EP1889794A1 - Behälter für ein heiß-flüssiges, bei Raumtemperatur festes Polymer - Google Patents

Behälter für ein heiß-flüssiges, bei Raumtemperatur festes Polymer Download PDF

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EP1889794A1
EP1889794A1 EP07114367A EP07114367A EP1889794A1 EP 1889794 A1 EP1889794 A1 EP 1889794A1 EP 07114367 A EP07114367 A EP 07114367A EP 07114367 A EP07114367 A EP 07114367A EP 1889794 A1 EP1889794 A1 EP 1889794A1
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EP
European Patent Office
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container
opening
flexible packaging
polymer
cross
Prior art date
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Granted
Application number
EP07114367A
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English (en)
French (fr)
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EP1889794B1 (de
Inventor
Klaus Becker-Weimann
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Kleiberit SE and Co KG
Original Assignee
Klebchemie MG Becker GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00—Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/14—Linings or internal coatings
    • B65D25/16—Loose, or loosely-attached, linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/02—Wrapped articles enclosed in rigid or semi-rigid containers

Definitions

  • the present invention relates to a container with a flexible package at least for storing, transporting or providing a hot-liquid room temperature solid polymer and a method for filling the flexible package in such a container with said polymer.
  • a hot-liquid, room-temperature-solid polymer - such as commercially available "hotmelts” - typically flexible packages in the form of aluminum composite bags are used, which in turn are accommodated in a drum.
  • Such bags are typically referred to as "inliners”.
  • Typical container sizes have a volume of several hundred liters.
  • a very common container size includes 200 1.
  • the problem here is the packaging of the liner in the container, which must be avoided that breakage of the liner or undercuts occur.
  • a container such as a barrel
  • the filling of such an inliner in a container takes place in hot-liquid state of the hotmelts.
  • the barrel is initially provided with the inliner, wherein the inliner dominates the barrel opening to avoid contamination of the barrel during filling.
  • the inliner serves to protect the container and its protruding parts are slipped over the edge of the container before the HotMelt is removed.
  • HotMelts are moisture-reactive, so that it must be avoided that moisture reaches the HotMelt. In this case, therefore, working under a protective gas atmosphere, and closed the inliner by welding. Typically this is done in two steps.
  • the inliner is partially closed and the non-HoltMelt filled volume of the liner filled with inert gas. Thereafter, the HotMelt is allowed to cool to room temperature, which may take up to one day, until finally it is in solid form.
  • the inliner is opened again and vacuum-sealed or the protective gas is partially released, followed by sealing the inliner.
  • desiccants are deposited between the inliner and the drum. A complete sealing is done by closing the container with a corresponding lid.
  • HotMelt is still liquid, it may be noted that if compressed too much, for example by pushing in, the inner surface of the top of the inliner may come into contact with the HotMelt, causing the inliner to stick to the HotMelt and after solidification of the hot melt by cooling to room temperature leads to a not easily detachable bond of inliner with HotMelt.
  • An object of the present invention is thus to provide such alternatives.
  • a container at least for storing, transporting or providing a hot-liquid, solid at room temperature polymer having an opening with a matched in its cross-sectional area to the container cross-section flexible packaging, which in the uncompressed state from the Opening the container protrudes, and a rigid cover on the flexible packaging in the container, wherein the cross-sectional shape of the rigid cover is adapted to the opening cross-section of the container such that at least a partial surface of the opening of the container is not detected by the rigid cover, said Part of the flexible packaging, which protrudes in an uncompressed state from the container opening, at least partially performed by the at least one partial surface and at least partially rests on the rigid cover such that the container is closable and wherein the flexible Packaging contains a hot-liquid, solid at room temperature polymer.
  • the container according to the invention is typically a container in cylindrical form.
  • both the bottom and the opening are typically circular.
  • other forms are possible.
  • an oval shape or polygons, such as triangles, squares, pentagons, hexagons, etc. conceivable.
  • the container is a circular cylinder.
  • the container of the present invention is typically designed to store, transport, and / or provide a major amount of the hot-liquid room temperature solid polymer.
  • the container has a minimum height of 10 cm, preferably of at least 50 cm, more preferably at least 75 cm and in particular at least 100 cm.
  • the above-mentioned volumes can be realized by appropriate design of the container diameter.
  • the container according to the invention has a flexible packaging, wherein the cross-sectional area of the packaging is adapted to the container cross-section. This is intended to ensure that the largest possible volume of the container is filled by the hot-liquid, solid at room temperature polymer.
  • the diameter of the flexible package is 0.95 to 1.05 times the container diameter. More preferably, this is 0.98 to 1.02 times.
  • the flexible packaging Unless the flexible packaging has been compressed, it projects out of the mouth of the container. This serves to prevent contamination of the container by the hot-liquid room temperature solid polymer when filling the flexible package and emptying it by everting the protruding part of the flexible package and melting the polymer.
  • the flexible package protrudes at least 10 cm out of the mouth of the container in an uncompressed state. Further preferably, at least 20 cm, more preferably at least 30 cm and in particular at least 40 cm out of the opening of the container.
  • the flexible package is made of a sheet material such as aluminum composite material.
  • a material based on polyamide or silica can be used.
  • the flexible package is hermetically sealed upwards. It can be assumed that the flexible packaging has only one opening, which is provided for filling the package with the hot-liquid, solid at room temperature polymer, and that this opening is sealed airtight after filling accordingly.
