DEEP-DRAWN PLASTIC COATED ALUMINIUM CONTAINER

Abstract: 1. A deep-drawn, one-piece aluminium container lined with a synthetic resin, for containing sterilisable foods or other substance sensitive to light, oxygen or aromas, characterized in that the container, deep-drawn from aluminium ribbon 0,070 to 0,200 mm thick, is covered on the inside by a polypropylene layer (1), using 20 to 100 g of polypropylene per square metre of surface, applied by extrusion-coating, there being interposed between the polypropylene (1) and the aluminium (3) an adhesion-promoting primer (2), using 1 to 2 g of primer per square metre of surface ; the container having a lid whose inside surface is covered either with polypropylene (1) applied by extrusion coating, using 20 to 100 g of polypropylene per square metre of surface, there being interposed between the polypropylene (1) and the aluminium (3) an adhesion-promoting primer (2), using 1 to 2 g of primer per square metre of surface, or with a lacquer capable of forming a heat seal.

Description: Tiefgezogener, kunststoffbeschichteter Aluminiumbehälter Die Erfindung betrifft einen einteiligen tiefgezogenen, kunststoffbeschichteten Aluminiumbehälter zur Aufnahme steri lisierbarer Nahrungsmittel oder anderer licht-, sauerstoffoder aromaempfindlicher Füllgüter. Tiefgezogene Aluminium-Kunststoffbehälter sind bekannt und werden seit mehr als 15 Jahren als Verpackungsbehälter für konservierbare Lebensmittel wie Fisch, Fleischwaren, Fertiggerichte oder Fertigmenüs eingesetzt. Diese bekannten Behälter bestehen aus einem Aluminium-Kunststofflaminat, bei welchem ein Aluminiumband auf der behältereinwärts gerichteten Seite mittels sogenannter Zweikomponentenklebstoffe, z.B. auf Basis Polyester- oder Polyätherurethan, mit einer Kunststoffolie, vorwiegend einer nichtorientierten Polypropylenfolie, verbun den ist. Der Nachteil dieser bekannten Behälter besteht zum einen da .Pin, dass das Aluminium-Xunststofflaminat in der Regel aus 5 Schichten besteht, was einen aufwendigen Arbeitsprozess bei der Herstellung des Laminates beinhaltet. Diese fünf Schich ten stellen sich bei dem aus dem Laminat tiefgezogenen Behäl ter von der Aussen- zur Innenlage wie folgt dar: Schutzlack Aluminiumband - Haftvermittler - Kaschierkleber - Polypro pylenfolie. Abgesehen von dem aufwendigen Fertigungsverfah ren muss als Nachteil empfunden werden, dass die bekannten Klebstoffsysteme zum Erreichen ihres optimalen Haftvermigens einen Zeitraum von bis zu drei Wochen bei Normaltemperatur benötigen. Dies bcdeutet, dass der Hersteller für den Ver bund Aluminium-polypropylenfolie lange Fertigungszeiten be rücksichtigen muss. Zusätzlich muss erwähnt werden, dass die Klebstoffsysteme in ihrer Härterkomponente aromatische Isocynate enthalten, welche in vielen aussereuropäischen Ländern nicht zur Herstellung von Lebensmittelverpackungen für Konserven zugelassen sind. Das bedeutet absehbare Liefereinbussen sowohl für den Laminathersteller als auch für den Hersteller vorgefertigter Behälter oder gefüllter Behälter. Aus der DE-AS 23 61 506 ist es bekannt, Propylenpolymerisate mit bestimmten Mischungsverhältnissen von kristallinen und amorphen Anteilen zum Heissbeschichten von Papier- und Metallfolien auf Walzenbeschichtungsmaschinen zu verwenden. Ausserdem enthalten die Polypropylenmischungen Zusätze in Form von Kohlenwasserstoffwachsen und anderen Aditiven, welche diese Polypropylene nur für die Walzenbeschichtung verwendbar