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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungseinheit zur Bereitstellung eines Peroxids für die Herstellung eines Flüssigkunststoffes.
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Flüssigkunststoffe werden typischerweise aus einem polymerisierbaren Harz („Reaktionsharz”) gebildet. Die Polymerisation des Harzes wird meist durch einen Härter, auch Initiator genannt, initiiert. Häufig, zum Beispiel im Bereich der Bauchemie, wird der Härter dem Harz erst am Ort der Anwendung hinzugesetzt. Harz und Härter werden daher vom Hersteller überwiegend in einem Zwei-Komponenten-System angeboten. Bei dem Härter handelt es sich beispielsweise um ein Peroxid.
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Härter werden unter anderem in flüssigen Zusammensetzungen angeboten; und zwar in Gebinden von etlichen Kilogramm, häufig in Eimern oder Kanistern. Die Handhabung dieser großen Gebinde ist oft schwierig. Dies gilt insbesondere dann, wenn keine oder nur wenige Hilfsmittel zum Ab- oder Umfüllen kleinerer Einheiten zur Verfügung stehen, wie z. B. auf Baustellen. Da der Härter dem Reaktionsharz in einer für die Polymerisation geeigneten Menge und Konzentration zugesetzt werden muss, ist es dabei besonders wichtig, die den Härter enthaltende Zusammensetzung zuverlässig zu dosieren. Unter diesen Umständen stellt eine verlässliche Dosierung auch deswegen eine besondere Herausforderung dar, weil der prozentuale Anteil des Härters am Flüssigkunststoff oft nur im niedrigen einstelligen Prozentbereich liegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungseinheit bereitzustellen, mit der eine einen Härter enthaltene flüssige Zusammensetzung möglichst einfach und zuverlässig abgefüllt oder dosiert werden kann. Die Handhabung der Verpackungseinheit soll möglichst anwenderfreundlich und sicher sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verpackungseinheit nach Anspruch 1 gelöst. Danach wird eine Verpackungseinheit enthaltend eine Zusammensetzung mit einem Peroxid bereitgestellt, die als Beutel ausgestaltet ist. Die peroxidhaltige Zusammensetzung ist flüssig.
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Ein „Beutel” im Sinne der Erfindung ist ein elastisch verformbarer Hohlkörper, der zur Aufnahme und Abgabe von Gütern beliebiger Art geeignet ist. Seine Verformbarkeit wird bereits durch leichten Kraftaufwand, insbesondere bereits durch das Eigengewicht der Beutelwand erreicht. Ein Beutel kann in der Regel, nach der Verformung durch Befüllen, im leeren Zustand wieder selbständig seine ursprüngliche Form annehmen. Im Sinne der Erfindung ist somit ein Eimer oder ein Kanister kein Beutel.
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Ein Beutel ist manuell leicht handhabbar, d. h. er ist so ausgestaltet, dass er ohne technische Hilfsmittel von einem Menschen einfach bewegt und gehoben werden kann. Ein Beutel kann üblicherweise ein Füllgewicht von maximal etwa 5 kg, vorzugsweise von maximal etwa 3 kg, insbesondere bevorzugt von maximal etwa 2 kg aufnehmen. Das Füllgewicht kann aber auch nur bis zu etwa 1 kg betragen.
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Typischerweise ist der Beutel aus Kunststofffolie hergestellt, insbesondere aus Polyethylenfolie (PE). Die Herstellung von Beuteln aus Kunststofffolie ist dem Fachmann hinlänglich bekannt.
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Ein Beutel hat in seiner einfachsten Form mindestens zwei Achsen. Eine Achse erstreckt sich zwischen zwei Beutelecken, wobei ein Beutel mehr als vier Ecken aufweisen kann. An den Ecken können sich grundsätzlich beliebige Winkel aufspannen. Eine diagonale Verbindungslinie zwischen zwei Beutelecken ist keine Achse im Sinne der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Verwendung eines Beutels hat den Vorteil, dass kleine Einheiten der peroxidhaltigen Zusammensetzung einfach transportiert und dosiert werden können. Durch die räumliche Flexibilität des Beutels kann dieser einfach zusammen in einer Verpackungseinheit („Kit”) mit einem Reaktionsharz angeboten werden. Demnach stellt ein Beutel eine einfach handhabbare Dosiseinheit für ein in einer Flüssigkeit angebotenes Peroxid dar.
