DE1923860A1

DE1923860A1 - Kunststoffflasche und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1923860A1
Application number: DE19691923860
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P B65d 23-08 Antrag
Original assignee: HARTMANN DIPL ING OTTO
Current assignee: HARTMANN DIPL ING OTTO
Priority date: 1969-05-09
Filing date: 1969-05-09
Publication date: 1970-12-03

Description

Kunststoffflasche und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung befaßt sich mit einer Kunststofffbsche aus Xartpolyvinylchlorid (Hart-PVC) für Bier und ähnliche Getränke und mit Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bekanntlich ist in neuerer Zeit die Einweg- oder Wegwerfpackung auf nahezu allen Sektoren der Nahrungsmittel-, insbesondere der Getränkeverpackung dabei, sich immer größere Marktanteile zu ge-W@ nnen. Insbesondere bei Bier und bei anderen Getränken hat das aufwendige Einsammeln und Rückführen des Leergutes eine beschleunigte Einführung von Einwegflaschen mit sich gebracht. Hierbei sind sowohl dünnwandige Glasflaschen als auch Flaschen aus Hart-PVC auf den Markt gelangt. Obwohl die Kunststoffflasche aus Gründen der Herstellungskosten und auch aus Gewichtsgründen eindeutig den Vorzug verdient und deshalb seitens der kunststoffherstellenden chemischen Industrie große Anstrengungen unternommen wurden, um ein Material zu entwickeln, das hinsichtlich seiner mechanischen und chemischen Eigenschaften den an es zu stellenden Forderungen genügt, konnte das angestrebte Ziel bisher nicht in vollem Umfange erreicht werden.
Es ist zwar zwischenzeitlich gelungen, ein Kunststoffmaterial, nämlich Hart-PVC, zu entwickeln, das die geforderten mechanischen Festigkeiten aufweist und das auch geschmackfrei ist und sich gegenüber dem in dieser Hinsicht besonders empfindlichen Bier chemisch neutral verhält, und es sind auch schon gewisse Fortschritte erzielt worden, die den Kohlensäureverlust des in Kunststoffflaschen abgefüllten Bieres in erträglichen Grenzen halten, ein Hauptproblem ist jedoch immer noch umgelöst geblieben.
Bekanntlich ist die Haltbarkeit eines Bieres und auch seine geschmackliche Qualität in hohem Maße davon abhängig, daß ein nahezu absoluter Sauerstoffabschluß erzielt wird. Diese Forderung kann aber mit den bisherigen Kunststoffflaschen nicht erfüllt werden.
Bei den bisher bekannten Kunststoffflaschen läßt sich je nach Wandstärke nach einer Zeit von drei bis vier Wochen zunächst eine Verfärbung und dann innerhalb weniger Tage auch eine Trübung des in der Flasche enthaltenen Bieres feststellen. Wie genaue Untersuchungen ergeben haben, sind diese Veränderungen, die das.Bier praktisch unverkäuflich machen, auf das Eindringen von Sauerstoff durch die Flaschenwandung zurückführen.
Jer Erfindung lag r,unmehr die Auf gabe z-t;grunde, eine Kunststoff-Flasche in Vorschlag zu bringen, bei der das Eindringen des Sauerstoffes in das Innere der Flasche erst nach wesentlich längeren Zeiten und auch dann in wesentlich geringerer Menge erfolgt.
Diese Auf gabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunststoffflasche der eingangs beschriebenen Art gelost, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberflächen der Flasche zumindest teilweise mit einem r£ch oder nur wenig sauerstoffdurchlässigen Material beschichtet sind. Dabei haben sich folgende Materialien für die Beschichtung als besonders geeignet erwiesen: PVC-D-beschichtete PVC-Folien, t Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien, PVC-D und geeignete Kunststoffe sowie Speziallacke. Bei Verwendung von PVC-D-beschichteten PVC-Folien und von Metallfolien kann das Beschichten vorteilhafterweise in einem Klebevorgang erfolgen. Bei der Verwendung von PVC-D-beschichteten PVC-Folien ist es ferner möglich, die Beschichtung in einem Schweißvorgang durchzuführen.
In einem Tauch- oder Spritzverfahren erfolgt das Beschichten vorzugsweise dann, wenn das Material In mehr oder weniger flüssiger Form vorliegt, beispielsweise in Form von gelöstem PVC-D oder einem anderen geeigneten Kunststoff, oder wenn das Material als Lack vorliegt.
Da die Kunststoffflaschen im allgemeinen in einem Blasverfahren hergestellt werden, wobei als Ausgangsmaterial bereits extrudierte, rohrförmige Kunststoffstücke verwendet werden, besteht eine weitere günstige Möglichkeit für das Aufbringen der Beschichtung darin, daß bereits bei der Herstellung der Hart-PVC-Rohre entweder auf deren Innenseite cder auf deren Außenseite oder auf beiden Seiten eine Beschichtung mit nicht oder nur wenig sauerstoffdurchlässigem Material erfolgt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung naher erläutert werden, deren einzige Figur eine gemäß der Erfindung mit nicht oder nur wenig sauerstoffdurchlässigem Material beschichtete Kunststoffflasche im Längsschnitt zeigt. Der Schnitt durch die Kunststoffflasche ist dabei in natürlLcher Größe gehalten, während der Schnitt durch die Folie bzw.
durch dLe Beschichtung zur Verdeusiichullg des Anmeldungsgegenstandes in übertriebener Stärke dargestellt ist.
Betrachtet man zunächst die eigentliche Kunststoffflasche 1 ohne die Beschichtung, so stellt man fest, daß aufgrund des verwendeten Herstellungsverfahrens, nämlich eines Blasverfahrens unter Verwendung vorgeformter extrudierter Kunststoffrohre, die Flasche, ausgehend von der Mündung bis zu dem zylindrischen Bereich eine allmählich abnehmende, jedoch erhöhte Wandstärke gegenüber dem zylindrischen Bereich aufweist. In ähnlicher Weise ist auch im Bodenbereich der Flasche eine erhöhte Wandstärke zu beobachten, was ebenfalls auf den beschriebenen Herstellungsprozeß zurückzuführen ist.
Es kann also zunächst davon ausgegangen werden, daß die derzeit bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen. Kunststoffflaschen in dem genannten Bereich eine ausreichende Wandstärke besitzen, um eine zumindest für den lnlandsbedarf ausreichende Haltbarkeit des Bieres zu gewährleisten.
