CN113631348A - 转移吹塑成型模具内壁表面阴版结构的方法以及塑料容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将吹塑成型模具(1)的内壁(51)的表面的阴版结构转移到塑料容器的表面上的方法。所述方法包括以下步骤‑将形成有所述阴版结构的所述吹塑成型模具(1)的成型模体(4)的模穴(6)的至少一个区域(511)加热，‑将预成型件引入所述模穴(6)，‑闭合所述吹塑成型模具(1)，‑通过为所述预成型件充气并且通过使所述预成型件贴靠在所述模穴(6)的所述内壁(51)处来使塑料容器成型，‑通过调温通道(54)送入冷却介质使所述区域(511)冷却，‑将所述塑料容器脱模。

Description

转移吹塑成型模具内壁表面阴版结构的方法以及塑料容器

技术领域

本发明涉及一种将吹塑成型模具，特别地挤出吹塑成型模具的内壁的表面的阴版结构转移到塑料容器的表面的方法以及一种根据这种方法生产而成的聚烯烃塑料容器。

背景技术

例如由聚烯烃制成的单层或多层塑料容器通常用挤出吹塑成型方法，特别地软管吹塑成型方法生产而成。在此，通常利用挤出头连续挤出塑料软管，该塑料软管可被设计为单层或者多层。将塑料软管分段引入吹塑成型模具的模腔，也被称为模穴中，通过用超压引入的吹塑介质使其成为所需的形状，冷却并脱模。吹塑成型模具通常由两个吹塑成型半模组成，在吹塑成型半模中各自形成模腔的一半。周期性地打开，闭合和重新打开吹塑成型半模，以便将软管段引入模腔中，并在充气后使成品容器重新脱模。

另一种非常常用的塑料容器生产方法是拉伸吹塑。在该方法中，将所谓的预制件插入吹塑成型模具的模腔中，该预制件通常具有细长的管状形状，在它的一个纵向端部处具有底部并且在另一个纵向端部处具有带用于密封盖的成型固定元件的颈部区域，并且通过用超压引入的吹塑介质使其成为所需的形状。在此，还额外地利用插入颈部开口的拉伸芯轴在轴向上拉伸预制件。在拉伸/吹塑过程结束后，对成品塑料容器进行冷却并使其从吹塑成型模具中脱模。

通常在拉伸吹塑过程前在单独的注塑成型方法中生产单层或多层预制件。还有人提出过，在塑料压缩成型方法中或通过挤出吹塑过程生产预制件。在拉伸吹塑过程中，用于生产塑料容器的原材料主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和类似的材料，例如聚乙烯呋喃酸酯(PEF)或聚烯烃，例如聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)。在所谓的一步式拉伸吹塑过程中，在生产预制件后立即将其插入吹塑成型模具的模腔中，然后充气和拉伸以形成塑料容器。然而在许多情况下在两步式方法中生产塑料容器。在此，在第一步骤中，生产预制件并将其暂时储存起来以用于后续应用。在后续的拉伸吹塑过程中，首先将预制件再次加热，引入吹塑成型模具的模腔中，利用拉伸芯轴在纵向上拉伸并且通常通过超压根据模腔充气成塑料容器。以此方式，可单独且最佳地进行这两个过程，即注塑和拉伸吹塑。

在拉伸吹塑过程中，通常也使用吹塑成型模具，该吹塑成型模具由两个吹塑成型半模组成，在吹塑成型半模中各自形成模腔的一部分。周期性地打开，闭合和重新打开吹塑成型半模，以插入预制件，对其进行充气和拉伸并使成品塑料容器脱模。

挤出的软管以及预制件在其相应的方法中统称为预成型件。

为使预成型件在插入吹塑成型模具的模腔时不会经受温度突变，这种温度突变可能导致塑料材料的局部冻结并阻碍吹塑过程中进一步的最佳成型，在插入预成型件时，吹塑成型模具的成型内表面，即特别是模穴的内壁的温度应与软管的温度没有显著差异。也就是说，在插入预成型件的时刻，吹塑成型模具的内表面的温度与预成型件的温度的偏差优选不超过约10％。通常在180摄氏度的温度下使用聚烯烃，温度偏差最多20开氏度，通常在240摄氏度至280摄氏度的温度下使用聚对苯二甲酸乙二醇酯，温度偏差最多20开氏度。另一方面，在吹塑过程结束时，在所生产的塑料容器脱模之前，必须将吹塑成型模具冷却至一定程度，使得塑料材料的聚合过程基本完成，并且在进一步处理塑料容器的过程中不会再出现不期望的变形。

通常在大约60摄氏度时使聚烯烃脱模，其中颈部处的温度仍为大约80摄氏度，通常在大约30摄氏度时使聚对苯二甲酸乙二醇酯脱模，其中颈部区域和底部区域可具有较高的温度，大约为60摄氏度。由此在吹塑成型过程中产生对应高的温差。