macben. Die Verarbeitungstemperaturen liegen hierbei weit unterhalb der bei Extrusionsbeschichtungen üblichen Temperaturen, was ermöglicht wird durch die vergleichsweise geringen Schmelzviskositäten. Ferner ist aus der DE-OS 26 14 660 ein tiefgezogener Verpakkungsbehälter aus einem Metall-Kunststoff-Verbundmaterial bekannt, dessen Metallschicht ausschliesslich an ihrer behältereinwärts gerichteten Oberfläche mit einer Kunststoffolie kaschiert ist, wobei die Metallschicht eine Dicke von 0,04 bis 0,3 mm hat und die Kunststoffolie biaxial orientiert ist sowie eine Dicke von 0,008 bis 0,025 mm hat. Zur Herstellung des Verbundes werden vorgefertigte Aluminium und Polypropylenbahnen benötigt, wobei die Kunststoffolie und die Metallschicht mit einem Kunstharzkleber, z.B. auf der Basis Polyurethanverklebt ist. Zum Stand der Technik gehören auch Verfahren und Materialien zum Beschichten von Metalloberflächen mit Kunststoff gemäss DE-OS 28 38 503, 21 35 027, 26 39 290 sowie die in der DE-AS 18 03 977 und DE-OS 29 46 171 beschriebenen mehrschichtigen Verpackungsfolien. In keiner der zitierten Schriften wird jedoch ein mit Kunststoff beschichteter, tiefgezogener, einteiliger Aluminiumbehälter beschrieben oder ist daraus ableitbar. Der. Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen tiefziehbaren, einteiligen, mit Kunststoff beschichteten Aluminiumbehälter zu schaffen, welcher in einfacher Weise herstellbar und zur Aufnahme sterilisierbarer Nahrungsmittel und anderer licht-, sauerstoff- oder aromaempfindlicher Füllgüter geeignet ist und der mit einem Deckel bei niedriger Siegelnahtfestigkeit verschliessbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, dass die Extrusionsbeschichtung mit Polypropylen im Gegensatz zu den bisher verwendeten Polypropylenfolienkaschierungen einen einfachen und sicheren Arbeitsprozess darstellt, der für die Massenfertigung von Aluminium-Kunststoffbehältern hervorragend geeignet ist. Die bei der Verwendung der bisher üblichen Xlebstoffsysteme auftretenden nachteiligen -Eigenschaften können vermieden werden. Ferner gestattet die zwischen Behälter und Deckel wirksame niedrige Siegelnahtfestigkeit ein leichtes Aufreissen des Deckels. Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrer Ausfuhrungs- beispiele näher erläutert. Der erfindungsgemässe Behälter kann aus einem Aluminiumband von 0,110 mm Dicke bestehen, wobei es sich um Aluminium normaler Reinheit oder um eine Aluminiumlegierung handeln kann. Das Aluminiumband ist auf der Behälteraussenseite mit einem hochwertigen Schutzlack versehen, der die erforderlichen Eigenschaften, wie Verformbarkeit, Hitzefestigkeit und Sterilisationsbeständigkeit, erfüllt. Auf der Behälterinnenseite ist das Aluminiumband mit z.B. 50 g/m2 Polypropylen extrusionsbeschichtet. Polypropylen ist im Gegensatz zu Polyäthylen bei der Extrusionsbeschichtung nicht ohne eine haftvermittelnde Zwischenschicht, sogenannte Primerschicht, mit Aluminium zu verbinden. Als besonders günstig erwies sich eine primerschicht, welche als Lack oder Dispersion modifiziertes PoAypropylen enthält. Eine derartige Dispersion ist z.B. unter dem Handelsnamen "Moreprime" bekannt. Die haftvermittelnde Zwischenschicht oder Primerschicht wurde bei dem erfindungsgemässen Behälter mit einem Trocken 2 gewicht von 1 bis 2 g/m2 aufgetragen. Es wurde nun überraschend gefunden, dae sich aus dem mit Polypropylen mittels Extrusion beschichl-.eten Aluminiumband durch Tiefziehen Behälter herstellen