DE69800580T2 - Flexibles thermoplastisches Material und kompressible Tube, die aus diesem Material besteht - Google Patents

Flexibles thermoplastisches Material und kompressible Tube, die aus diesem Material besteht

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    • B65D35/02Body construction
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermoplastisches Gemisch und eine kompressible Verpackung vom Typ einer Tube, die aus diesem Gemisch hergestellt ist. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von flexiblen Tuben aus Kunststoff durch Spritzgießen, die mit dem in den Tuben enthaltenen Erzeugnis kompatibel sind und deren Wände ausreichend geschmeidig sind, um mit der Hand zusammengedrückt zu werden, ohne daß jedoch nach der Kompression Knickbereiche erhalten bleiben. Die erfindungsgemäße Verpackung ist insbesondere dazu vorgesehen, ein kosmetisches, pharmazeutisches oder dermopharmazeutisches Produkt oder verschiedene Lebensmittel aufzunehmen.
  • Die meisten Verpackungen, insbesondere in der Kosmetik verwendete Verpackungen, wie beispielsweise Tuben oder Flakons, die Cremes oder Haarwaschmittel enthalten sollen, werden derzeit aus Kunststoff hergestellt. Für ihre Herstellung werden im allgemeinen thermoplastische Polymere eingesetzt, insbesondere geeignete Polyolefine, wobei in herkömmlichen technischen Anlagen Extrusionen oder kombinierte Extrusions- Blasform verfahren durchgeführt werden.
  • Bei den verwendeten thermoplastischen Polyolefinen handelt es sich bekanntermaßen im allgemeinen um Polyethylene niedriger Dichte, die insbesondere zur Herstellung von Tuben verwendet werden, und Polyethylene hoher Dichte oder Polypropylene, die zur Herstellung von Flakons dienen. Die Polypropylene weisen insbesondere hervorragende Eigenschaften bezüglich der Wasserdampfdurchlässigkeit auf; zudem besteht ihr Vorteil darin, daß sie mit den meisten chemischen Produkten kompatibel sind; sie werden daher von der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
  • Die erfindungsgemäßen Verpackungen stammen im allgemeinen aus der Gattung von Verpackungen, die eine äußere kompressible Hülle aufweisen, die an einem freien Ende offen ist, wobei dieses Ende nach dem Befüllen mit dem abzugebenden Produkt an den freien Rändern zusammengedrückt und thermisch verschweißt wird. Das andere Ende der Hülle ist im allgemeinen über einen Bereich, der eine Schulter bildet, mit einem Hals verbunden, der eine solche Dicke aufweist, daß er starr ist, wobei durch den Hals ein Kanal für die Abgabe des Produktes führt. Der Querschnitt der Hülle ist meistens rund oder oval, es können jedoch auch andere Formen in Betracht gezogen werden, wie beispielsweise polygonale Formen. Der Hals weist vorzugsweise Einrichtungen zum Verschließen auf, beispielsweise ein Gewinde zur Befestigung einer Verschlußkappe oder eine Einschnappwulst zur Befestigung einer Spenderkappe. Insgesamt muß die Hülle eine solche Form aufweisen, daß sie nach dem Spritzgießen des thermoplastischen Materials in einer geeigneten Form aus dieser Form herausgenommen werden kann.
  • Das Formen einer derartigen Verpackung durch Spritzgießen eines Materials, wie Polypropylen, das einen für das Spritzgießen geeigneten Schmelzindex aufweist, wirft in der Praxis keine Probleme auf. Die so hergestellte Verpackung hat jedoch zwei Hauptnachteile:
  • - die Wände der Hülle sind nicht ausreichend flexibel, um mit der Hand zusammengedrückt zu werden; daher ist es schwierig, die Tube zu leeren; und
  • - die Wände nehmen nach dem Komprimieren der Hülle ihre ursprüngliche Form nicht mehr an und weisen sichtbare und unerwünschte Knicke auf, die außerdem unästhetisch weißlich gefärbt sind.
  • Die Hautaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein thermoplastisches Material anzugeben, das ausreichend fluide ist, damit durch Spritzgießen Verpackungen, beispielsweise kompressible Tuben, hergestellt werden können, die insbesondere dünne und ausreichend flexible Wände aufweisen, die zur Abgabe des Produktes mit der Hand zusammengedrückt werden können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Material angeben zu können, das beim Komprimieren der Tube außerdem weniger Knicke bildet; ferner soll in den Bereichen der Wand, die zuvor geknickt wurden, die Bildung von weißen Zonen vermindert oder sogar verhindert werden.