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Der Beutel ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass seine Geometrie einen „spitzen” Winkel umfasst, d. h. einen Winkel von weniger als 90°. Durch das Öffnen des Beutels in diesem spitzen Winkel bildet sich eine Ausgusstülle, über die der Beutelinhalt gezielt und damit sicher entleert werden kann. Durch die Entleerung selbst kleiner Volumina wird eine einfache Dosierung des Peroxids erlaubt. An der kleinen Öffnung ist das Risiko von Leckagen gering, so dass die Entleerung sicher und anwenderfreundlich ist.
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Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Verpackungseinheit nach Anspruch 10 oder ein Kit nach Anspruch 13, welche jeweils mindestens einen erfindungsgemäßen Beutel umfassen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand entsprechender Unteransprüche.
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Eine „flüssige Zusammensetzung” im Sinne der Erfindung umfasst mindestens zwei Bestandteile, von denen mindestens einer flüssig vorliegt. Die weiteren Bestandteile der flüssigen Zusammensetzung sind beliebig. Sie können ebenfalls flüssig oder aber fest oder gasförmig sein. Eine erfindungsgemäße flüssige Zusammensetzung kann somit eine Suspension, eine Dispersion, eine Paste oder eine Emulsion sein.
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Ein „Peroxid” im Sinne der Erfindung ist jede chemische Verbindung, die das Peroxidanion O2 2– oder eine Peroxigruppe -O-O- enthält, vorzugsweise solche, die beim Mischen mit einem Reaktionsharz vernetzungsaktive freie Radikale bilden. Ein Peroxid kann eine anorganische oder eine organische Verbindung oder Gemische aus anorganischen Peroxiden, Gemische aus organischen Peroxiden oder Gemische aus anorganischen und organischen Peroxiden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Peroxid in der flüssigen Zusammensetzung in einer Konzentration von mindestens 20 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 50 Gew.-% vor. Bevorzugt handelt es sich um organische Peroxide. Bevorzugt werden organische Peroxide aus der Gruppe bestehend aus Benzoylperoxid, Hydroperoxiden, Dicumylperoxid und Methylethylketonperoxid. Besonders bevorzugte organische Peroxide werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzoylperoxid und Hydroperoxiden. Insbesondere bevorzugt wird als Peroxid Benzoylperoxid verwendet.
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Ein „Reaktionsharz” im Sinne der Erfindung ist ein flüssiges, polymerisierbares Kunstharz, das insbesondere zur Herstellung von Flüssigkunststoffen geeignet ist. Beispiele von Reaktionsharzen sind Acrylharze, Epoxidharze, Polyurethanharze oder ungesättigte Polyesterharze. Bevorzugt werden als Reaktionsharze Acrylharze verwendet, insbesondere auf Basis von Methacrylsäure-Methylester (Polymethylmethacrylharz, PMMA-Harz).
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Ein „Flüssigkunststoff” im Sinne der Erfindung umfasst ein Zwei-Komponenten-System, wobei die beiden Komponenten vor Ort gemischt und flüssig aufgebracht werden. Der Flüssigkunststoff kann weitere Bestandteile, wie beispielweise Verdickungsmittel oder Verdünner enthalten. Die Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Reaktionsharz und ein Härter sein, wobei vorzugsweise als Reaktionsharz ein Acrylharz verwendet wird. Der Härter kann ein Peroxid, insbesondere ein in einer flüssigen Zusammensetzung enthaltenes Peroxid sein. Besonders vorteilhaft bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Flüssigkunststoffes sind Polymethylmethacrylharze. Diese werden bevorzugt in Kombination mit einer ein Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung, insbesondere mit einer ein organisches Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung verwendet.
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Erfindungsgemäß wird unter „Kit” ein System aus wenigstens zwei Komponenten verstanden. Ein Kit kann auch mehr als zwei Komponenten enthalten, beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr als fünf Komponenten. Die einzelnen Kitkomponenten liegen vorzugsweise getrennt voneinander verpackt vor, so dass die Inhaltsstoffe der einen Kitkomponente mit den Inhaltsstoffen einer weiteren Kitkomponente nicht in Kontakt stehen. Beispielsweise ist es möglich, die jeweiligen Kitkomponenten getrennt voneinander zu verpacken und zusammen aufzubewahren.
