DE69813841T2

DE69813841T2 - Gerippte druckbehälter von verbesserter haltbarkeit

Info

Publication number: DE69813841T2
Application number: DE69813841T
Authority: DE
Inventors: N. Collette; M. Krishnakumar; E. Nahill
Original assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc; Continental PET Technologies Inc
Current assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2018-02-14
Also published as: WO1998036891A1; ZA981349B; ES2208520T3; DK1179482T3; DK1009615T3; EP1009615B1; EP1179482B1; US6112925A; EP1009615A1; ES2196545T3; ATE238155T1; DE69813841D1; EP1179482A1; DE69818315D1; PT1179482E; ATE249973T1; DE69818315T2; AU740640B2; CA2282469C; BR9807445A

Description

Die vorliegende Erfindung zielt auf druckbeaufschlagte Kunststoffbehälter, wie transparente Polyesterbehälter für kohlensäurehaltige Getränke, und insbesondere auf solche Behälter, die den Eindruck von Rippen vermitteln, jedoch eine verringerte Tendenz zum Kriechen und/oder zur Schichtablösung haben. Die vorliegende Erfindung richtet sich weiter auf ein Verfahren zum Verringern des Kriechens in einem druckbeaufschlagten Kunststoffbehälter.
Transparente Polyesterbehälter für kohlensäurehaltige Getränke sind weltweit umfassend in Gebrauch und haben Glasbehälter nach dem Stand der Technik für nicht-alkoholische Getränke weitgehend ersetzt. Die Kunststoffbehälter sind wesentlich leichter und bruchbeständiger. Der am meisten verwendete Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), liefert eine herausragende Klarheit, Wiederverwertbarkeit und leichte Herstellbarkeit bei einem konkurrenzfähigen Preis.
Abgesehen von der Gleichförmigkeit im Material, das zur Herstellung von Kunststoffbehältern für kohlensäurehaltige Getränke verwendet wird, liegt es im Interesse jedes Getränkeherstellers, daß sich seine Flaschen in ihrer visuellen Erscheinung von den Flaschen der Wettbewerber abheben. Ein Weg, das zu erzielen, besteht darin, an den Behälter ein unterscheidungskräftiges Etikett anzubringen. Ein anderer Weg besteht darin, die Kontur des Behälters selbst anzupassen, um einen unterscheidbaren visuellen Eindruck zu erhalten, den die Verbraucher zu erkennen lernen. Die Rippen sind ein Merkmal, das in nahezu endlosen Variationen verwendet werden kann, um das Aussehen eines Behälters anzupassen. Es kann sich dabei um einzelne Rippen handeln oder um viele, die sich radial nach innen oder nach außen in Bezug auf den Behälterumfang erstrecken oder auf andere Weise Muster bilden, die den Behälter unterscheidungskräftig machen. Die Rippen können auch zu einer strukturellen Verstärkung führen, um ein Knicken des Behälters zu verhindern.
Ein Problem bei Konturrippen in druckbeaufschlagten Behältern nach dem Stand der Technik besteht in ihrer Tendenz, unter Druck zu "kriechen" (sich zu bewegen). Das führt zu einem Anstieg des Behältervolumens und zu einem unerwünschten Druckverlust im kohlensäurehaltigen Getränk. Das Problem des Kriechens ist für zwei Behälter nach dem Stand der Technik in Fig. 1-4 gezeigt. Beide sind repräsentativ für bekannte PET-Behälter für kohlensäurehaltige Getränke mit einem halben Liter Volumen - einer hat Innenrippen und der andere hat Außenrippen.
Fig. 1 zeigt einen Behälter 10 nach dem Stand der Technik mit zehn vertikal angeordneten Rippen 12 in Mantel- 14 und Schulterabschnitten 16. Die Rippen erstrecken sich radial nach innen (sind vertieft) vom Behälterumfang 18, wie in Fig. 2 gezeigt (ein Querschnitt durch den Mantelabschnitt 14). Die durchgehende Linie in Fig. 2 ist der Mantelumfang 18 nach dem Blasformen und vor dem Befüllen mit einem kohlensäurehaltigen Getränk. Die zehn Rippen 12 mit relativ großem Radius sind symmetrisch um den Mantelumfang 18 herum angeordnet, der durch den Radius R&sub1; (radialer Abstand von der vertikalen Mittellinie CL des Behälters) definiert wird. Nach dem Befüllen durchläuft der Mantel ein Kriechen in einer radial nach außen gerichteten Richtung, so daß die sich ursprünglich nach innen erstreckenden Rippen dazu neigen, sich um den Umfang herum zu glätten (d. h. die Rippen sind im wesentlichen eliminiert), dabei bildet der Mantel einen im wesentlichen zylindrischen Mantelumfang 18' mit einem Radius R&sub2;, der etwas größer ist als R&sub1;. Das ist vom Gesichtspunkt der Getränkefirma her aus mindestens zwei Gründen sicherlich nicht wünschenswert. Zunächst verliert der Behälter ein wesentliches Konturmerkmal, das dazu dienen kann, den Behälter dieser Firma von anderen Behältern auf dem Markt zu unterscheiden. Zweitens führt der Anstieg des Behälterdurchmessers zu einem Volumenanstieg im Behälter, was zu einem geringen Druck im Kopfraum führt, d. h. beim Volumen der druckbeaufschlagten Luft oberhalb der Flüssigkeit am oberen Ende des Behälters. Diese Verringerung im Kopfraumdruck führt dazu, daß das in der druckbeaufschlagten Flüssigkeit vorhandene Gas (Anreicherung mit Kohlensäure) die Flüssigkeit verläßt und in den Kopfraum eintritt, wodurch ein ungewünschter Abfall im Kohlensäuregehalt entsteht. Die Getränkefirma hätte gerne eine genaue Kontrolle über den Kohlensäuredruck, um dem Verbraucher ein optimales Produkt zu liefern. In dieser Hinsicht stellt die Firma eine Haltbarkeit für ihr Produkt auf, die einen maximalen Verlust an Kohlensäuredruck im Verlauf der Zeit spezifiziert. Ein Volumenanstieg aufgrund der Ausdehnung der Rippen verringert somit die Haltbarkeit des Produktes. Das führt zu erhöhten Kosten für den Hersteller, da er das Produkt nun innerhalb einer kürzeren Zeit verkaufen oder das abgelaufene Produkt beim Endhändler durch ein frisches Produkt ersetzen muß.
Fig. 2a ist ein vergrößerter Teil des Mantelquerschnittes und zeigt deutlicher den ursprünglichen Außenmantelumfang 18 bei R&sub1; und den vergrößerten Außenmantelumfang 18' bei R&sub2; nach dem Befüllen. Die Winkelausdehnung A zwischen den Rippen 12 ist definiert als ein Umfangsabstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Rippen in Grad. Jede Rippe wird definiert durch einen relativ großen Radius R&sub3;, z. B. 0,254-0,508 cm (0,100-0,200 inch). Ein kleinerer Übergangsradius R&sub4; verbindet die gegenüberliegenden Kanten der Rippe kontinuierlich mit dem Behälterumfang 18.