吹塑成型模具通常构造成多件式并且大多由铝或钢或也由有色金属制成。吹塑成型模具的两个吹塑成型半模各自具有一个成型模体，在该成型模体中形成至少一个模穴。成型模体安装在钢制底板上，该钢制底板是吹塑成型机的闭合单元的组成部分。由于在吹塑成型过程出现的压力，底板和成型模体必须被设计得相对坚固。从注塑工艺中已知成型模具，这些成型模具结构非常相似，然而具有坚固得多的实施方式，以便承受注塑时出现的压力，这些压力比吹塑成型方法中的压力高很多倍。

如果考虑到吹塑成型模具中各个组件的相对较好的导热特性，则立即可以看出，必须在吹塑成型模具的周期性加热和冷却上花费大量的成本，以便获得还算可接受的周期时间，并且同时能够生产出高质量的产品。已知的是，吹塑成型模具的加热或冷却可借助合适的流体进行，例如水，在吹塑成型模具的通道、铣孔和钻孔中使该流体受压循环。为实现尽可能短的周期时间，引导具有相对高的压力的加热/冷却流体流过通道、铣孔和钻孔。为使吹塑成型模具能够承受这些高压力，必须将其设计得更坚固。然而，结合吹塑成型模具所用材料的良好导热特性，由此导致吹塑成型模具的周期性加热和冷却的成本还更高。此外，由于吹塑成型模具被设计得更坚固，周期性打开和闭合吹塑成型半模所需的成本也增加了。

由于缺乏经济效益，在此之前都省略掉了将模具加热至上述优选温度这一步。将进入的热量再次排出去的成本是巨大的并且要求非常高的冷却性能。另外，这会造成周期时间变长，因为必须等待直至整体温差降低后才能进行脱模。在此情况下勉强接受所生产的容器的成品表面可能因为温差太大而有缺陷，以及/或者只能以相对高的偏差将模穴内壁表面上的阴版结构转移到塑料容器上，并且在此特别地放弃了转移小于500μm的结构。在许多情况下，此类容器配有收缩的外包装，使得这些缺陷仍被遮盖。

发明内容

因此，本发明的目的在于，消除现有技术的至少一个或多个缺点。特别地应提供一种能够以很小偏差和对应的高保形性将吹塑成型模具内壁表面的阴版结构转移到塑料容器上的方法。

通过独立权利要求中限定的方法和装置解决这一任务。其他实施方式由从属权利要求得出。

本发明所述将吹塑成型模具，特别是挤出吹塑成型模具的内壁表面阴版结构转移到塑料容器表面的方法包括以下步骤：

-将吹塑成型模具的成型模体的模穴的至少一个区域加热，在该区域处形成有阴版结构，

-将预成型件引入模穴中，

-闭合吹塑成型模具，

-通过为预成型件充气并通过使预成型件贴靠在模穴的内壁处来使塑料容器成型，

-通过调温通道送入冷却介质使所述区域冷却，

-将所述塑料容器脱模。

优选地，将加热介质送入调温通道中来加热该区域。

加热介质和冷却介质可以是相同的，但是根据其目的具有不同的温度。对应地，通常称为调温介质。

本方法使得对充气塑料容器的某个区域进行定向调温成为可能，该区域基本上对应于模穴的加热区域，其中在该区域中可运行具体的温度曲线。

通过加热，使得引入模穴中的预成型件在通过为预成型件充气而使塑料容器成型时良好地流入到吹塑模具内壁表面的现有阴版结构中，并且/或者贴靠在对应的表面处并且从而贴靠在对应的结构处。

随后的冷却有利于塑料容器快速且因此精确配合的凝固，并且从而在塑料容器处对应地很好地再现阴版结构。

加热且随后的冷却到所需的温度，使得结构从模穴精确配合地转移到充气塑料容器的表面上成为可能。在此，结构不仅可以是带图案的表面，而且可以是抛光表面。换句话说，本方法使得以小于15％，优选地小于10％，特别优选地小于5％的偏差将结构从模穴转移到容器的表面上成为可能。

抛光表面是这样的表面，其例如借助抛光剂进行过处理并去除了少量的材料，以便通过去除粗糙点使对应的表面光滑，并且适当时在该表面处产生光泽。抛光表面通常是指0.8μm起的中心线平均粗糙度值。

表面的光泽借助反射计用所谓的“光泽单位”(gloss unit，GU)来表示。在本发明中，光泽指的是光泽度超过10GU。根据ISO 2813进行测量。对于完全或部分透明的物体，不使用反射计，但给定一定角度的反射率，即反射光与入射光的商。对于完全或部分透明的塑料，当反射率超过20％时，就称得上是光泽。

