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EP3063079A1 - KUNSTSTOFFAUSGIEßER (SPOUT) FÜR STANDBEUTELVERPACKUNGEN, STANDBEUTELVERPACKUNG SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN - Google Patents

KUNSTSTOFFAUSGIEßER (SPOUT) FÜR STANDBEUTELVERPACKUNGEN, STANDBEUTELVERPACKUNG SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN

Info

Publication number
EP3063079A1
EP3063079A1 EP14786459.9A EP14786459A EP3063079A1 EP 3063079 A1 EP3063079 A1 EP 3063079A1 EP 14786459 A EP14786459 A EP 14786459A EP 3063079 A1 EP3063079 A1 EP 3063079A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic
sealing zone
spout
barrier layer
pouring pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14786459.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Spaeter
Uwe STOEHR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cavonic GmbH
Plasma Electronic GmbH
Waldorf Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Cavonic GmbH
Plasma Electronic GmbH
Waldorf Technik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cavonic GmbH, Plasma Electronic GmbH, Waldorf Technik GmbH and Co KG filed Critical Cavonic GmbH
Publication of EP3063079A1 publication Critical patent/EP3063079A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D75/00—Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D75/52—Details
    • B65D75/58—Opening or contents-removing devices added or incorporated during package manufacture
    • B65D75/5861—Spouts
    • B65D75/5872—Non-integral spouts
    • B65D75/5883—Non-integral spouts connected to the package at the sealed junction of two package walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2575/00—Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D2575/52—Details
    • B65D2575/58—Opening or contents-removing devices added or incorporated during package manufacture
    • B65D2575/583—Opening or contents-removing devices added or incorporated during package manufacture the non-integral spout having an elongate cross-sectional shape, e.g. canoe or boat shaped

Definitions

  • the invention relates to a, in particular as a plastic injection molded part, preferably (apart from an optional, integrated o- or separate closure) one-piece, plastic pourer (Spout) for stand-up pouches, especially for beverages according to the preamble of claim 1 and a method for its production ge According to the preamble of claim 10. Furthermore, the invention relates to a stand-up pouch with such a spout and a method for producing the stand bag according to the preamble of claim 17. Stand-up pouches are well known as film packaging containers for beverages.
  • stand-up pouches comprise a so-called spout (plastic pourer), which is sealed to the stand-up pouch film, so that the plastic pourer is enclosed on all sides by the stand-up pouch film.
  • the plastic pourer comprises an integrally molded pouring spout, which can be closed on the outside of the stand-up bag with a closure, usually a screw cap or a sealed seal.
  • stand-up pouch films usually have a barrier layer, for example of aluminum. Vulnerability in terms of gas tightness are the plastic spouts (spouts), which are usually used without a barrier layer.
  • JP 2009-0461 66 A This problem has already been described in JP 2009-0461 66 A.
  • a vacuum is applied to the plastic pourer.
  • placed barrier layer of SiO x wherein the barrier layer according to the teaching of the document to improve the feel should not be located on the outside of the plastic pourer. Therefore, the Japanese publication proposes a multi-part design of the plastic pourer, wherein a main part comprising a spout tube provided on its outer side with the barrier layer and then the barrier layer is protected by another tubular member which is pushed onto the barrier layer of the main part.
  • the barrier layer is not on the outside of the finished plastic pourer, but is sandwiched between two plastic layers, with an inner of these plastic layers, namely the spout of the main part forming plastic layer forms the uncoated inner surface of the spout and directly with the drink during pouring comes into contact.
  • plastic packaging containers are formed by injection molding, deep-drawing and / or blow molding. It is also known from the prior art to provide sealing zones on the plastic packaging containers, to which sealing means, in particular in the form of sealing films, are sealed with a sealing material.
  • the plastic packaging container has a barrier layer to increase the für Dispersr Sign against moisture and / or gases.
  • a humidity- or oxygen-sensitive filling material in particular a food
  • the plastic packaging container has a barrier layer to increase the für Dispersr Sign against moisture and / or gases.
  • Such vacuum applied in the vacuum Layers are described for example in EP 1 048 746 A1 or WO2009 / 030425 A1.
  • a disadvantage of the known barrier layers is that conventional sealing materials adhere poorly to these, which can lead to unwanted detachment of sealing foils or other closure means which are intended for sealing to the sealing zones, which may be due to such disadvantages completely on such a coating is waived.
  • a plastic pourer (Spout) is known, whose spout tube is provided on the inner circumference with a barrier layer produced in vacuum.
  • the document is silent. If the sealing zone is not masked during the vapor deposition with the barrier layer, it is to be assumed that the sealability is poor, since the barrier layer then covers the surface of the sealing zone and thus impedes or hampers the sealing process.
  • US 2009/0139993 A1 discloses a plastic spout not provided with a barrier layer (Spout). The publication discloses the provision of a rough surface of the sealing zone - barrier layer-related sealing problems are not lack of barrier layer. The document is silent about the condition of the surface of the spout's spout.
  • the present invention seeks to provide a plastic pourer (Spout) for stand-up pouches and a method for its production, wherein the plastic pourer is to be characterized by a barrier layer, which is optimally protected against damage, without the emergency to form the plastic pourer as in the art in several parts. Furthermore, the object is to provide a stand-up pouch with a correspondingly improved plastic pourer and a method for producing a suitably improved bag.
  • the invention is based on the idea to provide the plastic pouring spout of the preferably one-piece plastic spout at least in sections, preferably axially throughout, with a preferably generated in vacuum barrier layer, so that the barrier layer or an optional coating layer directly limits the fluid channel on its inner circumference
  • the beverage during pouring can come either in direct contact with the barrier layer or an optional lacquer layer, and it is particularly preferred if it is dispensed with the aforementioned lacquer layer.
  • the barrier layer is present Protected damage, which is advantageous or indicated insofar as that plastic pourer are usually processed or transported as bulk material and thus it can lead to abrasion of any outer barrier layer.
  • the barrier layer according to the invention is not sandwiched between two components but is located on the inner periphery of the spout, either in direct contact with the beverage or at least in indirect contact, if the aforementioned optional varnish layer were to be provided, which is even further preferably not the case.
  • the inventive provision of the barrier layer on the inner periphery of the, preferably one-piece spout (spout) is not trivial, since the spouts of interest here have a very unfavorable length / diameter ratio of> 1, preferably> 2 for a vacuum barrier coating.
  • the length of the spout is greater than the diameter (inner diameter) of, preferably at least innenzylindrischen spout, whereby the at least one coating gas, in particular a precursor gas can not penetrate sufficiently deep into the spout.
  • the surface, in particular the majority of the surface, of the sealing zone of the spout has a higher average roughness than the inner surface, preferably as the majority of the inner surface of the (plastic) spout and that the surface of the sealing zone has a medium Surface roughness of at least 200nm.
  • the term "majority” is to be understood in each case as an area fraction of more than 50% and surface roughness as the average roughness R a of the surface measured in accordance with DIN EN ISO 4288: 1998.
  • the roughness values refer, unless otherwise stated, to the uncoated state of the plastic pourer, ie to the state before the coating. th or on the roughness of the surface of the plastic packaging container without barrier layer.
  • DIN EN ISO 4288: 1998 to determine the roughness values, any waviness of the surface is filtered in the usual way, for example as described in DIN EN ISO 1562: 1998-09.
  • the sealing zone is the region of the plastic pourer which is suitable and intended to be sealed with the stand-up pouch film, in particular a sealing film, by a sealing material, in particular a varnish system or polyethylene or polypropylene.
  • a sealing material in particular a varnish system or polyethylene or polypropylene.
  • the sealing zone extends along two opposite sides of the plastic pourer, so that the pourer can be sandwiched or sandwiched either between two stand-up pouches or two edge sides of a folded stand-up pouch, such that the pouring tube exposes the pouring tube Standing bag overhangs outwards.
  • the sealing zone is located laterally on a thickened region of the spout, which is surmounted by the spout.
  • the sealing material may be applied to the stand-up pouch film or may be an integrated component, in particular by forming the stand-up pouch film as a laminate film and / or separately applied to the sealing zone and / or the stand-up pouch film prior to the sealing step.
  • the roughness comparison is to be performed between the sealing zone and the inner surface of the spout to be coated.
  • the surface of the sealing zone is preferred for better sealability with a sealing material, preferably in an area fraction of at least 50%, with a higher average roughness than the average surface roughness, preferably of at least 50% area fraction of the inner surface of the cavity to produce.
  • the roughness of the sealing zone is higher than the roughness of the other surface to be coated, in particular the inner surface and / or the outer surface.
  • the measurement of surface roughness is preferably performed on a plastic pourer not yet coated with a barrier layer.
  • the measurement is also possible on the spout provided with the barrier layer, since the barrier layer rests against the rough surface of the sealing zone and is also very thin. Therefore, if necessary, a measurement can also be carried out on the coated plastic pourer, in the event that, for example for the detection of an injury, an uncoated plastic pourer is not available.
