DE2335353A1

DE2335353A1 - Flasche mit ueberzug

Info

Publication number: DE2335353A1
Application number: DE19732335353
Authority: DE
Inventors: Klaas Van Henten; Dirk De Jager
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-07-13
Filing date: 1973-07-11
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AU5799473A; NL7309649A; CA1052640A; JPS5750734B2; FR2192949A1; IT991151B; FR2192949B1; GB1347655A; JPS4952077A; BE802198A

Description

betreffend:

"!Flasche mit Überzug"

Die Erfindung betrifft eine Flasche aus zerbrechlichem Material, die mit einem Schutzüberzug versehen ist.

Glasflaschen, die eine unter Druck stehende Flüssigkeit enthalten, kann man mit einem Schutzüberzug versehen,um die Gefahr von Verletzungen zu vermeiden, die bei einer zufälligen oder spontanen Explosion der Flasche entstehen können. Nachdem die Glasflasche entleert ist, wird sie oft an den Verteiler zurückgeleitet, um neu gefüllt und wieder an den Verbraucher abgegeben zu werden. Dieser Kreislauf kann sich mehrmals wiederholen,

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wobei es nicht unmöglich ist, daß die Flaschen 12-oder I5*nal hin und her laufen. Der Schutzüberzug auf der Flasche sollte möglichst während der ganzen Lebensdauer der Flasche wirkungsvoll bleiben, jedoch läßt sich dies auf wirtschaftliche Weise nicht ohne weiteres erreichen, da die Flasche jedesmal nach der Rückkunft sorgfältig gereinigt und manchmal sterilisiert werden muß, bevor sie wieder gefüllt wird; während dieser Arbeitsgänge und außerdem bei der Handhabung und Weiterleitung der Flasche wird der Überzug beschädigt, so daß die Sicherheit der gefüllten Flasche immer mehr zurückgeht und ihr Aussehen ebenfalls leidet.

Man hat zwar versucht, Überzugsstoffe zu finden, die durch ein einfaches Verfahren und einem wirtschaftlichen Preis für die gewünschte Dicke des Überzugs aufzubringen sind und die Flasche auch bei längerem Gebrauch schützen, jedoch waren diese Versuche nicht von Erfolg. Dagegen "beruht die Erfindung auf einem völlig anderen Konzept, nämlich darauf, ein Überzugsmaterial aufzufinden, das-nur ein einziges Hai während des Hin-und Zürucklaufens der Flasche seinem Zweck dient. Da die Flasche jedesmal, wenn sie wieder gefüllt wird, einen neuen Überzug erhält, bleibt die Qualität des Überzuges und die Schutzwirkung stets die gleiche· Dies setzt allerdings voraus, daß das Überzugsmaterial an der Stätte, wo die Flasche gefüllt wird (und nicht, wie bei den normalerweise verwendeten Überzügen, durch den Hersteller der Flasche), auf einfache und wirtschaftliche Weise aufgebracht wer den kann,und ebenso wichtig ist, daß sich der Überzug von der zurückgesandten Leerflasche leicht entfernen läßt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Überzug versehene Flasche bereitzustellen, die diese Anforderungen erfüllt, so daß sich die obige Vorstellung realisieren läßt.

Die Erfindung besteht demnach in einer Hasche mit Überzug, wobei die aus zerbrechlichem Material, insbesondere aus Glas bestehende Flasche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie an ihrer Außenseite mit einem Überzug versehen ist, der aus einem nicht gehärteten synthetischen Polymer mit einer Zugfestigkeit von mindestens 50 kg/ccr und einer Bruchdehnung von mindestens 400 %~bz\-T. aus einer mindestens ein derartiges Polymer enthaltenden Hasse bestreht.

Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung sind bestimmt nach der in ASTM-D 412-68 (die C) beschriebenen Prüfmethode.

Vorzugsweise besteht erfinduiigsgemäß der Überzug aus einem thermoplastisehen Kautschuk. Bei der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet der Ausdruck "Thermoplastischer Kautschuk" ein synthetisches Elastomer,

das, ohne vulkanisiert zu sein., Jbei Normaltemperatur -

Festigkeitseigenschaften aufweist, die mit denjenigen von Vulkanisäten vergleichbar sind und das reversibel plastifizierbar ist; desgleichen gilt dieser Ausdruck für Massen, die eines oder mehrere solche synthetischen Elastomere enthalten.

Als Material für den Überzug sind Blockcopolymerisate bevorzugt, die entweder linear sind und dann der allgemeinen

Formel: A (■ B-A)_n genügen oder die verzweigt oder radial

sind und dann der allgemeinen Formel A-B-(-B-A) entsprechen. In beiden Formeln steht A für einen nicht elastomeren

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Polymerblock eines aromatischen Monoalkenyl- oder Monoalkylidenkohlenwasserstoffs, B steht für einen elastomeren Polymerblock eines aliphatischen konjugierten Dienkohlenwasserstoffe und η vertritt eine ganze Zahl von 1 "bis 5· Das "bevorzugteste Material ist ein elastomeres Dreiblock-Copolymer der allgemeinen Konfiguration A-B-A, worin A und B die obige Bedeutung haben und bei dem jeder Block A ein mittleres Molekulargewicht von 5 000 bis 50 000 hat, der Polymerblock B ein mittleres Molekulargewicht von 40 000 bis 500 000 aufweist und die Menge an A 10 bis 65 % des Gesamtgewichtes des Blockcopolymers beträgt. Block A kann ein Polymerblock von Styrol und Block B ein Polymerblock von' Butadien oder Isopren sein.