通过本发明所述的方法，这样的光泽表面甚至可用如聚烯烃等塑料来实现，对于这些塑料，众所周知，如果没有额外的加工步骤是不可能实现的，如容器或预成型件的多层结构，在这种结构中旨在产生光泽的最外层是低粘度的并且含有不同的填料以实现低粘度。在该区域的表面的对应的实施方案中，还可生产具有至少在部分区域带图案的表面的塑料容器。因此，在吹塑成型模具内壁表面的对应的构造方案中，甚至能够生产出具有被设计成在该区域的部分区域为光泽的并且在该区域的其他部分区域带图案的表面的容器。

在本发明中，带图案是指，容器的表面基本对应于成型模体的负片，其中负片与后续的表面之间的偏差不超过15％，优选10％，特别优选5％。

应理解的是，关于吹塑成型半模中的模穴，仅指模穴的也位于相应的吹塑成型半模中的部分。只有通过将吹塑成型半模(或当吹塑成型模具的组成部件多于两件时的部件)接合在一起，才能使用整个模穴。模穴基本上对应于后来的塑料容器的负片。

如果提到吹塑成型模具的内壁，那么就是指模穴的内壁。

可设置为，该区域包括全部模穴。

这样使得在塑料容器的整个容器体上形成所需的表面成为可能。

可设置为，在使基本上由聚烯烃制成的塑料容器成型时将该区域加热到至少100℃，优选地至少130℃，特别地至少150℃并且优选地170℃。

该区域被加热到的温度越高，预成型件越容易在充气时流入到模穴内壁表面的对应的阴版结构之中。阴版结构和塑料容器之间的保形性就会对应地提高。因此就会提高阴版结构的再现性。

在100℃温度下就已达到比较好的保形性，不必在此大幅度延长循环时间。所选温度越高，则越有可能需要更多时间来加热和冷却。

可在冷却时以至少5K/s，优选地15K/s，特别地30K/s的平均冷却速度将该区域冷却到基本上由聚烯烃制成的塑料容器的60℃的脱模温度。

这有利于塑料容器在与模穴的内壁的区域接触的区域中的快速且因此精确配合的凝固。

预成型件可基本上由聚烯烃制成，其中送入温度为120℃至200℃，优选160℃的加热介质，以及温度为5℃至40℃，优选15℃的冷却介质。

事实证明，这些过程参数特别是对提供对应的调温介质具有积极的影响，因为这些温度可以相对成本低廉地实现。

可设置为，使得该区域相对于成型模体和/或相对于底板热隔离。

该区域的待加热或待冷却的质量因此与底板和/或成型模体之类的其他元件至少部分热解耦。这就减少了各个元件之间的传热，并且从而减少待冷却或待加热的质量。这一方面降低了能耗，另一方面能在能耗相同的情况下更快地冷却或加热该区域。因此在循环时间相同的情况下，可在脱模温度和充气温度之间实现高得多的温度差。换句话说，可将该区域加热到更高温度，没有循环时间方面的损失。

换句话说，如果该区域包括整个模穴，则基本上整个成型模体与布置有成型模体的底板热隔离，特别地利用隔热块。

然而，如果该区域仅仅被设计成模穴内壁的部分区域，则可设置为，仅仅该区域至少部分地利用隔热元件相对于其余的成型模体，并且必要时还额外地相对于底板热隔离。该实施方案也使得在循环时间相同的情况下在脱模温度和充气温度之间的较高温度差成为可能。换句话说，可将该区域加热到更高温度，没有循环时间方面的损失。

该区域可在成型模体内具有相关的区段，其中该区域在成型模体的其相关区段内具有单独的调温通道，用来对该区域进行调温。

根据定义，相关区段应理解为成型模体的背离内壁的部分区域，该部分区域在成型模体中布置在该区域的后方。

设置单独的调温通道使得对内壁区域进行定向调温，也就是加热或冷却成为可能。

如果该区域被设计成内壁的部分区域，这使得一方面独立于其余的成型模体对该区域进行调温成为可能。另一方面，通过将该区域设计成单独调温的部分区域，该区域相对于模穴更小并且因此具有更小的质量。这使得非常快速地加热或非常快速地冷却该区域成为可能。

应理解的是，多个区域也是可行的，这些区域各自在成型模体的其相关区段中全部具有单独的调温通道。

这使得对模穴的多个部分区域的独立调温成为可能。在此，在时间和温度方面，可与第二部分区域的温度曲线不同地运行第一区域的对应的温度曲线。

替代性地，也可设置多个区域，这些多个区域各自在成型模体的其相关区段中具有单独的调温通道，其中，然而该一个或多个区域具有共同的，然而与成型模体的其余部分无关的调温回路。

