DE2654818A1

DE2654818A1 - Kunststoffbehaelter fuer die verpackung von lebensmitteln, getraenken, arzneimitteln und kosmetika

Info

Publication number: DE2654818A1
Application number: DE19762654818
Authority: DE
Inventors: Thomas James Bond; Norman Weston Standish
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: Standard Oil Co
Priority date: 1976-02-09
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1977-08-11
Also published as: DK559176A; GB1560952A; FR2340248B1; IT1065681B; SE7701389L; AU2129977A; NL7701313A; FR2340248A1; CH628301A5; JPS5299178A; ZA766996B; BE849816A

Description

50 629 - BR

Anmelder: The Standard Oil Company, Midland Building, Cleveland, Ohio 44115, U.S.A.

Kunststoffbehälter für die Verpackung von Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln und Kosmetika

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Recycle-Kunststoffbehälters mit einer inneren Schicht aus einem neuen (ungebraucht ten), von der FDA genehmigten Kunststoff und einer Außenschicht; aus dem gleichen Kunststoffmaterial, das Recycle-Bedingungen (Rückgewinnungsbedingungen) unterworfen worden ist. Die erfindungsgemäßen Kunststoffbehälter können für die verschiedensten Verwendungszwecke, insbesondere für die Verpackung von Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln und Kosmetika, verwendet werden.

Es wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um Kunst-.Stoffbehälter wiederzuverwenden, um die Umwelt sauber zu halten und Energie zu sparen. Es wurden bereits viele Vorschläge gemacht, Kunststoffbehälter einer Wiederverwendung zuzuführen und dadurch die Menge von festem Abfall, der durch diese Materialien gebildet wird, zu vermindern und den Verbrauch an fossilen Treibstoffen, insbesondere an Erdöl, welche die Rohmaterialquellen für die meisten Kunststoffe darstellen, zu senken. Die Wiederverwendung von gebrauchten Kunststoffbehältern kann die folgenden.Stufen umfassen:(1) Verbrennen der gebrauchten Kunst-

' 7098-32/086.9 .' ' . . .

stoffbehälter zur Ausnutzung ihres Heizwertes, (2) Zerkleinern der gebrauchten Behälter und Verwendung des zerkleinerten Kunststoffs für andere Anwendungszwecke, beispielsweise als Füllstoffe für Asphalt oder Beton,oder Verformung des zerkleinerten Materials zu Formkörpern, wie z. B. Abflußroh-.. ren, Kanalisationsrohren und dgl.,und (3) sorgfältiges Aussortieren und Reinigen der gebrauchten Behälter, Zerkleinern und Wiederverwenden des zerkleinerten Materials zusammen mit etwas neuem (ungebrauchtem) Kunststoff (frisch hergestellt, nicht wiederverwendet)für Behälter für Lebensmittel, Getränke, Arzneimittel und Kosmetika. Obgleich die obige Methode (3) als die geeignetste Möglichkeit der Wiederverwendung erscheinen mußte, war es zweifelhaft, ob die Aussortierungs- und Reinigungskontrollen aus reichen würden, um zu-gewährleisten, daß dieser ...; zerkleinerte Kunststoff immer die meistentder Standards der.cr::t^: FDA- Vor sehr if ten, die für das neue (ungebrauchte) Harz gelten*.,. erfüllen würde.

Es wurde nun gefunden, daß Kunststoffbehälter, die sich für

die Verpackung von Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln und Kosmetika sowie von vielen anderen Typen von Produktenj die an den Verbraucher verkauft werden, eignen, hergestellt werden können durch Verwendung einer Auskfeidung in dem Behäl- ··-■ ter aus einem neuen (ungebrauchten), FDA-genehmigt en Harz und eines Recyele-Kunststoffes (wiederverwendeten Kunststoffes) des gleichen Typs auf der Außenseite der Auskleidung. Dadurch ist das FDA-genehmigte neue (ungebrauchte) Harz mit kontol-, ,..,,< lierter Reinheit stets die einzige Harzoberfläche, die mit dem Nahrungsmittel, dem Getränk, dem Arzneimittel, dem Kosmetikum oder dem anderen Produkt in Kontakt kommt, und der weniger

