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Wärmeisolierender Kunststoffbehälter und
Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf wärmeisolierende Kunststoffbehälter, insbesondere für Nahrungsmittel und andere feste und flüssige Substanzen, welche während längerer Zeit auf der Einfülltemperatur gehalten werden sollen, bestehend aus einer inneren und einer äusseren Wand, welche durch einen Zwischenraum getrennt sind.
Für die Herstellung von Behältern für Nahrungsmittel und andere Substanzen wurden seit langem Kunststoffe verwendet, da diese sehr günstige Eigenschaften, wie leichtes Gewicht, Elastizität, gutes Aussehen, Ungiftigkeit usw. aufweisen.
Selbst unter Verwendung der besten zur Zeit erhältlichen Kunststoffe ist jedoch die Verwendung derartiger Behälter vielen Einschränkungen unterworfen, insbesondere infolge der Thermoplastizität des Materials. Insbesondere ergibt sich ein erster wichtiger Nachteil aus dem Umstand, dass die im Handel erhältlichen Behälter bei Temperaturen oberhalb 600 C nicht verwendet werven können, während in vielen Fällen bei Temperaturen unterhalb 00 C ein zweiter und nicht weniger schwerwiegender Nachteil infolge der beträchtlichen Zunahme der Schlagsprödigkeit auftritt. Das Anwendungsgebiet der auch mit den besten zur Zeit erhältlichen Kunststoffen hergestellten thermisch isolierenden Behälter ist deshalb sehr beschränkt.
Zweck der Erfindung ist nun die Schaffung von Kunststoffbehältern, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen und sich leicht für warme Nahrungsmittel, wie z. B. heissen Kaffee, Suppen, Fleischbrühe usw. verwenden lassen. Diese Behälter sollen ihre mechanischen Festigkeitseigenschaften bei wesentlich höheren Temperaturen beibehalten als denjenigen, welche von den bis heute gebräuchlichen Kunststoffen ertragen werden. Weiter ist Zweck der Erfindung, thermisch isolierende Behälter zu schaffen, bei denen die Isolierwirkung vorzugsweise durch Schichten von isolierenden Kunststoffen erreicht wird-, in diesen Behältern soll die darin enthaltene Ware unabhängig von der Aussentemperatur ihre Einfülltemperatur beibehalten.
Diesen Zwecken entsprechend sind die erfindungsgemässen Behälter dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die innere Wand ganz oder zum grösseren Teil aus hochkristallinen linearen Polymeren von Buten oder Propylen oder aus einem Gemisch, welches zur Hauptsache eines oder beide dieser Polymeren enthält, besteht und dass sich zwischen diesen beiden Wänden in inniger Verbindung mindestens mit der Innenwand ein Kunststoffschaum, vorzugsweise ein Schaum aus einem linearen Hochpolymer eines ex-OIe - fins befindet.
Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemässe Behälter selbst bei Temperaturen von über 1000 C beständig ist. Ausser dieser wichtigen Eigenschaft zeigen aus den genannten Materialien hergestellte Behälter eine grosse Elastizität, ein ästhetisch angenehmes Aussehen, eine vorzügliche chemische Beständigkeit und Unveränderlichkeit im Laufe der Zeit selbst in sehr korrosiven Räumen. Sie lassen sich sterilisieren, sind sehr leicht und besitzen, wie alle Kunststoffe, ein sehr hohes thermisches und elektrisches Isoliervermögen. Das erstere ist besonders wichtig, da es zur Wärmeisolierung des Inhaltes beiträgt und eine Handhabung des Behälters bei weniger hohen Temperaturen ohne Gefahr für Hände und Lippen gestattet, wie sie bei den zur Zeit gebräuchlichen Metallbehältern besteht.
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Die Herstellung der erfindungsgemässen Behälter erfolgt vorzugsweise derart, dass die innere Behälterwand durch Formblasen eines spritzgegossenen, einseitig geschlossenen Rohres in einer zweiteiligen Form hergestellt wird, welche Form innen mit zwei gesondert hergestellten Schaumschalen belegt ist, dass die innere Behälterwand nach Beendigung des Formblasens gemeinsam mit der Schaumkunststoffschicht, welche nunmehr fest an der Innenwand haftet, aus der Form entfernt wird und dass auf der Schaumkunststoffschicht eine äussere Kunststoffhülle aufgebracht wird.
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messer her.
Die Röhre mit dem kleineren Durchmesser von beispielsweise 600 mm besteht aus Polypropylen, während die andere Röhre mit dem grösseren Durchmesser von beispielsweise 650 mm aus einem Gemisch von Styrol-Acrylnitril-und Butadien-Acrylnitril-Copolymeren besteht, beispielsweise aus dem im Handel unter der Bezeichnung"Kralastic"bekannten Produkt.
Auf zwei Stücke dieser Röhren mit Längen von beispielsweise 800 bzw. 850 mm schweisst man aus den gleichen Materialien bestehende scheibenförmige Böden auf. In dieser Weise erhält man zwei einseitig abgeschlossene Hohlzylinder, von denen der kleinere in den grösseren hineingestellt werden kann, wobei ein Hohlraum von etwa 25 mm lichter Weite übrigbleibt. In diesen Hohlraum führt man die Komponenten des Polyurethanschaums, welcher unter der Handelsbezeichnung"Moltopren"bekannt ist, ein, wodurch der Hohlraum mit einem sehr leichten und beständigen Schaum von hoher Isolierfähigkeit gefüllt wird. Der Abschluss wird erreicht mit Hilfe eines Deckels, welcher ebenfalls aus einer inneren Schicht von Polypropylen, einer Mittelschicht aus"Moltopren"-Schaum und einer Aussenschicht aus einem "Kralastic"-artigen Gemisch besteht.
