DE1802609A1

DE1802609A1 - Verpackung fuer hochviskose klebrige Materialien

Info

Publication number: DE1802609A1
Application number: DE19681802609
Authority: DE
Inventors: Stucker Nova E; Higgins John J
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1967-10-18
Filing date: 1968-10-11
Publication date: 1969-05-14
Also published as: US3545643A

Description

Essq itesearch and Engineering Company
Linden, New Jersey 07056, USA

Verpackung für hochviskose klebrige Materialien«

Für diese Anmeldung wird die Priorität aua der amerikanischen Patentanmeldung Ser. No. 676 097 vom 18. Oktober 196? in
Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft einen Behälter für hochviskose niedermolekulare klebrige Polymere, welcher wenigstens ein abnehm-» bares Ende aufweist und mit einer entfernbaren polymeren
Auskleidung versehen isc, die mit einem Freigabemittel überzogen ist.

Hochviskose klebrige Polymere, wie niedermolekulares Polyisobutylen werden "heiß", d. h. bei Temperaturen von über 121⁰C, vermischt und verpackt, so daß das Material in gewissem Maße fließt oder wenigstens gießbar ist« Behälter für diese Art
Materialien müssen den hohen Ve:rpackungs temperatur en von etwa 93»5 bis 149°C widerstehen können und gleichzeitig ermöglichen, daß der Inhalt für den schließlichen Gebrauch leicht entfernt werden kann, 909S20/Q8S9

Derartige Materialien werden zur Zeit in teuren Metallgehalt ern verpackt, die viel leichter sind als für den Schutz des Produktes und für die Dauerhaftigkeit wünschenswert ist« weil der Behälter bei Verwendung des Produktes "abgepellt" werden muß. Solche Behälter sind in allgemeinen mit einem Freigabealttel beschichtet« welches manuell aufgebracht werden muß, naohdM der Behalter bern*»tellt worden ist} die Überzüge weisen im allgemeinen eine schlechte Qualität auf.

Es wurde jetzt gefunden, daß niedermolekulare klebrige Polymere leicht aus ihren Behältern entfernt werden können, wenn man die Behälter mit einer entfernbaren inneren Auskleidung versieht, auf der sich ein Freieabemittel befindet»

Zur weiteren .Erläuterung der Erfindung wird auf die beiliegende Zeichnung verwiesen, in welcher in auseinandergezogener Barstellung ein Behälter mit zwei abnehmbaren .Enden und einer eingesetzten Auskleidung dargestellt ist. Die Auskleidung reicht über die beiden Kanten des Behälterkörpers hinaus und wird über die Kanten zurückgefaltet.

Der erfindungacemäße Behälter ist besonders brauchbar für klebrige Polymere wie Polyisobutylen, die ein Staudinger-Molekulargewicht von 8000 bis 12 000 aufweisen, eowie für weitere Polymere wie Polybutene mit einem Stav.dinger-i.'olekulargewicht von etwa 3000 bis 6000, niedermolekulare Butylkautschuke und halo genierte Butylkautschuke und ähnliche Verbindungen, die normalerweise bei Raumtemperaturen nicht gießbar sind, aber bei Raumtemperatur eine Kaltfließfähigkeit aufweisen und so stark klebrig sind, daß sie aus üblichen Behältern nur dt Schwierigkeiten entnommen werden können.

Die innere Auskleidung muß den hohen Verpackungstemperaturen ohne Abbau oder Erweichung bis zu de» Punkt, an dem ein Anhaften an dem zu verpackenden Po3.ymer eintreten würde, wider-

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stehen können· Verschiedene Polymerfilme bzw. folien haben sich für diesen Zweck als brauchbar erwiesen· Typisch für die Art Filme bzw. Folien, die sich erfindungsßemäß verwenden lassen« sind Polyesterfilne und Filme aus wane stabilisierten Nylon. Der Polymerfilm soll vorzugsweise eine Stärke von etwa 12,7 bis 127 Mikron, noch besser eine Stärke von etwa 25,4- bis 76»2 Mikron aufweisen·

Ein besonders geeigneter Polyesterfilm besteht aus dem Heaktioneprodukt von Äthylenglykol mit Qierephthaleäure» welches unter der Handelsbezeichnung "föylar" bekannt ist und von der Firma Dupont vertrieben wird·

"Järmestabillsiertes" Nylon ist dem Fachmann bekannt und wird hergestellt, indem man einen Nylonfilm einer besonderen Viärraebehandlunp; unterwirft« Ein Beispiel für einen stabilisierten Nylonfilm ist das von der Firma Allied Chemical's vertriebene Produkt "Capran 80".