这确保了多个区域具有共同的温度曲线。

如果该区域包括全部模穴，并且对应地利用隔热元件将其与基体热隔离，则调温通道的单独设计同样使得快速加热和冷却成为可能，因为该模穴或成型模体基本上可被设计成壳型。

如前所述，待加热或待再次冷却的质量大大减少，并且加热或冷却基本上缩减到仅限该区域及其相关区段本身上。由此，需要的用于加热或冷却该区域的能量消耗就低得多。由于质量更小，成型模体的加热和冷却可在相对较短的时间内完成，并且/或者可在循环时间保持不变的情况下实现更高的温度差。特别地，能够以5K/s，特别地15K/S，特别优选地以30K/s或更高的速度进行加热或冷却。

需指出的是，如果提到整个模穴，在每种情况下都是指被归为吹塑成型模具的某个单独部件，例如被归为吹塑成型半模的模穴的部分。

以下将提到这样的实施方案，在其中隔离元件，例如隔离块被布置在吹塑成型半模的成型模体和底板之间。

吹塑成型模具的总质量可限于用于承受塑料容器生产过程中出现的力的绝对必要的部分。通常，吹塑成型模具的总质量对于每个吹塑成型半模而言基本上由底板、隔热块和成型模体组成。

吹塑成型模具的总质量的降低对于用于移动吹塑成型半模以使其周期性地打开和闭合的能源成本来讲也是有利的。

可设置的是，成型模体嵌入隔热块中。由此，成型模体在至少一个模穴的主要延伸区段上隔热。通过嵌入成型模体防止或者至少减少形成热桥。在此，可如此选择成型模体和隔热块的尺寸，使得在插入顶板或底部件以产生容器颈部或容器底部时，这些部件也相对于吹塑成型半模的底板热隔离并且防止可能出现的热桥。

可设置的是，隔热块嵌入模具块中。模具块由底板、底部、两个布置在侧面的框架件和颈部插件组成。框架件配备有导向装置。

此类设计导致零部件减少。吹塑成型模具的生产得以简化。

替代性地可设置的是，模具块和隔热块被设计成一体式。

换句话说，每个成型半模仅被设计成两件式并且由隔热块和成型模体组成，该隔热块承担底板和框架的所有功能，如保持和导向。吹塑成型模具的制造由此得以简化。

优选地，每个吹塑成型半模的成型模体具有特别地嵌入隔热块中的背部，该背部配有用于加热/冷却介质流通的特别地单侧打开的通道。在此，加热/冷却介质尽可能靠近限定模穴的成型内壁流动。由此，特别地在冷却成型模体时，就能特别好地排出贴靠在成型内壁处的容器壁的热量。跟例如注塑时不同，在吹塑成型时，只能经由成型模体的冷却的成型内壁单侧排出热量。因此适当的是，使加热/冷却介质与成型内壁的距离尽可能小。

通过成型模体嵌入隔热块中就可以封闭通道，从而形成冷却回路。在嵌入前，这些通道即为单侧打开的并且可接触到的。

成型模体处此类通道的设计使得例如任意设计通道的形状成为可能，其中特别地使得弯曲的形状或者偏离圆形的流动横截面成为可能。此类设计例如在传统的成型模体中不可行，因为在冷却钻孔中无法变换方向。

优选地，成型模体的背部具有肋条，在肋条之间，特别地通过肋条，形成通道。肋条优选地交替布置并且从模具的第一纵侧开始，在该第一纵侧处形成分界面，向模具的第二纵侧延伸，但仅限于在肋条与相应的第二纵侧之间形成开口，该开口的横截面对应于通道的横截面。这从而形成了一个连续的曲折通道，该通道在成型模体的背壁上延伸。

肋条的最低壁厚为3mm，壁厚优选不超过8mm。

在引入加热/冷却介质时，可通过这些肋条非常快地将热量送至成型半模或从成型半模中排出。

优选地，通过成型模体在隔热块处或隔热块上的布置形成封闭的冷却或加热回路，该冷却或加热回路相对于其周围环境密封并且仅具有用于送入或送出加热/冷却介质的装置。

因而加热/冷却通道，特别地加热/冷却回路优选一方面通过隔热块限定并且另一方面通过成型模体限定。

在此，另外可设置成，在隔热块中对应地布置相应的肋条和/或通道，使得成型模体的肋条和通道各自布置在隔热块的肋条和通道上并且共同形成加热/冷却横截面。

可以在横截面方面对加热/冷却横截面进行便捷的调整。对于给定的横截面，此外使得在成型模体和隔热块上制造相应的肋条成为可能，这些肋条各自具有一半的高度。这简化了制造。

适宜地，隔热块不仅用于使成型模体相对于底板热隔离。隔热块可配备有通道和/或钻孔，用来将加热/冷却介质送入和送出通道，这些通道在成型模体背面处形成。可设置的是，所有用于送入和送出热介质和冷介质的接口均设置在隔热块处。