Fig. 3-4 zeigen einen alternativen Behälter 20 nach dem Stand der Technik, bei dem es sich um den gleichen wie den ersten Behälter (aus Fig. 1-2) handelt, aber wobei sich die vertikalen Rippen 22 radial nach außen erstrecken (vorstehen) anstatt nach innen. Gleichen Merkmalen werden die gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Behälter gegeben, jedoch in einem Bereich von 20-29 gegenüber 10- 19. In dieser Ausführungsform liegt der ursprüngliche Mantelumfang 28 bei R&sub1;&sub0;. Nach dem Befüllen hat der Mantelumfang 28' insgesamt einen radialen Anstieg auf R&sub1;&sub1; durchlaufen, wobei sich die Rippen wieder um den Umfang herum glätten. Wiederum hat jede Rippe einen relativ großen Radius R&sub1;&sub2; und einen relativ kleinen Übergangsradius R&sub1;&sub3;.
Ein anderes wesentliches Problem, das durch die Rippenbewegung in bisherigen mehrschichtigen druckbeaufschlagten Behältern verursacht wird, ist die Schichtablösung. Oft würde ein Hersteller gerne eine mehrschichtige Wand in einem Teil oder im gesamten Behälter vorsehen, um die Gesamtkosten des Materials sowie die Wärmebeständigkeit, die Sperreigenschaften (z. B. den CO&sub2;-Verlust und/oder das Eindringen von Sauerstoff), die Verarbeitbarkeit usw. zu beeinflussen. Insbesondere kleinere Behälter haben ein großes Verhältnis zwischen Oberflächenbereich und Volumen und können nicht mit einer akzeptablen Lebensdauer hergestellt werden, wenn nicht eine Sperrschicht enthalten ist. Bei mehrschichtigen druckbeaufschlagten Behältern mit Rippenkonturen führt das jedoch oft zur Ablösung (Trennung) der Schichten, wenn die Rippen sich unter Druck bewegen (kriechen), so daß sie sich im wesentlichen um den Mantelumfang herum ausglätten. Die Schichttrennung ist nicht wünschenswert, da sie zu einem Verlust an Durchsichtigkeit, strukturellen Schwächen, Verlust von Sperreigenschaften usw. führt. Die Schichttrennung kann insbesondere ein Problem bei mehrschichtigen Behältern ohne ein chemisches Verbinden oder Klebemittel zum Verbinden der Schichten sein, d. h. bei wiederverwertbaren Behältern, bei denen eine relativ schwache Diffusions- oder Wasserstoffbrückenbindung die Schichtstruktur beim Gebrauch aufrechterhält, jedoch eine schnelle Trennung beim Durchschneiden (während des Wiederverwertungsprozesses) ermöglicht.
Es besteht daher Bedarf an einem druckbeaufschlagten Behälter für kohlensäurehaltige Getränke u. ä., der angepaßt werden kann, der aber nicht den oben erwähnten Problemen von Druckverlust und Schichtablösung unterliegt.
Die WO 96/13436 (Krishnakumar) beschreibt einen Heißfüllbehälter mit Vakuummänteln, die sich bewegen, um den verringerten Druck nach dem Heißbefüllen auszugleichen. Es sind Stützrippen in Stützwänden vorgesehen, wobei die Rippen dazu dienen, sich zu öffnen, so daß eine maximale Bewegung der Vakuummäntel möglich ist.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Reduzieren des Kriechens in einem druckbeaufschlagten Kunststoffbehälter vor, umfassend: Eliminieren jeglicher Rippen großer Breite, die unter Druck ein Kriechen zeigen, und Blasformen mindestens einer Ritzlinie, die den visuellen Eindruck einer Rippe vermittelt und somit ein wesentlich geringeres Kriechen zeigt, wobei die mindestens eine Ritzlinie eine Breite im Bereich von 0,030 bis 0,100 cm (0,012 bis 0,040 inch) hat.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin einen Kunststoffbehälter für kohlensäurehaltige Getränke mit mindestens einer blasgeformten Ritzlinie vor, die den optischen Eindruck einer Rippe vermittelt, wobei die mindestens eine Ritzlinie eine Breite im Bereich von ungefähr 0,030 bis 0,100 cm (0,012 bis 0,040 inch) hat.
Die vorliegende Erfindung zielt demnach auf ein Verfahren zum Herstellen eines druckbeaufschlagten Endbehälters aus Kunststoff, der den visuellen Eindruck von Rippen vermittelt, jedoch kriechbeständig ist. Die Verwendung von Rippen großer Breite, die unter Druck ein Kriechen zeigen, wird vermieden, stattdessen werden eine oder eine Mehrzahl von "Ritzlinien" verwendet. Eine Ritzlinie ist ein dünner vorstehender Streifen oder eine Ausformung, die in einer Blasform geformt wird, indem ein Vorformling oder ein Külbel aus Polymer in einer schmalen Vertiefung (Rille) geformt wird, die in die Wand des Formhohlraums geschnitten ("geritzt") worden ist. Das Polymer kann die gesamte Rippe oder einen Teil füllen. Alternativ kann eine Ritzlinie geformt werden, indem das Polymer über einem schmalen vorstehenden Streifen, der in der Hohlraumwand gebildet ist, ausgedehnt ist, um eine vertiefte Ritzlinie im Behälter zu formen.
Die Ritzlinien widerstehen einer Druckbeaufschlagung bei einer wesentlichen Verringerung des Kriechens und widerstehen auch einer Schichtablösung im Fall von mehrschichtigen Behältern. Auf diese Weise wird der visuelle Eindruck einer Rippe vermittelt, jedoch bei gesteigerter Leistungsfähigkeit in druckbeaufschlagten Anwendungen, insbesondere bei Behältern mit kleinerem Volumen, wo das Kriechen ein wesentliches Problem sein kann.
Drei parallele und relativ nahe beieinander liegende Ritzlinien führen z. B. zum visuellen Eindruck einer relativ tiefen Konturrippe. Sieht man die Ritzlinie in einer im wesentlichen vertikalen Position am Behälter vor und läßt sich die oberen und unteren Enden der Ritzlinien verjüngen, um im wesentlichen abgerundete Endabschnitte zu erhalten, führt das zu einem visuellen Effekt, der der relativ tiefen Konturrippe gleicht, jedoch ohne die dabei auftretenden Probleme des Kriechens, Druckverlusts und/oder der Schichtablösung der Konturrippen nach dem Stand der Technik.
Zum Verringern des Kriechens wurde z. B. ein herkömmlicher 1/21 (500 ccm)- Einwegbehälter für kohlensäurehaltige Getränke mit Rippen bei 4 Volumina CO&sub2; mit Kohlensäure angereichert und für 24 Stunden bei 28ºC gehalten. Er zeigte eine Durchmesserzunahme (im Mantelabschnitt mit den Rippen) von 2,2% - was zu einer wesentlichen Verringerung an Kohlensäure über diese kurze Zeit führte. Im Gegensatz dazu wies ein 1/2 l-Behälter ähnlicher Ausmaße, aber mit Ritzlinien anstelle von echten Rippen nur einen Durchmesserzuwachs von 1, 2% unter denselben Bedingungen auf. Das ist eine wesentliche Verbesserung im Hinblick auf eine längere Lebensdauer.