  • the flexible packaging has a gas space which constitutes a suitable "buffer" between the inside of the packaging and the top of the polymer in order to avoid undercuts.
  • the gas space is filled with inert gas.
  • the compression of the package causes an increase in the gas pressure in said gas space. This has the advantage that too much compression is avoided by the increasing pressure. However, this can be further enhanced by the gas space having a slight overpressure even in the uncompressed state of the packaging.
  • Another object of the present invention is therefore a flexible packaging with a gas space, which has a slight overpressure.
  • the container has the above-mentioned rigid cover.
  • the cross-sectional shape of the rigid cover is adapted to the opening cross-section of the container such that at least a partial area of the opening of the container is not covered by the rigid cover. This serves to ensure that the part of the flexible packaging which protrudes out of the container opening in the uncompressed state is at least partially passed through the at least one partial surface and at least partially on the rigid cover can rest such that the container is closed.
  • the parts of the flexible packaging which protrude out of the at least one partial surface after resting on the rigid cover are suitably compressed by folding over an outer edge of the rigid cover.
  • the rigid cover in a bending test according to DIN EN ISO 178 has a bending strain which is less than 0.025.
  • ⁇ f 6 ⁇ s ⁇ H L 2 .
  • ⁇ f the bending strain
  • s the deflection in mm
  • h the thickness of the rigid cover in mm
  • L the contact distance in mm.
  • the rigid cover has a bending stress that is greater 6 ⁇ N m ⁇ m 2 is.
  • F is the applied force in Newtons
  • L is the contact distance in mm
  • b is the width of the rigid cover in mm
  • h is the thickness of the rigid cover in mm.
  • the rigid cover may consist of optionally pre-dried cardboard, polystyrene, polymethyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) or other plastics with sufficient temperature resistance. Preference is given to cardboard and polystyrene. Typical thicknesses are 2 mm to 10 mm. For foamed materials, thicknesses of 10 mm to 40 mm can also be used.
  • the rigid cover has in the Substantially in its cross section on a shape corresponding to the cross section of the opening of the container.
  • the opening of the container is configured in a circular shape
  • the rigid cover designed in a circular shape, wherein the diameter of the rigid cover is slightly smaller than the diameter of the opening of the container so that it can be inserted into the container.
  • are excluded from the corresponding circle at least a partial area, such as a circle segment, so that at least partially the flexible packaging can protrude even after the application of the rigid cover. This part can be further compressed by simply bending on an edge of the rigid cover, that the container can be closed.
  • the total area of the at least one partial area should be at least 10% of the cross-sectional area of the container opening.
  • the proportion is at least 15%, more preferably at least 20%.
  • the total area of the at least one partial area should not exceed 50% of the cross-sectional area of the container opening. More preferably, the proportion is at most 40%, in particular at most 35%.
  • the container according to the invention serves to store, transport and / or provide a hot-liquid, solid at room temperature polymer.
  • the container volume should contain at least 75% of the hot-liquid, solid at room temperature polymer in a hot-liquid state.
  • the container is at least 80%, in particular at least 85% filled with the polymer.
  • Such polymers are known in the art as such. They are often referred to as hot melt adhesives (also called “hot melts” or “hotmelts”). As the name suggests, such substances serve as adhesives and are suitable and known for example in the packaging industry for bonding paper or in the furniture and wood industry, for example as a laminate and bookbinding. Their adhesion often causes the presence of a porous material such as fabric, leather, wood, Paper and fabrics to develop their adhesive properties without further pretreatment steps.
  • Such hot melts are often based on polyamides, polyethylenes, amorphous poly- ⁇ -olefins, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyesters, polyurethane or copolyamide elastomers.
  • a preferred polymer in the context of the present invention is one which is a polymer based on a moisture-crosslinking polyurethane.
  • the term "hot-liquid” means that the polymer is in a liquid state at a higher temperature.
  • the polymer should be solid at room temperature.
  • the strength at room temperature is achieved on the one hand by cooling and can also be further promoted by chemical reaction with the environment in addition.
  • cooling with the reaction of isocyanate groups present in the polymer with ambient humidity can contribute to further crosslinking of the polymer and thus to solidification.
  • radiation curing - such as UV curing - can be carried out for corresponding systems.
  • the polymers used in the present invention typically have a melting point in the range of 50 to 200 ° C.
  • room temperature is preferably understood as meaning a temperature which is in the range from 0 ° C to 45 ° C, preferably in the range from 5 ° C to 40 ° C and in particular in the range from 10 ° C to 35 ° C lies.
  • An exemplary temperature of room temperature is 20 ° C or 25 ° C.
  • the container according to the invention is closed with a lid.
  • the tight closure between the lid and container is typically ensured by a clamping ring.
  • the flexible package has a gas space.
  • the gas space can be filled with protective gas.
  • step (d) This makes it possible that, at least after compression in step (d), there is a slight overpressure in the gas space.
  • the compression of the flexible packaging is typically carried out by appropriate impressions of the packaging or by corresponding folds or both impressions and folds. This is typically done so that when covered by the rigid cover, corresponding parts of the flexible package protrude from the at least one subarea.
  • step (c) serves to allow the gas to escape from the gas space in a controlled manner during the compression of the flexible packaging.