这些接口因而不会与例如模具的底板或其他组成部分热接触。

以下将提到这样的实施方案，在其中该区域被设计成内壁的部分区域，特别是这样的实施方案，在其中该区域及其相关区段在与成型模体分开形成的成型件处形成。

这样一方面使得单独制作相关区段和包含在其中的调温通道成为可能，另一方面通过单独形成使得该区域的不同于其余内壁表面的表面设计成为可能，或者使其简化。

此外，吹塑成型模具的维护得以简化。可以预期的是，由于温度曲线的快速变化，成型模具的该区域和相关区段比吹塑成型模具的其余部分承受更大的负荷，并且对应地，该区域及其相关区段更早地显示出磨损。通过单独的形成，使得通过更换成型件来更换该磨损的区域并且修复吹塑成型模具成为可能。

成型件可由铝或其合金形成。与钢相比，铝具有更小的热膨胀系数。这导致，与钢/钢的组合相比，布置在钢制成型模体中的铝制成型件减小了由热膨胀引起的应力。

如果设置隔热元件，则可将其布置在成型件和成型模体之间。根据成型件的实施方案而定，也将其称为隔热块。

因此，该区域及其相关区段的待加热或待冷却的质量与其余成型模体至少部分地热解耦。这就减少了从成型件到成型模体的热传递，并且从而减少了待冷却或待加热的质量。这一方面降低了能耗，另一方面使得在能耗相同的情况下更快地冷却或加热该区域成为可能。

为了给调温通道供给，可在底板和成型模体之间布置分配器块。

分配器块使得有针对性地送入调温介质，即加热或冷却介质至调温通道成为可能。同样地，可通过分配器块提供交换元件，该交换元件使得通过简单地更换分配器块，彼此，即共同地加载于多个调温通道，或者替代性地也单独地用调温介质加载于一个或多个区域成为可能。

分配器块可具有用于将加热/冷却介质，即调温介质送入和送出调温通道的接口。

通过在分配器块上布置接口，可使其易于维护。由于分配器块通常延伸至吹塑成型模具的外部区域并且接口对应地容易触及，因此生产同样得以简化。

在此可设置的是，在分配器块处布置有多个用于为多个调温通道供给的接口，并且这些接口各自单独地形成。这使得单独加载于不同的调温通道成为可能。通过更换分配器块，可以快速且不复杂地插入分配器块，该分配器块仅具有单个的接口组并且将所有存在的调温通道彼此连接起来，使得能够同时加载于这些调温通道。

调温通道可被设计为钻孔。在此，同心布置的管优选在钻孔内布置，从而使得在管与钻孔之间形成环形间隙作为调温通道。

因此，通过环形间隙例如可以将调温介质引入到区域的相关区段中并且通过管再次排出，或者通过管引入并且通过环形间隙再次排出。以这种方式制造调温通道是简单、成本低廉且快速的。如果管发生故障，可以将其轻松更换。

以下实施方案涉及所有实施方式。

可设置为，隔热元件由一种导热性很小的热塑性耐高温塑料制成。

这使得经久耐用成为可能并防止意外的热流。

这些塑料的特征在于其导热性非常低，视塑料种类而定，仅为0.1至0.8W/mK。由聚芳醚酮，如聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺、玻璃纤维增强塑料和耐热性为至少200℃的增强型热塑性塑料制成的组优选地与根据本发明的吹塑成型模具结合使用。在此，特别地为硬质塑料或硬质塑料复合材料。在本发明中，考虑硬度为至少75Shore的塑料作为硬质塑料。

这使得配合精确的制造成为可能并且此外防止在使用期间由于高压力而产生变形。

成型模体可被设计成多件式并且具有颈部插件和/或底部件。成型模体可对应地具有中间件。

这简化了吹塑成型模具的制造并且同样简化了吹塑成型模具的维护。因此，例如可以将整个颈部插件和/或底部件和/或中间件设计成具有单独的调温通道的区域。然而，优选地，至少在成型模体的一个组成部分中，即例如在颈部插件和/或底部件中，优选在中间件中，形成具有相关区段的区域，该区段具有单独的调温通道。

底板可由不锈钢形成。这种钢制设计确保底板能够吸收产生的力。不锈钢的特性防止了底板的过早腐蚀。

成型模体可由铝或其合金形成。

由于铝具有相对低的热膨胀系数，使得吹塑成型模具在宽的温度范围内的高的形状稳定性成为可能。

调温通道与区域之间的壁厚为至少1.5mm且至多12mm。该区域是内壁表面的一部分，换言之，吹塑模具与调温介质之间的材料厚度为1.5mm至12mm。

该尺寸设计一方面保证了由最小壁厚引起的最低强度，另一方面保证了由该剩余壁厚的最大尺寸限制的导热阻力。可对该区域进行动态地调温。

该区域可具有均匀结构化的表面作为阴版结构。替代性地，同样可设想的是，该区域具有光亮表面作为阴版结构。此外可设置的是，该区域不仅具有均匀的结构，还具有光亮的部分区域。