  • Nach umfangreichen Untersuchungen hat die Anmelderin festgestellt, daß durch den Zusatz eines speziellen Copolymers zu einem herkömmlichen Polypropylen-Homopolymer ein thermoplastisches Gemisch erhalten werden kann, das zur Herstellung von Verpackungen mit den gewünschten Eigenschaften durch Spritzgießen verwendet werden kann. Dieses Produkt ist außerdem mit den Erzeugnissen kompatibel, die in der Verpackung aufbewahrt werden sollen, insbesondere in Gegenwart von verschiedenen grenzflächenaktiven Stoffen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine flexible Verpackung aus Kunststoff, die eine Wand aufweist, welche ein thermoplastisches Gemisch enthält, das aus einem ersten und aus einem zweiten Polymer besteht, wobei sie dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste Polymer ein Homopolymer von Propylen (PP) und das zweite Polymer ein Copolymer von Propylen (PP) und Ethylen (PE) ist.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere eine Tube, die durch Spritzgießen des Gemisches in einer geeigneten Form hergestellt ist.
  • Nach einem interessanten Aspekt der Erfindung weist das thermoplastische Gemisch einen Schmelzindex (Norm ISO 1133, 230ºC, 2,16 kg) von etwa 25 g/10 min auf. Das Gemisch ist auf Grund dieser relativ großen Fluidität zum Formen von Gegenständen mit Wänden von geringer Dicke durch Spritzgießen besonders gut geeignet.
  • Nach einem interessanten Aspekt der Erfindung weist das erste Polymer einen Schmelzindex (Norm ISO 1133) im Bereich von 20 bis 200 g/10 min (Festigkeit 20 bis 200) und vorzugsweise 100 g/10 min auf. Vorteilhaft liegt das erste Polymer in dem Gemisch in einem Mengenanteil von höchstens 50% und vorzugsweise 20 bis 35%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, vor.
  • Das zweite Polymer (Copolymer) weist vorzugsweise einen Schmelzindex (Norm ISO 133) im Bereich von 5 bis 20 g/10 min (Festigkeit 5 bis 20) und vorzugsweise von 8 g/10 min auf. Das zweite Polymer weist vorteilhaft einen Biegemodul (gemäß der Norm ASTM D790) von 200 MPa oder darunter auf. Es kann in dem Gemisch in einem Mengenanteil von mindestens 50% und vorzugsweise 65 bis 80%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, vorliegen.
  • Nach einer besonders interessanten Ausführungsform besteht das zweite Polymer aus einem Copolymer von Polypropylen und Ethylen, das gemäß der Norm ASTM D790 einen Biegemodul unter 200 MPa aufweist; dieses Copolymer ist beispielsweise von der Firma MONTELL unter der Handelsbezeichnung ADFLEX® im Handel erhältlich.
  • Das erfindungsgemäße thermoplastische Gemisch ist insbesondere zum Formen beliebiger Gegenstände aus Kunststoff mit dünnen Wänden, die flexibel sein müssen, durch Spritzgießen verwendbar.
  • Wenn es sich bei dem Gegenstand um eine flexible Tube handelt, weist sie vorteilhaft einen relativ starren Kopf, der aus einer Schulter und einem Hals zusammengesetzt ist und eine Abgabeöffnung aufweist, und eine kompressible äußere Wand auf, die mit der Schulter verbunden ist. Die äußere Wand ist flexibel und bildet den kompressiblen Körper der Tube, in dem das Produkt enthalten ist. Es kann ein Verschluß vorgesehen werden, um die Abgabeöffnung während der Lagerung zu verschließen. Nach einem interessanten Aspekt der Erfindung ist die kompressible Wand im wesentlichen zylindrisch oder weist einen ovalen oder polygonalen Querschnitt auf. Wenn der Querschnitt rund ist, liegt der äußere Durchmesser der Tube im Bereich von 10 bis 50 mm und vorzugsweise 25 bis 35 mm. Die Wand weist vorteilhaft eine Dicke von 0,2 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,4 bis 0,7 mm und insbesondere etwa 0,5 mm auf.
  • Wenn die oben angegebene Fluidität des Gemisches sowie die oben in Betracht gezogenen Dicke der Wand vorliegen, ist es möglich, in einfacher Weise Tuben zu formen, deren kompressible Wand in axialer Richtung unter 15 cm lang ist. Die Abmessungen werden vorzugsweise so gewählt, daß das Verhältnis von Länge der Wand zu Durchmesser der Wand der Tube 4 beträgt oder darunter liegt. Diese Verpackung wird erfindungsgemäß durch Spritzen des Gemisches in der Wärme in einer geeigneten Form hergestellt.
  • Nach dem Zusammendrücken und anschließenden Schweißen des dem Abgabekopfgegenüberliegenden Endes der kompressiblen Wand erhält man ein Volumen, das im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ml, vorzugsweise 30 bis 100 ml und insbesondere 60 bis 80 ml liegen kann. Das Erzeugnis, beispielsweise ein kosmetisches oder dermatologisches Erzeugnis, ist in diesem Volumen enthalten. Das Volumen ist variabel und hängt von dem Querschnitt der Tube und ihrer Länge ab.
  • Im folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der Erfindung angegeben.
  • Die Fig. 1 zeigt im Aufriß eine erfindungsgemäße Verpackung vor dem Schweißen des Bodens.
