DE19940706A1 - Verschließbarer Glasbehälter mit einem umspritzten Kunststoffüberzug und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Verschließbarer Glasbehälter mit einem umspritzten Kunststoffüberzug und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Derartige verschließbare Behälter sind beispielsweise Glasfläschchen mit einem verjüngten Halsteil, das unter Druck mit einer als Aerosol versprühbaren, vorzugsweise medizinisch wirksamen Substanz und einem Treibmittel befüllbar ist und dessen Öffnung mit einem Dosierventil verschließbar ist, und das einen umspritzten Kunststoffüberzug (4) als Berst- und Splitterschutz aufweist, damit im Schadensfall Personen nicht verletzt werden. DOLLAR A Zur Erniedrigung der Bruchrate beim Umspritzen des Behälters und zur Befähigung des Autoklavierens bei hohen Temperaturen besteht der Kunststoffüberzug (4) aus mindestens einem reaktiv vernetzenden Kunststoff und ist im Wege des Spritzgießens nach der Reaktionsspritzguß-Technik aufgebracht.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen verschließbaren Glasbehälter, mit einem
umspritzten Kunststoffüberzug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des
Anspruches 1.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung des
umspritzten Behälters.
Derartige umspritzte Glasbehälter werden insbesondere für medizinische
Zwecke verwendet, finden aber auch für kosmetische Zwecke oder zum
Aufbewahren von Nahrungsmitteln und Getränken Anwendung.
Glasbehältnisse verschiedener Gattung mit einem Kunststoff-Überzug, der auf
unterschiedliche Weise mit den unterschiedlichsten Kunststoffen aufgebracht
wird, sind durch zahlreiche Druckschriften bekanntgeworden.
So wird z. B. in der DE 23 12 694 C3 lösungsmittelfreies Polyurethan mit
einer bestimmten Mischung und vorgegebener Dicke bzw. Spannungsfestigkeit
und Dehnfähigkeit, auf ein Glasgefäß aufgebracht.
Die DE 27 09 451 C2 beschreibt eine beschichtete Glasflasche, deren Außen-
Oberseite mit einer Schicht eines thermisch härtbaren Materials bedeckt ist, das
aus einer pulverförmigen Zusammensetzung gebildet ist, die ein Gemisch von
einem blockierten organischen Polyisocyanat und einem hydrolysierten
Äthylen-Vinylesthercopolymer und/oder einer Carboxyl-modifizierten Version
des hydrolysierten Copolymers enthält.
Die DE-AS 26 09 931 beschreibt ein Verfahren, bei dem auf die Oberfläche
eines Glasbehälters ein Gemisch eines elastomeren organischen Polymeres und
einer organischen Peroxid-Verbindung aufgetragen und danach diese
Überzugsmasse in-situ derart mit Energie beaufschlagt wird, daß es zu einer
Vernetzung kommt.
Es ist auch durch die DE-AS 23 37 331 und die DE-OS 23 30 804
bekanntgeworden, derartige Beschichtungen bzw. Ummantelungen bei
Glasflaschen vorzunehmen, die eine Substanz unter erhöhtem Druck
aufnehmen. Durch diese Schutz-Kunststoffüberzüge soll erreicht werden, daß
Glasbruchstücke zusammengehalten werden, falls der überzogene Glasbehälter
zu Bruch geht. Der Kunststoff-Überzug dient damit als Berst- und/oder
Splitterschutz.
