Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlussstopfens aus Kunststoff, für Flaschen, flaschenartige und andere Behälter zur Lagerung von wässrigen, alkoholischen Lösungen sowie nach diesem Verfahren erhältliche geschäumte Verschlussstopfen.
Traditionelle Verschlüsse für Flaschen und flaschenartige Behälter wie Wein-, Sekt oder Branntweinflaschen und Lagerbehälter dafür sind Korken, die aus der Rinde der Korkeiche gewonnen werden.
Der natürlich gewonnene Kork kann jedoch den markant angestiegenen Bedarf an derartigen Verschlüssen nicht decken.
So wird die Korkeiche nur in geographisch begrenzten Gebieten angebaut. Sie wächst so langsam, dass Kork erstmals nach 25 Jahren gewonnen werden kann. Verursacht durch natürlich enthaltene organische Verbindungen, Mikroorganismen, Dünger, etc. wird Kork teilweise unbrauchbar für derartige Verschlüsse der genannten Behältnisse.
Hinzu kommt, dass die heute üblichen, dem Stand der Technik entsprechenden, chemischen, physikalischen, chemisch-physikalischen und biologischen Aufbereitungsverfahren beim natürlichen Korkzapfen (bei Vorliegen der entsprechenden Voraussetzungen) teilweise einen irreversiblen, sekundären Korkgeschmack erzeugen bzw. wirtschaftlich sehr aufwändig sind (z.B. Waschen in Javelwasser, Bestrahlen mit Mikrowellen- oder Gammastrahlen, Benetzen mit Substraten etc.). Die gesundheitlichen Auswirkungen der heute üblichen Aufbereitung des Naturkorks beim Konsumenten sind Gegenstand nicht abgeschlossener Untersuchungen.
Die durch chemische oder biologische Prozesse teilweise entstehenden, übelriechenden Substanzen führen beispielsweise bei 5 bis 10 Prozent der Weinflaschen zu dem sogenannten "Korkgeschmack". Weltweit werden hierdurch ca. 800 Millionen Flaschen Wein p.a. ungeniessbar, d.h. zu Ausschuss.
Hochwertige und qualitativ einwandfreie Verschlüsse aus Naturkork sind vergleichsweise teuer und bleiben hochwertigen, teueren Weinen oder Schaumweinen vorbehalten.
Für weniger hochwertige, alkoholische Getränke besteht hingegen ein Bedarf an einer kostengünstigen, geschmacksneutralen Alternative zu den traditionellen Korkverschlüssen.
So wurden für Wein Drehverschlüsse aus Metall und für Schaumwein (Sekt) Korken aus Kunststoff, die profilierte Polyethylenstopfen sind, eingesetzt, die jedoch von den Verbrauchern nur bedingt angenommen worden sind. Diesen Verschlüssen haftet der Makel von Billigware an.
Es wurde somit nach Alternativen gesucht, die im Aussehen und in der Anwendung, wie zum Beispiel bei den Abfüllanlagen, dem \ffnen durch Korkenzieher, einem natürlichen Kork möglichst nahe kommen soll.
So wurde ein künstlicher Korken vorgeschlagen, der aus selektierten Korkanteilen und einem Polyurethanbinder mithilfe eines chemischen Treibmittels (Expancel, Marke der Firma AKZO NOBEL aus Frankreich) hergestellt worden ist.
Weiter wurde vorgeschlagen, als Korkersatzmaterial chemisch geschäumtes Ethylen-Vinyl-Acetat zu verwenden, welches keine Duft- oder Geschmacksstoffe absondern soll (vertrieben von Novembal unter der Marke "Tage").
Es war die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, einen Kunststoffzapfen als wirtschaftlichen Ersatz für natürliche Korkverschlüsse zur Verfügung zu stellen, sowie ein Verfahren, mit dem ein derartiger Korkersatz auf einfache Art und Weise hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlussstopfens aus Kunststoff für Flaschen, flaschenartige und andere Behältnisse, wobei der Verschlussstopfen durch Schäumen eines schäumbaren Ausgangsmaterials erhalten wird, wobei zur Schäumung ein chemisches Treibmittel eingesetzt wird.
Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind den Ansprüchen 2 bis 4 entnehmbar.
Das Schäummittel benötigt zur Zersetzung und Gasabspaltung Wärme, was zur zügigen Abkühlung des umgebenden Materials beiträgt. Dadurch werden kürzere Zykluszeiten für die Herstellung ermöglicht.
Als geeignetes Herstellungsverfahren kann das Spritzgiessen eingesetzt werden.
Erfindungsgemäss wird die Schäumung durch ein endothermisch chemisches Treibmittel bewirkt.
Für das erfindungsgemässe Verfahren werden als chemische Treibmittel Substanzen eingesetzt, die keine bedenklichen Rückstände bilden.
Der Werkstoff und die Einzelkomponenten enthalten keine Weichmacher.
Erfindungsgemäss kann als Material für den Verschluss ein beliebiges, für den Verwendungszweck geeignetes, schäumbares Material verwendet werden. Beispiele für derartige Materialien sind thermoplastische Elastomere petrochemischer Herkunft.
Beispiele für thermoplastische Elastomere sind Copolyester, Polyätherester, Polyäther-Block-Amide, Polyurethan (TPU), thermoplastische Polyblends aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer oder Nitrilkautschuke, Styrol-Block-Copolymere, wie zum Beispiel Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol, Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol und Styrol-Butadien-Styrol, Ethylen-Vinyl-Acetat-Polymere, sowie auf den vorgenannten Werkstoffgruppen basierende Blends. Es können auch Polymere auf der Basis von Silikon eingesetzt werden.
Erfindungsgemäss können übliche Spritzgussverfahren eingesetzt werden, wie sie vielfach für die verschiedenen Anwendungszwecke eingesetzt werden und für das chemische Schäumen bekannt sind.
Vorzugsweise wird für die Herstellung von Verschlüssen für höherwertige Produkte das Spritzgussverfahren eingesetzt, da üblicherweise die Oberflächen von spritzgegossenen Artikeln im Bezug auf die Geschlossenporigkeit eine bessere Qualität aufweisen, als entsprechend erhaltene Artikel mit dem Extrusionsverfahren.
Die erfindungsgemässe Kombination von Werkstoffen und Herstellungsverfahren bewirkt eine wirtschaftliche Fertigung, eine anwendungstechnisch einfache Handhabung und eine konsumentenschützende Verwendung
Erfindungsgemässe geschäumte Verschlussstopfen, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren sind den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 10 entnehmbar.
Der erfindungsgemässe, geschäumte, korkenähnliche Verschlussstopfen aus Kunststoff kann vorteilhaft als Ersatz für natürliche Korken für Wein-, Sekt- und Spirituosenflaschen oder als Stöpsel für flaschenähnliche und andere Behälter eingesetzt werden. Seine Abmessungen sind nicht limitiert.
Zusammensetzung, Eigenschaften und Migrationsverhalten der eingesetzten Werkstoffe und deren Einzelkomponenten entsprechen den nationalen und internationalen Gesetzen, Vorschriften und Normen.
Bei Flaschen, die mit dem erfindungsgemässen Verschlussstopfen ausgerüstet sind, ist zum Entfernen des Verschlussstopfens aus der Flasche eine Ziehkraft von 30 daN +/- 10 daN nötig. Es können herkömmliche Entzapfungsgeräte eingesetzt werden.
The present invention relates to a method for producing a sealing plug made of plastic, for bottles, bottle-like and other containers for storing aqueous, alcoholic solutions, and to foamed sealing plugs obtainable by this method.
Traditional closures for bottles and bottle-like containers such as wine, sparkling wine or brandy bottles and storage containers therefor are corks which are obtained from the bark of the cork oak.
The naturally obtained cork, however, cannot meet the markedly increased need for such closures.
The cork oak is only grown in geographically limited areas. It grows so slowly that cork can be extracted for the first time in 25 years. Caused by naturally contained organic compounds, microorganisms, fertilizers, etc., cork is sometimes unusable for such closures of the containers mentioned.