Damit eich der rolymerfilm leicht von dem verpackten Polymer abziehen läßt, ist es notwendig» den Film mit einen Freißabemittel zu beschichten, iür die Zwecke der Erfindung lassen sich verschiedene Freip,abeinittel verwenden· Vorzugsweise handelt es sich "bei den Freigabemittein um flüssige Silicone mit einer Viskosität von etwa 10 bis 30 000 Centistoke bei 25⁰C; noch besser sind Silicone mit einer Viskosität von 50 bis 1000 Centistoke, am besten solche mit einer Viskosität zwischen 100 und 500 Centistoke geeignet. Diese Materialien sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in den ΙΠΑ-Patentschriften 2 44-8 756, 2 484- 595 und 2 54-1 137 beschrieben» Sis «-eisen Silicon - Bindungen und folgende Strukturformel auf:

?i h h

- Si - O - Si - 0 - Si - 0 ~

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In der Strukturformel bedeuten R^ und R₂ unabhängig voneinander Methyl oder Wasserstoff, wobei eine der beiden Gruppen R₁ oder H₂ Methyl bedeutet und die jeweils andere Methyl oder Wasserstoff darstellt. Stellen sowohl R^ als auch R₂ Methyl dar, so sind die Flüssigkeiten als Dimethylsilicon oder Dimethylsiloxan bekannt» Der an das Siliziuaatom gebundene \7asserstoff wird als "Silanwasserstoff" bezeichnet.

Die erfindungdgemäßen Siliconflüssigkeiten können gegebenen-* " falls nach dem Aufbringen auf dem Polyraerfilra gehärtet werden· ; Die Flüssigkeiten können als solche oder aus einer Lösung in ■ einem Lösungsmittel aufgebracht werden. Als Lösungsmittel kann man Gg-Cg-Alkane wie Hexan, fiepten oder Äthylhexan, Cg-Cg-Aromateö wie Benzol, Toluol oder Xylol oder bekannte chlorierte Lösungsmittel wie Methylenchlorid oder Chlorbenzol verwenden· Im allgemeinen liegt die üiliconflüssißkeit in dem Lösungsmittel in der Menge von etwa 3Q Gew« %. vor·

Bedeutet eine der beiden R^- oder Rg-Gruppen in der Siliconflüsslglceit V/asseretoff, d. h. enthält MethylsiXicon Si lauwasserstoffatome, so läßt sich die Flüssigkeit bei Temperaturen unter 5QC in gegenwart eines Katalysators wie Dibutylzinndi- ' laurat oder Pibutylainn-di-2-äthylenhexoat durch Feuchtigkeit härten· Eine. Hochtemperaturhärtung kann in Gegenwart von Katalysatoren wie Zinkoctoat durchgeführt.werden«

Stellen beide 3.^- und 3₂-Gruppen Methyl dar, so kann die Flüssigkeit durch Feuchtigkeit gehärtet werden, wenn man ein Silanol und einen Katalysator wie ein organisches Titanat z.B. Tetra-isobutyltitanat und Tetra-2-äthylhexyItit.anat zusetzt. .

Die Dimethylgilicone sind auch als Polymere mit endständigen Hydroxylgruppen erhältlich« «lie in Gegenwart von organieehen Titanaten ohne Zugabe von Silanoien zu dem Polymer gehärtet werden können*