Soweit bei dem vorgenannten Stand der Technik Glasbehältnisse konkretisiert
sind, werden Bierflaschen, Kosmetikbehälter und dergl. genannt. Daneben
wird das Prinzip des Umspritzens von Glasbehältern auch bei einer speziellen
Gattung von Behältnissen, nämlich verschließbaren medizinischen Behältern,
die einem relativ hohen Druck ausgesetzt sind, insbesondere von
Druckbehältern, die mit medizinisch wirksamen Substanzen und einem
Treibmittel unter Druck befüllbar sind und deren Öffnung mit einem
Abgabeorgan, insbesondere Dosierventil, verschließbar ist, angewendet. In
Verbindung mit einem Abgabekopf, welcher mit dem Abgabeorgan so
zusammenwirkt, daß beim Pressen beider Teile gegeneinander das
Abgabeorgan betätigt wird und eine bestimmte Menge der medizinisch
wirksamen Substanz als Aerosol aus einer Sprühöffnung austritt, dienen diese
Produkte als Applikator für medizinische Anwendungen, insbesondere bei
Asthmatikern und anderen Bronchialleiden.
Es ist bekannt, für derartige Applikatoren Druckbehälter aus metallischen
Werkstoffen einzusetzen. Der Berst- und/oder Splitterschutz wird bei solchen
Druckbehältern durch die diesbezüglich vorteilhaften Eigenschaften des
ausgewählten Materials (hohe Zähigkeit, hohe Festigkeit) bewirkt.
Nachteilig an diesen Druckbehältern ist jedoch, daß der nicht transparente
Druckbehälter keine visuelle Ermittlung der in ihm noch vorhandenen
Restmenge an abzugebender Substanz zuläßt. Dies ist von besonderem Nachteil
bei der Verabreichung von Inhalationspräparaten, die vielfach den Charakter
einer Notfallmedikation besitzen (z. B. Asthmapräparate). Ohne visuelle
Kontrolle besteht die Gefahr, daß der Druckbehälter im Notfall leer ist.
Durch die DE AS 11 08 383 ist auch ein Druckbehälter in Form von
Glasfläschchen bekannt geworden. Das Aufnahmevolumen des Fläschchens
kann 5-50 ml betragen. Am oberen Ende des Fläschchens befindet sich die
Austrittsöffnung. Diese wird in der Regel durch Einpressen und/oder
Aufbördeln des Abgabeorgans auf den Druckbehälter, beispielsweise eines
Dosierventils, mit einer nach oben ragenden meist zylindrischen Kanüle,
vielfach unter Verwendung einer elastischen Dichtung zwischen Kopf und
Dosierventil, verschlossen. Der Druckbehälter ist dabei einem relativ hohen
Innendruck ausgesetzt.
Der bekannte Druckbehälter aus Glas ist mit einer aufgesprühten oder
getauchten Beschichtung aus einem transparenten Kunststoff belegt, mit
Ausnahme des Randes, auf den das Dosierventil aufgecrimpt ist. Diese
Beschichtung besteht aus einem flexiblen Weichkunststoff, z. B. PVC, mit
hoher Dehnung. Die hohe Dehnung ist wichtig, da im Berstfall des
Glasbehälters der hohe Innendruck auf den Weichkunststoff einwirkt. Würde
der Weichkunststoff nicht durch eine Verformung der Beschichtung, d. h. durch
eine Volumenänderung des Beschichtungsmantels, dem Druck nachgeben
können, wäre mit einer plötzlichen Zerstörung des Weichkunststoffes durch
chemischen Angriff zu rechnen.
Dieser bekannte Druckbehälter hat an sich den Vorteil, daß er, da sowohl der
Druckbehälter aus einem transparenten Material (Glas) besteht als auch die
Kunststoff-Umhüllung transparent ist, eine visuelle Ermittlung der Restmenge
an abzugebender Substanz ermöglicht.
Nachteilig an dem bekannten Druckbehälter ist jedoch, daß der transparente
Druckbehälter aus Glas trotz Beschichtung mit einem Kunststoff im
Explosionsfall, z. B. durch unsachgemäße Handhabung, nicht sicher genug ist,
da eine Beschichtung im Bereich des Dosierventils nicht erfolgt bzw. generell
im Berstfall die Kunststoff-Umhüllung sich ballonartig aufblähen und platzen
kann, wodurch Teile des Glasbehälters geschoßartig in die Umgebung
geschleudert werden, insbesondere auch das Dosierventil, das sich von dem
Rand, auf dem es aufgecrimpt war, lösen kann.