  • steps (d) and (f) take place simultaneously followed by steps (e) and (g). This can be achieved by pressing down the flexible packaging with the aid of the rigid cover.
  • An advantage of the invention is that the sealing of the flexible package in step (c) and / or step (e) may occur at a time when the polymer is still liquid.
  • the method according to the invention comprises a further step (h), which relates to the closure of the container with a lid.
  • Fig. 1 shows a flexible package 4 in a container 2, which has a sealed weld 8.
  • a container 2 which has a sealed weld 8.
  • the gas filled flexible package 4 must remain closed and uncompressed until the polymer (not shown in FIG. 1) has cooled therein.
  • Fig. 2 shows a flexible package 4 after opening the package and partially everting it over the edge 7 of the container 2.
  • the solid polymer 6 therein can be melted by means of the melting device 9 in the form of a Schustkovs.
  • Fig. 3 shows various possible forms of the rigid cover. It will be apparent to those skilled in the art that nearly infinite forms are possible.
  • Fig. 3 shows the rigid cover 1, which is adapted with its shape to the shape of the opening of the container 2, which is only partially shown in Fig. 3.
  • FIG. 3 has two partial surfaces 3. On the representation of the flexible packaging 4 has been omitted in Fig. 3.
  • Fig. 3a the partial surface on both a circular and angular outline.
  • Fig. 3b results in a semi-circular part surface.
  • the partial surface 3 is shown as circular in FIG. 3c.
  • a container 2 which has a flexible package 4 which has been compressed so that triangular parts 5 of the flexible package 4 are bent away upwards.
  • Fig. 5 shows the detail of a container according to FIG. 4, wherein a rigid cover 1 has been placed on top of the flexible package 4 such that the triangular parts 5 of the flexible package 4 protrude from the resulting faces 3.
  • Fig. 6 shows a section of a container 2 according to the invention, in which the triangular parts 5 of the flexible package 4 are bent at the edge thereof and lie on the rigid cover 1, that the container 2 is closable.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter (2) zumindest zur Aufbewahrung, zum Transport oder zur Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers mit einer flexiblen Verpackung (4) und einer starren Abdeckung (1) sowie ein Verfahren zum Befüllen der flexiblen Verpackung in einem Behälter mit einem heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymer.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter mit einer flexiblen Verpackung zumindest zur Aufbewahrung, zum Transport oder zur Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers sowie ein Verfahren zum Befüllen der flexiblen Verpackung in einem solchen Behälter mit dem besagten Polymer.
  • Für die Aufbewahrung, den Transport sowie die Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers - wie kommerziell erhältliche "HotMelts" - werden typischerweise flexible Verpackungen in Form von Aluminium-Verbundbeuteln verwendet, welche wiederum in einem Fass aufgenommen sind. Solche Beutel werden typischerweise als "Inliner" bezeichnet. Typische Gebindegrößen weisen ein Volumen von mehreren hundert Litern auf. Eine sehr gebräuchliche Gebindegröße umfasst 200 1. Problematisch hierbei ist jedoch das Verpacken des Inliners in dem Behälter, wobei vermieden werden muss, dass Knickbrüche des Inliners oder Hinterschneidungen auftreten.
  • Die Befüllungen eines solchen Inliners in einem Behälter, wie einem Fass, erfolgt in heiß-flüssigem Zustand des HotMelts. Hierbei wird zunächst das Fass mit dem Inliner bereitgestellt, wobei der Inliner die Fassöffnung überragt, um bei der Befüllung die Kontamination des Fasses zu vermeiden. Auch bei der Entnahme der HotMelts durch dessen Aufschmelzen dient der Inliner zum Schutz des Behälters und dessen überstehende Teile werden vor Entnahme des HotMelts über den Behälterrand gestülpt.
  • Typischerweise sind solche HotMelts feuchtigkeitsreaktiv, so dass vermieden werden muss, dass Luftfeuchtigkeit an den HotMelt gelangt. Hierbei wird daher unter Schutzgasatmosphäre gearbeitet, und der Inliner durch Verschweißen geschlossen. Typischerweise erfolgt dies in zwei Schritten.
  • Zunächst wird der Inliner teilverschlossen und das nicht vom HoltMelt ausgefüllte Volumen des Inliners mit Schutzgas befüllt. Danach wird der HotMelt auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, was bis zu einem Tag dauern kann, bis dieser schließlich in fester Form vorliegt.
  • Nach Verfestigung des HotMelts wird der Inliner nochmals geöffnet und vakuumverschlossen oder das Schutzgas teilweise abgegeben gefolgt von einem Versiegeln des Inliners.
  • Zur Vermeidung von Feuchtigkeitseintritt, welcher durch Knickbrüche im Inliner ermöglicht sein kann, werden zwischen Inliner und Fass Trockenmittel deponiert. Ein vollständiges Abdichten erfolgt durch das Verschließen des Behälters mit einem entsprechenden Deckel.
  • Da der Inliner das beherbergende Fass überragt, ist es erforderlich, diesen derart zu komprimieren, dass das Fass mit einem Deckel verschlossen werden kann. Hierbei stellt sich zum einen das Problem, dass aufgrund unsachgemäßen Zusammendrückens die besagten Knickbrüche im Inliner auftreten können.