  • the formation of the surface roughness according to the invention after coating the sealing zone ensures that the barrier layer in the sealing zone during sealing of the stand-up pouch film by a common sealing process, in particular acting surface pressure perpendicular to the surface and / or acting on the barrier layer Temperature action, at least partially broken, whereby the sealing material comes into direct contact with the plastic pourer, so the barrier layer does not completely separate the sealing material from the plastic material of the plastic pourer, which improves the overall sealability.
  • the break-up effect can be explained, inter alia, by applying the barrier layer so thinly that due to the roughness the resulting layer thickness is not homogeneous and / or the layer does not cover the complete surface of the sealing zone. covers. At the points with a thinner layer, this can be broken up by the forces acting on the seal. The thin areas thus act as predetermined breaking points. Overall, the seal material can come into direct contact with the plastic material of the spouts by the breaking up.
  • the single- or multi-layer barrier layer is formed so that it forms a barrier device against gas and / or moisture.
  • the spout is preferably produced in such a way that the sealing zone on the inside and / or outside of the spout extends circumferentially closed around the spout, in particular a thickened region, wherein the thickened region preferably thins to two opposite sides.
  • the plastic spouts must therefore be arranged in a vacuum coating chamber such that at least one coating gas, in particular a gas mixture, can flow into the spout, preferably one of the openings of the spout in FIG Direction of a gas inlet is aligned in the vacuum chamber.
  • a longitudinal central axis of the preferably cylindrical spout extending between an inlet opening, in particular a center of the inlet opening and an outlet opening, in particular a center of the outlet opening of the spout, at least approximately parallel to a main flow direction of the coating gas in the vacuum chamber between a gas inlet and a gas - let it be aligned.
  • the main flow direction here is preferably a direct, imaginary connecting line between the gas inlet, in particular a center of the gas inlet, and the outlet opening, in particular a center of the outlet opening. Ideally, therefore, the angle of the longitudinal center axis of the spout to the main flow direction is 0 °.
  • Particularly good coating results are achieved if a thickened end of the spout having the sealing zone (if appropriate at an angle specified above) is oriented in the direction of the gas inlet.
  • the coating gas flows through the spout tube in an above-described arrangement, preferably at least approximately parallel to the main flow direction in the chamber, thereby providing an axially continuous one and circumferentially closed coating can be obtained in the interior of the spout.
  • a coating of spouts with an integrated, for example molded-on closure ie a coating of spouts already provided with a closure during the coating, whereby the lowest possible orientation, ie an axial depth, is achieved by the aforementioned orientation towards a gas inlet with an inlet opening of the spout extending far into the spout Barrier layer can be obtained within the spout.
  • the coating with the barrier layer extends over 50%, preferably over at least 60%, of the length of the spout into it.
  • the barrier layer provided on the inner surface of the spout made of plastic forms an innermost layer of the spout, so as to be in direct contact with the fluid accommodated in the stand-up pouch.
  • the innermost layer is not formed by the barrier layer but by a protective lacquer layer which then forms the innermost surface.
  • the ratio between the length of the spout and the spout inside diameter is> 1.
  • the ratio of a value range between 1, 1 and 5.0 is even more preferably selected between 2.0 and 4.0.
  • the spout inside diameter of the preferably cylindrical spout is selected between 5 mm and 18 mm, preferably between 7 mm and 15 mm, and / or the length of the spout consists of a range between 20 mm and 50 mm, preferably between 22 mm and 40 mm.
  • the sealing zone is preferably prepared such that it has an average surface roughness R a according to DIN EN ISO 4288: 1998 of at least 200 nm before coating in at least 60%, particularly preferably at least 75%, more preferably at least 99.9%.
  • the surface roughness R a is preferably selected from a value range between 200 nm and 2500 nm, in particular between 400 nm and 2000 nm.
  • the inner surface of the spout is made to have, preferably in at least 60%, more preferably at least 75%, more preferably at least 99.9%, an average surface roughness of less than 200 nm, preferably less than 1 50 nm preferably less than 100 nm, preferably less than 50 nm.
  • the surface of the sealing zone at least in sections, a slope of 1/6 or greater.
  • a slope of e.g. 1/6 means that the surface profile increases or decreases by 1 mm (ie by 1/6 of the length) over a measuring length of 6 mm.
  • the connecting straight line between two adjacent measuring points has a gradient of 1/6 or greater.
  • the length along the measuring direction is the abscissa and the measured height is the ordinate.
  • the surface structure is preferably such that in the case of a measurement having a constant measuring interval in the range from 0.1 ⁇ to 1 ⁇ (a measuring interval of, for example, 1 ⁇ means that every 1 ⁇ is a measuring value is recorded), between a plurality of respectively adjacent measuring points a slope of over 1/6 is present, preferably at least 6% of all adjacent measuring points.
  • a measuring interval of, for example, 1 ⁇ means that every 1 ⁇ is a measuring value is recorded
  • the surface height should be recorded at equidistant intervals along a measuring direction, preferably at a minimum length of 4.8 mm.
  • the surface profile is preferably taken with a stylus device.
  • the radius of the probe tip is preferably less than or equal to 2.5 m.
  • the profile thus measured, or the measured values obtained from the measurement is filtered in accordance with the standard DIN EN ISO 1 1562: 1998. This gives the roughness profile of the surface.
  • the term "profile” refers to the filtered profile, ie the roughness profile.
  • the surface When meeting the aforementioned requirements for steepness, the surface has particularly good sealing properties.
  • injection molding is suitable as a production method for the plastic packaging container, wherein the desired roughness of the surfaces, in particular the sealing zone, can be achieved, for example, by appropriate design of the negative mold with unevenness and / or by a downstream abrading and / or abrading process.
  • Preference is given to a mechanical processing to realize the roughness before coating with the barrier layer - a subsequent mechanical, preferably abrasive, machining under at least Partial removal of the barrier layer in the sealing zone is also feasible.
  • EDM electrochemical erosion
  • the sealing zone and the inner surface of the spout are coated with a barrier layer against the passage of at least one chemical compound and / or element, which is more preferably a functional coating resistant to the passage of moisture and / or gases and / or Interactions between contents and the plastic material of the plastic pourer protects.
  • the coating is preferably selected such that it reduces migration phenomena from the packaged product into the at least one plastic layer.
  • the barrier layer is additionally or alternatively designed such that with this the entry of chemical substances and / or elements of the at least one plastic layer is minimized in the packaged product.
  • the barrier layer has a penetration barrier action against solvents.
  • Possible coating methods that can be used in a vacuum chamber are in particular CVD (Chemical Vapor Deposition) methods such as plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or PVD (Physical Vapor Deposition) methods such as sputtering into consideration.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • Polyethylene PE
  • polypropylene PP
  • COC cycloolefin copolymers
  • COP cycloolefin polymer
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • PA Polyamide
  • PS polysyrene
  • plastic pourers made of compostable polymers especially polymers based on renewable raw materials, such as starch-based polymers (strong blends, PLA (polyazide), polyesters of the PAH (polyhydroxyalkanoate) type, eg PHB (polyhydroxybutyrate), PHV (polyhydroxyvalerate) ,
  • Cellulosic materials made from chemically modified cellulose are in particular specific polymers, eg based on PDO (biopropanediol), specific polyamides, eg made of castor oil, and polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC) based on bioethanol from eg sugarcane, as well as specific, made of crude oil or natural gas synthetic polyester, or formed from the materials mentioned laminates are formed.
  • the barrier layer in particular for injection-molded parts, preferably comprises a vacuum coating with metal oxides, in particular aluminum oxides, and / or silicon oxides because of their good penetration barrier effects.
  • Preferred coating compositions are designed such that the barrier layer (vacuum coating) is oxidatively, nitridically or by means of a sputtering process sulfidic layer is applied.
  • a plasma CVD preferably a PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) method with a silicon precursor, for example with HMDSO (hexamethyldisiloxane) or with TMDSO (tetramethyldisiloxane), in particular with plasma pretreatment with oxygen, argon and / or nitrogen applied a ceramic layer as a coating become.
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • the coating compositions are formed so that they are a vacuum coating by sputtering or evaporation, in particular of metal oxides, especially aluminum oxides, or silicon oxides, in particular SiO x , where x is preferably a number around 2, preferably 2.0, or by plasma polymerization of organosilanes, in particular of hexamethyldisiloxane (HMDSO) and tetramethyldisiloxane (TMDSO) or by plasma polymerization of highly crosslinked hydrocarbon layers, in particular starting from ethyne on the packaging body.
  • the barrier layer usually has a thickness in the range of 50 nm to 200 nm.
  • the coating compositions may also be formed so that the coating is a carbon layer, in particular an amorphous carbon layer (English “Diamond-Like Carbon” or DLC).
  • a carbon layer in particular an amorphous carbon layer (English “Diamond-Like Carbon” or DLC).