Es sind auch Applikatoren bekannt (GB 2 109 333 A), bei denen im Rahmen
der Montage des Applikators der Glas-Druckbehälter mit einem eng
anliegenden Gehäuse, einem Schutzschild, versehen wird. Diese Konzeption
hat den Nachteil eines erhöhten Fertigungs- und Montageaufwandes. Gleiches
gilt für den bekannten Applikator nach der GB 2 214 891, bei dem ein
flexibler Kunststoff-Druckbehälter vorgesehen ist, der von einem festen
Kunststoff-Gehäuse umgeben ist.
Bei einer davon abweichenden Konzeption wird im Rahmen der Fertigung des
endgültigen Druckbehälters die Berst- und Splitterschutzschicht aus Kunststoff
auf möglichst einfache Weise direkt auf den Glas-Druckbehälter aufgebracht,
indem dieser in einem Spritzgußwerkzeug mit einem extrudierten Kunststoff
umgeben wird. Eine derartige Konzeption ist durch die FR 2 631 581 B1
bekanntgeworden. Diese Schrift beschreibt ein Glasfläschchen mit einem
verjüngten Halsteil, das unter Druck mit einer als Aerosol versprühbaren
Substanz und einem Treibmittel befüllbar ist, dessen Öffnung mit einem
Abgabeorgan verschließbar ist und das mit einem Kunststoffüberzug umspritzt
ist.
Im bekannten Fall besteht der Glas-Druckbehälter aus einem Fläschchen mit
einem zylindrischen Halsteil, wobei die Spritzgußform so konzipiert ist, daß
auch das Halsteil bündig mit der Fläschchenöffnung mit dem Kunststoff
umspritzt wird. Bei einer derartigen Ausbildung des Halsteiles des
Glasfläschchens ist jedoch das sichere Aufbringen des Abgabeorgans, des
Dosierventils, nicht unproblematisch. Der Kunststoffüberzug umgibt ferner das
Glasfläschchen vollständig. Im Berstfall kann dabei der Überzug sich partiell
aufblähen und platzen und somit seine Berst- und Splitterschutzeigenschaft
verlieren. Über die Art des Kunststoffmaterials ist weiterhin in der
vorgenannten Schrift keine Aussage gemacht; sie wird danach nicht als
funktionell wesentlich angesehen.
Ein weiteres Beispiel für die vorgenannte Konzeption ist durch die DE 196 32 664 A1
bekannt geworden. Sie zeigt ein Glasfläschchen mit einem verjüngten
Halsteil, das unter Druck mit einer als Aerosol versprühbaren Substanz und
einem Treibmittel befüllbar ist, dessen Öffnung mit einem Abgabeorgan
verschließbar ist und das mit einem Kunststoffüberzug umspritzt ist, sowie das
so ausgebildet ist, daß eine sichere Aufbringung des Abgabeorgans sowie eine
Reduzierung der Wandstärke des Glasfläschchens möglich ist und andererseits
der Berst- und Splitterschutz gegenüber dem aus der FR-Schrift bekannten
Behälter beträchtlich erhöht wird. Dieses bekannte Fläschchen weist dazu
folgende Merkmale auf:
- - das Halsteil besitzt öffnungsseitig einen wulstartigen Abschlußrand zum mechanischen Aufbringen des Abgabeorgans, der ebenfalls mit dem Kunststoffüberzug umspritzt ist,
- - in dem umspritzten Kunststoffüberzug des Glaskörpers sind mehrere lochartige Druckausgleichsöffnungen ausgeformt,
- - der Überzug besteht aus einem elastischen Kunststoffmaterial mit ausgeprägt hoher Schwindung und ist auf dem Glasfläschchen aufgeschrumpft.