  • Darüber hinaus muss beachtet werden, dass, sofern der HotMelt noch flüssig ist, bei zu starkem Komprimieren, beispielsweise durch Hereindrücken, die Innenfläche der Oberseite des Inliners mit dem HotMelt in Kontakt treten kann, was ein Verkleben des Inliners mit dem HotMelt zur Folge hat und nach Verfestigung des HotMelts durch Abkühlen auf Raumtemperatur zu einer nicht ohne weiteres lösbaren Bindung von Inliner mit HotMelt führt.
  • Hierbei tritt insbesondere das Problem auf, dass nach Öffnen des Inliners Teile von diesem im HotMelt verbleiben, die dann Schäden an den Vorrichtungen zum Aufschmelzen des HotMelts hervorrufen können.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einer alternativen Verpackung des Inliners in einem Fass sowie an einem alternativen Verpackvorgang, so dass bei Komprimierung des Inliners insbesondere Knickbrüche und Hinterschneidungen vermieden werden können.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, solche Alternativen bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Behälter zumindest zur Aufbewahrung, zum Transport oder zur Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers, welcher eine Öffnung aufweist, mit einer in ihrer Querschnittsfläche an den Behälterquerschnitt angepassten flexiblen Verpackung, welche in nicht komprimierten Zustand aus der Öffnung des Behälters herausragt, und einer starren Abdeckung auf der flexiblen Verpackung in dem Behälter, wobei die Querschnittsform der starren Abdeckung an den Öffnungsquerschnitt des Behälters derart angepasst ist, dass mindestens eine Teilfläche der Öffnung des Behälters nicht von der starren Abdeckung erfasst ist, wobei der Teil der flexiblen Verpackung, der in nicht komprimiertem Zustand aus der Behälteröffnung herausragt, zumindest teilweise durch die mindestens eine Teilfläche durchgeführt ist und zumindest teilweise auf der starren Abdeckung derart aufliegt, dass der Behälter verschließbar ist und wobei die flexible Verpackung ein heiß-flüssiges, bei Raumtemperatur festes Polymer enthält.
  • Es wurde nämlich überraschend gefunden, dass der Behälter auch noch bei heiß-flüssigem Zustand des Polymers verschlossen werden kann, ohne dass es zu Hinterschneidungen oder sonstigen Beeinträchtigungen des Polymers kommt, sofern eine starre Abdeckung verwendet wird, die
    1. a) das Gaspolster zwischen Polymer und flexibler Verpackung räumlich stabilisiert und positioniert und
    2. b) es ermöglicht, die über den Behälter herausragenden Teile der flexiblen Verpackung sauber und unter Minimierung von Knicklinien zu falten.
  • Insbesondere wird aufgrund der starren Abdeckung vermieden, dass beim Umlegen oder Umfalten der herausragenden Teile des Inliners andere Stellen des Inliners in Kontakt mit dem HotMelt kommen können. Hierbei liegt zumindest ein Teil des herausragenden Teils des Inliners auf der starren Abdeckung. Zudem kann durch das Umlegen der herausragenden Teile des Inliners an der starren Abdeckung das Auftreten von Knickbrüchen und damit das Eindringen von Feuchtigkeit vermieden werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Behälter handelt es sich typischerweise um einen Behälter in zylindrischer Form. Hierbei sind sowohl der Boden als auch die Öffnung typischerweise kreisrund. Es sind jedoch auch weitere Formen möglich. Hierbei wäre eine ovale Form oder Vielecke, wie Dreiecke, Vierecke, Fünfecke, Sechsecke usw., denkbar. Vorzugsweise handelt es sich jedoch bei dem Behälter um einen Kreiszylinder.
  • Der erfindungsgemäße Behälter ist typischerweise derart ausgelegt, dass eine größere Menge des heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers aufbewahrt, transportiert und/oder bereitgestellt werden kann.
  • Dies wird typischerweise dadurch erreicht, dass der Behälter eine Mindesthöhe von 10 cm, vorzugsweise von mindestens 50 cm, weiter bevorzugt mindestens 75 cm und insbesondere mindestens 100 cm aufweist.
  • Hierbei sind die oben genannten Volumina durch entsprechende Auslegung des Behälterdurchmessers realisierbar.
  • Der erfindungsgemäße Behälter weist eine flexible Verpackung auf, wobei die Querschnittsfläche der Verpackung an den Behälterquerschnitt angepasst ist. Hierdurch soll erreicht werden, dass ein möglichst großes Volumen des Behälters durch das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste Polymer ausgefüllt ist.
  • Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der flexiblen Verpackung das 0,95- bis 1,05-fache des Behälterdurchmessers. Mehr bevorzugt ist das 0,98- bis 1,02-fache.
  • Sofern die flexible Verpackung noch nicht komprimiert wurde, ragt diese aus der Öffnung des Behälters hinaus. Dies dient dazu, dass bei der Befüllung der flexiblen Verpackung und deren Entleerung durch Umstülpen des herausragenden Teils der flexiblen Verpackung und Aufschmelzen des Polymers keine Kontamination des Behälters durch das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste Polymer auftreten kann. Vorzugsweise ragt die flexible Verpackung um mindestens 10 cm in nicht komprimiertem Zustand aus der Öffnung des Behälters heraus. Weiterhin bevorzugt weisen mindestens 20 cm, weiter bevorzugt mindestens 30 cm und insbesondere mindestens 40 cm aus der Öffnung des Behälters heraus.