Der Druckverlust wird zu einem wachsenden Problem, wenn das Verhältnis aus Oberfläche zu Volumen ansteigt. Die vorliegende Erfindung ist somit insbesondere nützlich bei druckbeaufschlagten Kunststoffbehältern mit einem Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen von mindestens ungefähr 720 cm²/l (Quadratzentimeter pro Liter) mit einem Verlust von Kohlensäure, der über eine Dauer von 90 Tagen nicht größer war als 17,5%. Dieses Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen ist typisch für relativ kleine Behälter mit Volumina von einem halben Liter (L) oder weniger. In einem mehrschichtigen Behälter gleicher Größe kann der maximale Kohlensäureverlust von 17,5% über eine Dauer von 120 Tagen oder länger erreicht werden.
Die Wanddicke des Behälters kann auch eine große Wirkung auf die Stärke des Druckverlustes im Laufe der Zeit für bestimmte Behälterformen haben. Es ist daher ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen druckbeaufschlagten Kunststoffbehälter mit einer Mehrzahl von Ritzlinien mit einer schmalen Breite W vorzusehen, die den visuellen Eindruck von Rippen vermitteln, und zwar in einem Behälterabschnitt mit einer Wanddicke T, wobei ein Verhältnis von W : T im Größenbereich von ungefähr 1,5 : 1 bis 3,0 : 1 liegt.
Einschichtige oder mehrschichtige Behälter dieser Erfindung sind im wesentlichen transparent und eine Hauptpolymer-Komponente ist typischerweise ein Polyester, wie etwa Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN), umfassend Homopolymere, Copolymere und Mischungen daraus. In einem mehrschichtigen Behälter bilden PET und/oder PEN mehrere im allgemeinen äußere Innen- und Außenschichten, wobei eine oder mehrere Innneschichten aus einem wiederverwerteten Polymer (wie etwa gebrauchtes PET), eine CO&sub2; und/oder Oz-Sperrschicht, eine wärmebeständige Schicht usw. vorhanden sind. Wiederverwertbare mehrschichtige Behälter werden aus diesen Polymeren mit Diffusions- oder Wasserstoffbrückenbindung hergestellt, um die Schichthaftung beim Gebrauch aufrecht zu erhalten (im Gegensatz zu Klebemitteln oder chemischer Bindung). Ritzlinien sind insbesondere nützlich in solchen wiederverwertbaren Behältern, um die Schichtablösung zu vermeiden.
Dünnwandige (manuell flexible) Behälter, die aus Polyester und anderen spannungsorientierbaren Polymeren bestehen, haben typischerweise eine Wanddicke im Mantelbereich in der Größenordnung von 0,020 bis 0,040 cm (0,008 bis 0,016 inch), wobei der Mantelabschnitt biaxial orientiert wurde bei einem mittleren Streckungsverhältnis in einem Bereich von 10 : 1 bis 8 : 1. Bei solchen Behältern können die einzelnen Ritzlinien eine Breite in einem Bereich von ungefähr 0,030 bis 0,100 cm (0,012 bis 0,040 inch) haben. Die Ritzlinien können eine radiale Tiefe haben, die sich vom äußeren Mantelumfang nach außen erstreckt (oder alternativ vom inneren Mantelumfang nach innen) und bei ungefähr 0,00254 bis 0,0254 cm (0,001 bis 0,010 inch) liegt. Drei eng beieinander liegende und im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Ritzlinien führen zu einem besonders ansprechenden visuellen Eindruck; der Satraus drei Linien kann ein Winkelausmaß, gemessen als Abstand zwischen den Mittelpunkten der äußersten Linien, in einem Bereich von ungefähr 3º bis 10º haben.
Die Ritzlinien können in verschiedenen Mustern mit einer oder mehreren Linien in verschiedenen Ausrichtungen (vertikal, horizontal, diagonal) und verschiedenen Abständen zwischen den Linien vorgesehen sein, so daß eine fast unendliche Vielzahl von anpaßbaren Details zu einem gegebenen Behälter möglich ist.
Diese und andere Vorzüge und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun besonders unter Bezugnahme auf die folgenden detaillierten Beschreibungen ausgeführt.
Fig. 1 ist ein Aufriß eines Behälters nach dem Stand der Technik mit vertieften Rippen von vorne;
Fig. 2 ist ein ebener schematischer Querschnitt entlang der Linien 2-2 aus Fig. 1 und zeigt den Mantelumfang vor (durchgehende Linie) und nach (gestrichelte Linie) dem Befüllen mit einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit;
Fig. 2a ist ein vergrößerter teilweiser Querschnitt eines Abschnittes des Mantelabschnittes aus Fig. 2;
Fig. 3 ist ein Aufriß eines Behälters mit vorstehenden Rippen nach dem Stand, der Technik von vorne;
Fig. 4 ist ein schematischer ebener Querschnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3 und zeigt den Mantelumfang vor (durchgehende Linie) und nach (gestrichelte Linie) dem Befüllen mit einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit;
Fig. 4a ist ein vergrößerter teilweiser Querschnitt eines Abschnittes des Mantelabschnittes aus Fig. 4;
Fig. 5 ist ein Aufriß eines Behälters nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorne;
Fig. 5a ist ein vergrößerter teilweiser Abschnitt des Mantelabschnittes des Behälters aus Fig. 5 und zeigt mehrere Schichten;
Fig. 6 ist ein schematischer ebener Querschnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig. 5 und zeigt den Mantelumfang, der vor und nach dem Befüllen im wesentlichen unverändert geblieben ist;
Fig. 6a ist ein vergrößerter teilweiser Querschnitt eines Abschnittes des Mantelabschnittes aus Fig. 6;
Fig. 6a' ist ein vergrößerter teilweiser Querschnitt eines Abschnittes eines Mantelabschnittes einer alternativen Ausführungsform;
Fig. 6a" ist ein vergrößerter teilweiser Querschnitt eines Mantelabschnittes einer alternativen Ausführungsform;
Fig. 7 ist ein Aufriß eines Behälters nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorne mit einem verengten Umriß und beabstandeten Sätzen mit jeweils drei vertikalen Ritzlinien, wobei die Ritzlinien in einem Satz unterschiedliche Längen haben, was zu einer abgerundeten Kontur an den Enden führt;
Fig. 8 ist ein Aufriß eines Behälters nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung von vorne mit einzelnen beabstandeten Ritzlinien, die mit den Schulter- und Bodenabschnitten des Behälters zusammenlaufen;
Fig. 9 ist ein Aufriß eines Behälters nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung von vorne mit beabstandeten Sätzen mit jeweils drei Ritzlinien, die horizontal im Mantelabschnitt angeordnet sind;
Fig. 10 ist ein Aufriß eines Behälters nach einer anderen Ausführungsform von vorne mit einem Paar von Ritzlinien, die eine Spirale um den Mantelabschnitt herum bilden; und
Fig. 11 ist ein Querschnitt einer Behälterblasform.