Durch den wulstartigen Abschlußrand ist eine sichere und dauerhafte
mechanische Aufbringung des Abgabeorgans möglich. Da der
Kunststoffüberzug auch den Abschlußglasrand mit einschließt, wird das
Abgabeorgan auch bei einem Bersten des Glaskörpers noch mechanisch
gehalten, was den Berstschutz erhöht. Durch die Druckausgleichsöffnungen
wird verhindert, daß sich der Kunststoffüberzug aufblähen und platzen kann,
was ebenfalls den Berst- und Splitterschutz beachtlich erhöht.
Im Berstfall können die eingefüllte Substanz und das Treibmittel durch diese
Druckausgleichsöffnungen entweichen. Dadurch, daß der Glasbehälterinhalt
austreten kann, ist weiterhin die Gefahr eines chemischen Angriffes durch die
eingefüllte Substanz auf das Überzugsmaterial beispielsweise durch
Spannungsrißkorrosion, und damit die Berstgefahr weiter vermindert.
Durch die Verwendung eines elastischen Kunststoffmaterials mit ausgeprägt
hoher Schwindung (Schrumpfung) wurde dabei gefunden, daß die
Druckbelastbarkeit des umspritzten Glasfläschchens um ein Vielfaches höher
liegt als die Druckbelastbarkeit des reinen Glasfläschchens. Dieser Effekt
erlaubt eine dünnere Wandstärke des Glasfläschchens. Die Elastizität des
Kunststoffmaterials gleicht dabei den Schrumpf aus.
Von einem derartigen Glasbehälter geht die Erfindung aus.
Im bekannten Fall werden speziell gestaltete Glasfläschchen, sogenannte
Glasinlets, im konventionellen Spritzgießverfahren mit einem transparenten
Kunststoff ummantelt. Da beim konventionellen Spritzgießen typischerweise als
Kunststoffmaterial relativ zähflüssige Thermoplaste verwendet werden,
entstehen beim Spritzgießen sehr hohe Einspritzdrücke (ca. 300 bar), die das
Glasinlet leicht zerstören können. Durch diese Zerstörung entsteht ein hoher
Anteil an Ausschuß. Außerdem wird die Produktivität einer Produktionsanlage
stark herabgesetzt. Deswegen sind auch einer Herabsetzung der Wandstärke
der Glasinlets Grenzen gesetzt. Entsprechendes gilt für Inlets aus einem
thermolabilem Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast-Material.
Ferner sind die bekannten umspritzten Glasbehälter nicht durch Autoklavieren
mittels Heißdampf bei 121°C für die Dauer von 20 min sterilisierbar. Eine
derartige Sterilisationsmethode wird jedoch typischerweise bei Behältern für
medizinische Zwecke gefordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten
verschließbaren Glasbehälter, der mit einem Kunststoffüberzug umspritzt ist,
so auszubilden sowie das Verfahren zu seiner Herstellung so zu führen, daß
trotz geringer Wandstärke des Glasbehälters der Ausschuß beim Umspritzen
beachtlich herabgesetzt werden kann sowie der umspritzte Behälter hohen
Temperaturen, z. B. beim Sterilisieren durch Heißdampf, ausgesetzt werden
kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt hinsichtlich des verschließbaren
Glasbehälters erfindungsgemäß dadurch, daß der Kunststoff-Überzug aus
mindestens einem reaktiv vernetzenden Kunststoff besteht und im Wege des
Spritzgießens nach der Reaktionsspritzguß Technik aufgebracht ist.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung dieses Glasbehälters mit einem
umspritzten Kunststoffüberzug ausgebildet als Glasfläschchen gelingt die
Lösung der Aufgabe gemäß der Erfindung mit den Schritten:
- - Herstellen des kompletten Glasfläschchens mit Bodenteil, zylindrischem Mantelteil, verjüngtem Halsteil einschließlich wulstartigem Abschlußrand gemäß konventioneller Glas Technologie,
- - Umspritzen des kompletten Fläschchens in einer Form mit mindestens einem reaktiv vernetzendem Kunststoff mittels des Reaktionsspritzguß- Verfahrens.