可将结构化表面设计成具有10μm以下光栅常数的反射光栅。通过上述方法步骤，以小于1μm，特别地小于0.5μm，优选地小于0.1μm的偏差将这种结构化表面转移到塑料容器的表面上。

这样就使得在完成吹制的塑料容器上提供对应的反射光栅成为可能。通过这种提供可行的是，将全息图放在塑料容器上，所述全息图例如使得将用于质量保证和/或用于追溯的信息置于其中成为可能，其中例如可通过光学设备读出这些信息。此外，还可创造一种对客户有吸引力的高质量表面。

本发明的另一方面涉及一种由聚烯烃，特别地聚丙烯制成的塑料容器，该塑料容器优选地如上述方法生产而成。该容器具有至少在某个区域中经过了结构化处理的表面。该表面的结构与对应于容器的吹塑模具的阴版结构的偏差小于1μm，特别地小于0.5μm，优选地小于0.1μm，首选小于0.01μm。

按如下所述确定对应的偏差：

从容器表面的结构生成向外偏移的图像，该图像以预设的偏差向外偏移。同样也生成一个对应的向内偏移的表面结构图像。这样就会在表面的结构周围得到一条包络线，该包络线的边界对应于预定义偏差的双倍距离。为了使得塑料容器表面的结构满足与偏差有关的标准，吹塑成型模具的阴版结构必须被该包络线包围。在此要注意，例如完成吹制的容器整体可能会具有收缩。换句话说，完成吹制和冷却的容器在某些情况下相对于用来生产容器的模穴具有一定的收缩。在检验上述质量参数时对此加以考虑，换句话说，按比例将容器调整到其原来的尺寸。

塑料容器的结构化表面可被设计成反射光栅，其中光栅常数优选地小于10μm，首选小于5μm，特别地小于1μm。

塑料容器就会因此具有高品质的和能吸引客户的表面。此外这还使得在反射光栅之内放置不同的信息成为可能，从而又使得追溯产品和/或证明对应的原创性成为可能。

附图说明

以下将根据示意图，举例详细解释吹塑成型模具的实施例。

在附图中：

图1：现有技术的吹塑成型模具，具有两个吹塑成型半模；

图2：第一吹塑成型半模；

图3：图2的垂直剖视图；

图4：第二吹塑成型半模；

图5：图4所示吹塑成型半模的成型模体的透视图；以及

图6：图5所示成型模体的背面的透视图。

具体实施方式

图1示出了现有技术中的吹塑成型模具1，用于解释这种模具的基本结构。整体用附图标号1表示的吹塑成型模具具有第一吹塑成型半模2和第二吹塑成型半模3。在本发明中，这两个吹塑成型半模可以相对于彼此横向移动，以便周期性地打开和再次闭合吹塑成型模具1。每个吹塑成型半模2、3包括底板4，该底板形成吹塑成型机的闭合单元的一部分。在底板4上安装有成型模体5，在该成型模体中形成一个或多个模穴6。根据所示的实施例，成型模体5具有两个模穴6，这两个模穴各确定了塑料容器的基体形状的一半。由于模穴彼此对应，为了清楚起见，并非两个模穴都设有所有的附图标号，尽管实施方案各自适用于两个模穴。

顶板7配备有腔8，用于确定塑料容器的颈部区段。如果是用于挤出吹塑成型机的吹塑成型模具，在顶板7处也还可设置颈部刀9，用于分离插入吹塑成型模具1中的挤出的塑料软管。底部件10在吹塑成型模具1的另一端部处结束模穴6。在吹塑成型半模2、3的彼此相对的表面11、12处可形成通风开口13，这两个表面确定了吹塑成型模具1的分界面。在其中一个吹塑成型半模3处形成导向销14，这些导向销在闭合吹塑成型半模2、3时滑入另一吹塑成型半模2的导向轴套15中。成型模体5具有壁面，即内壁51，该壁面形成模穴6的一部分。

图2所示为用来实施本发明所述方法的吹塑成型模具的第一吹塑成型半模2。吹塑成型半模2具有底板4。在底板4上布置有分配器块21，该分配器块具有用于送入调温介质的两个接口211和212。在基体4上布置有成型模体5以及连接到成型模体5处的底部件10。在成型模体5中嵌入有顶板7。由成型模体5、底部件10和顶板7组成的整体提供模穴6。作为模穴6的一部分，成型模体5具有内壁51。内壁51具有两个区域511，其中为每个区域511分配有具有单独的调温通道54的相关区段(对此参见图3)。调温通道54经由分配器块21与接口211和212相连。区域511的表面各有一个反射光栅。