  • amorphous carbon layers are suitable, which are subdivided according to the VDE 2840 guideline as follows:
  • Hydrogen-free amorphous carbon layers "aC” consist predominantly of sp 2 -hybridized bonds and are therefore also referred to as graphite-like carbon layers.
  • Tetrahedral hydrogen-free amorphous carbon layers "ta-C” consist of sp 3 -hybridized bonds, which is why they are equivalent to the diamond layers.
  • Metal-containing hydrogen-containing amorphous carbon layers "a-C: H: Me.” By doping with metals, a composite of an “a-C: H” matrix and metal carbides forms. Layers of this material have high wear resistance, low coefficients of friction and better adhesion of the layers. By changing the metal content, the material properties can be strongly influenced.
  • aC Modified Hydrogenated Amorphous Carbon Layers, "aC: H: X”
  • elements such as Si, O, N, F and B
  • amorphous carbon layers can be highly modified depending on the desired properties, for example silicon increases the temperature resistance in an oxygenated environment Silicon and oxygen can greatly reduce the surface tension (down to PTFE-scale values), as well as producing transparent and highly scratch-resistant layers.
  • Coating with carbon layers can also combine the advantages of high biocompatibility with increased penetration barrier action against gases and / or moisture even when ingesting food.
  • Part of the method may also be filling the plastic packaging container with at least one filling material, the sealing means being sealed to the at least one sealing zone before or after at least one of the chambers has been filled with filling material.
  • the sealing can be done by a heat sealing process and / or by a cold sealing process.
  • sealing material all common sealing materials, for example based on polyethylene, polypropylene and / or polyurethane can be used.
  • plastic pourer to be coated is produced inline - spouts are then removed from a mold device, in particular an injection molding device, and then placed on transport means with which the plastic pourer to be coated is conveyed to coating agents and then coated there.
  • the spouts are preferably aligned horizontally during coating, ie the longitudinal central axis of the spout extends in a horizontal direction.
  • Fig. 1 to 3 different, partially sectioned views of a
  • Plastic pourer (Spout) Figure 4: an arrangement of plastic pourers in a vacuum chamber for applying a barrier layer
  • FIG. 5 shows a representation of a measuring points obtained from a measurement of a profile of a surface profile.
  • FIGS. 1 to 3 A plastic pourer (Spout) for integration or for sealing in a stand-up pouch is shown in FIGS. 1 to 3.
  • the plastic pourer is integrally formed, in this case as a plastic injection-molded part, and comprises a thickened section 2 surrounded by a sealing zone 3 or enclosing a sealing zone 3 in its entirety.
  • the thickened portion 2 is penetrated by a spout 4, or in other words, the spout comprises a spout portion which is partially formed by the thickened portion 2 and which projects beyond the thickened portion 2 to the outside.
  • the spout 4 has in the illustrated embodiment, an external thread 5 for fixing a closure, wherein other fixing means can be realized. Also It is conceivable that a closure molded directly, ie is formed integrally with the spout 4.
  • the plastic pourer 1, more precisely the pouring spout 4 has an inner surface 7 made of plastic, which in the example shown is fully and axially continuous on its inner circumference, i. is coated from an inlet opening 8 to an outlet opening 9 with a vacuum applied barrier layer 10, which forms an innermost layer in the embodiment shown and thus has direct contact with the fluid flowing through the spout 4.
  • a (plastic) surface 1 1 of the sealing zone 3 is provided with a barrier layer 10, which is preferably identical in construction to the barrier layer 10 within the pouring tube 4.
  • the surface 1 1 of the sealing zone 3 has an average surface roughness R a (determined according to DIN EN ISO 4288: 1998) of more than 200 nm. This roughness can be produced by using an appropriate negative mold having unevenness in an injection molding apparatus, or alternatively by mechanical post-processing of the blank after injection molding, after or preferably before coating with the barrier layer 10.
  • the surface roughness of the inner surface 7 of the spout 4 on the other hand, has an average surface roughness of less than 200 nm.
  • FIG. 4 shows a vacuum chamber 12 which is preferably used for a coating method. This comprises a gas inlet E and a gas outlet A, which are arranged opposite one another in the embodiment shown.
  • CVD Chemical Vapor DePosition
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • the plastic pouring spouts 1 to be coated are aligned so that their central longitudinal axis 1 1 extending centrally through the spout pipe 4 extends parallel to a main flow direction of the coating gas, in particular of the coating gas mixture from the gas inlet E to the gas outlet A, so that the spout pipes 4 of the one-piece plastic pourer optimally in their Total length to be flowed through, so as to achieve an axially continuous and vollumflindliche coating on the inner surface.
  • 5 illustrates an illustration of a profile of a surface profile determined from a measurement for calculating the slope. The figure shows the measured points, each connected by connecting lines, giving a total of the measured profile.
  • the measuring points were recorded equidistantly at a distance ⁇ with a stylus instrument along the measuring direction and then filtered, preferably in accordance with DIN EN ISO 1562: 1998-09.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Packages (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffausgießer (1) (Spout) für Standbeutelverpackungen, insbesondere für Getränke, mit einer Siegelzone (3) zum Festlegen des Kunststoffausgießers (1) an einer Standbeutelverpackung mit einem eine Innenoberfläche (7) aufweisenden Ausgussrohr (4) mit einer Einlassöffnung (8) und einer Auslassöffnung (9), wobei das Verhältnis zwischen einer Länge des Ausgussrohres (4) und einem Ausgussrohrdurchmesser größer 1, bevorzugt größer 2 ist, und wobei der Kunststoffausgießer (1) mit einer, insbesondere in einem Vakuum, bevorzugt durch ein CVD- oder PVD-Verfahren, erzeugbaren Barriereschicht (10) zum Erhöhen der Durchtrittssperrwirkung gegen mindestens eine chemische Verbindung und/oder mindestens ein chemisches Element auf der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) sowie auf einer Oberfläche (11) der Siegelzone (3) beschichtet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Oberfläche (11) der Siegelzone (3) zur besseren Siegelbarkeit, insbesondere in einem Flächenanteil von mindestens 50%, eine höhere mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 als die mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 vorzugsweise von mindestens 50% des Flächenanteils, der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) aufweist, und dass die Oberfläche der Siegelzone (3) eine mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 von mindestens 200 nm Ra aufweist.

Description

Kunststoffausgießer (Spout) für Standbeutelverpackungen, Standbeutelverpackung sowie Herstellungsverfahren
Die Erfindung betrifft einen, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil ausgebildeten, bevorzugt (abgesehen von einem fakultativen, integrierten o- der separaten Verschluss) einteiligen, Kunststoffausgießer (Spout) für Standbeutelverpackungen, insbesondere für Getränke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung ge- mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Standbeutel mit einem solchen Spout sowie ein Verfahren zum Herstellen des Standbeutels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17. Standbeutel sind als Folienverpackungsbehälter für Getränke hinlänglich bekannt. Zum Ausgießen des bevorrateten Getränkes umfassen bekannte Standbeutel einen sogenannten Spout (Kunststoffausgießer), welcher an der Standbeutelfolie festgesiegelt ist, so dass der Kunststoffausgießer allseitig von der Standbeutelfolie umschlossen ist. Zur Ausleitung des Ge- tränks umfasst der Kunststoffausgießer ein einteilig angeformtes Ausgussrohr, welches auf der Außenseite des Standbeutels mit einem Verschluss, meist einem Drehverschluss oder einem Siegelverschluss, verschließbar ist. Zum Schutz des Getränkes vor Gasen, insbesondere Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit weisen Standbeutelfolien meist eine Barriereschicht, beispielsweise aus Aluminium auf. Schwachstelle hinsichtlich der Gasdichtheit sind die Kunststoffausgießer (Spouts), die im Regelfall ohne Barriereschicht verwendet werden.
Dieses Problem wurde bereits in der JP 2009-0461 66 A beschrieben. Zur Lösung des Problems wird am Kunststoffausgießer eine im Vakuum auf- gebrachte Barriereschicht aus SiOx aufgebracht, wobei sich die Barriereschicht gemäß der Lehre der Druckschrift zur Verbesserung der Haptik nicht an der Außenseite des Kunststoffausgießers befinden soll. Daher schlägt die japanische Druckschrift eine mehrteilige Ausbildung des Kunststoffausgießers vor, wobei ein ein Ausgussrohr umfassendes Hauptteil an seiner Außenseite mit der Barriereschicht versehen und dann die Barriereschicht durch ein weiteres, rohrförmiges Bauteil geschützt wird, welches auf die Barriereschicht des Hauptteils aufgeschoben wird. Im Ergebnis befindet sich dann die Barriereschicht nicht an der Außenseite des fertigen Kunststoffausgießers, sondern ist sandwichartig zwischen zwei Kunststoffschichten aufgenommen, wobei eine innere dieser Kunststoffschichten, nämlich die das Ausgussrohr des Hauptteils bildende Kunststoffschicht die unbeschichtete Innenoberfläche des Ausgussrohres bildet und mit dem Getränk beim Ausgießen unmittelbar in Kontakt kommt.