Bei dem erfindungsgemäßen Einsatz des Reaktionsspritzguß-Verfahrens (RIM-
Verfahren) wird mindestens ein im Vergleich zu Polymeren niedrig viskoser
reaktiv vernetzender Kunststoff, z. B. ein Reaktions-Harz in einer Form um das
Einlegeteil, den Glasbehälter, bei relativ niedrigen Einspritzdrücken (unter 10 bar)
und relativ niedrigen Formtemperaturen eingespritzt.
Da nur ein geringer Einspritzdruck notwendig ist, kann die Wandstärke der
Behälter herabgesetzt werden und dennoch der Ausschuß verringert werden.
Ferner können die verwendeten reaktiv vernetzenden Kunststoffe höheren
Temperaturen als die typischerweise beim konventionellen Spritzgießen
eingesetzten Thermoplaste, wie PP, PE, PET, PS, ausgesetzt werden, wodurch
die umspritzten Behälter mittels Heißdampf im Autoklaven sterilisierbar sind.
Die niedrigen Formtemperaturen erlauben grundsätzlich auch die Verwendung
von Inlets aus einem thermolabilen Kunststoff.
Besondere Vorteile werden gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung erzielt
mit einem Behälter ausgebildet als Glasfläschchen, das unter Druck mit einer
als Aerosol versprühbaren Substanz und einem Treibmittel befüllbar ist, das
ein verjüngtes Halsteil mit einem öffnungsseitig angeformten wulstartigen
Abschlußrand zum mechanischen Anbringen eines Abgabeorgans, mit dem die
Öffnung des Glasfläschchens verschließbar ist, besitzt, und das von dem
Kunststoffüberzug derart umhüllt ist, daß dieser auch den wulstartigen
Abschlußrand umfaßt. Derartige Glasfläschchen kommen in verschiedenen
Ausbaustufen in den Handel. In der Grundform wird das Glasfläschchen ohne
montiertes Abgabeorgan geliefert. Es ist auch die Lieferform mit
aufgebrachtem Abgabeorgan denkbar. Dabei kann das Glasfläschchen sowohl
befüllt als auch unbefüllt sein. Alle diese Handelsformen verwenden jedoch das
erfindungsgemäße Fläschchen und werden daher vom Schutz erfaßt.
Durch den Einsatz des RIM-Verfahrens läßt sich auch der gesamte
Produktionsprozeß zur Herstellung des ummantelten Behälters, der unter Druck
mit einer als Aerosol versprühbaren Substanz und einem Treibmittel befüllbar
ist (sogenannte Aerosol-Container), vereinfachen. Beispielsweise ergeben sich
folgende Möglichkeiten:
Durch die Zufuhr von unterschiedlichen Materialien an unterschiedlichen Stellen der Form kann die Materialhärte im Bereich des Behälterkopfes gezielt erhöht werden, um die Qualität der Vercrimpung mit einem Dosierventil zu verbessern. Die Materialeigenschaften im Mantelbereich des Behälters können für die Funktion "Splitterbindung" optimiert werden.
Durch die Zufuhr von unterschiedlichen Materialien an unterschiedlichen Stellen der Form kann die Materialhärte im Bereich des Behälterkopfes gezielt erhöht werden, um die Qualität der Vercrimpung mit einem Dosierventil zu verbessern. Die Materialeigenschaften im Mantelbereich des Behälters können für die Funktion "Splitterbindung" optimiert werden.
Mit dem RIM-Verfahren können auch Behälter, die bereits mit einem Ventil
verschlossen sind, nachträglich mit einem Kunststoffmantel umgeben werden.