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reine, von der FDA wahrscheinlich nicht gebilligte Recycle-Kunststoff liegt auf der Außenseite des Behälters und verleiht diesem die physikalische Festigkeit und die anderen Eigenschaften, die für den Behälter erforderlich sind. Bei . . dem neuen (ungebrauchten) _Harζ und dem Recycle-Harz handelt es sich in den erfxndungsgemäßen Behältern vorzugsweise um das gleiche Material mit Ausnahme der oben genannten Unter- schiede in bezug auf die Ausgangsquelle und demzufolge in bezug auf die Reinheit. Erfindungsgemäß ist es somit mög- lieh, Kunststoffbehälter leicht in neuen Behältern wiederzuverwenden, die für die Verwendung zum Verpacken von Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln, Kosmetika und anderen Konsumprodukten völlig sicher sind. -

Obgleich in den Rahmen der vorliegenden Erfindung die meisten* thermoplastischen Harze fallen, wie.z. B.. Polyolefine, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid- Mischpolymerisate, ABS,Polycarbonate, Polyester, Polystyrole, SAN-Harze .und die neueren Nitrilsperrschicht-Harze, sind die Nitril-Sperrschicht-Harze wegen ihrer ausgezeichneten gasdichten Eigenschaften, ihrer ausgezeichneten chemischen Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien) und ihrer sehr vorteilhaften übrigen Eigenschaf-. ten die am meisten bevorzugten Harze.

Bei den Nitril-Sperrschichtharzen handelt es sich um Homopolymerisate und Mischpolymerisate mit einem größeren Anteil ekies olefinisch ungesättigten Nitrils, gegebenenfalls zusammen mit einem kleineren Anteil mindestens einer anderen polymerisierbaren Komponente, wobei gegebenenfalls noch ein Dienkautschuk vorhanden ist. Bei den am meisten bevorzugten Nitril-Sperr-

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schichtharzen handelt es sich um solche, die erhalten werden durch Polymerisation von 100 Gew.-Teilen aus (A) mindestens 50 Gew.% mindestens eines Nitrils der Struktur CH₉=C-CN, worin

R Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet, und (B) bis zu 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (A)+ (B), mindestens eines Vertreters aus der Gruppe (1) eines Esters mit der Struktur CH₂-C-COOR₂, worin R, Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis

4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und L eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, (2) eines a-01efins mit der Struktur R', worin R' und R" Alkylgruppen mit -- . CH₀-C ^v

R"

1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten, (3) eines Vinyläthers, ausgewählt aus der Gruppe Methylvinyläther, Äthylvinylather, der Propylvinylather und der Butylvinyläther, (4) Vinylacetat, {5) Styrol und (6) Inden, in Gegenwart von 0 bis 150, vorzugsweise von 0 bis 40 Gew.-Teilen von (C) einem kautschukartigen Polymerisat eines konjugierten Dienmonomeren, ausgewählt aus der Gruppe Butadien und Isopren, und gegebenenfalls eines Komonomeren, ausgewählt aus der Gruppe Styrol, eines Nitrilmonomeren mit der Struktur CH₀=C-CN, worin R die oben angegebenen Bedeutungen

R
hat, und* eine s Monomeren mit der Struktur CH₀=C-COOR₀, worin R₁

⁸I

und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, wobei das kautschukartige Polymerisat 50 bis 100 Gew.% polymerisiertes konjugiertes Dien und.0 bis 50 Gew.-% Komonomeres enthält.