Fig. 5-6 zeigen eine erste mehrschichtige Behälter-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Behälter 40 hat eine visuelle Erscheinung, die den Behältern 10, 20 aus dem Stand der Technik aus Fig. 1-4 sehr ähnlich ist, jedoch ohne die Rippen 12, 22 mit großen Durchmesser (der Behälter nach dem Stand der Technik), die kriechen und zu einem Druckverlust und einer verringerten Lebensdauer führen. Demgegenüber hat der Behälter 40 vertikale Ritzlinien, die in beabstandeten Gruppen von jeweils drei angeordnet sind und an ihren oberen und unteren Enden zusammenlaufen, um eine rippenartige Kontur zu bilden. Der Behälterumfang (der die Ritzlinien umfaßt) durchläuft ein wesentlich geringeres Kriechen und der Behälter hat somit eine verbesserte Lebensdauer. Weiterhin ist der mehrschichtige Behälter 40 gegen eine Schichtablösung beständig.
Genauer gesagt handelt es sich bei dem Behälter 40 (Fig. 5-6) um einen Halbliter (1/2 L) Behälter mit einer Höhe von 18,45 cm (7,250 inch) und einem maximalen Manteldurchmesser von 7,1628 cm (2,820 inch). In dieser Ausführungsform hat der Behälter mehrere Schichten 38, 39, 41, 42, 43 (siehe Fig. 5a) über seine im wesentlichen gesamte Länge, umfassend Innen- 41 und Außen- 43 Schichten aus ungebrauchtem Homopolymer-PET von Flaschenqualtität, sowie eine mittlere Kernschicht 42 aus wiederverwertetem gebrauchtem PET (PC-PET) und Zwischenschichten 38, 39 aus EVOH (Sperrmaterial). Die Gesamtwanddicke im Mantelabschnitt beträgt 0,028 cm (0,011 inch); die Innen- und Außenschichten haben jeweils eine Dicke von 0,0061 cm (0,0024 inch), die Kernschicht hat eine Dicke von 0,015 cm (0,0058 inch) und die Sperrschichten haben jeweils eine Dicke von 0,0005 cm (0,0002 inch). Es ist anzumerken, daß die mehreren Mantelschichten nicht in Fig. 6-6a gezeigt sind, um die Zeichnungen zu vereinfachen.
Der Behälter umfaßt einen oberen Halsabschluß 44 mit einem oberen offenen Ende 45, Außengewinden 46 zur Befestigung eines Schraubdeckels (nicht gezeigt) und einen vorstehenden Flansch 47, der das untere Ende des Halsabschlusses markiert. Unter dem Halsabschluß befindet sich ein Schulterabschnitt 48, dessen äußerer Durchmesser abwärts zu dem im wesentlichen zylindrischen Mantelabschnitt 49 hin zunimmt. Unterhalb des Mantelabschnittes befindet sich ein einstückiger Fußbodenabschnitt 50 mit fünf sich abwärts erstreckenden vorstehenden Beinen 51, die in Füßen 52 enden, auf denen die Flasche ruht. Zwischen den Beinen befinden sich im wesentlichen halbkugelförmige Abschnitte 59. Dieser Flaschentyp für Behälter für kohlensäurehaltige Getränke ist aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Nach der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Mantelabschnittes und der unteren Hälfte des Schulterabschnittes zehn Sätze 60 von jeweils drei vertikalen Ritzlinien 61 vorgesehen, die dem Behälter eine passende rippenartige Erscheinung geben. Die Ritzlinien, wie am besten im Querschnitt in Fig. 6 und 6a gezeigt, werden in der Blasform durch Formen (z. B. Schneiden) schmaler Rillen (oder Ritzlinien) in der Metallhohlraumfläche der Blasform gebildet (siehe Fig. 11). Ein thermoplastischer Vorformling 2, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird in der Blasform 5 erhitzt und axial gestreckt (mit der Streckstange 3) und radial ausgedehnt (durch eine druckbeaufschlagte Flüssigkeit 4), wonach die sich ausdehnenden Vorformlingswände die Formhohlraumwand 6 berühren und deren Form annehmen. In diesem Fall nehmen der Mantel 7 und der Schulterabschnitt 8 die schmalen Linien oder Rillen 9, die in der Innenfläche des Hohlraums gebildet sind, auf, so daß die leicht nach außen vorstehenden Ritzlinien 61 an der Außenfläche 62 des Behälters geformt werden.
In dieser Ausführungsform sind die vertikalen Ritzlinien in Sätzen von jeweils drei relativ nah beieinander liegenden (proximal) und an ihren oberen und unteren Enden 63, 64 zusammenlaufenden Ritzlinien geformt, so daß eine abgerundete Kontur gebildet wird. Wie in Fig. 6 und 6a gezeigt, sind zehn Gruppen 60 von Ritzlinien vorhanden, die um den Mantelumfang 66 herum gleich voneinander beabstandet sind; der Mantelumfang hat den Radius R&sub2;&sub0; und die Linien erstrecken sich um einen relativ geringen radialen Abstand D vom Mantelumfang 66 nach außen. Das Winkelausmaß A zwischen zwei Ritzlinien beträgt ungefähr 36º (360º : 10 = 36º); A ist der Abstand zwischen den Mittellinien benachbarter Sätze, wie gezeigt. Der Abstand zwischen den Mittellinien benachbarter Ritzlinien (in einem Satz) wird durch das Winkelausmaß B mit ungefähr 5º definiert. Die Breite W einer einzelnen Ritzlinie beträgt ungefähr 0,076 cm (0,030 inch). Die radiale Tiefe D des Abschnittes der Ritzlinie, die vom Mantelumfang vorsteht, beträgt 0,013 cm (0,005 inch). Die Wanddicke T der Seitenwand beträgt ungefähr 0,028 cm (0,011 inch). Die oben identifizierten Ausmaße sind repräsentativ für einen ganz bestimmten Behälter, sollen jedoch nicht als Begrenzung verstanden sein.
Die vorliegende Halbliter-Behälterausführung ist dazu gedacht, mit einem kohlensäurehaltigen Getränk bei 4,0 Volumina (ursprünglicher Druck des Kohlendioxids in der Flüssigkeit) befüllt zu werden. Es ist herausgefunden worden, daß dieser Behälter ein wesentlich geringeres radiales Kriechen zeigt und somit eine größere Lebensdauer hat (im Vergleich zu Behältern nach dem Stand der Technik gleicher Art mit Rippen). In diesem Fall ist die Lebensdauer definiert als die Zeit, die vergeht, bis der abgedichtete und druckbeaufschlagte Behälter einen vorbestimmten maximalen prozentualen Druckverlust an Kohlensäuredruck aufweist. Darüber hinaus weist der Behälter während dieser Zeit im wesentlichen keine Schichtablösung auf, die zu Verlust an Druck oder Transparenz führen würde. Für einen einschichtigen Behälter ist ein maximaler Kohlensäuredruckverlust von nicht mehr als 17,5% in 90 Tagen wünschenswert; für mehrschichtige Behälter ist der gleiche maximale Druckverlust für über 120 Tage oder mehr erreichbar.