liessen. Dies ist umso erstaunlicher, da man bei dem derzeitigen Stand der Technik davon ausgeht, dass für den Tiefziehpiozess auch der Kunststoff besonders verformungsfreudig sein sll, d.h. Schmierbzw. Gleiteigenschaften aufweisen muss. De:artige Gleit- bzw. Verformungsfreudigkeit wurde bisher nur fir Kunststoffolien vorausgesetzt. Es zeiate sich jedoch, dass das mit Polypropylen extrusionsbeschichtete Band zu den unterschiedlichsten Behälterformen, rund, rechteckig oder oudratisch tiefgezogen werden konnte, wobei Behälter bis zu einem Fassungsvermögen von 455 ccm Inhalt hergestellt wurden. Das Tiefziehen erfolgte auf handelsüblichen Pressen, auf weichen die bekannten Aluminium-Polypropylenfolienbehälter hergestellt werden, ohne dass grundlegende Veränderungen an den Werkzeugen vorgenommen werden mussten. Es zeigte sich, dass der Druck der Werkzeuge nur geringfügig reduziert werden musste! um einwandfreie tiefgezogene Behälter zu erhalten. Zum Verschliessen der Behälter durch Heissversiegelung im Wärmekontaktverfahren wurden Deckelmaterialien der unterschiedlichsten Ausführungen gewählt: 1. Eine Materialkombination bestand aus dem gleichen Aufbau wie der Behälter, d.h. Alumi niumband von 0,110 mm Dicke auf der dem Behälterinnern zuge 2 kehrten Seite mit 50 g/m2 Polypropylen durch Extrusion be- schichtet. 2. Der Deckel bestand aus Aluminiumband, welches sowohl gegen nicht orientierte Polypropylenfolie von 0,050 mm Dicke oder gegen biaxial orientierte Polypropylenfolie von 0,015 mm Dicke laminiert worden war. 3. Als weitere Deckelvariante wurde ein heisssiegelfähig lackiertes Aluminiumband verwendet. Konstante Siegelbedingungen: Temperatur unteres Siegel- werkzeug 900C Siegelzeit 1 sec. Druck 100 kp Deckelvariante 1: Aluminiumband 0,110 mm, extrusionsbe schichtet mit 50 g/m2 Polypropylen Deckelvarinate 27 Aluminiumband 0,090 mm, laminiert gegen 0,050 mm Polypropylenfolie Deckelvariante 3: Aluminiumband 0,050 mm, laminiert gegen 0,015 mm biaxial orientierte Polypropylen folie Deckelvariante 4: Aluminiumband 0,050 mm, heisssiegelfähig lackiert (5 g/m2 Heisssiegellack) Tabelle 1: Behältermaterial Aluminiumband 0,110 mm, extrusionsbeschichtet 2 mit 50 g/m Polypropylen. Die Varianten 1 bis 4 der oben be- schriebenen Deckelmaterialien weisen folgende Siegelnahtfestigkeiten in N pro 15 mm auf: Siegeltemperatur Variante 1 Var. 2 Var. 3 Vars 4 OC 250 12,5 14,0 12,6 12,9 270 15,2 13,9 14,3 12,7 290 15,3 15,8 13,9 14,8 310 15,5 15,3 16,1 16,0 Temperatur oberes Siegelwerkzeug Tabelle 2: Behältermaterial Aluminiumband 0,110 mm, laminiert gegen 0,050 mm Polypropylenfolie. Die Varianten 2 bis 4 der oben beschriebenen Deckelmaterialien weisen folgende Siegelnahtfestigkeiten in N pro 15 mm' auf. Siegeltemperatur+) Variante 2 Variante 3 Variante 4 OC 250 33,5 22,7 12,7 270 35,1 24,2 13,0 290 44,3 22,8 14,6 310 41,0 20,3 15,3 Bei der überprüfung der Siegelnahtfestigkeiten wurde nun er staunlicherweise gefunden, dass unabhängig von der Art des Deckelmaterials gleichbleibende niedrige Festigkeitswerte erhalten wurden, sehr zum Unterschied bei den laminierten Alu minium-Polypropylenfolienbehältern. Diese gleichmässigen niedrigen Siegelnahtfestigkeitswerte gestatten erstmals eine leichte Aufreissmöglichkeit, welche von der Behälterform und -grösse sowie vom Deckelmaterial unabhängig ist. Bei den bisher bekannten Behältern aus Aluminiumband und Polypropylenfolie wurde dies mit Deckelmaterialien erreicht, welche entweder eine biaxial orientierte