图3示出了穿过图2中的区域511之一的垂直剖视图。从该剖视图中可以看出，区域511被设计成内壁51的一部分。为了简明起见，没有详细绘出反射光栅。区域511具有相关区段，在该区段上形成与成型模体5分开形成的成型件20。成型件20在其面向模穴6的端部处嵌入成型模体5中并且随后在底板4的方向上利用隔热元件16与成型模体5间隔开。为了更好的隔热，隔热元件16另外利用两个O形环与成型模体5间隔开。

在成型件20内形成调温通道54。为此，在成型件20中设置有钻孔541，管542通入该钻孔541中或沿其长度穿过该钻孔，从而在管542之间在钻孔541的内壁下形成环形间隙，通过该环形间隙，调温介质可以被引导到区域511附近或从该区域中排出。管542通入到分配器块521处对应的通道中，并且环形间隙对应地通入到分配器块21处的另一通道中。这些通道对应地通入接口211和212中(参见图2)。

冷却通道54在其与区域511相邻的端部处具有扩展部，从而使得冷却通道54形成腔室。该腔室连接环形间隙和管，从而可以提供冷却回路。腔室以在本情况下为3mm的壁厚与模穴6间隔开。这确保了可快速排出该壁厚例如在吹塑成型之后具有的热量，或者可以利用合适的加热介质快速地加热该壁厚，使得其温度基本上对应于被引入到模穴6中以便吹塑成型的预成型件的温度。

图4所示为用来实施本发明所述方法的吹塑成型模具1的替代图2的吹塑成型半模2。

吹塑成型半模2又包括底板4和成型模体5，在该成型模体中形成模穴6。确定容器本体形状的一半的模穴6受成型内壁51限制。内壁51全被设计成区域511，并且配有这里没有绘出的反射光栅。为了区别于图2中所示的吹塑成型半模，成型模体5嵌入隔热块16中。隔热块16由隔热塑料或塑料复合材料制成并且使成型模体5相对于底板4、固定在此处的框架17、颈部插件18以及底部件10热隔离，该颈部插件对应于图1中的顶板7。隔热块16防止成型模体5与其周围的吹塑成型模具的组成部分之间产生热桥。根据所示的实施例，颈部插件18被设计成单独的部件，该部件在吹塑成型半模闭合时被堵住并在吹塑成型半模打开时再次被抬起。然而，颈部插件18也可与框架17固定相连。

图5所示为根据图4绘制的成型模体5。该成型模体嵌入隔热块16中。模穴又采用附图标号6表示。限制模穴6的内壁用附图标记51表示。模穴6定义了例如容器本体形状的一半。内壁51可被设计为例如抛光的，但在这里具有反射光栅，为了简明起见没有绘出该反射光栅。成型模体5完全嵌入隔热块16中，以确保不会出现不期望的前往底板4的热桥。成型模体5例如如此设计尺寸，使得在隔热块16中留有针对顶板或底部件的空间，该空间用于生成容器颈部或容器底部。以此方式，顶板或底部件(各自未示出)也相对于底板和成型半模的框架热隔离并且可防止可能出现的热桥。

成型内壁51与成型模体5的背面53的距离尽可能小。换句话说，成型模体5在模穴6的区域中具有最小壁厚，该最小壁厚约为1.5mm至12mm。这确保了可快速排出该壁厚例如在吹塑成型之后具有的热量，或者可以利用合适的加热介质快速地加热该壁厚，使得其温度基本上对应于被引入到模穴6中以便吹塑成型的预成型件的温度。

图6所示为图3中的成型模体5的背面53的透视图。在成型模体5背向观察者的一侧形成模穴6。成型模体5的背部53配有通道54，用于加热/冷却介质例如水的流通。可通过对成型模体5进行材料去除加工来制作调温通道54，例如铣削和钻孔。这些通道彼此通过肋条来隔开。在一种替代性的实施变体中，可在浇铸成型模体时或通过替代性的制造方法制作调温通道54，如激光熔化或者金属打印。具有通道54的成型模体5的背部53在吹塑成型模具已组装好的状态下嵌入隔热块中(图3)。隔热块不仅用于使成型模体5相对于吹塑成型半模的剩余组成部分热隔离。相反地，隔热块同样配备有通道和/或钻孔来将加热/冷却介质送入和送出通道，这些通道在成型模体的背部处形成。可设置的是，所有用于送入和送出热介质和冷介质的接口均设置在隔热块处。这些接口因而不会与例如吹塑成型模具的底板或其他组成部分热接触。