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Beispiele für brauchbare Öimethylsilieone sind die Flüssigkeiten der Carbon*s L-4-5 Reihe der Firma Union Carbide sowie die Flüssigkeiten der SF 96 Reihe der Firma General Electric Go·; beide Produkte sind mit breiter Viskositätsstreuunc bis zu 100 QOO es bei 25⁰C erhältlich. Beispiele für ^iliconflüssigkeiten mit Silanwasserstoffatomen sind die Produkte Carbon*s L-31 und die Y-4006 Flüssigkeiten der Firma Union Carbide (es handelt sich bei dem erstgenannten Produkt um eine Siliconflüssipkeit mit einer Viskosität von etwa 35 es bei 25⁰C) und die Dow Corning 23 Siliconflüssigkeit der Firma Dow Corning· Das Produkt Y-4006 und die Dow Corning 23 Flüssigkeiten werden aus Xylol bei einem ölgehalt von 30 Gew„ % aufgebracht. Beispiele für Dimethylsilicone sind die Produkte Carbon'8 v7-9Of· und Y-14B0 der Firma Union Carbide.

Eb hat sich gezeigt, daß die Stärke des Überzuges aus dem Freigabemittel nicht wichtig ist· Wichtig ist vielmehr, daß der Überzug überall vollständig zusammenhängt. So reicht beispielsweise ein kontinuierlicher Überzug mit einer Stärke im 2-bereich aus, während ein diskontinuierlicher Überzug selbst bei einer Stärke im Mikronbereich nicht brauchbar 1st«

Obwohl am Markt viele beschichtete Freigabepapiere, beispielsweise Silicon-beschichtetes "Glassin", Silicon-beschichtetes Pergament und Silicon-überzogene Latex^behandelte Papiere erhältlich sind und fü£ die genannten Zwecke brauchbar sind, lassen sich diese für die Zwecke der Erfindung nicht brauchen, weil sie bei den Verpackungstemperaturen stark brüchig werden und nur in kleinen Stücken entfernt werden können·

überraschenderweise hat sich jetzt gezeigt, daß das unter der Handelsbezeichnung vertriebene Produkt "Zellophan" ein brauchbares Mittel für die Zwecke der Erfindung ist« Es wird beim Heißverpacken der genanntes Materialien nicht brüchig und kann von dem verpackten Polymer ohne Hilfe eines Freigabemittels entfernt werden»

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Das Produkt "Z-ellophan" kann von dem verpackten Polymer durch einfaches Anfeuchten mit Wasser entfernt werden« Das Wasser unterbricht die Bindung zwischen de^m Polymer und dem "Zellophan", worauf das "Zellophan" infolge seiner ausreichenden Kohäsionskraft in einem Stück entfernt werden ι kann. Der "Zellophatifilm" soll vorzugsweise eine Stärke von etwa 12,7 his 12? Kikron» noch besser eine Stärke von etwa 25,4 bis 76,2 Mikron aufweisen·

Der Ausdruck "Zellophan" wird im vorliegenden Zusammenhang für Filme verwendet, die aus Zellstoff nach dem Viskoseverfahren hergestellt sind; es wird die nicht beschichtete Art dieses Produktes verwendet·

Beispiele für geeignete "Zellophanfiliae" sind die unter den Earkennamen "Zellophan Typ PD", "Zellophan Typ VjD" und "Zellophan G?yp PUD-O" bekannten Produkte, die von der Firma E, I· Dupont da Nemours & Co. vertrieben werden·

Obwohl sich allgemein gezeigt hat, daß andere Freigabepapiere für die.Zwecke der Erfindung nicht gut brauchbar sind, konnte überraschenderweise festgestellt v/erden, daß Ton-ibaschichtete Kraftpapiere mit eineia Baaisgewicht von wenigstens 50 lbs./ 1 000 ft.· (o_t252· kg/m²), die mit fein zerteiltem.Glimmer beschichtet sind, für die Zwecke der Erfindung geeignete Frei«- ! gabspapiere sind. Vorsuprsweise soll das '£on-b β schichtete Kraftpapier ein ^asisgewieht von etwa 50 bis 100 lbs./1 000 ft.*" (O,252kg/m² bis o₅5 kg/m²) haben.

