DE4217254A1

DE4217254A1 - Verschluß für Glasbehälter

Info

Publication number: DE4217254A1
Application number: DE19924217254
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr Bluhm
Original assignee: Schmalback Lubeca AG
Current assignee: Ardagh Metal Beverage Germany GmbH
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für Glasbehälter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige Verschlüsse sind seit langem und vor allem unter Verwendung von Dichtungsmassen auf PVC-Basis bekannt und umfangreich in praktischer Anwendung. Die Dichtungsmasse werden vorzugsweise als Plastisole eingesetzt, so daß sie auf modernen Maschinen durch Einfließen in die Schraub kappen eingebracht werden können. Die Schraubkappen bestehen dabei aus Metall und weisen eine Innenlackierung und eine ringförmige Vertiefung im Übergangsbereich zwischen Deckel spiegel und Schürzenabschnitt des Deckels auf, in welche die Dichtungsmasse eingebracht wird. Die Dichtungsmasse wird dabei vorzugsweise so eingebracht, daß sie in ihrer Dicke zur Achse der Schraubkappe hin zu einer dünnen Lippe ausläuft.

Die Dichtungsmasse muß im Bezug auf die Schraubbewegungen der Kappe gegenüber dem Glas beim Verschließen bzw. beim Öffnen des Verschlusses ausreichend fest am Deckenspiegel haften. Sie muß unter dem Aufschraubdruck zusammen mit dem Öffnungsrand des Glasbehälters eine hermetische Abdichtung gewährleisten. Sie muß ferner ausreichend Widerstandskraft haben, um ein Abreißen oder ein Durchschneiden der Dichtungs masse durch den Glasbehälterrand auszuschließen. Schließlich muß die Dichtungsmasse so ausgebildet sein, daß sie ein Öffnen des Verschlusses mit begrenzter vorbestimmter Öff nungskraft auch nach längerer Lagerung des Behälters gewähr leistet. Es sind verschiedene Schraubverschlüsse mit PVC- Dichtungsmasse bekannt, die den genannten Anforderungen genügen. Gegen die Weiterverwendung von PVC als Dichtmasse bestehen jedoch aus verschiedenerlei Gründen Bedenken.

Neben PVC-Plastisolen sind aber auch Dichtungsmassen auf Polyurethanbasis bekannt (vgl. DE-OS 39 05 545). Ein anderes PVC-freies Plastisol ist aus der britischen Patentanmeldung 2 167 426 bekannt. Diese bekannten Verschlüsse haben jedoch im Hinblick auf die Anforderungen zu keinen voll befriedigen den Ergebnissen geführt und eignen sich daher auch nicht als vollwertiger Ersatz für Verschlüsse mit PVC-Plastisolen.

Auf der anderen Seite sind seit langem zur Beschichtung von Metallen einerseits oder für den Einsatz als Schmelzkleb stoff andererseits thermoplastische Polyester einzusetzen. Diese thermoplastischen Kunstharzmassen werden durch Schmel zen aktiviert (vgl. DE-OS 23 46 559 bzw. DE-PS 24 35 863).