Polyproylenfolie oder einen Heisssiegellack enthielten. Trotz der erstaunlich niedrigen Siegelnahtfestigkeiten wurden bei Abpackversuchen Verschlusssicherheiten erreicht, die in keiner Weise den bekannten Systemen nachstanden. Dies wurde an Behältern ermittelt, welche mit Fischfertiggerichten gefüllt waren und einem 2-jährigen Lagertest unterworfen wurden. Die Behälter wurden nach dem Füllen mittels der sog. Doppelsiegelung verschlossen und konventionell sterilisiert. Ständige Überprüfungen der gelagerten Behälter auf Verschlusssicherheit (Auftreten sog. Bombagen), Korrosionserscheinungen sowie Haftungsverhalten der Polypropylenbeschichtung zeigten keinerlei Beanstandungen. Zusätzliche Abfüllungen mit aggressiven, Temperatur oberes Siegelwerkzeug Testlösungen, Z.B. 1% Milchsäure oder 3% Essigsäure + 1,5% NaCl'oder 0,5%.Weinsäure, zeigten weder bei Raumtemperatur noch bei erhöhten Temperaturen negative Ergebnisse. Bei allen Versuchen wurden die gleich guten Ergebnisse erzielt, wie sie von den bekannten, mit Polypropylenfolie laminierten Behältern bekannt sind. Selbstverständlich ist es möglich, die Extrusionsbeschichtung mit Polypropylen nicht nur auf Aluminiumband mit einer Dicke von 0,110 mm vorzunehmen, sondern für tiefziehbare Behälter je nach Legierungsqualität von Bändern im Dickenbereich von 0,070 bis 0,200 mm, auf Aluminiumdicken also, aus welchen für die im Handel üblichen tiefgezogenen, einteiligen Behälter'hergestellt werden. Die gilt ebenso für die im Handel üblichen Deckelmaterialien von 0,050 bis 0,110 mm Aluminiumdicke. Das Schichtgewicht der Polypropylenbeschichtung kann sowohl für das Behälter- als auch 2 Deckelmaterial von 20 bis 100 g/m2 reichen. Die beigefügte Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Querschnitt durch den Behälter, in Fig. 2 einen Querschnitt durch die Behälterwand. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht der tiefgezogene Behälter (Fig. 1) aus folgenden vier Einzelschichten: auf der Behälterinnenseite befindet sich die Polypropylenbeschichtung 1, welche mittels der haftvermittelnden Schicht 2 mit den Aluminiumband 3 verbunden ist. Die. Behälteraussenseite ist mit einem Schutzlack 4 versehen (Fig. 2).

Claims: Patentansprüche: 4. Tiefgezogener,einteiliger, mit Kunststoff versehener Aluminiumbehälter zur Aufnahme sterilisierbarer Nahrungs mittel oder anderer licht-, sauerstoff- oder aromaempfind licher Füllgüter, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter auf der behälter einwärts gerichteten Seite mit einem Poly propylen extrusionsbeschichtet ist, wobei das Schichtge wicht 20 bis 100 g/m2 beträgt, und dass zwischen Polypropylen und Aluminium als Haftver mittler ein Primer mit einem Schichtgewicht von 1 bis 2 g/m2 liegt. 2. Aluminiumbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumbehälter einen Deckel aufweist, wobei das Deckelmaterial auf der behältereinwärts gerichteten Seite mit Polypropylen extrusionsbeschichtet ist, dessen Schicht gewicht 20 bis 100 g/m2 beträgt und zwischen dem Polypropy len und Aluminium als Haftvermittler ein Primer mit einem Schichtgewicht von 1 bis 2 g/m2 liegt. 3. Aluminiumbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel mit einer heisssiegelfähigen Lackierung ver sehen ist.

Inventors: HERBST, THEA-BARBARA, DIPL.-ING., HOCKS, KLAUS, DIPL.-ING., SINGE, THOMAS, DIPL.-CHEM. DR.
Applicants: VEREINIGTE ALUMINIUM-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: B65D1
IPC codes: B65D1, B32B15