Die Blockcopolymerisate können unhydriert oder ganz oder teilweise hydriert sein.

Die Vorteile des für die erfindungsgemäßen Überzüge verwendeten Materials, insbesondere von wärmehärtbarem Kautschuk, sind die folgenden:

1.Es handelt sich um ein festes und bruchelastisches Material, das fähig ist, die Stücke und Splitter einer explodierten Glasflasche zusammenzuhalten, selbst wenn der Überzug leicht beschädigt wurde.

2. Es hat die Eigenschaften eines -Kautschuks, braucht jedoch nicht vulkanisiert zu werden wie die üblichen Kautschukarten.

3. Es kann in vielen üblichen Lösungsmitteln aufgelöst werden, so daß der Überzug einfach durch Eintauchen der Flasche

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in eine Lösung des erfindungsgemäßen Materials aufgebracht werden kann.

4-. Der Überzug kann ohne Schwierigkeit auf einer üblichen oder nur leicht abgewandelten Vorrichtung zur. Flaschenreinigung entfernt werden.

5. Die Überzugsdicke kann sehr klein gehalten werden, so daß die Gestehungskosten sehr niedrig sind.

Aufgrund der Elastizität des Ausgangsstoffes wird die Stoßfestigkeit der Flasche durch den Überzug wesentlich verbessert und außerdem wird der Lärm beim Hantieren mit den Flaschen auf Laufbändern u.dgl. verringert, Der verhältnismäßig hohe Reibungskoeffizient der Oberfläche des Überzugs bewirkt, daß die Flasche fester in der' Hand liegt, so daß die Gefahr eines Fallenlassens und damit einer Explosion der Flasche verringert ist. Manchmal ist es wünschenswert, daß die Flasche eine gleitfähigere Oberfläche hat (z.B. um eine störungsfreie -yerarbeitung oder-Handhabung "dBr" Flaschen in~~Maschinen " ~ zu gestatten), was dadurch erreicht werden kann, daß man über den ersten Überzug eine dünne Deckschicht aus einem wärmehärtenden Harz, wie einem Polyester- oder Epoxyharz, aufbringt.

Auf den erfindungsgemäßen Überzug können auch andere Decküberzüge aufgebracht werden und ebenso kann man den erfindungsgemäßen Überzug anstatt unmittelbar auf die Glasflasche erst auf eine oder mehrere andere Zwischenschichten aufbringen.

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Das Aufbringen des Überzugs geschieht vorzugsweise durch Tauchenj jedoch können auch andere Verfahren, z.B. Sprühverfahren, angewandt werden.

Die Erfindung läßt sich nicht nur zum Schutz von Flaschen anwenden, die eine unter Druck stehende Flüssigkeit enthalten, sondern auch für Flaschen, die andere unfallgefährliche Substanzen enthalten. Ein besonderer Vorteil des Überzuges besteht darin, daß er außer den Splittern auch den Inhalt einer versehentlich zerbrochenen Flasche zusammenhält, so daß eine Schädigung der Umgebung durch den Inhalt vermieden wird.

Für die meisten Anwendungszwecke genügt eine Überzugsdicke von 20 bis 300/um, wobei gewöhnlich eine Dicke von 35 bis 45/um ausreicht. Unter sonst gleichen Umständen kann 'man die Dicke des Überzuges dadurch beeinflussen, daß man die Geschwindigkeit variiert, mit der die Flasche aus dem Bad von gelöstem Überzugsmaterial herausgenommen wird, wobei ein rasches Herausnehmen gewöhnlich zu

einem dickeren—Überzug-fühst-» ■

Der Überzug kann auf an sich bekannte Weise aufgebracht werden, z.B. durch Eintauchen in ein Bad, bei dem das Überzugsmaterial in Lösung gehalten ist. Nachdem die Flasche in dem Bad untergetaucht,und herausgenommen ist, verdampft man das Lösungsmittel zweckmäßigerweise aus dem feuchten Überzug in einem Heißluftstrom oder einem Trockenofen oder eine Kombination hieraus. Die Ofentemperatur sollte nicht höher sein als die übliche Temperatur des Lösungsmittels. Der gesamte Vorgang kann aus folgenden Stufen bestehen?

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T. Reinigen und Sterilisieren der noch nicht überzogenen Flasche;

2. Überziehen der Flasche;

3. Füllen der überzogenen Flasche;

4-. Etikettieren der gefüllten Flasche.

Die Abfolge dieser Schritte kann abgeändert werden; so kann man z.B. die Flasche füllen, bevor sie überzogen wird oder kann sie etikettieren, bevor ..sie überzogen wird, jedoch ist die obige Reihenfolge bevorzugt.

