, with metal. A preferred method for this is physical vapor deposition.
Um die Öffenbarkeit des erfindungsgemäßen Behälters bzw. des flächenförmigen Verbundes zu erleichtern, kann die Trägerschicht mindestens eine Ausnehmung (synonym: Loch, Öffnung) aufweisen. In einer besonderen Ausgestaltung ist die Ausnehmung mindestens mit der Barriereschicht und mindestens der ersten Polyolefinschicht als Deckschichten überdeckt. Bevorzugt ist ein flächenförmiger Verbund, wobei die Trägerschicht mindestens ein Loch aufweist, das mindestens mit der Barriereschicht und mindestens mit der ersten Polyolefinschicht, und der weiteren Polyolefinschicht überdeckt ist. Ferner können zwischen den bereits genannten Schichten eine oder mehrere weitere Schichten, insbesondere Haftvermittlerschichten, vorgesehen sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Lochdeckschichten mindestens teilweise, vorzugsweise zu mindestens 30%, bevorzugt mindestens 70% und besonders bevorzugt zu mindestens 90% der durch das Loch gebildeten Fläche miteinander verbunden sind.In order to facilitate the Öffenbarkeit the container according to the invention or the sheet-like composite, the support layer may have at least one recess (synonym: hole, opening). In a particular embodiment, the recess is covered at least with the barrier layer and at least the first polyolefin layer as cover layers. Preferred is a sheet-like composite, wherein the carrier layer at least one hole which is covered at least with the barrier layer and at least with the first polyolefin layer, and the further polyolefin layer. Furthermore, one or more further layers, in particular adhesion promoter layers, can be provided between the already mentioned layers. In this case, it is preferred that the perforated cover layers are connected to each other at least partially, preferably at least 30%, preferably at least 70% and particularly preferably at least 90% of the area formed by the hole.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass das Loch den gesamten Verbund durchdringt und durch einen das Loch verschließenden Verschluss bzw. Öffnungsvorrichtung überdeckt wird. Im Zusammenhang mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann das in der Trägerschicht vorgesehene Loch jede dem Fachmann bekannte und für verschiedene Verschlüsse, Trinkhalme oder Öffnungshilfen geeignete Form haben. Meist wird die Öffnung eines flächigen Verbundes oder eines Behälters mit einem flächigen Verbund durch mindestens teilweises Zerstören der das Loch überdeckenden Lochdeckschichten erzeugt. Dieses Zerstören kann durch Schneiden, Eindrücken in den Behälter oder Herausziehen aus dem Behälter erfolgen. Das Zerstören kann durch ein mit dem Behälter verbundenen und im Bereich des Lochs, meist oberhalb des Lochs angeordneten, öffenbaren Verschluss oder einen Trinkhalm, der durch die das Loch bedeckenden Lochdeckschichten gestoßen wird, erfolgen.According to a particular embodiment, it is preferred that the hole penetrates the entire composite and is covered by a closure or opening device closing the hole. In connection with a first preferred embodiment, the hole provided in the carrier layer may have any shape known to those skilled in the art and suitable for various closures, drinking straws or opening aids. In most cases, the opening of a laminar composite or of a container with a laminar composite is produced by at least partially destroying the hole covering layers covering the hole. This destruction can be done by cutting, pushing into the container or pulling out of the container. Destroying can take place by means of an openable closure connected to the container and located in the region of the hole, usually above the hole, or a drinking straw which is pushed through the perforated covering layers covering the hole.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerschicht des Verbunds eine Vielzahl von Löchern in Form einer Perforation auf, wobei die einzelnen Löcher mindestens mit der Barriereschicht und einer der ersten Polyolefinschicht als Lochdeckschichten überdeckt sind. Ein aus einem solchen Verbund hergestellter Behälter kann dann durch Aufreißen entlang der Perforation geöffnet werden. Derartige Löcher für Perforationen werden bevorzugt mittels eines Lasers erzeugt. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Laserstrahlen, wenn eine Metallfolie oder eine metallisierte Folie als Barriereschicht eingesetzt wird. Es ist ferner möglich, dass die Perforation durch mechanische, meist Klingen aufweisende, Perforationswerkzeuge eingebracht wird.According to a further preferred embodiment, the carrier layer of the composite has a plurality of holes in the form of a perforation, wherein the individual holes are covered at least with the barrier layer and one of the first polyolefin layer as hole top layers. A container made from such a composite can then be opened by tearing along the perforation. Such holes for perforations are preferably generated by means of a laser. Particularly preferred is the use of laser beams when a metal foil or a metallized film is used as the barrier layer. It is also possible that the perforation by mechanical, usually blades having perforation tools is introduced.