  • Weiterhin bevorzugt ragen 20 % bis 80 % der flexiblen Verpackung, mehr bevorzugt 30 % bis 50 % über.
  • Typischerweise besteht die flexible Verpackung aus einem Folienmaterial wie Aluminium-Verbundmaterial. Dem Fachmann sind weitere Materialien bekannt. Beispielsweise ist auch ein Material auf Polyamid- oder Siliziumoxid-Basis einsetzbar.
  • Um zu vermeiden, dass das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste Polymer mit Luftfeuchtigkeit in Kontakt kommt, ist es bevorzugt, dass die flexible Verpackung nach oben luftdicht verschlossen ist. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass die flexible Verpackung nur eine Öffnung aufweist, die zum Befüllen der Verpackung mit dem heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymer vorgesehen ist, und dass diese Öffnung nach dem Befüllen entsprechend luftdicht verschlossen wird.
  • Wie bereits oben erwähnt wurde, soll der obere zu verschließende und zu komprimierende Teil der flexiblen Verpackung nicht in direkten Kontakt mit dem heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymer treten. Daher ist es vorteilhaft, dass die flexible Verpackung einen Gasraum aufweist, der einen geeigneten "Puffer" zwischen Verpackungsinnenseite und Polymeroberseite darstellt, um Hinterschneidungen zu vermeiden. Vorzugsweise ist der Gasraum mit Schutzgas gefüllt.
  • Aufgrund des vorhandenen Gasraums bewirkt die Komprimierung der Verpackung eine Erhöhung des Gasdrucks in dem besagten Gasraum. Dies hat den Vorteil, dass ein zu starkes Komprimieren durch den steigenden Druck vermieden wird. Dies kann jedoch noch verstärkt werden, indem der Gasraum selbst in nicht komprimiertem Zustand der Verpackung einen geringen Überdruck aufweist.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine flexible Verpackung mit einem Gasraum, der einen geringen Überdruck aufweist.
  • Weiterhin weist der Behälter die oben erwähnte starre Abdeckung auf. Die Querschnittsform der starren Abdeckung ist an den Öffnungsquerschnitt des Behälters derart angepasst, dass mindestens eine Teilfläche der Öffnung des Behälters nicht von der starren Abdeckung erfasst ist. Dies dient dazu, dass der Teil der flexiblen Verpackung, der in nicht komprimiertem Zustand aus der Behälteröffnung herausragt, zumindest teilweise durch die mindestens eine Teilfläche durchgeführt ist und zumindest teilweise auf der starren Abdeckung derart aufliegen kann, dass der Behälter verschließbar ist. Hierbei werden geeigneterweise die Teile der flexiblen Verpackung, die nach Aufliegen der starren Abdeckung aus der mindestens einen Teilfläche herausragen durch Umlegen an einer Außenkante der starren Abdeckung komprimiert.
  • "Starr" im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist dahingehend zu verstehen, dass die Abdeckung eine Eigenfestigkeit aufweist, die ausreicht, "sich selbst zu tragen". Dies ist beispielsweise dann erreicht, wenn die Abdeckung bei punktförmiger Lagerung in ihrem Schwerpunkt kein Durchbiegen durch ihr Eigengewicht aufweist.
  • Vorzugsweise weist die starre Abdeckung bei einer Biegeprüfung nach DIN EN ISO 178 eine Biegedehnung auf, die kleiner 0,025 ist.
  • Die Biegedehnung ergibt sich dabei aus der Formel ε f = 6 ⁢ s ⁢ h L 2 ,
    Figure imgb0001
    wobei
    ε f die Biegedehnung, s die Durchbiegung in mm, h die Dicke der starren Abdeckung in mm und L die Auflagedistanz in mm bedeutet.
  • Weiterhin weist die starre Abdeckung eine Biegespannung auf, die größer 6 ⁢ N m ⁢ m 2
    Figure imgb0002
    ist.
  • Die Biegespannung ergibt sich dabei aus der Formel Biegespannung = 3 ⋅ F ⋅ h 2 ⋅ b ⋅ h 2 ,
    Figure imgb0003
    wobei
  • F die aufgebrachte Kraft in Newton, L die Auflagedistanz in mm, b die Breite der starren Abdeckung in mm und h die Dicke der starren Abdeckung in mm bedeutet.
  • Die starre Abdeckung kann hierbei aus gegebenenfalls vorgetrockneter Pappe, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder anderen Kunststoffen mit ausreichender Temperaturbeständigkeit bestehen. Bevorzugt sind Pappe und Polystyrol. Typische Stärken sind 2 mm bis 10 mm. Bei geschäumten Materialien können auch Stärken von 10 mm bis 40 mm eingesetzt werden. Die starre Abdeckung weist im Wesentlichen in ihrem Querschnitt eine Form auf, die dem Querschnitt der Öffnung des Behälters entspricht. Ist beispielsweise die Öffnung des Behälters in Kreisform ausgestaltet, so ist ebenso die starre Abdeckung in Kreisform ausgestaltet, wobei der Durchmesser der starren Abdeckung etwas geringer als der Durchmesser der Öffnung des Behälters ist, damit diese in den Behälter eingeführt werden kann. Zudem sind jedoch aus dem entsprechenden Kreis mindestens eine Teilfläche, wie ein Kreissegment ausgenommen, so dass zumindest teilweise die flexible Verpackung auch nach Auflegung der starren Abdeckung herausragen kann. Dieser Teil kann durch einfaches Umbiegen an einer Kante der starren Abdeckung derart weiter komprimiert werden, dass der Behälter verschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise ist jedoch nicht nur eine Teilfläche sondern zwei Teilflächen vorhanden, die sich gegenüberliegen. Auch mehr als zwei Teilflächen sind möglich.