Der Nachteil an dem bekannten Spout ist dessen Mehrteiligkeit und die damit verbundene komplexe Fertigung bzw. Montage.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Verfahren zur Herstellung von Kunststoffverpackungsbehältern bekannt, bei denen Kunststoffverpackungsbehälter durch Spritzgießen, Tiefziehen und/oder Blasformen geformt werden. Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, an den Kunststoffverpackungsbehältern Siegelzonen vorzusehen, an die Verschlussmittel, insbesondere in Form von Siegelfolien, mit einem Siegelma- terial gesiegelt werden.
Insbesondere dann, wenn in zumindest einer der Kammern ein feuchtig- keits- oder sauerstoffempfindliches Füllgut, insbesondere ein Lebensmittel, ist es wünschenswert, dass der Kunststoffverpackungsbehälter eine Barriereschicht zur Erhöhung der Durchtrittsperrwirkung gegen Feuchtigkeit und/oder Gase aufweist. Solche im Vakuum aufzubringenden Barrie- reschichten sind beispielsweise in der EP 1 048 746 A1 oder der WO2009/030425 A1 beschrieben.
Nachteilig bei den bekannten Barriereschichten ist es, dass herkömmliche Siegelmaterialien schlecht an diesen haften, was zu einem ungewollten Ablösen von Siegelfolien oder sonstigen Verschlussmitteln, die zum Siegeln an die Siegelzonen bestimmt sind, führen kann, weshalb unter Umständen auf eine solche Beschichtung wegen dieser Nachteile ganz verzichtet wird.
Aus der EP 1 449 784 A1 ist ein Kunststoffausgießer (Spout) bekannt, dessen Ausgussrohr am Innenumfang mit einer in Vakuum hergestellten Barriereschicht versehen ist. Über die Beschaffenheit der Siegelzone des Spouts zum Fixieren desselben in einem Standbeutel schweigt sich das Dokument aus. Ist die Siegelzone bei der Bedampfung mit der Barriereschicht nicht maskiert, ist von einer schlechten Siegelbarkeit auszugehen, da die Barriereschicht dann die Oberfläche der Siegelzone bedeckt und somit den Siegelvorgang erschwert bzw. behindert. Aus der US 2009/0139993 A1 ist ein nicht mit einer Barriereschicht versehener Kunststoffausgießer (Spout) bekannt. Die Druckschrift offenbart das Vorsehen einer rauen Oberfläche der Siegelzone - barriereschichtbedingte Siegelprobleme bestehen mangels Barriereschicht nicht. Über die Beschaffenheit der Oberfläche des Ausgussrohres des Spouts schweigt sich die Druckschrift aus.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffausgießer (Spout) für Standbeutelverpackungen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, wobei sich der Kunststoffausgießer durch eine Barriereschicht auszeichnen soll, die vor Beschädigungen optimal geschützt ist, ohne die Notwen- digkeit den Kunststoffausgießer wie im Stand der Technik mehrteilig ausbilden zu müssen. Ferner besteht die Aufgabe darin, einen Standbeutel mit einem entsprechend verbesserten Kunststoffausgießer sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechend verbesserten Standbeutels anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Kunststoffausgießers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , hinsichtlich des Standbeutels mit den Merkmalen des Anspruchs 9, hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen des Kunststoffausgießers mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen eines Standbeutels mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Kunststoffausgussrohr des bevorzugt einteiligen Kunststoffausgießers (Spout) zumindest abschnittsweise, bevorzugt axial durchgehend mit einer, bevorzugt im Vaku- um erzeugten Barriereschicht zu versehen, so dass die Barriereschicht oder eine fakultative Lackschicht unmittelbar den Fluidkanal an seinem Innenumfang begrenzt, also das Getränk beim Ausgießen entweder in unmittelbarem Kontakt mit der Barriereschicht oder einer fakultativen Lackschicht kommen kann, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn auf vorerwähnte Lackschicht verzichtet wird. Durch das Vorsehen der Barriereschicht am Innenumfang des Ausgussrohres wird die Barriereschicht vor Beschädigungen geschützt, das insofern vorteilhaft bzw. angezeigt ist, als dass Kunststoffausgießer üblicherweise als Schüttgut verarbeitet bzw. transportiert werden und es somit zu einem Abrieb einer etwaigen äußeren Barriereschicht kommen kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Barriereschicht gemäß der Erfindung nicht sandwichartig zwischen zwei Bauteilen aufgenommen sondern befindet sich am Innenumfang des Ausgussrohres, entweder in unmittelbarem Kontakt zum Getränk oder zumindest in mittelbarem Kontakt, wenn die vorerwähnte fakultative Lackschicht vorgesehen werden sollte, was noch weiter bevorzugt nicht der Fall ist. Das erfindungsgemäße Vorsehen der Barriereschicht am Innenumfang des, bevorzugt einteiligen Ausgussrohres (Ausgusskanals) ist nicht trivial, da die hier interessierenden Spouts ein für eine Vakuumbar- rierebeschichtung äußerst ungünstiges Längen-/Durchmesserverhältnis von >1 , bevorzugt >2 aufweisen. Anders ausgedrückt ist die Länge des Ausgussrohres größer als der Durchmesser (Innendurchmesser) des, bevorzugt zumindest innenzylindrischen Ausgussrohres, wodurch das mindestens eine Beschichtungsgas, insbesondere ein Precurser-Gas nicht ausreichend tief in das Ausgussrohr eindringen kann. Erfindungsgemäß ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Oberfläche, insbesondere der Großteil der Oberfläche, der Siegelzone des Spouts eine höhere mittlere Rauheit aufweist als die Innenoberfläche, vorzugsweise als der Großteil der Innenoberfläche, des (Kunststoff-) Ausgussrohres und dass die Oberfläche der Siegelzone eine mittlere Oberflächenrauheit von mindestens 200nm aufweist.
Dabei ist unter "Großteil" jeweils ein Flächenanteil von mehr als 50% zu verstehen und als Oberflächenrauheit die mittlere Rauheit Ra der Oberfläche gemessen nach DIN EN ISO 4288:1998. Die Rauheitswerte beziehen sich, soweit nicht abweichend angegeben, auf den unbeschichteten Zustand des Kunststoffausgießers, also auf den Zustand vor dem Beschich- ten bzw. auf die Rauheit der Oberfläche des Kunststoffverpackungsbehälters ohne Barriereschicht. Wie in der DIN EN ISO 4288:1998 beschrieben, wird zur Bestimmung der Rauheitswerte eine etwaige Welligkeit der Oberfläche auf übliche Weise, beispielsweise wie in der DIN EN ISO 1 1562:1998-09 beschrieben, gefiltert.
Die Siegelzone ist der Bereich des Kunststoffausgießers, der geeignet und bestimmt ist, mit der Standbeutelfolie, insbesondere einer Siegelfolie, durch ein Siegelmaterial, insbesondere ein Lacksystem oder Polyethylen oder Polypropylen, gesiegelt zu werden. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn sich die Siegelzone entlang von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Kunststoffausgießers erstreckt, so dass der Ausgießer sandwichartig entweder zwischen zwei Standbeutelfolien oder zwei Randseiten einer gefalteten Standbeutelfolie aufgenommen bzw. eingeschlos- sen werden kann, derart, dass das Ausgussrohr den Standbeutel nach außen überragt. Bevorzugt befindet sich die Siegelzone seitlich an einem verdickten Bereich des Ausgießers, der von dem Ausgussrohr überragt wird. Das Siegelmaterial kann an der Standbeutelfolie aufgebracht sein oder integrierter Bestandteil sein, insbesondere durch Ausbildung der Standbeutelfolie als Laminatfolie und/oder vor dem Versiegelungsschritt gesondert auf die Siegelzone und/oder die Standbeutelfolie aufgebracht werden. Der Rauheitsvergleich ist zwischen der Siegelzone und der zu beschichtenden Innenoberfläche des Ausgussrohres durchzuführen. Mit anderen Worten ist bevorzugt für den Fall der (späteren) Beschichtung der Innenoberfläche mit der Barriereschicht die Oberfläche der Siegelzone zur besseren Siegelbarkeit mit einem Siegelmaterial, vorzugsweise in einem Flä- chenanteil von mindestens 50%, mit einer höheren mittleren Rauheit als die mittlere Oberflächenrauheit, vorzugsweise von mindestens 50% Flächenanteils der Innenoberfläche der Kavität herzustellen.
Wesentlich ist, dass die Rauheit der Siegelzone höher ist, als die Rauheit der sonstigen zu beschichtenden Fläche, insbesondere der Innenoberfläche und/oder der Außenoberfläche.