Als Haftvermittler in der Haftvermittlerschicht kommen alle Kunststoffe in Betracht, die durch Funktionalisierung mittels geeigneter funktioneller Gruppen geeignet sind, durch das Ausbilden von Ionenbindungen oder kovalenten Bindungen zu der Oberfläche der jeweils anderen Schicht eine feste Verbindung zu erzeugen. Vorzugsweise handelt es sich um funktionalisierte Polyolefine, die durch Co-Polymerisation von Ethylen mit Acrylsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Acrylaten, Acrylatderivaten oder Doppelbindungen tragenden Carbonsäureanhydriden, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, oder mindestens zwei davon, erhalten wurden. Hierunter sind Polyethylen-maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymere (EMAH), Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA) oder Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere (EMAA) bevorzugt, welche beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Bynel® und Nucrel® durch DuPont oder Escor® durch ExxonMobile Chemicals vertrieben werden.Suitable adhesion promoters in the adhesion promoter layer are all plastics which, by functionalization by means of suitable functional groups, are suitable for producing a solid compound by forming ionic bonds or covalent bonds to the surface of the respective other layer. Preference is given to functionalized polyolefins obtained by co-polymerization of ethylene with acrylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, acrylates, acrylate derivatives or double bond-bearing carboxylic acid anhydrides, for example maleic anhydride, or at least two thereof. Of these, preferred are polyethylene-maleic anhydride graft polymers (EMAH), ethylene-acrylic acid copolymers (EAA) or ethylene-methacrylic acid copolymers (EMAA), which are sold, for example, under the trade names Bynel® and Nucrel® by DuPont or Escor® by ExxonMobile Chemicals ,
Ein bevorzugtes Polyolefin ist ein Polyethylen oder ein Polypropylen oder beides. Ein bevorzugtes Polyethylen ist eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem LDPE, einem LLDPE, und einem HDPE, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Ein weiteres bevorzugtes Polyolefin ist ein mPolyolefin. Geeignete Polyethylene besitzen eine Schmelzflussrate (MFR - melt flow rate) in einem Bereich von 1 bis 25 g/10 min, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 20 g/10 min und besonders bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 15 g/10 min, und eine Dichte in einem Bereich von 0,910 g/cm3 bis 0,935 g/cm3, vorzugsweise in einem Bereich von 0,912 g/cm2 bis 0,932 g/cm3, und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,915 g/cm3 bis 0,930 g/cm3.A preferred polyolefin is a polyethylene or a polypropylene or both. A preferred polyethylene is one selected from the group consisting of an LDPE, an LLDPE, and a HDPE, or a combination of at least two thereof. Another preferred polyolefin is a m-polyolefin. Suitable polyethylenes have a melt flow rate (MFR) in a range of 1 to 25 g / 10 min, preferably in a range of 2 to 20 g / 10 min and more preferably in a range of 2.5 to 15 g / 10 minutes, and a density in a range of 0.910 g / cm 3 to 0.935 g / cm 3 , preferably in a range of 0.912 g / cm 2 to 0.932 g / cm 3 , and more preferably in a range of 0.915 g / cm 3 to 0.930 g / cm 3 .
Ein mPolyolefin ist ein Polyolefin, welches mittels eines Metallocen-Katalysators hergestellt wurde. Ein Metallocen ist eine Metallorganische Verbindung, in welchem ein zentrales Metallatom zwischen zwei organischen Liganden, wie beispielsweise Cyclopentadienyl-Liganden angeordnet ist. Ein bevorzugtes mPolyolefin ist ein mPolyethylen oder ein mPolypropylen oder beides. Ein bevorzugtes mPolyethylen ist eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem mLDPE, einem mLLDPE, und einem mHDPE, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon.A m-polyolefin is a polyolefin prepared by a metallocene catalyst. A metallocene is an organometallic compound in which a central metal atom is located between two organic ligands, such as cyclopentadienyl ligands. A preferred m-polyolefin is a m-polyethylene or a m-polypropylene or both. A preferred m-polyethylene is one selected from the group consisting of a mLDPE, a mLLDPE, and a mHDPE, or a combination of at least two thereof.