Dies wird möglich, weil die Formtemperaturen im RIM-Verfahren sehr viel
niedriger sein können als im konventionellen Spritzgußverfahren und im
Rahmen des RIM-Verfahrens das Ventil nicht durch zu hohe Temperaturen
beschädigt werden kann. Auch sind die mechanischen Kräfte beim Einspritzen
kleiner, was ebenfalls die Wahrscheinlichkeit einer Ventilschädigung
herabsetzt.
Die Anwendung des RIM-Verfahrens ermöglicht außerdem wegen der
niedrigeren mechanischen Belastung während der Ummantelung, den Einsatz
dünnerer Glasinlets, deren Wandstärke im Bereich von 0,7-1 mm bei
Mantelstärken des Kunststoffes im Bereich von 1-2 mm liegt, so daß mit
diesem Verfahren gezielt Druckgas-Packungen für den Einsatz in Applikations-
Devices (bsp. Injektions-Pen-Systemen) hergestellt werden können.
Auch läßt sich die Beschichtung nach dem RIM-Verfahren wirtschaftlicher
durchführen. Zum einen sind schnellere Prozeßzeiten möglich, was den
Durchsatz erhöht, zum anderen sind die Formen weniger aufwendig, was auch
eine wirtschaftliche Fertigung von kleiner Stückzahl zur Folge hat.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß durch den Einsatz von reaktiven
Polyurethan-Systemen im RIM-Verfahren eine Vorkonditionierung der
Außenfläche des Glasinlets zur Erreichung eines optimalen Splitterschutzes
nicht nötig wird.
Beim Einsatz von Thermoplasten, die im konventionellen Spritzgußverfahren
aufgebracht werden, muß beispielsweise durch gesonderte Prozeßschritte Sorge
getragen werden, daß, wie in der zitierten DE 196 32 664 A1 beschrieben, die
Verbindung zwischen Kunststoff und Glasoberfläche nur sehr schwach ist,
damit im Fall des Behälterbruches Risse im Glasinlet sich nicht in den
Kunststoffmantel hinein fortpflanzen können. Bei der Anwendung von
reaktiven Polyuretan-Systemen nach dem RIM-Verfahren ist die
splitterbindende Wirkung unabhängig von der Belastbarkeit der Verbindung
zwischen Glas und Kunststoffmantel, so daß vorgenannte Prozeßschritte
entfallen können.
Im RIM-Verfahren können Bauteile, die mechanisch und thermisch nur gering
belastet werden dürfen, umspritzt werden. Hierdurch entstehen weitere
Möglichkeiten zur Herstellung von Druckgas-Packungen für
Applikationssysteme.
Typischerweise besitzen Aerosol-Container, eine bevorzugte Anwendung des
erfindungsgemäßen Behälters, die Gestalt eines Glasfläschchens mit einem
Volumen zwischen 5 ml und 125 ml.
Durch Einsatz des RIM-Verfahrens können auch Glasbehälter beschichtet
werden, die ein Volumen von mehr als 125 ml bis hin zu 2000 ml haben.
Dadurch kann erreicht werden, daß auch diese Behälter die Anforderungen der
TRG 300 an Druckgaspackungen erfüllen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen entsteht die Möglichkeit Gefäße
herzustellen, in denen Flüssigkeiten eingeschlossen sicher durch Heißdampf
sterilisiert werden können (bei 121°C oder bei 134°C). Bei diesen
Sterilisationsbedingungen entstehen in dem verschlossenen Gefäß hohe Drücke,
die an sich zur Zerstörung des Gefäßes führen würden. Aktuelle
Laborglasflaschen dürfen daher bei einem solchen Sterilisationsprozeß nicht
fest verschlossen werden, damit ein Druckausgleich möglich ist. Die im RIM-
Verfahren aufgebrachte Kunststoffschale erlaubt es jedoch, das Glasinlet auf
Überdruckbeständigkeit hin zu optimieren und sorgt im praktischen Gebrauch
für Sicherheit im Fall eines Glasbruches.