Die Verwendung von Ritzlinien anstelle von Rippen nach dem Stand der Technik eignet sich insbesondere für Behälter mit mehreren Schichten und einem Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen von mindestens ungefähr 580 cm²/l. Solche Behälter haben typischerweise ein Volumen von einem Liter (L) oder weniger und noch eher im Bereich von 0,75 - 0,201. Noch stärker wird die Verwendung von Ritzlinien bei Behältern mit einem halben Liter oder weniger bevorzugt, die ein Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen von ungefähr 720 cm²/l oder mehr haben. Die Wanddicke solcher Behälter, die aus einem biaxial orientieren Polymer wie Polyester oder ähnlichem hergestellt worden sind, liegt größenordnungsmäßig bei ungefähr 0,020 bis 0,040 cm (0,008 bis 0,016 inch) und vorzugsweise bei ungefähr 0,025 bis 0,033 cm (0,010 bis 0,013 inch). Das mittlere biaxiale Streckungverhältnis im Mantelabschnitt des Behälters liegt typischerweise größenordnungsmäßig bei ungefähr 10-18 und vorzugsweise bei ungefähr 12-15. Solche Behälter weisen einen Anstieg des Durchmessers im Behälterabschnitt mit den Ritzlinien von mindestens ungefähr 25% weniger und vorzugsweise von mindestens ungefähr 40% weniger im Vergleich zum selben Behälterabschnitt mit herkömmlichen Rippen auf.
Die relativen Ausmaße der Ritzlinien hängen vom Umfang des Mantelabschnittes, von der Wanddicke, von der Höhe des ursprünglichen Drucks und der gewünschten Lebensdauer ab. In einer bevorzugten Ausführungsform hat ein Polyester-Behälter des eben beschriebenen Typs vorzugsweise Ritzlinien mit einer Breite W im Bereich von ungefähr 0,030 bis 0,076 cm (0,012 bis 0,030 inch) und einer Tiefe D in einem Bereich von ungefähr 0,005 bis 0,0010 cm (0,002 bis 0,004 inch) in einem Mantelabschnitt mit einer Wanddicke T in einem Bereich von ungefähr 0,025 bis 0,0030 cm (0,010 bis 0,012 inch).
Fig. 6a' zeigt einen Querschnitt eines alternativen Mantelabschnittes 49', wobei die Ritzlinien 61' ein abgerundetes oder ein Wellenprofil im Gegensatz zum im wesentlichen rechtwinkligen Profil in Fig. 6a haben. Dieses abgerundete Profil in Fig. 6a' resultiert typischerweise aus dem Blasformen eines orientierbaren Polymers wie etwa PET bei einem relativ hohen Grad an Orientierung, wie etwa einem biaxialen Streckungsverhältnis von mindestens 12 : 1. Die Ritzlinien sind abgerundet, selbst wenn die schmalen Rillen im Formhohlraum im wesentlichen rechtwinklig sind, da das Polymer einem vollständigen Ausfüllen der Ecken der Rillen entgegenwirkt und eine Tendenz hat, bis zu einem gewissen Grad wieder zurückzuprallen, wenn der Blasdruck abgelassen wird. Die engen Rillen im Formhohlraum können z. B. eine Breite von 0,06 cm (0,026 inch) und eine Tiefe von 0,015 cm (0,06 inch) haben, während die resultierenden Ritzlinien im Behälter eine geringere Breite von 0,061 cm (0,025 inch) und eine geringere Tiefe von 0,005 cm (0,002 inch) haben, für einen Mantelabschnitt mit einer Wanddicke von 0,030 cm (0,012 inch). Eine abgerundete Kontur wird eher erreicht bei einem Breiten-/Dicken-Verhältnis von ungefähr 2; wenn das Breiten-/Dicken- Verhältnis auf 6 oder 7 ansteigt, ist es eher wahrscheinlich, daß man ein rechtwinkliges Profil erhält (d. h. ein vollständigeres Ausfüllen der Ecken), wie in Fig. 6a gezeigt. Die resultierende Form hängt jedoch zusätzlich von den Ausmaßen der Ritzlinien in der Form sowie von den besonderen Polymeren und den Verfahrensbedingungen ab. Fig. 6a" zeigt noch ein anderes alternatives Ritzlinienprofil 61" im Mantelabschnitt 69", wobei die Ritzlinie eine Form mit mehreren Außenseiten hat. In diesem Beispiel hat die Ritzlinie drei flache Außenseiten, eine Bodenseite und zwei gegenüberliegende Seiten, jede von ihnen verläuft in einem spitzen Winkel zur Bodenseite; das führt zu drei reflektierenden Oberflächen für eine gesteigerte Lichtreflektion.
Verschiedene andere alternative Ausführungsformen sind in Fig. 7-10 gezeigt.
Fig. 7 zeigt einen alternativen Behälter mit einer ausgebauchten Kontur, d. h. mit einer Einbuchtung 71 im Mantelumfang 72 ungefähr auf halber Mantelhöhe des Behälters. Dieser Typ von Merkmal wird allgemein verwendet, um den visuellen Eindruck eines Behälters anzupassen. Dieser Behälter umfaßt außerdem zehn Sätze 74 mit vertikalen Ritzlinien 75, die in Sätzen von jeweils drei angeordnet sind, ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 5. In diesem Fall laufen jedoch die oberen und unteren Enden 76, 77 jeder Gruppe der Ritzlinien nicht aufeinander zu, sondern die mittlere Ritzlinie 75b erstreckt sich vertikal über die Enden der beiden äußeren zwei Ritzlinien 75a, 75c in der Gruppe hinaus. Dieses abgestufte Längenprofil an den oberen und unteren Enden führt zum visuellen Eindruck eines abgerundeten Endabschnittes.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der ein Behälter 80 einen leicht vertieften Seitenwandabschnitt 81 aufweist, der sich von der Mitte der Schulter zu einem oberen Bodenabschnitt (obere und untere Grenzen 82, 83) erstreckt. Innerhalb des vertieften Abschnittes befinden sich drei beabstandete Ritzlinien 85, die sich vertikal von einem Ende des vertieften Abschnittes zum anderen erstrecken. Die Ritzlinien befinden sich im selben Umfang wie die benachbarten Schulter- 86 und oberen Boden- 87 Abschnitte.
Nach einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 9 gezeigt ist, hat der Behälter 90 drei Sätze 92 von horizontalen Ritzlinien mit jeweils drei Ritzlinien 93 pro Satz. Diese führen wiederum zum visuellen Eindruck einer breiteren Rippe, jedoch bei verringertem Kriechen und geringerer Schichtablösung.
Fig. 10 zeigt noch eine andere Ausführungsform eines Behälters 100 mit einem Paar 102 von Ritzlinien 103, die sich spiralförmig in einem Winkel um die Behältermittellinie CL herum erstrecken.
Wie gezeigt, können die Ritzlinien eine Vielzahl von horizontalen, vertikalen und diagonalen Ausrichtungen, Gruppierungen und Mustern aufweisen, was zu verschiedenen visuellen Auswirkungen führt. Bei einem im wesentlichen transparenten Behälter brechen die schmalen Ritzlinien das Licht, das durch die Behälterseitenwand fällt, in einem anderen Ausmaß als die benachbarten Abschnitte der Seitenwand. Dieser Brechungsunterschied gibt den Ritzlinien die Erscheinung eines Schattens, was dazu verwendet werden kann, um den visuellen Eindruck einer entweder vorstehenden oder vertieften Rippe mit großem Winkel hervorzurufen. Da die Ritzlinien radial nach außen (oder nach innen) in Bezug auf den Mantelumfang angeordnet sind, unterscheidet sich der Brechungspunkt von demjenigen der benachbarten Abschnitte des Mantelumfangs. Wie bekannt, beschreibt die Brechung die Ablenkung eines Lichtstrahles bzw. einer Energiewelle von einem geraden Weg beim schrägen Einfallen aus einem Medium (z. B. Luft) in ein anderes (z. B. Kunststoff), in dem die Geschwindigkeit unterschiedlich ist.