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-S-

Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Recycle-Behältern,wie z.B. die Verwendung von dualen Spritzformeinheiten zum Formspritzen eines Behälters, wie z. B. einer Flasche, mit einem Kern aus neuem (ungebrauchtem) Kunststoff und einer Außenschicht aus Recycle-Kunststoff (gebrauchtem Kunststoff). Dieser Behälter sieht, wenn der fertig ist, aus, als wäre er aus einem einzigen Material hergestellt, wobei keine Probleme in bezug auf Brechungsindexdifferenzen und dgl. auftreten. Ein anderes akzeptables Verfahren umfaßt das Ein- setzen eines wärmegeformten Rohres aus dem neuen (ungebrauchten) Kunststoff auf den Spritzformkernzapfen mit nachfolgendem Formspritzen des gebrauchten Kunststoffs vor dem Blasen des zusammengesetzten Behälters (Verbundbehälteis). Ss können zwei Rohre mit verschiedenen -Durchmessern geformt werden und aus . _;. diesen Rohren geschnittene Röhren können ineinandergesteckt . werden (wobei die Röhre aus dem neuen (ungebrauchten)Kunststoff auf der Innenseite ist) und der Verbund kann geblasen werden unter Bildung einer Flasche oder dgl. Es können zahlreiche andere ähnliche Verfahren bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Recycle-Behälter angewendet werden.

Die erfindungsgemäßen Recycle-Behälter bestehen vorzugsweise

aus einem einzigen Kunststoffmaterial und sie stellen Verbund-

materialien aus einem neuen (ungebrauchten) Kunststoff auf der Innenseite (der mit dem Produkt in Kontakt kommenden Oberfläche) und einem wiederverwendeten Kunststoff auf der Außenseite dar, die mit dem darin verpackten Produkt nicht in Kontakt kommt. Die innere Auskleidung aus dem neuen (ungebrauchten) Harz kann farblos oder durch irgendeinen Farbstoff gefärbt sein und die äußere Recycle-Schicht kann klar sein oder die gleiche

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. AO-

oder eine andere Farbe als die innere Schicht haben. So kann beispielsweise im Falle einer Kunststoff-Bierflasche die innere Auskleidung aus einem klaren Nitril-Sperrschichtharz und die äußere Schicht aus einem braun gefärbten Recycle-Nitril-Sperrschichtharz bestehen. Das Gesamtaussehen der Flasche ist braun.

Nachfolgend werden die erfindungsgemäßen Recycle-Behälter unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Recycle-Flasche,

teilweise im Schnitt; . .^. _ ~ ... Fig. 2 eine Seitenaufrißansicht, teilweise im Schnitt, der ^:

inneren Meß form oder VorfornFaus-dem neuen (ungebraucht

ten) Harz; -

Fig. 3 eine Seitenaufrißansicht, teilweise im Schnitt, der äußeren Meßform oder Vorform-aus dem wiederverwendete»---

Harz; . Fig. 4 eine Seitenaufrißansicht, teilweise im Schnitt, der

Verbund-Meßform oder -Vorform;
Fig. 5 eine Ansicht der Flasche gemäß -Fig. 1 entlang der Linie

5-5; und "

Fig. 6 eine Ansicht der Flasche gemäß den Fig. 1 und 5 entlang der Linie 6-6.

Die Recycle-Flasche ί besteht aus einer Kombination aus einer: inneren Meßform oder Vorform 2 und einer Meßform oder Vorform aus dem wiederverwendeten Harz 3 wird hergestellt entweder unabhängig durch Formspritzen oder Extrusionsformen, wie in Fig. 3 dargestellt, oder durch Formspritzen oder Extrusionsformen über

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der inneren Meßform oder Vorform 2, wie in Fig. 4 dargestellt, unter Bildung einer Verbund-Meßform oder -Vorform 4, die dann in einer geeigneten Flaschenform zu der Recycle-Flasche 1 geblasen wird. Die innere Meßform oder Vorform 2 kann durch Wärmeverformung aus einer Folie aus einem neuen (ungebrauchten) Harz, durch Spritzformen oder Extrusionsformen des neuen (ungebrauchten) Harzes, hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Recycle-Flasche in der Weise hergestellt, daß die Enddicke der aufgeblähten Meßform 2 an ihrem dünnsten Punkt in der Flasche mindestens 0,025 mm (1 mil) beträgt, so daß das letztlich in der Flasche verpackte Material nur dem neuen (ungebrauchten) Harz ausgesetzt wird.