In addition, the current, state-of-the-art chemical, physical, chemical-physical and biological processing methods for natural cork cones (if the relevant requirements are met) sometimes produce an irreversible, secondary cork taste or are economically very complex (e.g. washing in Javel water, irradiation with microwave or gamma rays, wetting with substrates etc.). The health effects of the processing of natural cork by consumers today are the subject of incomplete investigations.
The malodorous substances that arise in part through chemical or biological processes lead, for example, to the so-called "cork taste" in 5 to 10 percent of wine bottles. Around 800 million bottles of wine p.a. inedible, i.e. to committee.
High-quality and high-quality closures made of natural cork are comparatively expensive and are reserved for high-quality, expensive wines or sparkling wines.
For lower-quality, alcoholic beverages, on the other hand, there is a need for an inexpensive, tasteless alternative to traditional cork closures.
For example, metal screw caps were used for wine and plastic corks, which are profiled polyethylene stoppers, were used for sparkling wine (sparkling wine), but these have only been partially accepted by consumers. The defect of cheap goods is attached to these closures.
Thus, alternatives were sought which should come as close as possible to natural cork in terms of appearance and application, such as for example in the bottling plants, when opened by a corkscrew.
For example, an artificial cork was proposed which was produced from selected cork parts and a polyurethane binder using a chemical blowing agent (Expancel, brand of the AKZO NOBEL company from France).
It has also been proposed to use chemically foamed ethylene vinyl acetate as the cork replacement material, which should not secrete any fragrances or flavors (sold by Novembal under the "Tage" brand).
It was the object of the present invention to provide a plastic spigot as an economical replacement for natural cork closures, and a method with which such a cork replacement can be produced in a simple manner.
This object is achieved by a method for producing a sealing plug made of plastic for bottles, bottle-like and other containers, the sealing plug being obtained by foaming a foamable starting material, a chemical blowing agent being used for the foaming.
Embodiments of the method according to the invention can be found in claims 2 to 4.
The foaming agent needs heat for decomposition and gas elimination, which contributes to the rapid cooling of the surrounding material. This enables shorter cycle times for production.
Injection molding can be used as a suitable manufacturing process.
According to the invention, the foaming is brought about by an endothermic chemical blowing agent.
For the process according to the invention, substances are used as chemical blowing agents which do not form any questionable residues.
The material and the individual components contain no plasticizers.
According to the invention, any foamable material suitable for the intended use can be used as the material for the closure. Examples of such materials are thermoplastic elastomers of petrochemical origin.
Examples of thermoplastic elastomers are copolyesters, polyether esters, polyether block amides, polyurethane (TPU), thermoplastic poly blends made of polypropylene and ethylene-propylene terpolymer or nitrile rubbers, styrene block copolymers, such as styrene-ethylene / butylene-styrene, Styrene-ethylene / propylene-styrene and styrene-butadiene-styrene, ethylene-vinyl-acetate polymers, and blends based on the aforementioned material groups. Polymers based on silicone can also be used.
According to the invention, customary injection molding processes can be used, as are often used for the various purposes and are known for chemical foaming.
The injection molding process is preferably used for the production of closures for higher-value products, since the surfaces of injection-molded articles are usually of better quality in terms of closed porosity than articles obtained with the extrusion process.
The combination of materials and manufacturing processes according to the invention results in economical production, simple application handling and consumer-protective use
Foamed sealing plugs according to the invention, produced by the method according to the invention, can be gathered from the characterizing features of patent claims 5 to 10.
The foamed, cork-like plastic stopper according to the invention can advantageously be used as a replacement for natural corks for wine, champagne and spirits bottles or as a stopper for bottle-like and other containers. Its dimensions are not limited.
The composition, properties and migration behavior of the materials used and their individual components comply with national and international laws, regulations and standards.
In the case of bottles which are equipped with the sealing plug according to the invention, a pulling force of 30 daN +/- 10 daN is required to remove the sealing plug from the bottle. Conventional bleeders can be used.