DE202011051782U1

DE202011051782U1 - Membranabdeckung mit einer Papierschicht

Info

Publication number: DE202011051782U1
Application number: DE201120051782
Authority: DE
Original assignee: Engelhardt Druck GmbH
Current assignee: Engelhardt Druck GmbH
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-01-28
Anticipated expiration: 2021-10-28

Abstract

Membranabdeckung mit einer Papierschicht, die mit einem Oberflächenbereich an eine abschließende Kante einer Öffnung eines Behältnisses, insbesondere eines Lebensmittelbehältnisses aus Kunststoff, anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Behältnis zugewandte Beschichtung des Papiers aus einem Metall, insbesondere Aluminium, besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranabdeckung mit einer Papierschicht, die mit einem Oberflächenbereich an eine abschließende Kante einer Öffnung eines Behältnisses, insbesondere eine Lebensmittelbehältnisöffnung, anschließbar ist.
Behältnisse, vor allem Lebensmittelbehältnisse, wie beispielsweise Becher für Molkereiprodukte (Joghurtbecher, Sahnebecher, Quarkbehälter etc.) und Schalen für Fertiggerichte, sind derzeit häufig mit Deckeln auf Aluminiumbasis verschlossen. Hierbei handelt es sich überwiegend um eine ca. 30–40 µm starke Aluminiumfolie, die unterseits eine Schicht aus einem sogenannten Siegellack aufweist. Über den Siegellack erfolgt das Verbinden des Aluminiumdeckels mit dem Lebensmittelbehältnis mittels Hitzeversiegelung. Vorteil der bekannten Membranabdeckung aus Aluminium ist die für Lebensmittel gewünschte Sauerstoffundurchlässigkeit, Lichtundurchlässigkeit und entsprechende Wasserdampfbarriere. Nachteilig ist die schlechte Bedruckbarkeit, genauer das Druckbild auf einer Aluminiumabdeckung ist optisch wenig ansprechend, da der metallfarbene Untergrund durchschlägt und, anders als z. B. Papier, Aluminium kein gleichmäßiges und detailliertes Druckbild ermöglicht. Ganz davon abgesehen ist Aluminium ein vergleichsweise seltener und wertstoffwertvoller Rohstoff, sodass entsprechend eine solche Abdeckung teuer ist. Schließlich ist die CO₂-Bilanz für eine Membranabdeckung aus Aluminium im Verhältnis negativ.
Als Alternative hierzu sind Membranabdeckungen aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Siegellackschicht auf dem Markt. Diese weisen jedoch eine hohe Lichtdurchlässigkeit auf und sind ebenfalls verhältnismäßig teuer.
Eine weitere Alternative ist beschrieben ist WO 2006/058952. Hierbei handelt es sich um Membranabdeckungen auf Papierbasis. Eine Polyethylenschicht dient zugleich als Wasserdampfbarriere und als Siegelschicht. Nachteil ist jedoch, dass kein ausreichender Lichtschutz für lichtempfindliche Produkte wie Käse oder Joghurt vorhanden ist. Dies führt zu Geschmacksänderungen des Inhalts und ist deshalb für die genannten Produktgruppen nicht akzeptabel. Im Übrigen stellte sich heraus, dass diese Membranabdeckungen auf den in den Abfüllbetrieben vorhandenen Maschinen schlecht verarbeitbar sind, insbesondere stellte sich die Hitzeversiegelung als problematisch heraus.
Es besteht am Markt ein Bedürfnis nach einer Membranabdeckung, insbesondere einer als Stanzling verkaufbaren Membranabdeckung, die einerseits gut bedruckbar ist und andererseits hinsichtlich der Wasserdampfbeständigkeit, Licht- und Sauerstoffdurchlässigkeit mit handelsüblichen Aluminiummembranabdeckungen vergleichbar ist.
Diese Aufgabe wird, zumindest teilweise durch eine Membranabdeckung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäßen Membranabdeckungen, in der Fachsprache auch als Platinen bezeichnet, sind auf Papierbasis. Das Papier ist bedruckbar, beispielsweise mit Informationen über das im Behältnis vorhandene Produkt. Das Druckergebnis ist im Vergleich zu Aluminium sehr viel besser, da Papier ausgezeichnet bedruckbar ist und ein entsprechend gutes Druckbild ergibt. Auf der dem Behältnis zugewandten Seite des Papiers ist eine Beschichtung aus einem Metall, insbesondere eine Aluminiumbeschichtung vorgesehen. Alternativ hierzu sind jedoch auch andere lebensmittelverträgliche metallische Beschichtungen vorgesehen. Eine Alternative könnte beispielsweise Leichtmetalllegierung sein. Die Metallbeschichtung sorgt für eine ausreichende Lichtundurchlässigkeit sowie Sauerstoffundurchlässigkeit. Die metallische Beschichtung ist nach einer bevorzugten Ausführung in einer Schichtstärke von mehr als 0,01 µm und vorzugsweise von weniger als 1 µm aufgetragen. In der Praxis erwiesen sich Schichtdicken von ca. 0,04 µm und von ca. 0,08 µm als tauglich.