Alternative Konstruktionen und Materialien

Es gibt eine Vielzahl von Vorformlings- und Behälterkonstruktionen und viele unterschiedliche spritzformbare (thermoplastische) Materialien, die an ein jeweiliges Nahrungsmittelprodukt und/oder die Verpackung, das Befüllen und den Herstellungsprozeß angepaßt werden können. Weitere repräsentative Beispiele sind unten genannt.
Thermoplastische Polymere, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen Polyester, Polyamide und Polykarbonate. Geeignete Polyester umfassen Homopolymere, Kopolymere oder Mischungen aus Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylenterephthalat (PPT), Polyethylennaphthalat (PEN) und ein Zyklohexandimethanol-/PET-Copolymer, bekannt als PETG (erhältlich von der Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee). Geeignete Polyamide (PA) umfassen PA6, PA6,6, PA6,4, PA6,10, PA11, PA12, usw. Andere geeignete thermoplastische Polymere umfassen Acrylimid, amorphes Nylon, Polyacrylonitril (PAN), Polystyren, kristallisierbares Nylon (MXD-6), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyvinylchlorid (PVC).
Polyester basierend auf Terephthal- oder Isophthalsäure sind kommerziell erhältlich und geeignet. Die Hydroxykomponenten sind typischerweise Ethylenglykol und 1,4-Di-(Hydroxymethyl-)Zyklohexan. Die Eigenviskcsität von Phthalatpolyestern liegt typischerweise in der Größenordnung von 0,6-1,2 und insbesondere von 0,7-1,0 (für O-Chlorophenol-Lösungsmittel). 0,6 entspricht ungefähr einem viskosen mittleren Molekulargewicht von 59.000 und 1,2 einem viskosen mittleren Molekulargewicht von 120.000. Im allgemeinen kann Phthalatpolyester Polymerverknüpfungen, Seitenketten und Endgruppen umfassen, die nicht mit den formalen Vorläufern eines einfachen Phthalatpolyesters, wie er vorher beschrieben worden ist, verwandt sind. Geeigneterweise bestehen mindestens 90 Mol-% aus Terephthalsäure und mindestens 90 Mol-% aus einem aliphatischen Glykol oder Glykolen, insbesondere Ethylenglykol.
Gebrauchtes PET (PC-PET) ist ein Typ von wiederverwertetem PET, das aus PET-Kunststoffbehältern und anderen wiederverwertbaren Materialien hergestellt wird, die vom Verbraucher zur Wiederverwertung zurückgegeben werden, und ist nun von der FDA zur Verwendung in bestimmten Nahrungsmittelbehältern anerkannt. PC-PET hat bekanntermaßen einen bestimmten Grad an I.V. (Eigenviskosität - "intrinsic viscosity"), Feuchtigkeitsgehalt und Verunreinigungen. Typisches PC-PET (mit einer Flockengröße von maximal einem halben Inch) hat z. B. eine mittlere I.V. von ungefähr 0,66 dl/g, eine relative Feuchtigkeit von 0,25% und die folgenden Grade von Verunreinigungen:
PVC: < 100 ppm
Aluminium: < 50 ppm
Olefin-Polymere (HDPE, LDPE, PP): < 500 ppm
Papier und Etiketten: < 250 ppm
Gefärbtes PET: < 2000 ppm
Andere Verunreinigungen: < 500 ppm
PC-PET kann alleine oder in einer oder mehreren Schichten aus Kostenreduktionsgründen oder zu anderen Zwecken verwendet werden.
Als ein Grund(Struktur-) Polymer oder als eine wärmeresistente und/oder Hochsauerstoff-Sperrschicht eignet sich ein Verpackungsmaterial mit den physikalischen Eigenschaften, die denen von PET gleichen, nämlich Polyethylennaphthalat (PEN). PEN führt zu einer 3- bis 5-fachen Verbesserung der Sperreigenschaften und einer höheren Wärmebeständigkeit, allerdings bei zusätzlichen Kosten. Polyethylennaphthalat (PEN) ist ein Polyester, der hergestellt wird, wenn Dimethyl-2,6-Naphthalendikarboxylat (NDC) mit Ethylenglykol zur Reaktion gebracht wird. Das PEN-Polymer umfaßt sich wiederholende Einheiten von Ethlyen-2,6-Naphthalat. PEN-Harz ist erhältlich mit einer Eigenviskosität von 0,67 dl/g und einem Molekulargewicht von ungefähr 20.000 von der Amoco Chemical Company, Chicago, Illinois. PEN hat einen Einfrierpunkt T8 von ungefähr 123ºC und eine Schmelztemperatur Tm von ungefähr 267ºC.
Sauerstoffsperrschichten umfassen Vinlyalkohol, EVOH, PEN, Polyvinylalkohol (PVOH), Polyvinlydenchlorid (PVDC), Nylon 6, kristallisierbares Nylon (MXD- 6), LCP ("liquid crystal polymer" - flüssiges Kristallpolymer), amorphes Nylon, Polyacrylonitril (PAN) und Styrenacrylonitril (SAN).
Die Eigenviskosität (I.V.) beeinflußt die Bearbeitbarkeit der Harze. Polyethylenterephthalat mit einer Eigenviskosität von ungefähr 0,8 wird weitgehend in der Industrie für kohlensäurehaltige alkoholfreie Getränke ("carbonated soft drink" - CSD) verwendet. Polyesterharze für verschiedene Anwendungen können sich von ungefähr 0,55 bis ungefähr 1,04 bewegen und insbesondere von 0,65 bis 0,85 dl/g. Die Eigenviskositätsmessungen von Polyesterharzen werden entsprechend dem Verfahren der ASTM D-2857 ausgeführt unter Verwendung von 0,0050 ± 0,0002 g/ml des Polymers in einer Lösung mit O-Chlorophenol (Schmelzpunkt 0ºC), bei 30ºC. Die Eigenviskosität (I.V.) wird durch die folgende Formel gegeben:
I.V. = (ln(Vsoln./Vsol.))/C
wobei:
VSoln. die Viskosität der Lösung in irgendwelchen Einheiten ist;
Vsol. die Viskosität des Lösungsmittels in denselben Einheiten ist; und
C die Konzentration in Gramm Polymer pro 100 ml Lösung.
Der geblasene Behälterkörper sollte im wesentlichen transparent sein. Ein Maß für die Transparenz ist die prozentuale Trübung für das durch die Wand (HT) übertragene Licht, die durch die folgende Formel gegeben ist:
HT = [Yd/(YS + YS)] · 100
wobei Yd das durch die Probe übertragene Streulicht ist und YS das durch die Probe übertragene direkte Licht. Die Werte für die Übertragung des diffusen und des direkten Lichtes werden in Übereinstimmung mit ASTM-Methode D 1003 unter Verwendung irgendeines Standardfarbdifferenzmessers wie das Modell D25D3P der Hunterlab Inc. durchgeführt. Der Behälterkörper in dieser Ausführungsform sollte eine prozentuale Trübung (durch die Mantelwand) von weniger als ungefähr 10% aufweisen und vorzugsweise von weniger als 5%.