In Vielen Fällen wurde bereits vorgeschlagen, Kunststoff-Verbundstruktur en herzustellen durch Verwendung von mindestens 2 verschiedenen Typen von Kunststoffmaterialien. Die Herstellung solcher Verbundmaterialien schafft jedoch Probleme in bezug auf eine geeignete Bindung, in bezug auf die Extrusionsviskositäten und dgl., die bei den erfindungsgemäßen homogenen Verbundstrukturen keine Probleme darstellen.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel zur Verwendung von hohen Gehalten an Recycle-Kunststoff dar, ohne daß dadurch die Wirksamkeit des Behälters beeinflußt wird, wobei Behälter erhalten werden, die gefahrlos zum Verpacken von Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln und Kosmetika verwendet werden können. Bei der technischen Anwendung der Erfindung kann beispielsweise eine Anlage zur Herstellung vonBierflaschen aus Nitril-Sperrschichtharzen mit verschiedenen Gehalten an neuem (ungebrauchtem) Harzmaterial arbeiten, um Schwankungen in der Verfügbarkeit des Recycle-Materials zu kompensieren.

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Da die erfindungsgemäßen Behälter eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und eine geringe Durchlässigkeit für Gase und Dämpfe aufweisen, eigenen sie sich auch sehr gut in der VerpackungsIndustrie in Form von Flaschen, Filmen, Folien, Hüllen, Boxen und dgl., für die Aufnahme von Feststoffen und Flüssigkeiten.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die darin für die verschiedenen Zusätze angegebenen Mengen beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf Gew.-Teile.

Beispie 1

• ÖD

Eine Recycle-Flasche wurde hergestellt aus einem Barex^ 210- ' Harz, einem mit Nitrilkautschuk modifizierten Acrylnitril/Methylacrylat-Mischpolymerisat, das in der US-Patentschrift 3 426 102 näher beschrieben ist. Eine extrudierte Folie aus dem neuen-(ungebrauchten) Harz mit einer Dicke von. 0,51 bis 0,76 mm (20 bis 30 mils) wurde im Vakuum thermisch über einem Dorn geformt unter Bildung einer inneren Meßform des in der Fig. 2 dargestellten Typs. Die innere Meßform wurde auf den Kernzapfen einer Spritzblasformvorrichtung gesetzt und eine äußere Meßform aus wiederverwendetem Bare^ 210-Harz wurde auf die innere Meßform formgespritzt unter Bildung einer Verbund-Meßform des in Fig. 4 dargestellten Typs. Das Verbundmaterial wurde dann auf eine Temperatur von etwa 104 bis etwa 121°C (220 bis 25O°F) gebracht und in eine Blasformstation eingeführt und es wurde eine biaxial orientierte Flasche des in der Fig. 1 dargestellten Typs geblasen. Die gesamte innere Oberfläche der so hergestellten Flasche bestand aus dem von der FDA gebilligten neuen (ungebrauchten)

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Harz und eignete sich dafür, mit Nahrungsmitteln und Getränken sämtlicher Typen in Kontakt zu kommen.