Wie erwähnt, wird die Messung der Oberflächenrauheit bevorzugt durchgeführt an einem noch nicht mit einer Barriereschicht beschichteten Kunststoffausgießer. Jedoch ist alternativ die Messung auch am mit der Barriereschicht versehenen Ausgießer möglich, da die Barriereschicht an die raue Oberfläche der Siegelzone anlegt und zudem sehr dünn bemessen ist. Daher kann notfalls eine Messung auch am beschichteten Kunststoffausgießer durchgeführt werden, für den Fall, da, beispielsweise für den Nachweis einer Verletzung, ein unbeschichteter Kunststoffausgießer nicht verfügbar ist.
Es hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Ausbildung der Oberflächenrauheit nach dem Beschichten der Siegelzone dafür sorgt, dass die Barriereschicht im Bereich der Siegelzone beim Aufsiegeln der Standbeutelfolie durch einen gängigen Siegelprozess, insbesondere mit senkrecht zur Oberfläche wirkenden Flächendruck und/oder einer auf die Barriereschicht wirkenden Temperatureinwirkung, zumindest teilweise aufgebrochen wird, wodurch das Siegelmaterial in unmittelbaren Kontakt mit dem Kunststoffausgießer kommt, also die Barriereschicht nicht vollständig das Siegelmaterial von dem Kunststoffmaterial des Kunststoffausgießers trennt, was insgesamt die Siegelbarkeit verbessert. Der Aufbrecheffekt kann nach dem Verständnis der Anmelderin u.a. dadurch erklärt werden, dass die Barriereschicht extra so dünn aufgebracht wird, dass aufgrund der Rauheit die entstehende Schichtdicke nicht homogen ist, und/oder die Schicht nicht die komplette Oberfläche der Siegelzone be- deckt. An den Stellen mit dünnerer Schicht kann diese durch die beim Siegeln wirkenden Kräfte aufgebrochen werden. Die dünnen Bereiche wirken demnach wie Sollbruchstellen. Insgesamt kann das Siegelmaterial durch das Aufbrechen in unmittelbaren Kontakt mit dem Kunststoffmaterial der Spouts kommen.
Durch die niedrigere Oberflächenrauheit der zu beschichtenden Innenoberfläche des Ausgussrohres wird der - bei der Siegelzone gezielt gewünschte - Effekt des Brechens der Barriereschicht vermieden.
Auch wird einem ungewollten Durchdringen der Barriereschicht an der Innenoberfläche des Ausgussrohres entgegengewirkt, wodurch die Barriereeigenschaft erhalten bleibt. Bevorzugt wird die ein- oder mehrschichtige Barriereschicht so ausgebildet, dass diese eine Sperrvorrichtung gegen Gas und/oder Feuchtigkeit bildet.
Bevorzugt ist der Spout so hergestellt, dass die Siegelzone an der Innen- und/oder Außenseite des Spouts, sich umfangsgeschlossen um den Ausgießer, insbesondere einen verdickten Bereich herum erstreckt, wobei sich der verdickte Bereich bevorzugt zu zwei einander gegenüberliegenden Seiten verdünnt. Zur Realisierung der beanspruchten, bevorzugt axial durchgehenden Be- schichtung am Innenumfang des Ausgussrohres müssen die Kunststoffausgießer daher so in einer Vakuumbeschichtungskammer angeordnet werden, dass das mindestens eine Beschichtungsgas, insbesondere ein Gasgemisch in das Ausgussrohr einströmen kann, wobei bevorzugt hierzu eine der Öffnungen des Ausgussrohres in Richtung eines Gaseinlasses in die Vakuumkammer ausgerichtet wird. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn eine Längsmittelachse des bevorzugt zylindrischen Ausgussrohres, die sich zwischen einer Einlassöffnung, insbesondere einem Zentrum der Einlassöffnung und einer Auslassöffnung, insbesondere einem Zentrum der Auslassöffnung des Ausgussrohres erstreckt zumindest näherungs- weise parallel zu einer Hauptströmungsrichtung des Beschichtungsgases in der Vakuumkammer zwischen einem Gaseinlass und einem Gasaus- lass ausgerichtet wird. Als Hauptströmungsrichtung wird dabei bevorzugt eine direkte, gedachte Verbindungslinie zwischen dem Gaseinlass, insbesondere einem Zentrum des Gaseinlasses, und der Auslassöffnung, ins- besondere einem Zentrum der Auslassöffnung, verstanden. Im Idealfall beträgt also der Winkel der Längsmittelachse des Ausgussrohres zur Hauptströmungsrichtung 0°. Jedenfalls sollte er bevorzugt nicht 90° betragen sondern aus einem Winkelbereich zwischen 0° und 85°, bevorzugt zwischen 0° und 45°, noch weiter bevorzugt zwischen 0° und 20°, ganz besonders bevorzugt zwischen 0° und 10° gewählt sein oder, wie erläutert, besonders bevorzugt 0° betragen. Besonders gute Beschichtungser- gebnisse werden erzielt, wenn ein verdicktes, die Siegelzone aufweisendes Ende des Spouts (ggf. unter einem zuvor angegebenen Winkel) in Richtung Gaseinlass orientiert ist. Für den bevorzugten Fall, dass das Ausgussrohr des Spouts während der Beschichtung nicht von einem Verschluss, beispielsweise einem Drehverschluss verschlossen ist, strömt das Beschichtungsgas bei einer vorbeschriebenen Anordnung, vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel zur Hauptströmungsrichtung in der Kammer, durch das Ausgussrohr, wodurch eine axial durchgehende und umfangsgeschlossene Beschichtung im Inneren des Ausgussrohres erhalten werden kann. Denkbar ist auch eine Beschichtung von Spouts mit integriertem, beispielsweise angespritztem Verschluss, d.h. eine Beschichtung von während der Beschichtung bereits mit einem Verschluss versehenen Spouts, wobei hier durch die vorgenannte Ausrichtung hin zu einem Gaseinlass mit einer Einlassöffnung des Ausgussrohres eine möglichst tiefe, d.h. sich axial weit in das Ausgussrohr hinein erstreckende Barriereschicht innerhalb des Ausgussrohres erhalten werden kann. Bevorzugt erstreckt sich die Beschichtung mit der Barriereschicht über 50%, bevorzugt über mindestens 60%, der Länge des Ausgussrohres in dieses hinein.
Wie eingangs erwähnt ist es besonders bevorzugt, wenn die an der Innenoberfläche des aus Kunststoff ausgebildeten Ausgussrohres vorgesehene Barriereschicht eine innerste Schicht des Ausgussrohres bildet, um somit in unmittelbarem Kontakt zu stehen mit dem im Standbeutel aufge- nommenen Fluid. Grundsätzlich ist jedoch eine alternative Ausführungsform möglich, bei der die innerste Schicht nicht von der Barriereschicht sondern von einer Schutzlackschicht gebildet ist, welche dann die innerste Oberfläche bildet. Wie ebenfalls eingangs erwähnt ist das Verhältnis zwischen der Länge des Ausgussrohres und dem Ausgussrohrinnendurchmesser >1 . Besonders bevorzugt ist das Verhältnis aus einem Wertebereich zwischen 1 ,1 und 5,0 noch weiter bevorzugt zwischen 2,0 und 4,0 gewählt. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Ausgussrohrinnen- durchmesser des bevorzugt zylindrischen Ausgussrohres zwischen 5mm und 18mm, vorzugsweise zwischen 7mm und 15mm gewählt ist und/oder die Länge des Ausgussrohres aus einem Wertebereich zwischen 20mm und 50mm, vorzugsweise zwischen 22mm und 40mm. Bevorzugt ist die Siegelzone so hergestellt, dass sie vor dem Beschichten in mindestens 60%, besonders bevorzugt in mindestens 75%, weiter bevorzugt mindestens 99,9%, ihrer Oberfläche eine mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 von mindestens 200nm, bevorzugt mindestens 400nm, weiter bevorzugt mindestens 600nm, besonders be- vorzugt mindestens 800nm, noch weiter bevorzugt mindestens 1000nm, weiter bevorzugt mindestens 1200nm, besonders bevorzugt mindestens 1400nm, noch weiter bevorzugt mindestens 1 600nm, weiter bevorzugt mindestens 1800, besonders bevorzugt mindestens 2000nm aufweist. Bevorzugt ist die Oberflächenrauheit Ra aus einem Wertebereich zwischen 200nm und 2500nm, insbesondere zwischen 400nm und 2000nm, ge- wählt.
Hierdurch wird ein großflächiges Durchbrechen der Barriereschicht beim Siegeln gewährleistet. Vorteilhaft ist die Innenoberfläche des Ausgussrohres so hergestellt dass sie, bevorzugt in mindestens 60%, besonders bevorzugt in mindestens 75%, weiter bevorzugt mindestens 99,9%, ihrer Oberfläche eine mittlere Oberflächenrauheit von weniger 200 nm, bevorzugt weniger als 1 50 nm, besonders bevorzugt weniger als 100 nm, bevorzugt weniger als 50 nm aufweist.