Der körperbildende Abschnitt des Vorformlings in dieser Ausführungsform sollte auch im wesentlichen amorph und transparent sein mit einer prozentualen Trübung über die Wand von nicht mehr als ungefähr 10% und vorzugsweise von nicht mehr als 5%.
Der Behälter hat verschiedene Kristallinitätsgrade an verschiedenen Positionen entlang der Höhe der Flasche von der Halsausformung bis zum Boden. Die prozentuale Kristallinität kann entsprechend ASTM 1505 wie folgt bestimmt werden:
%-Kristallinität = [(ds - da)/(dc - da)] · 100
wobei ds = Probendichte in g/cm³, da = Dichte eines amorphen Films von 0% Kristallintät und dc = Dichte des aus Einheitszellenparametern errechneten Kristalls. Für die 5-Liter-Ketchupbehälter aus PET/EVOH, wie sie oben beschrieben worden sind, wird der Mantel oder Seitenwandabschnitt 53 des Behälters am stärksten gestreckt und hat vorzugsweise eine mittlere prozentuale Kristallinität von wenigstens ungefähr 10% und vorzugsweise von mindestens ungefähr 15%. Die prozentuale Kristallinität im Halsbereich 52 beträgt ungefähr 5-10%.
Ein weiterer Anstieg an Kristallinität kann durch Heißfixieren erreicht werden, um eine Kombination aus spannungsinduzierter und wärmeinduzierter Kristallisation zu erzielen. Wärmeinduzierte Kristallinität wird bei niedrigen Temperaturen zum Aufrechterhalten der Transparenz erreicht, d. h. der Behälter wird in Kontakt mit einer Blasform mit niedriger Temperatur gehalten. In einigen Anwendungen reicht ein hoher Grad an Kristallinität an der Oberfläche der Seitenwand alleine aus.
Als weitere Alternative kann der Vorformling eine oder mehrere Schichten eines Sauerstoffspülmaterials umfassen. Geeignete Sauerstoffspülmaterialien sind in der WO-A-96/18685 der CPT, betitelt "Oxygen Scavenging Composition For Multilayer Preform And Container" beschrieben.
Wie dort offenbart, kann es sich bei dem Sauerstoffspülmaterial um ein metallkatalysiertes oxydierbares organisches Polymer wie etwa Polyamid handeln. Das Sauerstoffspülmaterial kann mit PC-PET gemischt werden, um die Aktivierung des Spülmaterials zu beschleunigen. Das Sauerstoffspülmaterial kann vorteilhafterweise mit anderen thermoplastischen Polymeren kombiniert werden, um die gewünschten Spritzform- und Streckblasform-Charakteristika zum Herstellen von im wesentlichen amorphen spritzgeformten Vorformlingen und im wesentlichen transparenten biaxial orientierten Polyesterbehältern zu erhalten. Das Sauerstoffspülmaterial kann als Innenschicht zum Verzögern der Migration des Sauerstoffspülmaterials und seiner Nebenprodukte und zum Verhindern einer vorzeitigen Aktivierung des Spülmaterials vorgesehen sein.
In der US-PS 4,609,516 (Krishnakumar et al.) wird ein Verfahren zum Formen mehrschichtiger Vorformlinge in einem einzelnen Spritzformhohlraum beschrieben. In diesem Verfahren erfolgen aufeinanderfolgende (sequenzielle) Einspritzungen unterschiedlicher thermoplastischer Materialien in den Boden des Formhohlraumes. Die Materialien strömen nach oben, füllen den Hohlraum und bilden z. B. eine fünfschichtige Struktur über die Seitenwand. Diese fünfschichtige Struktur kann entweder mit zwei Materalien (d. h., die ersten und dritten eingespritzten Materalien sind gleich) oder drei Materialien (d. h. die ersten und dritten Materialien sind unterschiedlich) erzielt werden. Beide Strukturen sind umfassend in Gebrauch für Getränke- und andere Nahrungsmittelbehälter.
Ein Beispiel einer fünfschichtigen (2M, 5L) Struktur aus zwei Materialien hat innere, äußere und Kernschichten aus ungebrauchtem Polyethylenterephthalat (PET) und Zwischensperrschichten aus Ethylenvinylalkohol (EVOH). Ein Beispiel für eine fünfschichtige (3M, 5L) Struktur aus drei Materialien hat Innen- und Außenschichten aus gebrauchtem PET, Zwischensperrschichten aus EVOH und eine Kernschicht aus wiederverwertetem oder gebrauchtem Polyethylenterephthalat (PC-PET). Zwei Gründe für den kommerziellen Erfolg dieser Behälter sind: (1) Der Anteil an relativ teurem Sperrmaterial (z. B. EVOH) kann minimiert werden, indem sehr dünne Zwischenschichten vorgesehen sind; und (2) der Behälter ist gegen eine Lösung der Schichten beständig, ohne daß Klebemittel zum Verbinden der ungleichen Materialien verwendet werden müssen. Außerdem können die Kosten jeden Behälters durch die Verwendung von PC- PET in der Kernschicht verringert werden, ohne daß es dabei zu einer wesentlichen Veränderung der Eigenschaften kommt.
Die Druckbeständigkeit mit verringertem Kriechen und ohne Schichtablösung eignet sich insbesondere für Behälter, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie z. B. Wiederbefüll-, Heißfüll- und pasteurisierbare Behälter. Diese und andere Modifikationen der vorliegenden Erfindung liegen für den Fachmann auf der Hand und liegen innerhalb des Rahmens der Ansprüche.

LEGENDE DER FIGUREN

Prior Art = Stand der Technik

Claims

1. Verfahren zum Reduzieren des Kriechens in einem druckbeaufschlagten Kunststoffbehälter (40), umfassend: Eliminieren jeglicher Rippen großer Breite, die unter Druck ein Kriechen zeigen, und Blasformen mindestens einer Ritzlinie (61), die den visuellen Eindruck einer Rippe vermittelt und dabei ein wesentlich geringeres Kriechen zeigt, wobei die mindestens eine Ritzlinie eine Breite im Bereich von 0,030- 0,100 cm (0,012-0,040 inch) hat.