Der so erhaltene Hohlzylinder besitzt ein Fassungsvermögen von ungefähr 200 l und ein Gewicht von etwa 7kg. Das Gefäss hält starke mechanische Beanspruchungen aus und vermag bei-10 bis +1000 C eingefüllte Flüssigkeiten und Feststoffe lange Zeit auf der Einfülltemperatur zu halten.
Beispiel 2 : Durch Spritzguss stellt man einen Behälter mit elliptischem Querschnitt und einer nach oben schwach verjüngten Form her, dergestalt, dass die Oberkante einen äusseren Vorsprung von etwa 10 mm Breite aufweist. Als Spritzgussmasse verwendet man ein Gemisch aus 65 Teilen Polypropylen und 35 Teilen Polybuten.
In gleicher Weise stellt man einen zweiten Behälter mit gleicher Form her, der jedoch ein wenig grösser ist, so dass beim Einführen des ersten Behälters in den zweiten ein Hohlraum von etwa 8 mm lichter Weite bleibt. Der zweite Behälter wird aus Polypropylen hergestellt. Ein poröses Stück, welches genau die Form des Hohlraumes aufweist, wird separat gegossen. Zu diesem Zweck verwendet man ein Gemisch aus 1 Teil durch Niederdruckpolymerisation erhaltenes Polyäthylenpulver sowie 3 Teilen Natriumchlorid mit der gleichen Korngrösse wie das Polyäthylen. Nach dem Giessen wird das Natriumchlorid herausgelöst, indem man das Gussstück in Wasser eintaucht.
Hierauf stellt man einen Deckel von passender Form her, der ebenfalls aus drei Elementen besteht, die aus den für den Behälter verwendeten Materialien hergestellt sind und um so, grösser sind als die wirk-
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des Deckels gewährleisten einen absolut dichten Verschluss.
Beispiel 3: Durch Spritzguss stellt man zwei Wandkomponenten her, eine innere aus hochkristallinem Polybuten und eine äussere aus einem Styrol-Acrylnitril-Copolymer, derart, dass ein Hohlraum bleibt, wenn man sie ineinanderschachtelt. In diesen Hohlraum führt man Polystyrol ein, welches ein Treibmittel enthält, und erhitzt durch Einfüllen von siedendem Wasser. Das im Hohlraum befindliche Polystyrol bildet eine Schicht mit zelliger Struktur und verbindet die beiden Wandkomponenten fest miteinander.
Man erhält so einen isolierenden Behälter, der sich zur Handhabung und zum Transportieren von Nahrungsmitteln und warmen korrosiven Flüssigkeiten eignet.
Beispiel 4 : In bekannter Weise stellt man abgesondert zwei Schalen aus Kunststoff-Schaum her, beispielsweise aus Polyurethan-Harzen. Unter Verwendung eines an sich bekannten Apparates und einer zweiteiligen Form steckt man jede der Schaumschalen in einen der entgegenzusetzenden Teile der Form hinein und schliesst die Form zu. Auf diese Weise bilden beim Zusammenfügen die zwei in der Form enthaltenen Schalen einen inneren Hohlraum, welcher in Form und Grösse einer Feldflasche für militärische und sportliche Zwecke entspricht.
Dann führt man in die Form ein Polypropylen-Rohr ein, das an einem Ende geschlossen ist, zwischen
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die zwei entgegengesetzten Schalen eindringt und durchBlasen an die inneren Oberflächen derselben zum Haften gebracht wird. So kann man aus der Form einen flaschenförmigen Behälter herausziehen, der aus einer Innenwand aus Polypropylen und einem äusseren Überzug aus Kunststoffschaum besteht.
Schliesslich wird noch ein weiterer äusserer Überzug aus einem schlagfesten Material, beispielsweise Polystyrol aufgebracht.
Auf diese Weise wird eine Feldflasche geschaffen, welche kalte und warme Flüssigkeiten während langer Zeit aufzubewahren vermag und welche leicht und sehr elastisch ist und ein gutes Aussehen besitzt.
Die oben angeführten Beispiele zur Veranschaulichung der Erfindung lassen sich auf viele Arten abwandeln.
Natürlich lassen sich die erfindungsgemässen Behälter nicht nur für Nahrungsmittel verwenden, sondern auch für beliebige andere Substanzen, beispielsweise Lösungen, Gemische, Spezialpräparate, medizinische Instrumente usw., welche während längerer Zeit bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden sollen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmeisolierender Kunststoffbehälter, insbesondere für Nahrungsmittel-und andere feste und flüssige Substanzen, welche während längerer Zeit auf der Einfülltemperatur gehalten werden sollen, bestehend aus einer inneren und einer äusseren Wand, welche durch einen Zwischenraum getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die innere Wand ganz oder zum grösseren Teil aus hochkristallinen linearen Polymeren von Buten oder Propylen oder aus einem Gemisch, welches zur Hauptsache eines oder beide dieser Polymeren enthält, besteht und dass sich zwischen diesen beiden Wänden in inniger Verbindung mindestens mit der Innenwand ein Kunststoffschaum, vorzugsweise ein Schaum aus einem linearen Hochpolymer eines a-Olefins befindet.