Weiter bevorzugt weist die Oberfläche der Siegelzone zumindest abschnittsweise eine Steigung von 1 /6 oder größer auf. Eine Steigung von z.B. 1/6 bedeutet, dass auf einer Messlänge von 6mm das Oberflächen- profil um 1 mm (also um 1/6 der Länge) ansteigt oder absinkt.
Anders ausgedrückt weist bei einer grafischen Darstellung der Messwerte die Verbindungsgerade zwischen zwei benachbarten Messpunkten eine Steigung von 1 /6 oder größer auf. Im (kartesischen) Koordinatensystem, das hier bevorzugt für die Erfassung der Steigung zugrunde gelegt wird, ist die Länge entlang der Messrichtung die Abszisse und die gemessene Höhe die Ordinate.
Bevorzugt ist die Oberflächenstruktur so beschaffen, dass bei einer Mes- sung, die ein konstantes Messintervall im Bereich von 0,1 μηπ bis 1 μηπ aufweist (ein Messintervall von z.B. 1 μηπ bedeutet, dass alle 1 μηπ ein Mess- wert aufgenommen wird), zwischen mehreren jeweils benachbarten Messpunkten eine Steigung von über 1 /6 vorliegt, bevorzugt bei mindestens 6% aller benachbarter Messpunkte. Anders ausgedrückt sollten die summierten Abstände aller benachbarter Messpunkte mit einer Steigung größer 1 /6 mindestens 6% der Messlänge ausmachen.
Bei einer solchen Messung sollte die Oberflächenhöhe in äquidistanten Abständen entlang einer Messrichtung erfasst werden, bevorzugt auf einer Mindestlänge von 4,8mm.
Das Oberflächenprofil wird vorzugsweise mit einem Tastschnittgerät aufgenommen. Der Radius der Tastspitze ist dabei bevorzugt kleiner gleich 2,5 m. Bevorzugt wird das so gemessene Profil, bzw. die aus der Messung erhaltenen Messwerte, entsprechend der Norm DIN EN ISO 1 1562:1998 gefiltert. Damit erhält man das Rauheitsprofil der Oberfläche. Im Folgenden bezieht sich der Ausdruck„Profil" auf das gefilterte Profil, also das Rauheitsprofil.
Bei Erfüllung der vorgenannten Anforderungen an die Steilheit, weist die Oberfläche besonders gute Siegeleigenschaften auf.
Als Herstellungsverfahren für den Kunststoffverpackungsbehälters eignen sich insbesondere Spritzgießen, wobei die erwünschten Rauheiten der Oberflächen, insbesondere der Siegelzone, beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung der Negativform mit Unebenheiten und/oder durch einen nachgelagerten Abschleif- und/oder Abwetzprozess erreicht werden können. Bevorzugt erfolgt eine mechanische Bearbeitung zur Realisierung der Rauheit vor einer Beschichtung mit der Barriereschicht - eine nachträgliche mechanische, bevorzugt abrasive, Bearbeitung unter zumindest teilweisem Abtragen der Barriereschicht in der Siegelzone ist ebenfalls realisierbar.
Als Verfahren zum Aufrauen, insbesondere der Oberfläche der Siegelzone oder der Negativform, d.h. des Werkzeugs, hat sich Funkenerosion (EDM: electro discharge machining), insbesondere Drahterosion oder Senkerosion, oder Elektrochemisches Abtragen (ECM: electro chemical machining) als vorteilhaft herausgestellt. Hierdurch wird bevorzugt eine Oberfläche erhalten, die in der Norm VDI 3400 ("Elektroerosive Bearbeitung: Begriffe, Verfahren, Anwendung"; 1975) als Klasse 15 oder größer definiert ist. Dies entspricht einem Rauheitswert Ra von größer gleich 0,56μηπ.
Bevorzugt werden die Siegelzone und die Innenoberfläche des Ausgussrohres mit einer Barriereschicht gegen den Durchtritt mindestens einer chemischen Verbindung und/oder Elements beschichtet, bei der es sich weiter bevorzugt um eine funktionale Beschichtung handelt, die gegen den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder Gasen und/oder Wechselwirkungen zwischen Füllgut und dem Kunststoffmaterial des Kunststoffausgießers schützt. Bevorzugt ist die Beschichtung derart gewählt, dass sie Migrati- onserscheinungen von dem verpackten Produkt in die mindestens eine Kunststoffschicht reduziert. Ganz besonders bevorzugt ist die Barriereschicht zusätzlich oder alternativ derart ausgelegt, dass mit dieser der Eintritt von chemischen Substanzen und/oder Elementen aus der mindestens einen Kunststoffschicht in das verpackte Produkt minimiert wird.
Es ist bevorzugt, wenn die Barriereschicht eine Durchtrittssperrwirkung gegenüber Lösemitteln aufweist. Als mögliche Beschichtungsverfahren, die in einer Vakuumkammer zur Anwendung kommen können, kommen insbesondere CVD (Chemical Vapor Deposition) Verfahren wie Plasma- Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) oder PVD (Physical Vapor Deposition) Verfahren wie Sputtern in Betracht. Als Kunststoffmaterial zur Herstellung des Kunststoffausgießers, beispielsweise durch Spritzgießen, Spritzblasen, Blasformen und/oder Tiefziehen, eignen sich insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Cycloolefincopolymere (COC), Cycloolefinpolymer (COP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA) oder Polysyrol (PS).
Auch ist es möglich, die Kunststoffausgießer aus kompostierbaren Polymeren, insbesondere auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden Polyme- ren, wie stärkebasierende Polymere (stark blends, PLA (Polyazid), Polyester des Typs PAH (Polyhydroxyalkanoat), z.B. PHB (Polyhydroxybutyrat), PHV (Polyhydroxyvalerat), Cellulosematerialien aus chemisch modifizierter Cellulose hergestellte Materialien, auf erneuerbaren Rohstoffen basierende Polymere sind insbesondere spezifische Polymere, z.B. auf PDO (Biopropandiol) basierend, spezifische Polyamide, z.B. aus Rizinusöl hergestellte, sowie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) auf Bio-Ethanol aus z.B. Zuckerrohr basierend, sowie spezifische, aus Rohöl oder natürlichem Gas hergestellte synthetische Polyester, oder aus den genannten Werkstoffen hergestellten Laminaten geformt sind.
Die Barriereschicht, insbesondere für Spritzgussteile, umfasst bevorzugt eine Vakuumbeschichtung mit Metalloxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, und/oder Siliziumoxiden wegen ihrer guten Durchtrittssperrwirkun- gen. Bevorzugte Beschichtungsmittel sind so ausgebildet, dass die Barrie- reschicht (Vakuumbeschichtung) mittels eines Sputterverfahrens als oxidische, nitridische oder sulfidische Schicht aufgetragen wird. Auch kann mittels eines Plasma-CVD, bevorzugt einen PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) Verfahrens mit einem Silizium Precursor, z.B. mit HMDSO (Hexamethyldisiloxan) oder mit TMDSO (Tetramethyldisilo- xan), insbesondere mit Plasma-Vorbehandlung mit Sauerstoff, Argon und/oder Stickstoff eine keramische Schicht als Beschichtung aufgetragen werden. Weiter bevorzugt sind die Beschichtungsmittel so ausgebildet, dass sie eine Vakuumbeschichtung durch Sputtern oder Verdampfen, insbesondere von Metalloxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, oder Siliziumoxiden, insbesondere SiOx, wobei x bevorzugt eine Zahl um 2, bevor- zugt 2,0 ist, oder durch Plasmapolymerisation von Organosilanen, insbesondere von Hexamethyldisiloxan (HMDSO) und Tetramethyldisiloxan (TMDSO) oder durch Plasmapolymerisation von hochvernetzten Kohlenwasserstoffschichten, insbesondere ausgehend von Ethin auf den Verpackungskörper aufbringen. Die Barriereschicht hat üblicherweise eine Dicke im Bereich von 50nm bis 200nm.
Vorteilhaft können die Beschichtungsmittel auch so ausgebildet sein, dass die Beschichtung eine Kohlenstoffschicht ist, insbesondere eine amorphe Kohlenstoffschicht (englisch„Diamond-Like Carbon" bzw. DLC).
Es bieten sich insbesondere folgende amorphe Kohlenstoffschichten an, die nach der Richtlinie VDE 2840 wie folgt unterteilt sind:
Wasserstofffreie amorphe Kohlenstoffschichten „a-C" bestehen überwiegend aus sp2-hybridisierten Bindungen und werden deshalb auch als Graphitartige Kohlenstoffschichten bezeichnet.
Tetraedrische wasserstofffreie amorphe Kohlenstoffschichten „ta-C" bestehen aus sp3-hybridisierten Bindungen, weshalb sie den Diamantschichten gleichzusetzen sind.