2. Kunststoffbehälter (40) für kohlensäurehaltige Getränke mit mindestens einer blasgeformten Ritzlinie (61), die den visuellen Eindruck einer Rippe vermittelt, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite im Bereich von ungefähr 0,030-0,100 cm (0,012-0,040 inch) hat.

3. Behälter nach Anspruch 2 mit einem Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen von mindestens ungefähr 720 cm²/L und einem maximalen Druckverlust von 17,5% über eine Dauer von 90 Tagen, basierend auf einem Eingangsdruck von 4,0 Volumina.

4. Behälter nach Anspruch 2 oder 3, wobei mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite W in einem Behälterabschnitt (49) mit einer Wanddicke (T) hat, wobei ein Verhältnis von W : T in dem Bereich von ungefähr 1,5 : 1 bis 3,0 : 1 liegt.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 2-4, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) in einem mehrschichtigen Wandabschnitt (49) des Behälters vorgesehen ist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 2-5, wobei der Behälter (40) ein Volumen von 1 Liter oder weniger hat und einen maximalen Druckverlust von 17,5% über eine Dauer von 120 Tagen, basierend auf einem Eingangsdruck von 4,0 Volumina.

7. Behälter nach Anspruch 6, wobei der Behälter (40) ein Volumen von einem halben Liter oder weniger hat und einen maximalen Druckverlust von 17,5% über eine Dauer von 120 Tagen, basierend auf einem Eingangsdruck von 4,0 Volumina.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 2-7, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Tiefe in einem Bereich von ungefähr 0,005-0,010 cm (0,002- 0,004 inch) hat.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 2-8, wobei der Polyester ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN), umfassend Homopolymere, Kopolymere und Mischungen daraus.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 2-9, wobei der Behälter (40) eine oder mehrere Schichten (38, 39, 41, 42, 43) aus einem Material umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN), umfassend Homopolymere, Kopolymere und Mischungen daraus, Sperrmaterialien, wärmebeständige Materialien und wiederverwertete Materialien.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 2-10, wobei der Behälter eine Mehrzahl von Ritzlinien (61) aufweist, die im wesentlichen in paralleler Beziehung und in geringem Abstand voneinander gruppiert sind, so daß ein Satz (60) mit dem Aussehen einer Rippe gebildet wird.

12. Behälter nach Anspruch 11, wobei die gegenüberliegenden Enden (63, 64) jeden Satzes (60) von Ritzlinien (61) das Aussehen einer gekrümmten Kontur haben.

13. Behälter nach Anspruch 12, wobei die Enden (63, 64) zu einer mittleren Ritzlinie (61) im Satz (60) hin zusammenlaufen, um die gekrümmte Kontur zu erzeugen.

14. Behälter nach Anspruch 12, wobei die Ritzlinien (61) im Satz (60) unterschiedliche Längen haben, um die gekrümmte Kontur zu bilden.

15. Behälter nach einem der Ansprüche 2-10, wobei der Behälter (40) eine Mehrzahl von Ritzlinien (61) mit gegenüberliegenden Enden (63, 64) aufweist, die in oberen und unteren Behälterabschnitten aufgehen, die im selben radialen Abstand von der Behälter-Mittellinie angeordnet sind.

16. Behälter nach einem der Ansprüche 11-14, wobei der Satz (60) drei Ritzlinien (61) umfaßt.

17. Behälter nach einem der Ansprüche 2-16, wobei der Behälter (40) eine Wanddicke T in einem Bereich von ungefähr 0,020-0,040 cm (0,008-0,016 inch) aufweist.

18. Behälter nach einem der Ansprüche 2-17, wobei der Behälterabschnitt (49) bei einem mittleren Streckungsverhältnis von ungefähr 10 : 18 biaxial orientiert worden ist.

19. Behälter nach einem der Ansprüche 2-18, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite im Bereich von ungefähr 0,030-0,076 cm (0,012-0,030 inch) hat.

20. Behälter nach einem der Ansprüche 2-7, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine radiale Tiefe D von ungefähr 0,00254-0,0254 cm (0,001-0,01 inch) hat.

21. Behälter nach einem der Ansprüche 2-10, wobei der Behälter eine Mehrzahl von Ritzlinien (61) hat, die Sätze (60) von drei nah und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Ritzlinien (61) bilden, die eine mittlere Linie zwischen zwei Außenlinien umfassen, und wobei jeder Satz (60) eine Winkelausdehnung, gemessen als Abstand zwischen den Mittelpunkten der zwei äußeren Linien, in einem Bereich von ungefähr 3-10º hat.

22. Behälter nach einem der Ansprüche 2-10 mit einem Behälterabschnitt (49) mit einer Wanddicke T von ungefähr 0,020-0,040 cm (0,008-0,016 inch), wobei der Behälterabschnitt (49) mindestens eine blasgeformte Ritzlinie (61) hat und der Behälter (40) einen maximalen Druckverlust von 17, 5% über eine Dauer von 90 Tagen aufweist, basierend auf einem Eingangsdruck von 4 Volumina.

23. Behälter nach Anspruch 22, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite von ungefähr 0,030-0,100 cm (0,012-0,040 inch) und eine radiale Tiefe D von ungefähr 0,00254-0,0254 cm (0,001-0,01 inch) hat.

24. Behälter nach Anspruch 23, wobei eine Mehrzahl von Ritzlinien (61) in einer im wesentlichen parallelen Beziehung und in einem geringen Abstand voneinander gruppiert sind, so daß ein Satz (60) mit dem Aussehen einer Rippe gebildet wird.

25. Behälter nach Anspruch 24, wobei die gegenüberliegenden Enden (63, 64) des Satzes (60) von Ritzlinien (61) jeweils das Aussehen einer gekrümmten Kontur haben.

26. Behälter nach einem der Ansprüche 22-25, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite W hat und wobei ein Verhältnis W : T im Bereich von ungefähr 1,5 : 1-3,0 : 1 liegt.

27. Behälter nach einem der Ansprüche 22-26, wobei die mindestens eine Ritzlinie (61) eine Breite von ungefähr 0,030-0,076 cm (0,012-0,030 inch) hat und eine radiale Tiefe von ungefähr 0,005-0,010 cm (0,002-0,004 inch) und wobei der Behälterabschnitt (49) eine Wanddicke von ungefähr 0,025-0,030 cm (0,010-0,012 inch) hat.

28. Behälter nach einem der Ansprüche 22-27, wobei der Behälter (40) Schichten (38, 39, 41, 42, 43) umfaßt, die aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet sind:

a) ein thermoplastisches Strukturpolymer;

b) ein Gassperr-Polymer;

c) ein Spülpolymer; und

d) ein wärmebeständiges Polymer.

29. Behälter nach einem der Ansprüche 22-28, wobei der Behälter (40) mehrere Schichten (38, 39, 41, 42, 43) ohne Haftmittel umfaßt, so daß die Schichten (38, 39, 41, 42, 43) sich leicht für die Wiederverwertung trennen.

30. Behälter nach Anspruch 2 mit einem Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen von mindestens ungefähr 580 cm²/L.