  • Die Fig. 2 zeigt im Aufriß eine erfindungsgemäße Verpackung nach dem Schweißen des Bodens.
  • In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die gesamte erfindungsgemäße Verpackung, die in Form einer offenen Tube vorliegt, wie sie durch Spritzgießen erhalten wird. Die Tube 1 weist in der Achse A einen zylindrischen Körper auf, der aus einer zylindrischen Seitenwand 3 gebildet wird, an der ein offenes Ende 3a vorgesehen ist. An der der Öffnung 3a gegenüberliegenden Seite ist der Körper mit einem Abgabekopf 2 versehen, der eine kegelstumpfförmige Schulter 2a umfaßt, die sich in einem zylindrischen Hals 2b fortsetzt, der einen kleineren Durchmesser als der Körper 3 aufweist. Der Hals 2b trägt ein äußeres Gewinde 2c, das mit einer Verschlußkappe (nicht dargestellt) zusammenwirken kann. An dem Kopf 2 ist eine Abgabeöffnung 2d vorgesehen, deren Durchmesser im Vergleich mit dem Hals 2b vermindert ist.
  • Zum Füllen der Tube 1 wird der Hals 2 mit einer Kappe verschlossen, und das Ganze wird umgedreht, so daß das offene Ende 3a oben ist. Dann wird eine geeignete Menge des Erzeugnisses in die Tube gegossen. Mit einer beheizten Klemme wird das freie Ende 3a zusammengedrückt und gleichzeitig verschweißt (Schweißnaht 12, wie in Fig. 2 gezeigt), um die Tube zu verschließen.
  • Ausführungsbeispiel
  • Die in Fig. 1 gezeigte offene Tube 1 wird durch Spritzgießen des Gemisches der beiden Polymere in geschmolzenem Zustand in einer geeigneten Form hergestellt. Die Temperatur beim Spritzgießen beträgt etwa 220ºC. Das Gemisch enthält:
  • - 20% Polypropylen-Homopolymer, Festigkeit 100 (von der Firma MONTELL unter der Handelsbezeichnung MOPLEN EPN31MA erhältlich), und
  • - 80% Propylen/Ethylen-Copolymer, Festigkeit 8 (von der Firma MONTELL unter der Handelsbezeichnung ADFLEX X100G erhältlich).
  • Die Tube weist einen Kopf 2 und eine Seitenwand 3 auf. Die Wand 3 ist in Richtung der Achse A etwa 9 cm hoch, die Dicke der Wand 3 beträgt etwa 0,5 mm.
  • Nach dem Befüllen der Tube mit dem Erzeugnis wird das offene Ende 3a der Tube zusammengeklemmt und durch Warmschweißen verschlossen. Man erhält so die Tube 11 in ihrer endgültigen Form, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist. Das geschlossene Ende 3a weist nun eine Schweißnaht 12 auf. Auf Grund der geringen Dicke der Wand 3 kann die Tube 11 durch Kompression leicht durch den Anwender verformt werden, wenn er einen Teil des Erzeugnisses entnehmen will.
  • Die Gestehungskosten der erfindungsgemäßen Tuben liegen weit unter den Gestehungskosten von durch Extrudieren hergestellten Tuben.

Claims (13)

1. Flexible Verpackung aus Kunststoff, die eine Wand aufweist, welche ein thermoplastisches Gemisch enthält, das aus einem ersten und aus einem zweiten Polymer besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Polymer ein Homopolymer von Propylen (PP) und das zweite Polymer ein Copolymer von Propylen (PP) und Ethylen (PE) ist.
2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Gemisch einen Schmelzindex (Norm ISO 1133) von etwa 25 g/10 min aufweist.
3. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Polymer einen Schmelzindex (Norm ISO 1133) von 20 bis 200 g/10 min (Festigkeit 20 bis 200) aufweist.
4. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Polymer einen Schmelzindex (Norm ISO 1133) von 5 bis 20 g/10 min (Festigkeit 5 bis 20) aufweist.
5. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Polymer in einem Mengenanteil von höchstens 50% und vorzugsweise im Bereich von 20 bis 35%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, vorliegt.
6. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Polymer in einem Mengenanteil von mindestens 50% und vorzugsweise im Bereich von 65 bis 80%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, vorliegt.
7. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Polymer einen Biegemodul (Norm ASTM D790) von 200 MPa oder darunter aufweist.
8. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand eine Dicke von 0,2 bis 1,0 mm und vorzugsweise 0,4 bis 0,7 mm aufweist.
9. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Tube vorliegt.
10. Verpackung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Tubenwand 4 ist oder darunter liegt.
11. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Boden aufweist, der hergestellt wird, indem das freie Ende der Wand zusammengedrückt und thermisch verschweißt wird.
12. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Spritzgießen des Gemisches in einer geeigneten Form hergestellt wird.
13. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kosmetisches oder dermatologisches Erzeugnis enthält.
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