Eine bevorzugte Farbschicht beinhaltet Farbmittel zu einem Anteil in einem Bereich von 5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 8 bis 15 Gew.-%, bevorzugter von 13 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Farbschicht. Eine weitere bevorzugte Farbschicht beinhaltet ferner ein Anwendungsmedium. Ein bevorzugtes Anwendungsmedium ist ein organisches Medium. Ein bevorzugtes organisches Medium ist ein organisches Bindemittel. Ein bevorzugtes organisches Bindemittel ist ein Thermoplast. Ein bevorzugter Thermoplast ist Polyvinylbutyral (PVB). Bevorzugt grenzt die Farbschicht an die weitere Polyolefinschicht an, wobei die weitere Polyolefinschicht bevorzugt an die Trägerschicht angrenzt. Bevorzugt ist Farbschicht erhältlich durch ein Drucken. Ein bevorzugtes Drucken ist hierbei ein Offsetdrucken oder ein Tiefdrucken oder beides. Eine weitere bevorzugte Farbschicht ist auf einer der Trägerschicht abgewandten Seite der Farbschicht durch keine weitere Schicht der Schichtfolge überlagert.A preferred ink layer includes colorants in an amount ranging from 5 to 15% by weight, preferably from 8 to 15% by weight, more preferably from 13 to 15% by weight, based on the color layer. Another preferred color layer further includes an application medium. A preferred application medium is an organic medium. A preferred organic medium is an organic binder. A preferred organic binder is a thermoplastic. A preferred thermoplastic is polyvinyl butyral (PVB). The color layer preferably adjoins the further polyolefin layer, wherein the further polyolefin layer preferably adjoins the carrier layer. Preferably, the color layer is obtainable by printing. A preferred printing in this case is an offset printing or a gravure printing or both. A further preferred ink layer is superimposed on a side of the ink layer facing away from the carrier layer by no further layer of the layer sequence.
Ein bevorzugtes Farbmittel ist ein farbgebender Stoff nach der Norm DIN 55943 . Ein weiteres bevorzugtes Farbmittel ist ein Pigment oder eine Farbstoff oder beides. Ein besonders bevorzugtes Farbmittel ist ein Pigment. Ein weiteres bevorzugtes Farbmittel ist ein natürliches Farbmittel oder ein synthetisches Farbmittel oder beides. Ein weiteres bevorzugtes Farbmittel ist eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem weißen Farbmittel, einem schwarzen Farbmittel, und einem bunten Farbmittel, oder eine Kombination aus Mindestens zwei davon. Ein weiteres bevorzugtes Farbmittel ist eine Effektfarbmittel oder ein Leuchtfarbmittel oder beides. A preferred colorant is a colorant according to the standard DIN 55943. Another preferred colorant is a pigment or a dye or both. A particularly preferred colorant is a pigment. Another preferred colorant is a natural colorant or a synthetic colorant or both. Another preferred colorant is one selected from the group consisting of a white colorant, a black colorant, and a colored colorant, or a combination of at least two thereof. Another preferred colorant is an effect colorant or a colorant or both.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1A eine Packung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
1B eine Detailansicht eines Verschlusses; -
1C eine Schnittansicht eines Verschlusses; -
2A eine Packung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2B eine Detailansicht eines Verschlusses; -
2C eine Schnittansicht eines Verschlusses; -
3A eine Packung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit inaktivem Funktionselement; -
3B die Packung gemäß3A mit aktivem Funktionselement -
4A eine Schnittansicht durch einen Verschluss gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4B ein Verschluss ein einem nicht aktivierten Zustand; -
4C ein Verschluss in einem aktivierten Zustand; -
5A ein Betätigungselement im Bereich eines overcoated holes; -
5B eine Anordnung eines Leiters im Bereich eines overcoates holes; -
5C eine weitere Anordnung eines Leiters im Bereich eines overcoated holes; -
6A eine Schnittansicht eines Funktionselements; -
6B eine Schnittansicht eines Funktionselements in einem nicht aktivierten Zustand; -
6C eine Schnittansicht eines Funktionselements in einem aktivierten Zustand; -
7 eine Darstellung eines Reaktionsverlaufs in einem Funktionselement gemäß6 .