  • Hierbei sollte die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche mindestens 10 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung betragen. Vorzugsweise beträgt der Anteil mindestens 15 %, mehr bevorzugt mindestens 20 %.
  • Um zu gewährleisten, dass die starre Abdeckung ein unbeabsichtigtes Kontaktieren des Polymers durch die Innenseite der flexiblen Verpackung oder durch Auftreten von Knickbrüchen zu vermeiden, sollte die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche höchstens 50 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung betragen. Weiter bevorzugt beträgt der Anteil höchstens 40 %, insbesondere höchstens 35 %.
  • Der erfindungsgemäße Behälter dient zur Aufbewahrung, zum Transport und/oder zur Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers. Hierbei sollte das Behältervolumen zu mindestens 75 % das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste Polymer in heiß-flüssigem Zustand enthalten. Vorzugsweise ist der Behälter zu mindestens 80 %, insbesondere zu mindestens 85 % mit dem Polymer gefüllt.
  • Solche Polymere sind im Stand der Technik als solche bekannt. Sie werden häufig als Schmelzklebstoffe (auch "hot melts" oder "Hotmelts") bezeichnet. Wie schon der Name sagt, dienen solche Stoffe als Klebstoffe und sind beispielsweise in der Verpackungsindustrie zum Verkleben von Papier oder in der Möbel- und Holzindustrie beispielsweise als Laminat sowie zum Buchbinden geeignet und bekannt. Hierbei bedingt ihre Haftung häufig das Vorhandensein eines porösen Materials wie Stoff, Leder, Holz, Papier und Geweben, um ohne weitere Vorbehandlungsschritte ihre klebende Eigenschaft entfalten zu können.
  • Solche hot melts basieren häufig auf Polyamiden, Polyethylenen, amorphen Poly-α-olefinen, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Polyester, Polyurethan oder Copolyamid-Elastomeren.
  • Ein bevorzugtes Polymer im Rahmen der vorliegenden Erfindung stellt ein solches dar, welches ein Polymer auf Basis eines feuchtigkeitsvernetzenden Polyurethans ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "heiß-flüssig", dass das Polymer bei höherer Temperatur in flüssigem Zustand vorliegt. Darüber hinaus soll das Polymer bei Raumtemperatur fest sein. Die Festigkeit bei Raumtemperatur wird zum einen durch das Abkühlen erreicht und kann jedoch darüber hinaus ebenfalls durch chemische Reaktion mit der Umgebung zusätzlich gefördert werden. So kann beispielsweise im Falle eines Polyurethan basierten Polymers die Abkühlung mit der Reaktion von im Polymer vorhandenen Isocyanatgruppen mit der Umgebungsfeuchtigkeit zu einer weiteren Vernetzung des Polymers und somit zur Verfestigung beitragen. Ebenso kann für entsprechende Systeme eine Strahlenhärtung - wie UV-Härtung - durchgeführt werden.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Polymere weisen typischerweise einen Schmelzpunkt im Bereich von 50 bis 200 °C auf.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise unter "Raumtemperatur" eine Temperatur verstanden, die im Bereich von 0 °C bis 45 °C, vorzugsweise im Bereich von 5 °C bis 40 °C und insbesondere im Bereich von 10 °C bis 35 °C liegt. Eine beispielhafte Temperatur als Raumtemperatur liegt bei 20 °C oder 25 °C.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Behälter mit einem Deckel verschlossen. Der feste Verschluss zwischen Deckel und Behälter wird typischerweise durch einen Spannring gewährleistet.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Befüllen einer flexiblen Verpackung in einem Behälter mit einem heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymer die Schritte enthaltend
    1. (a) Bereitstellen eines Behälters, welcher eine Öffnung aufweist, mit einer in ihrer Querschnittsfläche an den Behälterquerschnitt angepassten nach oben offenen flexiblen Verpackung, welche aus der Öffnung des Behälters herausragt;
    2. (b) Befüllen der flexiblen Verpackung mit einem flüssigen heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen, Polymer;
    3. (c) teilweises Verschließen der flexiblen Verpackung;
    4. (d) Komprimierung der flexiblen Verpackung;
    5. (e) vollständiges Verschließen der Verpackung;
    6. (f) Bedecken der flexiblen Verpackung mit einer starren Abdeckung in dem Behälter, wobei die Querschnittsform der starren Abdeckung an den Öffnungsquerschnitt des Behälters derart angepasst ist, dass mindestens eine Teilfläche der Öffnung des Behälters nicht von der starren Abdeckung erfasst ist, so dass ein Teil der flexiblen Verpackung, der in nicht komprimiertem Zustand aus der Behälteröffnung herausragt, durch die mindestens eine Teilfläche ragt;
    7. (g) Umlegen des durchgeführten Teils der flexiblen Verpackung, damit dieser zumindest teilweise auf der starren Abdeckung derart aufliegt, dass der Behälter verschließbar ist.