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Das Kit weist erfindungsgemäß wenigstens eine Verpackungseinheit mit einem Reaktionsharz und eine Verpackungseinheit mit einer ein Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung auf, wobei letztere Verpackungseinheit Teil einer größeren Verpackungseinheit aus mindestens zwei dieser Einheiten sein kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können mindestens zwei der erfindungsgemäßen Beutel trennbar miteinander verbunden sein. Sie stellen damit eine Verpackungseinheit aus mindestens zwei Beuteln dar. Die Trennung der Beutel kann beispielsweise durch den Anwender vorgenommen werden. Vorzugsweise erfolgt die Trennung auf oder längs einer dafür vorgesehenen Trennlinie, insbesondere zwischen zwei Trennlinien. Die Trennlinie kann bevorzugt als Schweißnaht oder Klebenaht ausgestaltet sein. Die Trennlinie hat mit einer Achse mindestens zwei gemeinsame Punkte, wobei diese Schnittpunkte in zwei Beutelecken liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Trennlinie und die Achse parallel. In dieser Ausführungsform ist die Achse in einer Flächenprojektion des Beutels als Beutelkante oder -rand darstellbar.
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Die Verpackungseinheit aus mindestens zwei Beuteln ist vorzugsweise so gestaltet, dass eine zerstörungsfreie Trennung der Beutel möglich ist. Zerstörungsfrei trennbar heißt, dass sich die Beutel so voneinander trennen lassen, dass nach der Trennung aus keinem der einzelnen Beutel ungewollt Beutelinhalt austreten kann. Beispielsweise kann die für die Trennung vorgesehene Trennlinie perforiert sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verläuft eine Perforation separat zur Trennlinie, insbesondere kann eine Perforation zwischen zwei Trennlinien verlaufen. Die Beutel können aber auch auf andere Weise voneinander getrennt werden, insbesondere durch Schneiden. Je nach Ausführungsform kann das Schneiden auf oder entlang der Trennlinie oder zwischen zwei Trennlinien erfolgen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Reaktionsharz ein Acrylharz, wobei ein Acrylharz auf Basis von Methacrylsäure-Methylester (Polymethylmethacrylharz, PMMA-Harz) besonders bevorzugt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Beutel mindestens eine Beutelecke mit einem Öffnungswinkel kleiner 90° auf, wobei diese Beutelecke durch die Beutelwand und eine Trennlinie gebildet wird, sodass die Beutelecke die Form einer Ausgießtülle aufweist. Die Ausgießtülle kann verschlossen oder offen sein. Vorzugsweise ist diese Ausgießtülle zum Öffnen vorgesehen, sodass der Beutelinhalt entleert werden kann. Die Ausgießtülle kann insbesondere zerstörend oder zerstörungsfrei geöffnet werden.
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Zerstörend öffnen heißt, dass der Beutel beim Öffnen zerstört wird, beispielsweise durch aufschneiden, aufreißen oder aufstechen. Diese Art des Öffnens ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Trennlinie, welche zusammen mit der Beutelwand die Ausgießtülle ausbildet, eine Schweißnaht oder eine Klebenaht, insbesondere eine permanente Klebenaht ist. Zerstörungsfrei öffnen heißt, dass der Beutel beim Öffnen nicht zerstört wird, beispielsweise wenn der Beutel einen Verschluss aufweist. Zerstörungsfrei offenbare Verschlüsse sind beispielsweise ein Druckknopf, eine Schnürung, ein Knoten, ein Druckverschlussband, ein Klettverschluss, eine Klammer, eine Klemme, ein Schraubverschluss oder wiederablösbare Klebungen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgießtülle verschließbar, insbesondere mittels eines Verschlusses entsprechend der vorgenannten Beispiele. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgießtülle mittels Druckverschlussband verschließbar.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Beutel neben der Beutelwand einen Boden, wobei der Boden als Standfläche dienen kann. Der Boden spannt sich zwischen mindestens zwei, vorzugsweise zwischen mindestens drei, insbesondere bevorzugt zwischen mindestens vier Beutelecken auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Boden eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Fläche auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Beutel ein Gesamtvolumen von maximal 5000 ml, bevorzugt 3000 ml, besonders bevorzugt 2000 ml, insbesondere bevorzugt 1500 ml. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Beutel ein Gesamtvolumen von maximal 1000 ml, insbesondere von maximal 500 ml, insbesondere bevorzugt von maximal 250 ml auf.