! Die einzelnen feinen Gliramerteilchen sollten eine plättchen^ förmige <>estalt mit einer Stärke von etwa 20 bis 100 % auf*- weisen, vrobei der Dxirchmesser etwa das Hundertfache der beträgt. Mit beisonderea Vorteil verwendet man eiaen Glimmer» Synthetischer Glimmer ist ein Fluorderivat des

ι pits, welches hergestellt wird, indem man Kaliumfluorsilicfät

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mit Aluminium unter Druck in der Wärme 'behandelt oder indem man basische Oxyde, Fluoride und Feldspat zusammenschmilzt» I

Ein Beispiel für überzüge aus synthetischem Glimmer, die erfindungsgemäß verwendet werden können, ist das von der Firma Minnesota Mining Ss Manufacturing Co· unter der Handele» bezeichnung "Burnil Brand Llicroplates" vertriebene Produkt· "Burnil Brand Microplates" sind extrem dünne Plättchen aus synthetischem Glimmer. Die durchschnittliche 'Üeilchengföße macht in der Stärke etwa 20 bis 100 Ä aus, während der Durchmesser etwa 100 mal größer ist als die Stärke der Plättchen. Die Plättchen haben einen Schmelzpunkt von etwa 932⁰C, eine Dichte von 2,7 g/cnr und einen Brechungsindex von 1,5» '

Der Ausdruck "Behälter" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang Jedes beliebige geeignete Gefäß mit sekrechten Seitenwänden, an dem wenigstens ein Ende entfernt oder geöffnet werden kann· Als Behältermaterial kommen beispielsweise Hartkarton, Wellpappe und Metall ( in Form von Tonnen) in Frage»

Gemäß einer Ausführungsforia der Erfindung kann eine überzogene Metalltonne oder Metalldose mit einem Sack aus "I.ylar" versehen werden, der an der Innenseite mit einem Silicon als Freicabemittel beschichtet ist; der rait dem Freigabemittel beschichtete "Mylar^-Sack wird in den Behälter eingesetzt und mit einem klebrigen Polymer gefüllt· Das andere -linde des Sackes wird dann geschlossen, worauf der Deckel aufgesetzt wird. Soll das Polymer verbraucht werden, so wird der Behälter geöffnet, der darin befindliche Sack mit dem Inhalt aus dera Behälter entnommen und das Polymer von dem "Mylar"-Sack befreit«

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsforin handelt es sich bei dera Behälter um einen zylindrisch geformten Körper 1 _t der zwei entfernbare ISnden 2 u. 3 auf- ; weist und welcher mit einer Auskleidung mit einer freigebenden Oberfläche 4· ausgestattet ist« Die entfernbaren Enden be-

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stehen vorzugsweise aus iäetall und sind mit einen Silicon als Freigabemittel beschichtet· Me innere Freigabeauekleidung ließt ebenfalls in tform eines Zylinders vor und 1st etliche Zentimeter langer als der Behälter eelbat, z. B. 7,5 bis 10 cm länger. Vorzugsweise handelt es sich bei der inneren Auskleidung um ein nicht beschichtetes "Zellophan" oder um eine nit Silicon beschichtete "Mylar"-Folie- Der _s Behälterkörper 1 selbst muß platte Wände aufweisen und darf keine inneren Vorsprünge besitzen. Die zylindrisch .gestaltete Innenauskleidung 4 wird in den zylindrischen Behälterkörper ™ eingesetzt und wie bei 5 angedeutet über die Behälterkanten zurückgefaltet» Ein entfernbares Ende bzw· ein entfernbarer Deokel des Zylinders wird aufgesetzt« Der Behälter wird dann mit dem Polymer gefüllt und das andere entfernbare Ende wird ebenfalls aufgesetzt, worauf der Behälter ir.it Hilfe von Klebband, Plastik·* oder Metallstreifen u· ä. dicht verschlossen wird·

JSs ist für den Fachmann aus der vorstehenden. Beschreibung leicht ersichtlich, daß die Verwendung einer separaten Behälterauskleidung vermieden werden kann, wenn man den Be-* halter aus schwerem Kraftpapier, z. B. einem. Kraftpapier mit 200 lbs./1 000 ft. <i;okg/m ) herstellt, welches mit synthetischem Glimmer beschichtet ist. Zur Entnahme des Inhalts kann der Behälter leicht weggeschnitten werden*