Paten tansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. J Behälter zum Verpacken von Waren, wie Lebensmitteln, tfetränken, Arzneimitteln und Kosmetika, dadurch gekennzeichnet , daß er besteht aus einer inneren, mit den Waren in Kontakt kommenden Schicht aus einem neuen (ungebrauchten) Harz und einer äußeren Schicht aus einem wiederverwendeten Harz, wobei beide Schichten

. aus dem gleichen Harzmaterial bestehen.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Harzmaterial um ein solches handelt, das erhalten wird durch Polymerisation von 100 Gew.-Teilen aus

(A) -mindestens 50 6ew.-% mindestens eines Nitrils mit der Struktur CH₉-C-CN, worin R Wasserstoff, eine niedere

Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet, und

(B) bis zu 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (A) + (B), mindestens eines Vertreters aus der Gruppe (1.) eines Esters mit der Struktur CH₂-C-COOR₂, worin

·■.'■ *i

R, Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und R₂ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, (2.)* eines α -Olefins mit der Struktur R¹, worin

CH₂-C

R¹ und R" Alkylgruppen mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten,

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(1) eines Vinylathers, ausgewählt aus der Gruppe Methylvinyläther, Äthylvinyläther, der Propylvinyläther und der Butylvinyläther,
(4.) Vinylacetat,
(5.) Styrol und
(6.) Inden,

in Gegenwart von 0 bis 150 Gew.-Teilen von CC) einem kautschukartigen Polymerisat eines konjugierten Dien-Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe Butadien und Isopren, und gegebenenfalls einem Komonomeren, ausgewählt aus der Gruppe Styrol, eines Nitrilmonomeren mit der Struktur CH₉ ³⁹C-CN worin R die oben angegebenen Bedeutungen

R
hat und eines Monomeren mit der Struktur CH₉=C-COOR₀ worin

*1

E- und R» die oben angegebenen Bedeutungen haben, wobei das kautschukartige Polymerisat 50 bis 100 Gew.% poly-■erisiertes konjugiertes Dien und 0 bis 50 Gew.% Komonomeres enthält.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente (A) um Acrylnitril handelt.

4. Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente (B) um Methylacrylat handelt.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente (C) um ein Butadien/-Acrylnitril-Mischpolymerisat handelt.

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6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form einer Flasche hat.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht mindestens 0,025 mm (1 mil) dick ist.

8. Verfahren zur Herstellung des Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine innere Meßform und eine äußere Meßform aus einem Kunststoff herstellt, diese miteinander vereinigt und aus dieser Kombination einen Behälter bläst, wobei die innere Meßform aus einem neuen (ungebrauchten) Kunststoff und die äußere Meßform aus einem Recycle-Kunststoff (wiederverwendeten Kunststoff) besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoff einen solchen verwendet,„der hergestellt worden ist durch Polymerisation von 100 Gew.-Teilen aus

(A) mindestens 50 Gew.% mindestens eines Nitrils mit der Struktur CH₀=C-CN, worin R Wasserstoff, eine niedere

R .

Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet^und

(B) bis zu 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (A)* + (B), mindestens eines Vertreters aus der Gruppe (1.) eines Esters mit der Struktur CH₀=C-COOR₀,

R₁

worin R, Wasserstoff,, eine Alkylgruppe mit - 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und

R„ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,

(2.) eines α-Olefins mit der Struktur R¹, worin

CH₀-C

R"

R¹ und R" Alkylgruppen mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten,
(3.) eines Viijiäthers, ausgewählt aus der Gruppe Methyl-

vinyläther, Äthylvinyläther, der Propylvinyläther . und der Butylvinyläther,
(4.) Vinylacetat,
(5.) Styrol und
(6.) Inden,

in .Gegenwart von 0 bis 150 Gew.-Teilen von (C) einem kautschukartigen Polymerisat eines konjugierten Dien-Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe Butadien und Isopren, und gegebenenfalls eines Komonomeren, ausgewählt aus der Gruppe Styrol, eines Nitrilmonomeren mit der Struktur CH₀=C-CN, worin R die oben angegebenen Bedeutun-

R
gen hat, und" eines Monomeren mit der Struktur CH₉=C-COOR₀

. '■ . ' ^Ri

worin R, und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, wobei das kautschukartige Polymerisat 50 bis 100 Gew.% polymerisiertes konjugiertes Dien und 0 bis 50 Gew.% Komonomeres enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (A) Acrylnitril verwendet wird.

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