-
1A a pack according to an embodiment; -
1B a detailed view of a closure; -
1C a sectional view of a closure; -
2A a pack according to an embodiment; -
2 B a detailed view of a closure; -
2C a sectional view of a closure; -
3A a package according to an embodiment with inactive functional element; -
3B the pack according to3A with active functional element -
4A a sectional view through a closure according to an embodiment; -
4B a shutter on a non-activated state; -
4C a shutter in an activated state; -
5A an actuator in the region of an overcoated holes; -
5B an arrangement of a conductor in the area of an overcoates holes; -
5C another arrangement of a conductor in the area of an overcoated holes; -
6A a sectional view of a functional element; -
6B a sectional view of a functional element in a non-activated state; -
6C a sectional view of a functional element in an activated state; -
7 a representation of a reaction course in a functional element according to6 ,
Der Packstoff
Auf einer Oberseite der Packung
Zwischen dem Flansch
Der Flansch
Das Funktionselement
In der
Dies ist in der Schnittansicht in
Die Aktivierung des Funktionselements
In den
Das Funktionselement
Auch ist es möglich, dass das Funktionselement beispielsweise eine Antenne ist. Durch eine Bewegung des Deckels
Durch Drehen des Deckels
Eine Aktivierung bei einer erstmaligen Öffnung ist auch in den
Dort ist zu erkennen, dass die Innenwand des Deckels
Insbesondere sind die Beschichtungen
In der
Dadurch, dass die umschlossenen Winkel der Teilkreissegmente der Beschichtungen
Beim erstmaligen Öffnen wird der Deckel
In
Das overcoated hole
Verläuft entlang des overcoated holes
Somit wird beispielsweise beim erstmaligen Öffnen durch das Durchtrennen der im Bereich des overcoated holes
Die beiden Leiter
Wird ein elektrischer Kurzschluss über den Spalt
Zu erkennen ist, dass das Auslöseelement
Wird das Auslöseelement
Beispielsweise kann das Label
Die einmal angestoßene Reaktion ist nicht mehr aufzuhalten und der Reaktionspartner
Die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem Elektrolyt
Hierdurch kann beispielsweise angezeigt werden, dass das Produkt seine Mindesthaltbarkeit überschritten hat.This may indicate, for example, that the product has exceeded its minimum shelf life.
Durch das Aktivieren anhand einer Relativbewegung können Sensoren, Antennen oder dergleichen elektrisch als auch elektrochemisch aktiviert werden. Wie oben aufgezeigt wurde, können Leiterbahnen geöffnet oder geschlossen werden. Hierdurch können Antennen oder Sensoren aktiviert werden. Auch können elektrochemische und chemische Prozesse angestoßen werden. Alle diese Aktionen werden durch die Relativbewegung zwischen dem Packstoff und einem Betätigungselement ermöglicht Betätigungselemente können dabei beispielsweise ein Deckel, eine Lasche, ein Schneidelement oder dergleichen sein.By activating by means of a relative movement, sensors, antennas or the like can be activated electrically as well as electrochemically. As indicated above, traces may be opened or closed. As a result, antennas or sensors can be activated. Also, electrochemical and chemical processes can be initiated. All these actions are enabled by the relative movement between the packaging material and an actuating element actuating elements can be, for example, a cover, a tab, a cutting element or the like.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Packungpack
- 44
- Packstoffpackaging material
- 4a4a
- Trägerschichtbacking
- 4b4b
- Barriereschichtbarrier layer
- 4c4c
- Deckschichttopcoat
- 66
- Siegelnahtseal
- 88th
- Verschlussshutter
- 1010
- Deckelcover
- 1111
- Aktivierungselementenergizer
- 1212
- Flanschflange
- 12a12a
- Ausnehmungrecess
- 12b12b
- Kavitätcavity
- 1414
- Funktionselementfunctional element
- 1616
- Öffnungopening
- 1818
- Packungsinnerepackage interior
- 2020
- Lascheflap
- 22, 2422, 24
- Beschichtungcoating
- 2626
- overcoated holeovercoated hole
- 2828
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 3030
- Trägersubstratcarrier substrate
- 3232
- Leiterladder
- 3434
- Spaltgap
- 3636
- Aktivierungselementenergizer
- 3838
- Elektrolytelectrolyte
- 4040
- Reaktionspartnerreactants
- 4242
- Kanalchannel
- 4444
- Labellabel
- 4646
- Frontfront
- 48-5248-52
- ZeitfensterTime window
Claims (13)
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Legal Events
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