Metallhaltige wasserstofffreie amorphe Kohlenstoffschichten, - Wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschichten, „a-C:H" (H-Anteil > 35%)
- Tetraedrische wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschich- ten, „ta-C:H" (H-Anteil >25%) mit überwiegend sp3- hybridisierten Kohlenstoffatomen
Metallhaltige wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschichten,„a-C:H:Me". Durch Dotieren mit Metallen bildet sich ein Verbund aus einer „a-C:H" Matrix und Metallkarbiden. Schichten aus diesem Material besitzen hohe Verschleißfestigkeiten, geringe Reibkoeffizienten sowie bessere Haftung der Schichten. Durch Veränderung des Metallgehaltes lassen sich die Materialeigenschaften stark beeinflussen.
Modifizierte wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschichten,„a-C:H:X". Durch Dotierung mit Elementen wie Si, O, N, F und B können amorphe Kohlenstoffschichten je nach gewünschten Eigenschaften stark modifiziert werden. Silizium beispielsweise erhöht die Temperaturbeständigkeit in sauerstoffhaltiger Umgebung. Eine Dotierung mit Silizium und Sauerstoff kann die Oberflächenspannung stark herabsetzen (bis hin zu Werten in der Größenordnung von PTFE). Außerdem lassen sich transparente und äußerst kratzfeste Schichten herstellen.
Insbesondere für die Aufnahme von medizinischen und/oder biologischen Materialien, insbesondere Flüssigkeiten, bietet sich eine, bevorzugt fluoridierte, Kohlenstoffschicht an, da hierdurch unter anderem durch die gute Abbaubarkeit im Körper eine hohe biologische Verträglichkeit gegeben ist. Hier sei angemerkt, dass die Aufnahme auch lediglich kurzzeitig erfolgen kann, beispielsweise in einem Blutbeutel und/oder einer Durchflusskanüle.
Auch bei der Aufnahme von Lebensmitteln können durch die Beschich- tung mit Kohlenstoffschichten die Vorteile der hohen biologischen Verträglichkeit mit einer erhöhten Durchtrittssperrwirkung gegen Gase und/oder Feuchtigkeit vereint werden.
Teil des Verfahrens kann auch das Befüllen des Kunststoffverpackungs- behälters mit mindestens einem Füllgut sein, wobei die Verschlussmittel an die mindestens eine Siegelzone gesiegelt wird, bevor oder nachdem mindestens eine der Kammer mit Füllgut gefüllt wurde.
Das Siegeln kann durch einen Heißsiegelprozess und/oder durch einen Kaltsiegelprozess erfolgen.
Als Siegelmaterial können alle gängigen Siegelmaterialien, beispielsweise auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyurethan zum Einsatz kommen.
Ganz besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der zu beschichtende Kunststoffausgießer inline hergestellt wird - es werden dann Ausgießer aus einer Formeinrichtung, insbesondere einer Spritzgusseinrichtung entnommen und dann auf Transportmittel aufgesetzt, mit denen der zu beschichtende Kunststoffausgießer zu Beschichtungsmitteln gefördert und dort dann beschichtet wird.
Bevorzugt sind die Ausgießer beim Beschichten dabei horizontal ausgerichtet, d.h. die Längsmittelachse des Ausgussrohres erstreckt sich in ei- ner Horizontalrichtung. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 bis 3: unterschiedliche, teilweise geschnittene Ansichten eines
Kunststoffausgießers (Spout), Fig. 4: eine Anordnung von Kunststoffausgießern in einer Vakuumkammer zum Aufbringen einer Barriereschicht, und
Fig. 5 eine Darstellung eines aus einer Messung eines Verlaufs eines Oberflächenprofils erhaltener Messpunkte.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Kunststoffausgießer (Spout) zur Integration bzw. zum Einsiegeln in einen Standbeutel gezeigt.
Wie aus der Schnittansicht gemäß Fig. 1 zu erkennen ist, ist der Kunststoffausgießer einteilig ausgebildet, hier als Kunststoff-Spritzgussteil und umfasst einen verdickten Abschnitt 2, der von einer Siegelzone 3 um- geben ist bzw. den eine Siegelzone 3 vollumfänglich umschließt. Der verdickte Abschnitt 2 wird durchsetzt von einem Ausgussrohr 4 bzw. anders ausgedrückt umfasst der Kunststoffausgießer einen Ausgussrohrabschnitt, der teilweise von dem verdickten Bereich 2 gebildet ist und der den verdickten Abschnitt 2 nach außen überragt. Das Ausgussrohr 4 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Außengewinde 5 zum Festlegen eines Verschlusses auf, wobei auch andere Fixiermittel realisierbar sind. Auch ist es denkbar, dass ein Verschluss unmittelbar angespritzt, d.h. einteilig mit dem Ausgussrohr 4 ausgebildet ist.
Der Kunststoffausgießer 1 , genauer das Ausgussrohr 4 weist eine aus Kunststoff ausgebildete Innenoberfläche 7 auf, die in dem gezeigten Beispiel an ihrem Innenumfang vollumfänglich und axial durchgehend, d.h. von einer Einlassöffnung 8 bis zu einer Auslassöffnung 9 mit einer im Vakuum aufgebrachten Barriereschicht 10 beschichtet ist, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine innerste Schicht bildet und somit unmittelba- ren Kontakt zu dem das Ausgussrohr 4 durchströmenden Fluid hat.
Zudem ist eine (Kunststoff-)Oberfläche 1 1 der Siegelzone 3 mit einer Barriereschicht 10 versehen, die bevorzugt identisch ausgebildet ist wie die Barriereschicht 10 innerhalb des Ausgussrohres 4.
Die Oberfläche 1 1 der Siegelzone 3 weist eine mittlere Oberflächenrauheit Ra (ermittelt nach DIN EN ISO 4288:1998) von über 200nm auf. Diese Rauheit kann dadurch erzeugt werden, dass in einer Spritzgussvorrichtung eine entsprechende Negativform verwendet wird, die Unebenheiten aufweist, oder alternativ durch eine mechanische Nachbearbeitung des Rohlings nach dem Spritzgießen, nach oder bevorzugt vor dem Beschichten mit der Barriereschicht 10.
Die Oberflächenrauheit der Innenoberfläche 7 des Ausgussrohres 4 weist hingegen eine mittlere Oberflächenrauheit von weniger als 200nm auf.
Als mögliche Beschichtungsverfahren, die in einer Vakuumkammer zur Anwendung kommen, kommen insbesondere CVD (Chemical Vapor DePosition) Verfahren wie Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) oder PVD (Physical Vapor Deposition) Verfahren wie Sputtern in Betracht. In Fig. 4 ist eine für ein Beschichtungsverfahren bevorzugt zur Anwendung kommende Vakuumkammer 12 gezeigt. Diese umfasst einen Gaseinlass E und einen Gasauslass A, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein- ander gegenüberliegend angeordnet sind. Die zu beschichteten Kunststoffausgießer 1 sind so ausgerichtet, dass sich deren zentrisch durch das Ausgussrohr 4 erstreckende Längsmittelachse 1 1 parallel erstreckt zu einer Hauptströmungsrichtung des Beschichtungsgases, insbesondere des Beschichtungsgasgemisches vom Gaseinlass E zum Gasauslass A, so dass die Ausgussrohre 4 der einteiligen Kunststoffausgießer optimal in ihrer Gesamtlänge durchströmt werden, um somit eine axial durchgehende und vollumfängliche Beschichtung auf der Innenoberfläche zu erreichen. Fig. 5 veranschaulicht eine Abbildung eines aus einer Messung ermittelten Verlaufs eines Oberflächenprofils zur Berechnung der Steilheit. Die Abbildung zeigt die gemessenen Punkte, die jeweils durch Verbindungslinien mit einander verbunden wurden, wodurch insgesamt das gemessene Profil wiedergegeben wird.
Die Messpunkte wurden mit einem Tastschnittgerät entlang der Messrichtung äquidistant im Abstand Δ aufgenommen und anschließend, bevorzugt entsprechend der DIN EN ISO 1 1562:1998-09, gefiltert. Die Steilheit berechnet sich aus der Höhenänderung δ des Profils zwischen zwei Messpunkten zu σ = | δ / Δ |. Steilheit von 1/6 bedeutet, demnach, dass auf eine Länge von Δ = 6 mm das Oberflächenprofil um 5 = 1 mm ansteigt oder absinkt. Bezugszeichen
1 Kunststoffausgießer
2 verdickter Abschnitt
3 Siegelzone
4 Ausgussrohr
5 Außengewinde
7 Innenoberfläche
8 Einlassöffnung
9 Auslassöffnung
10 Barriereschicht
1 1 Oberfläche der Siegelzone
12 Vakuumbeschichtungskammer
Gaseinlass
Gasauslass
Längsmittelachse
H Hauptströmungsrichtung

Claims

Patentansprüche
Kunststoffausgießer (1 ) (Spout) für Standbeutelverpackungen, insbesondere für Getränke, mit einer Siegelzone (3) zum Festlegen des Kunststoffausgießers (1 ) an einer Standbeutelverpackung mit einem eine Innenoberfläche (7) aufweisenden Ausgussrohr (4) mit einer Einlassöffnung (8) und einer Auslassöffnung (9), wobei das Verhältnis zwischen einer Länge des Ausgussrohres (4) und einem Ausgussrohrdurchmesser größer 1 , bevorzugt größer 2 ist, und wobei der Kunststoffausgießer (1 ) mit einer, insbesondere in einem Vakuum, bevorzugt durch ein CVD- oder PVD-Verfahren, erzeugbaren Barriereschicht (10) zum Erhöhen der Durchtrittssperrwirkung gegen mindestens eine chemische Verbindung und/oder mindestens ein chemisches Element auf der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) sowie auf einer Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) zur besseren Siegel- barkeit, insbesondere in einem Flächenanteil von mindestens 50%, eine höhere mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 als die mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 vorzugsweise von mindestens 50% des Flächenanteils, der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) aufweist, und dass die Oberfläche der Siegelzone (3) eine mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 von mindestens 200 nm Ra aufweist.