Weiterhin lassen sich thermolabile Inlets (bsp. Thermoplaste) beschichten.
Das Reaktionsspritzguß-Verfahren ist an sich bekannt, und wird beispielsweise
in dem Buch:
"Saschtiing, Hansjürgen. Kunststoff Taschenbuch, 24. Ausg., Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1989, ISBN 3-446-15385-3"
beschrieben, wobei verschiedene Verfahrensvarianten bekannt sind.
"Saschtiing, Hansjürgen. Kunststoff Taschenbuch, 24. Ausg., Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1989, ISBN 3-446-15385-3"
beschrieben, wobei verschiedene Verfahrensvarianten bekannt sind.
Als reaktiv vernetzende Kunststoffe sind insbesondere Polyurethan-, Polyamin-
und Polyurea-Systeme sowie Reaktionsharze bekannt. Wegen Einzelheiten wird
auf das Buch
"Domininghaus, Hans. Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, 4. Auflage, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1992"
verwiesen.
"Domininghaus, Hans. Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, 4. Auflage, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1992"
verwiesen.
Die beschriebenen umspritzten Glasbehälter, die Glasinlets, werden
vorzugsweise im Medizinbereich angewendet. Sie können dabei verschiedene.
Konfigurationen haben. So zeigt die Fig. 1 in einem Teil-Längsschnitt ein
Glasinlet, das mit einer als Aerosol versprühbaren medizinisch wirksamen
Substanz befüllbar ist. Am Behältermantel 1 ist eine Ausflußöffnung mit einem
Crimprand 2 ausgeformt, auf den ein Dosierventil aufbringbar ist. Der Boden
3 ist im Randbereich 3a ausgeprägt gewölbt, mit einem relativ kleinflächigen
ebenen Mittelteil 3b.
Auf das Glasinlet ist nach dem Reaktionsspritzguß-Verfahren ein
Kunststoffüberzug 4 aufgebracht, der in der Fig. 1 nur z. T., im vergrößerten
Maßstab, angedeutet ist. Im Bodenteil 3 ist der Überzug so aufgebracht, daß
über den Glasbehälter-Querschnitt eine ebene Stand-Fläche entsteht. Im oberen
Teil des Behälters erstreckt sich der Überzug bis auf den Rand 2 der
Ausflußöffnung, d. h. schließt den Crimprand 2 mit ein. Wegen der geringeren
Formtemperaturen beim Reaktionsspritzguß-Verfahren kann allerdings auch vor
dem Aufbringen des Überzuges das Dosierventil auf den Crimprand 2
aufgesetzt werden und erst danach der Überzug aufgebracht werden.
Vorzugsweise sind jedoch die Glasinlets entsprechend Fig. 2 mit einem
vollständig nach außen gewölbten Boden 3' versehen, weil sie dann höheren
Innen-Drücken widerstehen.
Für den Bodenradius R, den Behälterdurchmesser D und das Maß S der
Außenwölbung besteht dabei vorzugsweise die nachfolgende Beziehung:
Im übrigen ist das Glasinlet nach Fig. 2 analog demjenigen nach Fig. 1
geformt, weswegen auch die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
Anstelle eines Crimprandes können die Glasinlets auch ein DIN-Glasgewinde
GL 45 K für einen Schraubverschluß besitzen.
Über den beschriebenen Medizinbereich hinaus können die Glasbehälter auch
zur Aufbewahrung von versprühbaren Kosmetikprodukten und zur
Aufbewahrung/Aufbereitung von Getränken eingesetzt werden.
So eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Ummanteln von
Glasflaschen für die Herstellung von kohlesäurehaltigem Mineralwasser beim
Einbringen von CO2 in Leitungswasser. Die notwendige Druckbelastbarkeit
beträgt dabei 12 bar, was einen Prüfdruck TRG 300 von 18 bar indiziert. Das
Volumen der Flaschen kann typischerweise 0,5 bzw. 0,7 und 1,0 Liter
betragen.
Claims (19)
1. Verschließbarer Glasbehälter, der mit einem Kunstoffüberzug (4)
umspritzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (4)
aus mindestens einem reaktiv vernetzendem Kunststoff besteht und im
Wege des Spritzgießens nach der Reaktionsspritzguß Technik
aufgebracht ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, ausgebildet als Glasfläschchen, das unter
Druck mit einer als Aerosol versprühbaren Substanz und einem
Treibmittel befüllbar ist, das ein verjüngtes Halsteil mit einem
öffnungsseitig angeformten wulstartigen Abschlußrand (2) zum
mechanischen Anbringen eines Abgabeorgans, mit dem die Öffnung des
Glasfläschchens verschließbar ist, besitzt, und das von dem
Kunststoffüberzug derart umhüllt ist, daß dieser auch den wulstartigen
Abschlußrand oder das bereits aufgebrachte Abgabeorgan umfaßt.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem umspritzten Kunststoffüberzug mehrere, vorzugsweise lochartige
Druckausgleichsöffnungen ausgeformt sind.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckausgleichsöffnungen im Mantel des Überzuges des Behälters,
vorzugsweise nahe dem Bodenbereich ausgeformt sind.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vier
Druckausgleichsöffnungen, paarweise gegenüberliegend, ausgeformt
sind.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffüberzug aus einem reaktiven Polyurethan-System besteht.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärke des Glasfläschchens im Bereich von 0,7 mm bis 1 mm,
und sein Volumen im Bereich von 5 ml bis 125 ml liegt.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des Kunststoffüberzuges im Bereich von 1 mm bis 2 mm
liegt.
9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des Überzuges über die Behälterhöhe unterschiedlich ist.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffüberzug über die Behälterhöhe aus unterschiedlichen
reaktiv vernetzenden Kunststoffen besteht.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffüberzug zumindest in Teilen faserverstärkt ist.
12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffüberzug über seinen Querschnitt aus
unterschiedlichen reaktiv vernetzenden Kunststoffen besteht oder so
aufgebracht ist, daß die integrale Dichte über den Querschnitt variiert,
jeweils mit der dichteren, festen Schicht als Außenfläche.
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1, 6, 9, oder 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Behältervolumen im Bereich < 125 ml und
≦ 500 ml liegt.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (3) des Behälters nach außen gewölbt ist.
15. Verfahren zum Herstellen des Behälters nach Anspruch 2 oder einem
der folgenden, mit den Verfahrensschritten:
- - Herstellen des kompletten Glasfläschchens mit Bodenteil, zylindrischem Mantelteil, verjüngtem Halsteil einschließlich wulstartigem Abschlußrand gemäß konventioneller Glas- Technologie,
- - Umspritzen des kompletten Fläschchens in einer Form mit mindestens einem reaktiv vernetzendem Kunststoff mittels des Reaktionsspritzguß-Verfahrens.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als reaktiv
vernetzender Kunststoff ein Polyurethan-System verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Vorgang des Umspritzens in der Form an unterschiedlichen
Stellen unterschiedliche Reaktionsharze und/oder in unterschiedlicher
Stärke eingebracht werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Umspritzen des Fläschchens im
unverschlossenen Zustand unter Einschluß des Abschlußrandes erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Umspritzen des Fläschchens nach
Aufsetzen eines Abgabeorgans auf den Abschlußrand unter Einschluß
zumindest des Befestigungsteiles des Abgabeorgans erfolgt.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19940706A DE19940706A1 (de) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Verschließbarer Glasbehälter mit einem umspritzten Kunststoffüberzug und Verfahren zu seiner Herstellung |
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