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Der Beutel ist vorzugsweise aus einer Kunststofffolie gefertigt, insbesondere umfassend einen Thermoplasten. Erfindungsgemäße Thermoplasten umfassen Polyamide (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC). Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Beutels ist aus PE oder PP, vorzugsweise PE hergestellt.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer Beutel mit einer ein Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung befüllt, wobei das Peroxid insbesondere ein organisches Peroxid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzoylperoxid, Hydroperoxiden, Dicumylperoxid und Methylethylketonperoxid ist und optional in einer Konzentration von mindestens 20 Gew.-% vorliegt. Der Beutel weist mindestens einen zwischen zwei Achsen des Beutels aufgespannten Winkel auf, welcher vorzugsweise ein spitzer Winkel mit weniger als 90° ist.
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In einer zweiten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer Beutel mit einer ein Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung befüllt, wobei das Peroxid insbesondere ein organisches Peroxid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzoylperoxid, Hydroperoxiden, Dicumylperoxid und Methylethylketonperoxid ist und optional in einer Konzentration von mindestens 20 Gew.-% vorliegt. Der Beutel umfasst mindestens einen vorzugsweise spitzen Winkel mit weniger als 90°, wobei die Beutelwand und eine Trennlinie so ausgestaltet sind, dass sie eine Ausgießtülle bilden. Diese Ausgießtülle ist insbesondere zerstörend oder zerstörungsfrei offenbar und vorzugsweise verschließbar, insbesondere mittels Druckverschlussband.
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In einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer Beutel mit einer ein Peroxid enthaltenden flüssigen Zusammensetzung befüllt, wobei das Peroxid insbesondere ein organisches Peroxid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzoylperoxid, Hydroperoxiden, Dicumylperoxid und Methylethylketonperoxid ist und optional in einer Konzentration von mindestens 20 Gew.-% vorliegt. Der Beutel umfasst mindestens einen vorzugsweise spitzen Winkel mit weniger als 90°, wobei die Beutelwand und eine Trennlinie so ausgestaltet sind, dass sie eine Ausgießtülle bilden. Beispielsweise ist es möglich diese Ausgießtülle zu öffnen, wobei das Öffnen vorzugsweise zerstörend oder zerstörungsfrei erfolgen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgießtülle, insbesondere mittels Druckverschlussband, verschließbar. Besonders vorteilhaft ist hierbei ein Beutel mit einem Gesamtvolumen von maximal 1000 ml, insbesondere von maximal 500 ml, insbesondere bevorzugt von maximal 250 ml.
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Jeder der Beutel aller vorstehend genannten bevorzugten Ausführungsbeispiele kann auch Teil einer Verpackungseinheit aus mindestens zwei dieser erfindungsgemäßen Beutel sein. Vorteilhaft ist, wenn diese mindestens zwei erfindungsgemäßen Beutel trennbar, vorzugsweise mittels Perforation zerstörungsfrei trennbar miteinander verbunden sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Beutel der vorteilhaften Ausführungsbeispiele oder eine vorstehend beschriebene bevorzugte Verpackungseinheit daraus, ein Bestandteil eines Kits zur Herstellung eines Flüssigkunststoffes. Dieses Kit umfasst außerdem ein Reaktionsharz, insbesondere ein Polymethylmethacrylat enthaltendes Acrylharz.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele noch einmal ausführlich erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine als Beutel ausgestaltete Verpackungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 eine Draufsicht auf eine als Beutel ausgestaltete Verpackungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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3 eine Draufsicht auf eine als Beutel ausgestaltete Verpackungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform.
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4 eine Draufsicht auf eine aus zwei erfindungsgemäßen Beuteln ausgestaltete Verpackungseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform.
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5 eine Draufsicht auf eine aus drei erfindungsgemäßen Beuteln ausgestaltete Verpackungseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform.
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1 zeigt eine Verpackungseinheit, welche als Beutel 1 ausgestaltet ist. Dieser Beutel enthält 100 ml einer flüssigen Zusammensetzung mit einem Peroxid. Der Beutel hat vier Achsen im Sinne der Erfindung, die jeweils zwei Beutelecken miteinander verbinden. Der zwischen den mit den Bezugsziffern 2 und 3 gekennzeichneten Achsen aufgespannte Winkel α beträgt 90°. Die Achse 2 verläuft parallel zur Beutelwand 4 und die Achse 3 verläuft parallel zur Trennlinie 5.