Kunststoffausgießer nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siegelzone (3) vor dem Beschichten mit der Barriereschicht (10), in mindestens 25%, bevorzugt in mindestens 50%, besonders bevorzugt in mindestens 75% ihrer Oberfläche (22) eine Rauheit von mindestens 200 nm Ra aufweist.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) so beschaffen ist, dass bei einer Messung des Oberflächenprofils der Siegelzone (3) gemäß DIN EN ISO 4288:1998 mit einem Messintervall zwischen 0,1 μηπ bis 1 μηπ entlang der Messrichtung mindestens 6 % der Verbindungslinien zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Messpunkten eine Steigung von mindestens 1 /6 aufweisen.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) durch Spritzgießen mittels eines mittels Funkenerosion (EDM), insbesondere Drahterosion oder Senkerosion, oder mittels Elektrochemischen Abtragens (ECM) aufgerauten Werkzeugs oder durch unmittelbare Behandlung durch Funkenerosion nach dem Spritzgießen erhalten wurde.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3), vorzugsweise in einem Flächenanteil von mindestens 50%, den Kriterien der Referenznummer 15 oder höher, bevorzugt 24 oder höher, der Norm VDI 3400 entspricht.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Barriereschicht (10) oder eine fakultative, auf der Barriereschicht (10) vorgesehene Schicht eine innerste Schicht des Ausgussrohres (4) zur unmittelbaren Kontaktierung eines auszugießenden Fluids bildet.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis zwischen der Länge des Ausgussrohres (4) und einem Ausgussrohrinnendurchmesser zwischen 1 ,1 und 5, bevorzugt zwischen 2 und 4 gewählt ist und/oder dass der Ausgussrohrinnendurchmesser zwischen 5mm und 18mm, vorzugsweise zwischen 7mm und 15mm gewählt ist und/oder dass die Länge des Ausgussrohres (4) zwischen 20mm und 50mm, vorzugsweise zwischen 22mm und 40mm gewählt ist.
Kunststoffausgießer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Ausgussrohr (4) mit einem Verschluss verschlossen, insbesondere verschraubt ist, wobei der Verschluss entweder als separates Teil, bevorzugt zur Montage nach der Beschichtung der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) mit der Barriereschicht (10) ausgebildet ist oder der Verschluss, insbesondere durch Anspritzen, insbesondere materialschlüssig am Ausgussrohr (4) festgelegt ist, bevorzugt um während der Beschichtung der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) mit der Barriereschicht (10) das Ausgussrohr (4) einseitig zu verschließen.
Standbeutel, insbesondere für Getränke und/oder mit einem darin abgefüllten Getränk, mit einem durch Siegeln festgelegten Kunststoffausgießer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffausgießers (1 ) (Spout) für Standbeutelverpackungen, insbesondere für Getränke, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem Kunststoffausgießer (1 ), insbesondere einstückig, durch Spritzguss, geformt wird, wobei der Kunststoffausgießer (1 ) an seiner Innenoberfläche (7), insbesondere axial durchgehend, sowie auf der Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) mit der Barriereschicht (10) beschichtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) des Kunststoff ausgießen (1 ) zur besseren Siegelbarkeit mit einem Siegelmaterial vor dem Beschichten mit der Barriereschicht (10), vorzugsweise in einem Flächenanteil von mindestens 50% mit einer höheren mittleren Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 als der mittleren Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998, vorzugsweise von mindestens 50% des Flächenanteils, der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) hergestellt wird, und dass die Oberfläche der Siegelzone (3) mit einer mittleren O- berflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 von mindestens 200 nm hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kunststoffausgießer (1 ), bevorzugt eine Mehrzahl von Kunststoffausgießern (1 ), in einer Vakuumbeschichtungskammer (12) zum Beschichten mit der Barriereschicht (10) so angeordnet wird, dass das mindestens eine Beschichtungsgas, insbesondere ein Gasgemisch, in das Ausgussrohr (4) einströmen kann, bevorzugt das Ausgussrohr (4) appliziertem Verschluss vollständig axial durchströmen kann, wobei bevorzugt die eine Längsmittelachse (L) zu einer Hauptgasströmungsrichtung (H) zwischen einem Gasein- lass (E) und einem Gasauslass (A), insbesondere einem Absau- gungsauslass einen Winkel zwischen 0° und 85°, bevorzugt zwischen 0° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 0° und 20°, besonders bevorzugt zwischen 0° und 10°, ganz besonders bevorzugt von 0° aufspannt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die, bevorzugt vollständige, Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) und die, bevorzugt vollständige, Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) in einem Vakuum, bevorzugt durch ein CVD- oder PVD-Verfahren, erzeugten, Barriereschicht (10) zum Erhöhen der Durchtrittssperrwirkung gegen mindestens eine chemische Verbindung und/oder mindestens ein chemisches Element versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) die innere Mantelfläche, so hergestellt wird, dass sie eine Oberflächenrauheit von weniger 200nm, insbesondere weniger als 150nm, bevorzugt weniger als 100nm, besonders bevorzugt weniger als 50nm, aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) so hergestellt wird, dass bei einer Messung des Oberflächenprofils der Siegelzone (3) gemäß DIN EN ISO 4288:1998 mit einem Messintervall zwischen 0,1 μηπ bis 1 μηπ entlang der Messrichtung mindestens 6% der Verbindungslinien zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Messpunkten eine Steigung von mindestens 1 /6 aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messung des Oberflächenprofils durch einen Tastschnittgerät mit einer Tastspitze mit einem Durchmesser kleiner oder gleich 2,5 μηπ erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 1 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) so hergestellt wird, dass sie, vorzugsweise in einem Flächenanteil von mindestens 50%, den Kriterien der Referenznummer 15 oder höher, bevorzugt 24 oder höher, der Norm VDI 3400 ("Elektroerosive Bearbeitung; Begriffe, Verfahren, Anwendung"; 1975) entspricht.
Verfahren zum Herstellen eines Standbeutels mit einem Kunststoffausgießer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere hergestellt nach einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 1 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass an die Siegelzone (3) zur Montage und Abdichtung des Standbeutels eine Standbeutelfolie gesiegelt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Barriereschicht (10) im Bereich der Siegelzone (3) beim Siegeln zumindest abschnittsweise durchbrochen wird und das Siegelmaterial, insbesondere der Standbeutelfolie in Kontakt mit dem Kunststoffausgießer (1 ), insbesondere der Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3), tritt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siegelzone (3) des Kunststoffverpackungsbehältermateri- als abschnittsweise über die Barriereschicht (10) verläuft.
20. Verwendung eines Kunststoffausgießers (Spout) für Standbeutelverpackungen, insbesondere für Getränke, mit einer Siegelzone (3) zum Festlegen des Kunststoffausgießers (1 ) an einer Standbeutelverpackung mit einem eine Innenoberfläche (7) aufweisenden Ausgussrohr (4) mit einer Einlassöffnung (8) und einer Auslassöffnung (9), wobei das Verhältnis zwischen einer Länge des Ausgussrohres
(4) und einem Ausgussrohrinnendurchmesser größer 1 , bevorzugt größer 2 ist, wobei die Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) zur besseren Siegelbarkeit, insbesondere in einem Flächenanteil von mindestens 50%, eine höhere mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 als die mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN
EN ISO 4288:1998 vorzugsweise von mindestens 50% des Flächenanteils, der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) aufweist, und wobei die Oberfläche der Siegelzone (3) eine mittlere Oberflächenrauheit Ra nach DIN EN ISO 4288:1998 von mindes- tens 200 nm Ra aufweist, zum Beschichten der Innenoberfläche (7) des Ausgussrohres (4) sowie der Oberfläche (1 1 ) der Siegelzone (3) im Vakuum mit einer Barriereschicht (10) zum Erhöhen der Durchtnttssperrwirkung gegen mindestens eine chemische Verbindung und/oder ein chemisches Element.
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