  • Vorzugsweise weist die flexible Verpackung nach dem vollständigen Verschließen in Schritt (e) einen Gasraum auf.
  • Hierbei kann der Gasraum nach dem Befüllen in Schritt (b) und vor dem Komprimieren in Schritt (d) mit Schutzgas gefüllt werden.
  • Hierdurch ist es möglich, dass zumindest nach Komprimierung in Schritt (d) ein geringer Überdruck im Gasraum herrscht.
  • Die Komprimierung der flexiblen Verpackung erfolgt typischerweise durch entsprechendes Eindrücken der Verpackung bzw. durch entsprechende Faltungen oder sowohl Eindrücken als auch Falten. Dies wird typischerweise so bewerkstelligt, dass bei der Bedeckung durch die starre Abdeckung entsprechende Teile der flexiblen Verpackung aus der mindestens einen Teilfläche herausragen.
  • Das teilweise Verschließen in Schritt (c) dient dazu, dass das Gas aus dem Gasraum kontrolliert bei der Komprimierung der flexiblen Verpackung entweichen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform finden die Schritte (d) und (f) gleichzeitig statt gefolgt von den Schritten (e) und (g). Das kann dadurch erreicht werden, dass die flexible Verpackung mit Hilfe der starren Abdeckung heruntergedrückt wird.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Verschließen der flexiblen Verpackung in Schritt (c) und/oder Schritt (e) zu einem Zeitpunkt erfolgen kann, bei dem das Polymer noch flüssig ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Verfahren einen weiteren Schritt (h), der das Verschließen des Behälters mit einem Deckel betrifft.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Behälter mit herausragender zugeschweißter flexiblen Verpackung nach dem Stand der Technik;
    Fig. 2
    eine geöffnete und teilweise umgestülpte flexible Verpackung in einem Behälter mit Schmelzvorrichtung;
    Fig. 3
    verschiedene Formen der starren Abdeckung;
    Fig. 4
    einen Behälter mit komprimierter flexibler Verpackung;
    Fig. 5
    einen Behälter mit einer starren Abdeckung sowie einer komprimierten flexiblen Verpackung;
    Fig. 6
    einen erfindungsgemäßen Behälter mit Abdeckung und teilweise umgelegter flexibler Verpackung und
  • Fig. 1 zeigt eine flexible Verpackung 4 in einem Behälter 2, welche eine verschlossene Schweißnaht 8 aufweist. Eine solche Anordnung wird im Stand der Technik verwendet, wobei die mit Gas gefüllte flexible Verpackung 4 so lange verschlossen und unkomprimiert verbleiben muss, bis das darin (in Fig. 1 nicht dargestellte) Polymer abgekühlt ist.
  • Fig. 2 zeigt eine flexible Verpackung 4 nach Öffnen der Verpackung und teilweisem Umstülpen dieser über den Rand 7 des Behälters 2. Das darin befindliche feste Polymer 6 kann mit Hilfe der Schmelzvorrichtung 9 in Form eines Heizstempels aufgeschmolzen werden.
  • Fig. 3 zeigt verschiedene mögliche Formen der starren Abdeckung. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass nahezu unendlich viele Formen möglich sind. Hierbei zeigt Fig. 3 die starre Abdeckung 1, die mit ihrer Form an die Form der Öffnung des Behälters 2, welcher in Fig. 3 nur teilweise dargestellt ist, angepasst ist.
  • Hierbei weist Fig. 3 zwei Teilflächen 3 auf. Auf die Darstellung der flexiblen Verpackung 4 wurde in Fig. 3 verzichtet.
  • In Fig. 3a weist die Teilfläche einen sowohl kreisförmigen als auch eckigen Umriss auf. In Fig. 3b ergibt sich eine halbkreisförmige Teilfläche. In einer weiteren Ausführungsform ist in Fig. 3c die Teilfläche 3 als kreisförmig dargestellt.
  • In Fig. 4 ist ein Behälter 2 dargestellt, der eine flexible Verpackung 4 aufweist, die derart komprimiert wurde, dass dreiecksförmige Teile 5 der flexiblen Verpackung 4 nach oben weggebogen sind.
  • Fig. 5 zeigt den Ausschnitt eines Behälters gemäß Fig. 4, wobei eine starre Abdeckung 1 auf die Oberseite der flexiblen Verpackung 4 derart aufgelegt wurde, dass die dreieckförmigen Teile 5 der flexiblen Verpackung 4 aus den sich ergebenden Teilflächen 3 herausragen.
  • Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Behälters 2, bei dem die dreieckförmigen Teile 5 der flexiblen Verpackung 4 an deren Rand derart umgebogen sind und auf der starren Abdeckung 1 liegen, dass der Behälter 2 verschließbar ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    starre Abdeckung
    2
    Behälter
    3
    Teilflächen
    4
    flexible Verpackung
    5
    Teile der flexiblen Verpackung
    6
    heiß-flüssiges, bei Raumtemperatur festes Polymer
    7
    Behälterrand
    8
    Schweißnaht
    9
    Schmelzvorrichtung

Claims (35)

  1. Behälter zumindest zur Aufbewahrung, zum Transport oder zur Bereitstellung eines heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen Polymers, welcher eine Öffnung aufweist, mit einer in ihrer Querschnittsfläche an den Behälterquerschnitt angepassten flexiblen Verpackung, welche in nicht komprimierten Zustand aus der Öffnung des Behälters herausragt, und einer starren Abdeckung auf der flexiblen Verpackung in dem Behälter, wobei die Querschnittsform der starren Abdeckung an den Öffnungsquerschnitt des Behälters derart angepasst ist, dass mindestens eine Teilfläche der Öffnung des Behälters nicht von der starren Abdeckung erfasst ist, wobei der Teil der flexiblen Verpackung, der in nicht komprimiertem Zustand aus der Behälteröffnung herausragt, zumindest teilweise durch die mindestens eine Teilfläche durchgeführt ist und zumindest teilweise auf der starren Abdeckung derart aufliegt, dass der Behälter verschließbar ist und wobei die flexible Verpackung ein heiß-flüssiges, bei Raumtemperatur festes Polymer enthält.
  2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine zylindrische Form und eine Höhe von mindestens 10 cm aufweist.
  3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine kreisrunde Öffnung aufweist.
  4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verpackung um mindestens 10 cm in nicht komprimiertem Zustand aus der Öffnung des Behälters herausragt.
  5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 20 % bis 80 % der flexiblen Verpackung in nicht komprimiertem Zustand aus dem Behälter herausragt.
  6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verpackung aus Aluminium-Verbundmaterial besteht.
  7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verpackung nach oben luftdicht verschlossen ist.
  8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verpackung einen vorzugsweise mit Schutzgas gefüllten Gasraum aufweist.
  9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gasraum ein geringer Überdruck herrscht.
  10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Abdeckung aus Pappe oder Polystyrol besteht.
  11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Teilflächen vorhanden sind.
  12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche mindestens 10 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung beträgt.
  13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche höchstens 50 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung beträgt.
  14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen, Polymers in heiß-flüssigem Zustand mindestens 75 % des Behältervolumens entspricht.
  15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste, Polymer ein Polymer auf Basis eines feuchtigkeitsvernetzenden Polyurethans ist.
  16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter mit einem Deckel verschlossen ist.
  17. Verfahren zum Befüllen einer flexiblen Verpackung in einem Behälter mit einem heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen, Polymer die Schritte enthaltend
    (a) Bereitstellen eines Behälters, welcher eine Öffnung aufweist, mit einer in ihrer Querschnittsfläche an den Behälterquerschnitt angepassten nach oben offenen flexiblen Verpackung, welche aus der Öffnung des Behälters herausragt;
    (b) Befüllen der flexiblen Verpackung mit einem flüssigen heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen, Polymer;
    (c) teilweises Verschließen der flexiblen Verpackung;
    (d) Komprimierung der flexiblen Verpackung;
    (e) vollständiges Verschließen der flexiblen Verpackung;
    (f) Bedecken der flexiblen Verpackung mit einer starren Abdeckung in dem Behälter, wobei die Querschnittsform der starren Abdeckung an den Öffnungsquerschnitt des Behälters derart angepasst ist, dass mindestens eine Teilfläche der Öffnung des Behälters nicht von der starren Abdeckung erfasst ist, so dass ein Teil der flexiblen Verpackung, der in nicht komprimiertem Zustand aus der Behälteröffnung herausragt, durch die mindestens eine Teilfläche ragt;
    (g) Umlegen des durchgeführten Teils der flexiblen Verpackung, damit dieser zumindest teilweise auf der starren Abdeckung derart aufliegt, dass der Behälter verschließbar ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine zylindrische Form und eine Höhe von mindestens 10 cm aufweist.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine kreisrunde Öffnung aufweist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) die flexible Verpackung mindestens 10 cm aus der Öffnung des Behälters herausragt.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) mindestens 20 % bis 80 % der flexiblen Verpackung aus dem Behälter herausragen.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verpackung aus Aluminium-Verbundmaterial besteht.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (c) die flexible Verpackung nach oben luftdicht verschlossen wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verschließen in Schritt (c) die flexible Verpackung einen Gasraum aufweist.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Befüllen in Schritt (b) und vor dem Verschließen in Schritt (c), der Gasraum mit Schutzgas gefüllt wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest nach Komprimierung in Schritt (d) ein geringer Überduck im Gasraum herrscht.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Verpackung aus Pappe oder Polystyrol besteht.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Teilflächen vorhanden sind.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche mindestens 10 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung beträgt.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der mindestens einen Teilfläche höchstens 50 % der Querschnittsfläche der Behälteröffnung beträgt.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (b) das Befüllen so lange erfolgt, bis das Volumen des heiß-flüssigen, bei Raumtemperatur festen, Polymers in heiß-flüssigem Zustand mindestens 75 % des Behältervolumens entspricht.
  32. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das heiß-flüssige, bei Raumtemperatur feste Polymer ein Polymer auf Basis eines feuchtigkeitsvernetzenden Polyurethans ist.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der flexiblen Verpackung in Schritt (c) und/oder Schritt (e) zu einem Zeitpunkt erfolgt, bei dem das Polymer noch flüssig ist.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (d) und (f) gleichzeitig stattfinden, gefolgt von den Schritten (e) und (g).
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt (g) ein Schritt (h) folgt:
    (h) Verschließen des Behälters mit einem Deckel.
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