Man kann beispielsweise übliche Hartfasertonnen herstellen, deren innere Oberfläche mit synthetischem Glimmer beschichtet ist. Vorzugsweise bringt man den überzug auf;, bevor die Tonne hergestellt wird» -Bs ist auch möglich, ein leichteres Ton beschichtetes Kraftpapier (50 - 100 lbs./1 000 ft·²} 0,252-0,50kg/jn ) an die Innenseite der Kartontonne zu leimen, nachdem diese geforzat und von dem Walsenkem abgenommen worden ist. Gegebenenfalls kann Glimmer auf die fertige Tonne durch Eeuclitbeschichtung aufgebracht werden, wobei man eine Aufschlämmung von synthetischem Glimmer mit einem Feststoffgehalt von etwa

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5 bis etwa 25 Gew. % verwendet·

Bas Gewicht der Tonnenwand hängt von der Größe des Behälters ab, wobei die üblichen Richtlinien für den Transport zu beachten sind» Eine 57 Liter Kartontonne mit einem Nettogewichtslimit von 52 kg muß eine fünfschichtige Kraftpapierwand mit einer Berstfestigkeit von 227 kg aufweisen·

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Claims

• · J J t . i J

< J ι Ji

• . -I JJ

P a t e η t a η a ρ r ü c h e

1· Verpackangsbehii.lter für klebrige Materialien, gekennzeichnet durch:

(a) einen glattwandigen zylindrischen Behälterkörper mit zwei entfernbaren Enden, welche mit einem Silicon, insbesondere einem Dimethylsilicon, einem Methylsilicon, welches Silamvasserstoffatome enthält, oder einem Dimethylsilicon mit endständigen Hydroxylgruppen als Freigabemittel beschichtet sind, welches eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 000 es bei 25⁰G aufweist, und

(b) eine zylindrisch geformte innere Auskleidung, die etwas langer ist als der Behälterkörper und eine freigebende Oberfläche besitzt und entweder aus

(1) einem Polyesterfilra, de/r ein Umsetzunftsprodukt aus Äthylenglyk.ol und Terephthalsäure ist, oder

(2) einem wärmestabilisierten Polyamidfilm (Eylonfilm) besteht, wobei sowohl der Polyester- als auch der Polyamidfilm mit einem Silicon, insbesondere einem Dirne thylsilicpn, einem Methylsilicon, welches Silanwasserstoffatoiiie enthält, oder einem Dimethylsilicon mit endständigen Hydroxylgruppen als 7reigabemittel beschichtet sind, welches eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 10 QOO es bei 25°C aufweist,oder '

(3) einem tonbeschichteten Kraftpapier mit einem Baaisgewicht ron wenigstens 50 lbs,/ 1000 ft. (O_t252kg/ja ), welches auch mit fein zerteiltem (ilimraer beschichtet ist, oder

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(4) einer nicht beschichteten, nach dem Viskoseverfahren hergestellten Cellulosefolie (Zellophan)

besteht.
2. Verfahren zum Verpacken klebriger Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß «an

(a) In eitien Behälter mit wenigstetta einem entfernbaren Ende einen Sack mit einer freigebenden Oberfläche, der aus ·

(1) einem Polyesterfilm, der ein Umsetzungsprodukt aus Äthylenglykol und Terephthalaäure ist, oder

(2) einen v/Urmestabilisierten Polyamidfilm (Nylonfilm) besteht, wobei sowohl der Polyester- ale auch der Polyamid!:Un? mit einem* Silicon, insbesondere einem Di« methylsilicon, einem Methylsilicon,. welches Ullanwasserstoffatome enthält, oder einem Dimethylsilicon mit endständigen Hydroxylgruppen als Freigabemittel beschichtet sind, welches eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 10 000 es bei 25⁰O aufweist,oder

(J) einem tonbeochichüeten Kraftpapier mit eineiE Basiagewicht von wenigstens 50 Ibs./IOOG ft."

), welches auch mit fein aerteiltem Glimmer beschichtet ißt, oder (4) einer nicht beschichteten, nach dem Viskoseverfanren hergestellten Cellule sefolie (Zellophan)

bestellt,

BADORIQINAL

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(b) den Sack mit dent klebrigen Polymer füllt, -|

(c) das Ende des Sackes verachließt und

(d) das entfernbare Ende aufeetat und befestigt*

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