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2 zeigt eine Verpackungseinheit, welche als Beutel 1 ausgestaltet ist. Dieser Beutel 1 enthält eine flüssige Zusammensetzung mit einem Peroxid. Der Beutel 1 hat vier Achsen im Sinne der Erfindung, wobei der von den mit den Bezugsziffern 2 und 3 gekennzeichneten Achsen eingeschlossene Winkel β weniger als 90° beträgt. Diese Ecke mit kleinem Öffnungswinkel β wird durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5 gebildet und weist die Form einer Ausgießtülle 6 auf. Die Achse 2 verläuft parallel zur Beutelwand 4 und die Achse 3 verläuft parallel zur Trennlinie 5. Der Hohlraum des Beutels 1 wird durch eine weitere Trennlinie begrenzt, welche mit der Beutelwand 4 einen rechten Winkel einschließt.
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3 zeigt eine Verpackungseinheit, welche als Beutel 1 ausgestaltet ist. Dieser Beutel 1 enthält eine flüssige Zusammensetzung mit einem Peroxid. Der Beutel 1 hat vier Achsen im Sinne der Erfindung, wobei der zwischen den mit den Bezugsziffern 2 und 3 gekennzeichneten Achsen aufgespannte Winkel β weniger als 90° beträgt. Diese Beutelecke mit kleinem Öffnungswinkel β wird durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5 gebildet und weist die Form einer Ausgießtülle 6 auf. Die Achse 2 verläuft parallel zur Beutelwand 4 und die Achse 3 verläuft parallel zur Trennlinie 5. Diese Ausführungsform weist eine zweite Beutelecke mit kleinem Öffnungswinkel βI auf, welche durch die Beutelwand 4 und eine zweite als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie gebildet wird.
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4 zeigt eine Verpackungseinheit aus zwei erfindungsgemäßen Beuteln 1, 1 I, welche eine flüssige Zusammensetzung mit einem Peroxid enthalten. Jeder dieser Beutel 1, 1 I hat vier Achsen im Sinne der Erfindung, wobei beispielsweise der zwischen den mit den Bezugsziffern 2 und 3 gekennzeichneten Achsen aufgespannte Winkel β weniger als 90° beträgt. Diese Beutelecke mit kleinem Öffnungswinkel β wird durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5 gebildet und weist die Form einer Ausgießtülle 6 auf. In dieser Ausführungsform hat jeder der zwei Beutel 1, 1 I zwei Ecken mit kleinem Öffnungswinkel β, βI, βII βIII welche jeweils durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5, 5 I, 5 II, 5 III gebildet werden. Die beiden Beutel 1, 1 I können mittels Perforation 7 zerstörungsfrei voneinander getrennt werden. In dieser vorteilhaften Ausführungsform befindet sich die Perforation 7 zwischen zwei Trennlinien 5 I, 5 II.
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5 zeigt eine Verpackungseinheit aus drei erfindungsgemäßen Beuteln 1, 1 I, 1 II, welche eine flüssige Zusammensetzung mit einem Peroxid enthalten. Jeder dieser Beutel 1, 1 I, 1 II hat vier Achsen im Sinne der Erfindung, wobei beispielsweise der zwischen den mit den Bezugsziffern 2 und 3 gekennzeichneten Achsen aufgespannte Winkel β weniger als 90° beträgt. Diese Beutelecke mit kleinem Öffnungswinkel β wird durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5 gebildet und weist die Form einer Ausgießtülle 6 auf. In dieser Ausführungsform hat jeder der drei Beutel 1, 1 I, 1 II zwei Ecken mit kleinem Öffnungswinkel β, βI, βII βIII, βIV, βV welche jeweils durch die Beutelwand 4 und eine als Schweißnaht ausgestaltete Trennlinie 5, 5 I, 5 II, 5 III, 5 IV, 5 V eingeschlossen werden. Jeweils zwei Beutel können mittels Perforation 7, 7 I zerstörungsfrei voneinander getrennt werden. In dieser vorteilhaften Ausführungsform befinden sich die Perforationen 7, 7 I zwischen jeweils zwei Trennlinien 5 I und 5 II bzw. 5 III und 5 IV.