Heißschmelzbare Kunstharze dieser Art sind im allgemeinen für Verschlüsse der eingangs näher bezeichneten Art ungeeig net, da sie bei Temperaturen erweichen, wie sie bei Einsatz und Verarbeitung von den in Frage stehenden Verschlüssen für Glasbehälter zu erwarten sind.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Auswahl geeigneter CO-Säuren zu den Grundkomponenten des Polyesterharzes Glykol- und Dimethylterephthalat-Copolymerisate entstehen, die erst bei Temperaturen um oder über 200°C schmelzen und im bekann ten Schmelzverfahren als Dichtungsringe in die hier in Frage stehenden Schraubdeckeln eingebracht werden können. Hierfür eignen sich z. B. Copolyesterharze der Art, wie sie in den oben zuletztgenannten beiden Druckschriften aufgeführt sind.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung dieser Dich tungsmassen die Haftung der in den Schraubdeckel eingebrach ten Dichtungsmasse am Schraubdeckel einerseits wie auch der Widerstand der Dichtungsmasse gegen Durchtrennen beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Glasbehälter unbefrie digend sind. Ähnliche Probleme treten auch bei anderen PVC-freien thermoplastischen Dichtungsmassen auf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Verschluß mit den Merkma len des Oberbegriffs so weiterzubilden, daß die Haftung der Dichtungsmasse an der Innenfläche des Schraubdeckels ausreichend groß ist, daß eine Ablösung bei der relativen Schraubbewegung zwischen Glasbehälter und Schraubdeckel ebensowenig wie die Gefahr eines Durchtrennen der Dichtungs masse bei diesen Vorgängen auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei PVC-freien Dichtungsmassen, insbesondere bei thermoplastischen Elastome ren wie auch bei den o.g. Copolyesterharzen eine feste Haftung der Dichtungsmasse am Schraubdeckel, insbesondere auch an dem nach innen zu einer dünnen Lippe auslaufenden Bereich gewährleistet werden kann, wenn die temperaturabhän gigen Erweichungsbereiche von Innenlackierung und Dichtungs masse in vorbestimmter Weise aufeinander abgestimmt sind, und zwar insbesondere so, daß die Innenlackmasse bei Einbrin gen der heißen Dichtungsmasse wenigstens teilweise erweicht und so eine besonders innige Verbindung von hohem Ablösewi derstand zwischen Innenlack und Dichtungsmasse auftritt. Dabei ist wichtig, daß die Schmelztemperatur der Dichtungs masse hoch genug gewählt wird, damit der Durchtrennwiderstand der Dichtungsmasse bei den Aufbringungstemperaturen und Behandlungstemperaturen der Verschlüsse und der mit dem Verschluß versehene Glasbehälter ausreichend groß ist. Auf der anderen Seite ist es wichtig, die Erweichungstempera tur des Innenlackes soweit herabzusetzen, daß der Innenlack bei der Aufbringungstemperatur der Dichtungsmasse auf den Schraubdeckel im ausreichenden Maße erweicht.

Die Temperatur, bei der der Innenlack und/oder die Dichtungs masse zu erweichen beginnen, sollte zweckmäßigerweise ober halb 160°C liegen. Weiterhin ist anzustreben, daß die tempe raturabhängigen Erweichungsbereiche des Innenlackes und der Dichtungsmasse sich im ausreichenden Maße überlappen oder gar im wesentlichen übereinstimmen. Der Schmelzpunkt der Dichtungsmasse ist zweckmäßigerweise auf über 200°C einzustellen.

Auf besonders einfache Weise lassen sich die Forderungen dadurch erfüllen, daß die Lackmasse für die Innenlackierung und die Dichtungsmasse aus demselben oder aus einander im wesentlichen ähnlichen Copolymerharzen gebildet sind.

Die Herabsetzung des Erweichungsbereiches für die Innen lackierung läßt sich auch dadurch erreichen, daß man einen für die Innenlackierung von Schraubdeckeln üblichen Weißlack mit zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-% eines Weichharzes versetzt. Vorzugsweise liegt der Weichharzgehalt bei etwa 10 Gew.-%. Der Anteil ist in Abhängigkeit von der Grundmasse des Weiß lackes so zu wählen, daß die Erweichungstemperatur des Innenlackes auf einen Bereich zwischen etwa 200°C und 230°C abgesenkt wird.

Besonders vorteilhaft hat sich als Grundstoff für die Dich tungsmasse bzw. als Grundstoff für die Dichtungsmasse und die Masse der Innenlackierung ein Copolyesterharz erwiesen, welcher der Spezifikation aus der DE-PS 24 35 863 entspricht.