Die dem Behältnis zugewandte Oberfläche der Membranabdeckung ist gemäß bevorzugter Ausbildung mit einem Lack überzogen. Es wird ein sogenannter Siegellack verwendet, wie er im Stand der Technik bereits bekannt ist, welcher der Verbindung der Membranabdeckung mit dem Behälter durch Hitzeversiegelung dient. Dadurch ist die erfindungsgemäße Membranabdeckung auf herkömmlichen Abfüllanlagen einsetzbar.
Zwischen der Papierschicht und der metallischen Beschichtung ist bevorzugt ein Haftvermittler angeordnet. Als Haftvermittler kann ein Adhäsionslack dienen. In den einschlägigen Fachkreisen ist ein solcher Adhäsionslack als Primerlack bekannt. Der Haftvermittler begünstigt das Aufbringen der metallischen Beschichtung.
Zwischen Papierschicht und Metallbedampfung kann eine Lackschicht vorhanden sein, die wasserdampfundurchlässig ist. Eine solche Schicht kann zusätzlich zur Haftvermittlerschicht ausgebildet sein. Bevorzugt bringt jedoch der Adhäsionslack auch Eigenschaften mit, welche der Membranabdeckung Wasserdampfbarriereeigenschaften vermitteln.
Zur Erzielung eines besonders guten Druckbildes ist bevorzugt vorgesehen, dass das Papier ein gestrichenes Papier ist. Als solches wird Papier bezeichnet, dessen Oberfläche mit einem Bindemittelauftrag (als Strich bezeichnet) veredelt ist. Mit anderen Worten, es wird Papier verwendet, das eine verhältnismäßig glatte und stabile Oberfläche aufweist, wodurch eine hohe Detailwiedergabe und bessere Qualität beim Druck erreicht wird.
Bevorzugt ist die Membranabdeckung bereits auf Verarbeitungsgröße zugeschnitten. Insbesondere handelt es sich um einen sogenannten Stanzling. In der Abfüllmaschine werden die vereinzelten Platinen durch Hitzeversieglung auf den Behälter aufgebracht. Es wird sozusagen pro Behälter, d. h. pro Becher oder Schale, eine einzelne Membranabdeckung verwendet, die die Endgröße aufweist. Nach der Hitzeversiegelung folgen keine weiteren Zuschnittarbeiten. Im Gegensatz hierzu ist Rollenware zu sehen, die nach der Hitzeversiegelung erst noch auf die Behältergröße zugeschnitten wird.
Die Membranabdeckung weist eine Sauerstoffbarriere (OTR = Oxygen Transmission Rate) von OTR < ca. 60 cm³/m²× d – Messmethode nach DIN 53380-S – und eine Wasserdampfbarriere (WVTR = Water Vapor Transmission Rate) von WVTR < ca. 8 g/m²× d – Messmethode ISO 2528.
Ein bevorzugter Schichtaufbau ist in 1 dargestellt. Anzumerken ist, dass 1 lediglich schematisch zu verstehen ist. Die Schichten sind von ihren Größenverhältnissen her nicht maßstabsgetreu dargestellt. Es handelt sich lediglich um eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Schichtaufbaus.
Es wird ersichtlich, dass auf die Unterseite von Papier, insbesondere gestrichenes Papier, insbesondere mit einer flächenbezogenen Masse von ca. 60–130 g/m², eine Primerlackschicht aufgebracht wird. Hierbei handelt es sich um einen Lack, der Haftung vermitteln soll zwischen Papier und der nachfolgenden Aluminiumschicht. Ferner weist der Primerlack vorzugsweise Wasserdampfbarriereeigenschaften auf, um der Membranabdeckung, die auch als Platine bezeichnet wird, eine WVTR von < 8 g/m² × d zu verleihen. Die Aluminiumschicht ist aufgedampft und hat vorzugsweise eine Schichtdicke von ca. 0,04 µm bzw. 400 Angström. Es wird eine OTR von < 60 cm³/m² × d erzielt. Als nach unten, d. h. in Richtung zu einem zu verschließenden Behältnis (dargestellt in 1 durch die gestrichelte Linie) hin, abschließende Schicht wird ein Siegellack aufgebracht. Der Siegellack dient der Verbindung von Behältnis und Membranabdeckung bei der Hitzeversiegelung.
Auf der Oberseite des Papiers kann ein Druck aufgebracht werden, in 1 entsprechend eingezeichnet.
Bei der Herstellung der Platinen erfolgt zunächst die Beschichtung der Papierbasis mit den einzelnen Schichten. Anschließend wird die Oberseite bedruckt und es werden einzelne Platinen ausgestanzt. Die Stanzlinge können in entsprechenden Lebensmittelabfüllanlagen eingesetzt und dort der Hitzeversiegelung auf Behältnissen mit passender Größe unterzogen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2006/058952 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53380-S [0013]
ISO 2528 [0013]