视成型模体5中的模穴6的尺寸而定，在成型模体5的背部52处也可设置两个或更多个彼此分开的加热/冷却回路。在所示的实施例中，分隔壁55将调温通道54分为两个加热/冷却回路56、57。各个加热/冷却回路形成为蛇形排列的通道。设置多个加热/冷却回路56、57，使得能够更快地引入或排出加热/冷却介质，以便加热或再次冷却成型模体。有利地，加热/冷却介质的压力在此最高为15bar。结合多个加热/冷却回路56、57，由此使得非常快地加热或冷却成型模体5成为可能，这对周期时间有利。通常使用水作为成型模体5的加热/冷却介质。所述加热/冷却介质尽可能靠近限定模穴6边界的内壁51流动，该内壁在这里提供区域511。成型模体5的背部53与调温通道54一起成为与该区域相关的区段。通过布置调温通道54，特别地在冷却成型模体5时，就能特别好地排出贴靠在成型内壁51处的容器壁的热量。通过形成通道的肋条额外地优化热量的排出。跟例如注塑时不同，在吹塑成型时，只能经由成型模体的冷却的成型内壁单侧排出热量。

在用来转移吹塑成型模具内壁表面的阴版结构，这里指的是转移反射光栅的方法中，该方法已经由全部附图进行了全面的描述，首先通过单独的调温通道54送入调温介质，将吹塑成型模具1的第一吹塑成型半模2的成型模体5的模穴6的区域511加热到预成型件的温度范围。随后，将预成型件引入模穴6中。随后，闭合吹塑成型模具1并且通过为预成型件充气并通过使预成型件贴靠在模穴6的内壁51处使塑料容器成型。在成型之后，通过调温通道54送入冷却介质，以5K/s的速度冷却该区域，并且在达到一定冷却温度时将塑料容器脱模。通过该区域的高温并且在塑料容器充气之后迅速冷却该区域，就可以将反射光栅几乎不变地转移到塑料容器上。

Claims (13)

1.一种将吹塑成型模具(1)，特别地挤出吹塑成型模具的内壁51的表面的阴版结构转移到塑料容器的表面上的方法，包括以下步骤

-将所述吹塑成型模具(1)的成型模体(4)的模穴(6)的至少一个区域(511)加热，在所述区域处形成有所述阴版结构，

-将预成型件引入所述模穴(6)中，

-闭合所述吹塑成型模具(1)，

-通过为所述预成型件充气并通过使所述预成型件贴靠在所述模穴(6)的所述内壁(51)处来使所述塑料容器成型，

-通过调温通道(54)送入冷却介质使所述区域(511)冷却，

-将所述塑料容器脱模。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述区域(511)包括所述全部模穴(6)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在使基本上由聚烯烃制成的塑料容器成型时将所述区域(511)加热到至少100℃，优选地加热到至少130°，特别地加热到至少150°，优选地加热到170℃。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，

其特征在于，

在冷却时以至少5K/s，优选地15K/s，特别地30K/s的平均冷却速度将所述区域(511)冷却到基本上由聚烯烃制成的塑料容器的60℃的脱模温度。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，

其特征在于，

所述预成型件基本上由聚烯烃制成，并且送入温度为120℃至200℃，优选160℃的加热介质，以及温度为5℃至40℃，优选15℃的所述冷却介质。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，

其特征在于，

所述区域(511)相对于所述成型模体(5)并且/或者相对于底板(4)热隔离。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，

所述区域(511)在所述成型模体(5)的相关区段中具有单独的调温通道(54)，用来对所述区域(511)进行调温。

8.根据权利要求1至7中的一项以及权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在所述成型模体(4)和所述吹塑成型半模(2)的所述底板(5)之间布置有隔热材料制成的隔热元件(16)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，

其特征在于，

所述调温通道(54)与所述区域(511)之间的壁厚为至少1.5mm且至多12mm。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，

其特征在于，

所述区域(511)具有均匀结构化的表面作为阴版结构。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

所述结构化表面被设计成反射光栅，具有小于10μm的光栅常数，其中通过所述方法步骤以小于1μm，特别地小于0.5μm，优选地小于0.1μm的偏差将所述结构化表面转移到所述塑料容器的表面上。

12.一种根据权利要求1至11中的一项所述的方法由聚烯烃，特别地聚丙烯，优选地生产而成的塑料容器，其中所述容器具有至少在某个区域中经过了结构化处理的表面，其中所述表面的结构与对应于所述容器的所述吹塑模具的所述阴版结构的偏差小于1μm，特别地小于0.5μm，优选地小于0.1μm，首选小于0.01μm。

13.根据权利要求12所述的塑料容器，其特征在于，所述结构化表面被设计成反射光栅，其中所述光栅常数优选地小于10μm，首选小于5μm，特别地小于1μm。

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