Copolyester, z. B. von folgender Zusammensetzung, sind für die Zwecke der Erfindung geeignet:

Copolyester, bei deren Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 50/50 sowie Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 m Molverhältnis 50/50 eingesetzt sind.

Copolyester, bei deren Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 70/30 und Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 im Molverhältnis 50/50 eingesetzt sind.

Copolyester, bei deren Herstellung Terephthalsäure und Isophthalsäure im Molverhältnis 85/15 und Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 im Molverhältnis 50/50 eingesetzt sind.

Die Isophthalsäure kann auch ganz oder teilweise durch eine oder mehrere der folgenden Säuren ersetzt werden:
Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure. Als CO-Diole kommen auch andere gesättigte aliphatische Diole, z. B. Äthylenglycol oder Neopentylglycol oder dgl. in Frage. Statt Teraphthal säure können auch die polyesterbildenden Derivate z. B. Dimethylterephthalat verwendet werden.

Bevorzugt wird die Dichtungsmasse direkt auf dem Wege des Heißschmelzens eingebracht.

Für die Innenlackierung werden vorzugsweise Copolyesterlack harze eingesetzt. Es sind aber auch Lackharze auf Epoxibasis geeignet, wenn dabei die Vorgaben gemäß den Ansprüchen berücksichtigt werden.

In jedem Fall ist für die zuverlässige und allen Anforderun gen genügende Ausbildung des Verschlusses die angegebene Erniedrigung des Erweichungsbereiches des Innenlackes von besonderer Bedeutung. Dabei wird die gute Haftung zwischen Dichtungsmasse und Innenlackierung auch ohne einen Ofendurch gang für den Verschluß erreicht, was die Herstellung des Verschlusses vereinfacht und verbilligt. Die Lackmasse läßt sich mit Vorteil auch in Form einer Folie herstellen und auf das Blech, aus dem die Schraubdeckel hergestellt werden, aufkleben. Auf die so durch Folie beschichtete Innenseite der auf den Blechverschluß hergestellten Ver schlußkappen läßt sich die Dichtungsmasse durch Heißschmelz einspritzen leicht aufbringen.

Claims

1. Verschluß für Glasbehälter, bestehend aus einem Schraub deckel aus Blech mit einer Innenlackierung und einer ringförmigen Dichtungsmasse, die zur Deckelachse hin auf der Unterseite des Deckelspiegels unter lippenförmiger Ausbildung ausläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse PVC-frei ausgebildet ist und daß der temperaturabhängige Erweichungsbereich des Innen lacks auf den temperaturabhängigen Erweichungsbereich der Dichtungsmasse abgestimmt ist.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängigen Erweichungsbereiche des Innenlacks und der Dichtungsmasse im wesentlichen überein stimmen.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, bei der der Innenlack und die Dich tungsmasse zu erweichen beginnen, oberhalb 160°C liegt.

4. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die PVC-freie Dichtungsmasse einen Schmelzpunkt oberhalb von 200°C aufweist.

5. Verschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturbereich der Erweichung der Innenlackierung an die Einbringungstempera tur der durch Heißschmelzen in den Schraubdeckel einge brachten Dichtungsmasse reicht.

6. Verschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlackierung und die Dichtungsmasse aus demsel ben oder aus einander ähnlichen Copolymerharzen beste hen.

7. Verschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Innenlackierung von Schraubdeckeln übli cher Weißlack zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-%, insbesondere etwa 10 Gew.-% eines Weichharzes enthält und die Erwei chungstemperatur des Innenlacks auf einen Bereich zwischen etwa 200°C und 230°C eingestellt ist.

8. Verschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundstoff für die Dichtungsmasse bzw. für die Dichtungsmasse und die Innenlackierung ein Copolyesterharz vorgesehen ist.

9. Verschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundstoff für Dichtungsmasse bzw. für die Dich tungsmasse und die Innenlackierung ein thermoplastischer Elastomer eingesetzt ist.