Claims

Membranabdeckung mit einer Papierschicht, die mit einem Oberflächenbereich an eine abschließende Kante einer Öffnung eines Behältnisses, insbesondere eines Lebensmittelbehältnisses aus Kunststoff, anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Behältnis zugewandte Beschichtung des Papiers aus einem Metall, insbesondere Aluminium, besteht.
Membranabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem zugeordneten Behältnis, wie ein Becher oder eine Schale, zugewandte Oberfläche mit einem Lack, wie einem Siegellack, vorzugsweise flächendeckend überzogen ist.
Membranabdeckung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegellack eine stoffschlüssige Dichtungsverbindung zwischen der metallischen Beschichtung der Membranabdeckung und der abschließenden Kante der Behältnisöffnung, die vorzugsweise als ein flächiger Kragen ausgeformt ist, ermöglicht.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haftvermittler, wie ein Adhäsionslack, zwischen dem Papier und der metallischen Beschichtung angeordnet ist.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere metallische Beschichtung des Papiers flächendicht ausgebildet ist und insbesondere eine Schichtstärke mehr als 0,01 µm und vorzugsweise weniger als 1 µm beträgt.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht eines wasserdampfundurchlässigen Lacks vorgesehen ist, welche insbesondere als Lackschicht zwischen Papier und metallischer Beschichtung ausgebildet ist.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung durch Metallbedampfung aufbringbar ist und die metallische Beschichtung eine Rauigkeit der Papierschicht glättend bedeckt.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranabdeckung einen Schichtverbund aus Papierschicht, Haftvermittler, metallischer Beschichtung und Siegellack umfasst, der wasserdicht und insbesondere wasserdampfdicht und sauerstoffdicht einen Behältnisinnenraum von einem Behältnisaußenraum abgrenzt.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranabdeckung auf Verarbeitungsgröße zugeschnitten ist, so dass die Behältnisöffnung mit einer Membranabdeckung verschließbar, insbesondere mittels Hitzeversiegelung verschließbar, ist.
Membranabdeckung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier ein gestrichenes Papier ist.