Nachdem die leere, überzogene Flasche zur Füllstation zurück^eleitet wurde, wird sie dort auf gewöhnliche V/eise gereinigt, z.B. bei 60 bis 80⁰O in einem Bad, das eine Waschflüssigkeit in Form von etwa 1,5%iger Natronlauge mit Reinigungs- und Weichmachungsmitteln enthält. Die Waschflüssigkeit dringt zwischen die Flasche und den Überzug

ein und löst diesen dadurch ab. Wenn nötig, kann das Eindringen der Waschflüssigkeit zwischen. Flasche und Überzug dadurch verbessert v/erden, daß man in den Überzug mit Hilfe von Messern, Nadeln, Drähten oder harten Bürsten Einschnitte macht. Die Verwendung von rotierenden Bürsten ist auch zweckmäßig beim Abziehen des Überzugs von der Flasche.

Beispiel

Für das Beispiel wurde eine mit einem kohlensäurehaltigen

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Getränk gefüllte und mit einer Kronenkappe verschlossene Glasflasche von 250 cnr Inhalt verwendet. Die gefüllte Flasche entsprach einem Typ, wie er auf der ganzen Welt unter einem bekannten Hamen im Handel ist.

Der normale Innendruck in diesem Flaschentyp betrug schätzungsweise 5 bis 8 kg/cm , wobei der noch gestattete kleinste

Explosionsdruck über 25 kg/cm lag. Die Flasche wurde bis knapp unter die Kronenkappe eingetaucht in ein Überzugsbad in Form einer Lösung von thermoplastischem Kautschuk (15 Gew.-%) in Toluol. Der verwendete Kautschuk war ein Dreiblockcopolymerisat aus Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, wobei die Iiolekulargewichte 14 000 bzw. 64 000 bzw. 14 000 betrugen. Die Flasche wurde nach etwa *12 see bei Raumtemperatur aus dem Überzugsbad herausgenommen; sie hatte zu diesem Zeitpunkt einen feuchten Überzug von etwa 300 /um Dicke. Die überzogene Flasche lief dann durch einen Heißluft-Trockenofen mit —einem Temperaturgradient en ,--der von 40 G beim Eintritt" ~ auf 70°ö beim Austrittende anstieg, v/obei die Verbleibzeit der Flasche in dem Ofen 8 min betrug. Der so entstandene trockene Überzug war 40/um dick und hatte ein Gesamtgewicht von 1,5 g- Uni die Wirkung des Überzugs zu erproben, ließ man die Flasche in horizontaler Lage aus einer Höhe von 1 1/2 m auf einen Betonboden fallen. Obgleich die Flasche in viele Stücke zersprang, blieben alle Stücke und Splitter im Inneren des Überzugs. Wurde der Versuch mit einer identischen, jedoch nicht überzogenen Flasche wiederholt, so zerbrach diese auf explosionsartige Weise und die Glassplitter flogen weit umher.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Flasche mit Überzug in Form einer mit einem Außenüberzug versehenen Flasche aus zerbrechlichem Material, insbesondere aus Glas, dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug aus einem nicht gehärteten synthetischen Polymer mit einer Zugfestigkeit von

mindestens 50 kg/cm und einer Bruchdehnung von

mindestens 400 % oder einer Masse, die mindestens ein derartiges Polymer enthält, besteht.

2) Flasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug aus einem thermoplastischen Kautschuk besteht oder einen wesentlichen Anteil daran enthält.

3) Flasche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug aus e inem unhydrierten Blockcopolymer der allgemeinen Konfiguration A —f B-A)_n oder A-B-C-B-A)_n, worin A für einen nicht-

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elastomeren Polymerblock eines aromatischen Honoalkenyl- oder Monoalkylidenkohlenwasserstoffes, B für einen elastomeren Polymerblock eines aliphatischen konjugierten Dienkohlenwasserstoffes und η für eine Zahl von 1 "bis stehen, oder einem vollständig oder teilweise hydrierten Derivat eines solchen Blockcopolymers besteht oder ein solches enthält.

4) Flasche nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug aus einem unhydrierten elastomeren Dreiblockcopolymer der allgemeinen Konfiguration A-B-A, worin A und B die obige Bedeutung haben, jeder Block A ein mittleres Molekulargewicht von 5 000 bis 50 000 und der Polymerblock B ein mittleres Molekulargewicht von 40 000 bis 500 000 hat und worin die Anteilsmenge an A 10 bis 65> % des Gesamtgewichtes des Blockcopolymers beträgt, oder einem vollständig oder teilweise hydrierten Derivat eines derartigen Blockcopolymers besteht oder ein solches enthält.

5) Flasche nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Block A ein Polymerblock von Styrol und der Block B ein Polymerblock von Butadien oder Isopren ist.

6) Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug eine Dicke von 20 bis 300/um aufweist.

7) Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß über dem Überzug eine Schicht aus einem wärmehärtbaren Kunstharz aufgebracht ist.

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