Der eigentlich kritische und letztlich die Haltbarkeit bestimmende Teil der Flasche ist der sehr dünnwandige zylindrische Teil, in dessen Bereich das Material des Zwischenprodukts während des Blasvorganges vollkommen ausgenutzt wird.
Ger.aaß einer bevorzugten Aus2-ürungsform der Erfindung wird nun lediglich dieser mittlere zylindrische Teil der Flasche mit einem nicht oder nur wenig sauerstof-fdurchlässigen Material beschichtet.
Die einfachste Methode der Bescichtung, die sich auch ohne größere Änderungen der bekannten Verpackungsanlagen durchführen läßt, wird dabei erfindungsgemäß darin gesehen, daß der mittlere Teil mit einer zusätzlichen Folie beklebt wird, die darüber hinaus noch die Aufgaben des Etiketts übernehmen kann.
Wie die Zeichnung zeigt, bedeckt die Folie 3 bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Flasche 1 nahezu 4/5 der Flaschenoberfläche, und zwar gerade in dem Bereich, in dem das Eindringen von Sauerstoff aufgrund der geringen Wandstärke am frühesten erfolgt.
Diese Tatsache ist von besonderer Bedeutung, wenn man sich den Prozeß des Eindringens des Sauerstoffes noch einmal deutlich. yor Augen führt. Wie die in der Praxis durchgeführten Beobachtungen gezeigt haben, verläuft dieser Prozeß nämlich etwa in der Weise, daß zunächst, d. h. beispielsweise bei einer Flaschenstärke von ca. 1 mm, während der ersten zwei Wochen praktisch kein Sauerstoff in das Bier eindringt, weil der Sauerstoff in eser Zelt noch durch den Kunststoff wandert. Die Kurve für den Sauerstoffgehalt des Bieres verläuft in dieser Zeit nahezu horizontal. VJemi' der Sauerstoff dann auf seiner Wanderung an den dünnsten Stellen der Flasche schließlich die Innenseite der Flasche erreicht hat, beginnt die Kurve zunächst allmählich und dann, wenn praktisch die gesamte r laschenwandung vom Sauerstoff durchwandert ist, sehr steil anzusteigen. Dieser Zeitpur,kt wird bei den bisherigen Kunststoffflaschen, die, wie schon erwähnt, ungefähr eine minimale Wandstärke von 0, 6 mxxi besitzen, nach etwa drei Wochen Lagerzeit erreicht Sobald der Sauerstoff auf der gesamten Fläche bzw. auf dem größten Teil der Flaschenoberfläche einzudringen beginnt, setzt sehr rasch eine Verfärbung des Bieres und unmittelbar anschließend eine Trübung desselben ein. Das Bier wird dann innerhalb weniger Tage unverkäuflich. Der Eindringvorgang wird erst dann wieder langsamer, wenn bereits eine erhebliche Sauerstoff menge in das Flascheninnere eingedrungen ist und som it ein gewisser Gleichgewichtszustand zwische7 dem Sauerstoffgehalt der Atmosphäre und dem Sauerstoffgehalt innerhalb der Flasche eingetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt ist das Bier in der Flasche auf jeden Fall bereits verdorben.
Wie bereits einleitend beschrieben, eignen sich für das Absperren der Sauerstoffzufuhr sowohl Metall- als auch Kunststoffolien, die unter Verwendung bestimmter Kunststoffe hergestellt sind Während als Metallfolien hauptsächlich Aluminiumfolien in Frage kommen, 2 die über eine Klebeschicht/mit der Flasche verbunden werden und die gegebenenfalls zur Darstellung eines Etiketts noch mit ausgestanzten oder eingeprägten Mustern versehen sein können wenn die Fläche der dadurch verursachten Öffnungen 4 nicht zu groß wird, hat sich als ein geeigneter Kunststoff hauptsächlich das PVC-D erwiesen.
Dieser Kunststoff besitzt für den Sauerstoff nur etwa 1/10 der Durchlässigkeit von Hart-PVC, so daß bereits eine Folie von 0, 1 mm Stärke, die zur Abdeckung von etwa 1 m.r,i starkem Rart-PVC verwendet wird, die Zeit, die der Sauerstoff zum Durchwandern der Flaschenwandung benötigt, verdoppelt. Da dieser Kunststoff PVC-D sehr unbefriedigende mechanische Eigenschaften aufweist, wird er heute vor a 'em in der Weise verwendet, daß normale PVC-Folien mit ihm beschichtet werden. Er findet jedoch auch bereits in reiner Form Anwendung, beispielsweise zum luftdichten Verschließen von Silberbestecken, die mit diesem Kunststoff in einem Tauchverfahren überzogen werden. Erfolgt die Beschichtung der erfindungsgemäßen Kunststoffflasche mit einer PVC-D-beschichteten PVC-Folie, dann kann die Beschichtung in einem Schweißvorgang aufgebracht werden.
Auch hierbei kann die Folie zuvor bedruckt werden und gleichzeitig als Etikett dienen.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren zur Beschichtung der er-.
findungsgemäßen Kunststoffflasche erscheinen zum gegenwärtigen Zeitpunkt aufgrund der Tatsache, daß sie gegebenenfalls geeignet sind, den Etikettiervorgang zu ersetzen, als die wirtschaftlich günstigsten Möglichkeiten. Es ist jedoch klar, daß die Beschichtung der Flasche auch im Tauchverfahren oder durch Besprühen erfolgen kann, wenn hierfür geeignete in mehr oder weniger flüssiger Form vorliegende Materialien, wie beispielsweise PVC-D, verwendet werden.
Die vorstehende Beschreibung macht ferner deutlich, daß der. angestrebte Erfolg unabhängig davon eintritt, ob die Beschichtung an der inneren Oberfläche oder an der äußeren Oberfiäche der Flasche erfolgt, wobei bei einer Beschichtung der inneren Oberfläche der Flasche selbstverständlich darauf geachtet werden muß, daß das der Beschichtung dienende Material keine anderen ungünstigen Einflüsse auf das Bier ausüben kann.
An dieser Stelle soll ebenfalls noch einmal darauf hingewiesen werden, daß gegebenenfalls eine günstige Möglichkeit zur Beschichtung darin gesehen werden kann, daß bereIts das Zwischenprodukt, nämlich die extrudierten rohrförmigen Kunststoffelemente, die durch den Blasvorgang hergestellt werden, auf einer oder auf beiden Seiten mft einem geeigneten Material beschichtet werden, wobei praktisch alle vorstehend beschriebenen Beschichtungsverfahren anwendbar sind.
zinke Beschichtung des Zwischenproduktes erscheint insbesondere unter dem Gesichtspunkt günstig, daß der Extrudiervorgang im allgemeinden wesentlich langsamer verläuft als der Blasvorgang und daß auf diese Weise genügend Zeit zur Verfügung steht, um gegebenenfalls flüssig aufgebrachte B eschichtungs materialien zu trocknen und/oder auszuhärten.

Claims

Patentansprüche

1. Kunststoffflasche aus Hart-Polyvinylchlorid (PVC) für Bier und ähnlIche Getränke, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflachen der Flasche zumindest teilweise mit einem nicht oder nur wenig sauerstoffdurchlässigen Material be schichtet sind.

2. .Sunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung eine PVC-D-beschichtete PVC-Folie ist.

3. Kunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung eine Metallfolie ist.

4. Kunststoffflasche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung eine Aluminiumrolie ist.

5. Kunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung PVC-D ist.

6. Kunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung ein geeigneter Kunststoff ist.

7. Kunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Beschichtung ein geeigneter Lack ist.

8. Kunststoffflasche nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil der äußeren Oberfläche beschichtet ist.

9. Kunststoffflasche nach Ans-pruc. 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung als Etikett ausges.'deL ist.

10. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten mit dem nicht oder nur wenig sauerstoffdurchlässigen Material in einem Klebevorgang erfolgt.

11. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten in einem Schweißvorgang erfolgt.

12. Verfahren zur Herstellung einer ,Kunststoffflasche nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten durch Aufbringen des Materials im flüssigen Zustand erfolgt.

13. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten in einem Tauchverfahren erfolgt.

14. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten in einem Spritzverfahren erfolgt.

15. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffflasche aus einem innen und/oder außen mit einem nicht oder nur wenig sauerstoffdurchlässigen Material beschichteten Hart-PVC-Rohr geblasen wird.

L e e r s e i t e