DE2058473B2 - METHOD OF MANUFACTURING A TWO-LAYERED HOLLOW BODY - Google Patents

METHOD OF MANUFACTURING A TWO-LAYERED HOLLOW BODY

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zweischichtigen Hohlkörpers mit einer Außenechicht aus Polyäthylen sowie mit einer Innenschicht ■us einem anderen thermoplastischen Kunststoff, bei 4em pulverförmiges Polyäthylen in eine über die Schmelztemperatur des Polyäthylen erwärmte Form •ingebracht sowie zu einem Teil an die Innenwand der Form aufgeschmolzen wird und bei dem nach dem Aus-Schütten des nicht aufgeschmolzenen anderen Teils des Polyäthylen, gegebenenfalls nach Wiedererwärmen der Form, der pulverförmige Kunststoff für die Innen-•chicht auf die Innenseite der Außenschicht aufgetragen und aufgeschmolzen wird.The invention relates to a method for producing a two-layer hollow body with an outer layer made of polyethylene and with an inner layer made of another thermoplastic material 4em powdered polyethylene in one over the Melting temperature of the polyethylene heated mold • brought in and part of the inner wall of the Form is melted and after pouring out the non-melted other part of the Polyethylene, if necessary after reheating the mold, the powdery plastic for the inner layer is applied to the inside of the outer layer and melted.

Es wurde schon vorgeschlagen, Hohlkörper durch Füllen einer erwärmten Form mit einem thermoplastischen pulverförmigen Kunststoff herzustellen, wobei der nicht geschmolzene Überschuß des Kunststoffes wieder entfernt wird (FR-PS 11 91 394). Geht man hier- |>ei von Polyäthylen aus, haben die erhaltenen Hohlkörper den Nachteil, daß sie für wiedermolekulare Kohlenwasserstoffe durchlässig sind. Geht man dagegen von •inem Polyamid aus, sind die Gestehungskosten zu tioch, da die Wanddicke des Hohlkörpers zur Errei-Chung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit verhältnismäßig groß sein muß.It has already been proposed to make hollow bodies by filling a heated mold with a thermoplastic To produce powdery plastic, with the unmelted excess of the plastic is removed again (FR-PS 11 91 394). Do you go here- |> ei made of polyethylene, the hollow bodies obtained have the disadvantage that they are permeable to low molecular weight hydrocarbons. If one goes against it from • Made of polyamide, the production costs are too low, since the wall thickness of the hollow body is too high a sufficient mechanical strength must be relatively large.

Es ist zudem bekannt, diese Nachteile zu vermeiden, indem man nach dem Rotations-Gießverfahren Hohlkörper mit einer äußeren Hülle aus Polyäthylen und einer inneren Hülle aus Polyamid hergestellt hat |FR-PS 15 37 165). Man hat festgestellt, daß bei diesem Verfahren die Polyamid-Schicht nicht sehr gut an der Polyäthylen-Schicht haftet. Darüber hinaus läßt sich die Dicke der Polyamid-Schicht nicht weit genug verringern, so daß die so erhaltenen Hohlkörper immer noch recht teuer sind.It is also known that these disadvantages can be avoided by using the rotary casting process to produce hollow bodies with an outer shell made of polyethylene and an inner shell made of polyamide | FR-PS 15 37 165). It has been found that in this process the polyamide layer does not adhere very well to the Polyethylene layer adheres. In addition, the thickness of the polyamide layer cannot be reduced enough, so that the hollow bodies obtained in this way are still quite expensive.

Das Verfahren der einleitend angegebenen Gattung ist aus der CH-PS 4 49 946 bekannt. Als pulverförmiger Kunststoff für die Innenschicht wird hierbei entweder Polypropylen oder ein Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat verwendet. Die Verbindung zwischen den beiden Schichten entsteht durch die thermische Kon-473 The process of the type specified in the introduction is known from CH-PS 4,49,946. As a powder Plastic for the inner layer is either polypropylene or an ethylene-propylene copolymer used. The connection between the two layers is created by the thermal Kon-473

traktion, die beim Abkühlen in der Form auftrht. Jedoch haben solche Hohlkörper den bereits erwähnten Nachteil mangelnder Dichtigkeit gegenüber wiedermolekularen leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen.traction that appears in the mold as it cools. However Such hollow bodies have the already mentioned disadvantage of insufficient tightness compared to re-molecular ones volatile hydrocarbons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das eine wirtschaftliche Fertigung von kohlenwasserstoffdichten Hohlkörpern zuläßt.The invention is based on the object of creating a method of the type specified in the introduction, which allows an economical production of hydrocarbon-tight hollow bodies.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Auftragen des Kunststoffes für die aus einem Polyamid durch elektrostatisches Sprühen erfolgt.This object is achieved in that the application of the plastic for the one Polyamide is made by electrostatic spraying.

Während sich nämlich durch einfaches Einbringen von pulverförmigem Polyamid in die Form auf die Innenseite der bereits gebildeten Außenschicht aus Polyäthylen aus Gründen der Kapilarität, der Viskosität und der Oberflächenspannung eine gewisse Mindestschichtdicke nicht unterschreiten läßt und keine ausreichende Haftfestigkeit zwischen der Außenschicht und der Innenschicht erzielt wird, da sich überraschenderweise herausgestellt, daß durch elektrostatisches Aufsprühen bei Verwendung von Polyamid auch bei äußerst dünner Beschichtung nach dem Schmelzen eine gleichmäßige, dichte Schicht entsteht und daß eine solche Schicht außerordentlich gut an der Außenschicht aus Polyäthylen haftet, wobei die Haftfestigkeit gleich der Kohäsionskraft des Polyäthylens ist. Das gleiche vorteilhafte Ergebnis kann im übrigen auch erzielt werden, wenn die Außenschicht aus einem anderen Polyolefin besteht.While simply introducing powdered polyamide into the mold on the inside of the already formed outer layer made of polyethylene cannot fall below a certain minimum layer thickness for reasons of capillary action, viscosity and surface tension and no sufficient adhesive strength is achieved between the outer layer and the inner layer, Surprisingly, it turned out that by electrostatic spraying when using polyamide, even with an extremely thin coating, a uniform, dense layer is formed after melting and that such a layer adheres extremely well to the outer layer of polyethylene, the adhesive strength being equal to the cohesive force of the polyethylene . The same advantageous result can also be achieved if the outer layer consists of a different polyolefin.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, daß das Einbringen des Polyäthylen für die Außenschicht aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyäthylen erfolgt.According to a preferred development of the method according to the invention it is provided that the introduction The polyethylene for the outer layer is made from a polyethylene reinforced with glass fibers.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe method according to the invention is explained below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine raumbildliche Darstellung eines offenen, teilweise aufgeschnittenen Hohlkörpers undF i g. 1 a three-dimensional representation of an open, partially cut open hollow body and

F i g. 2 ebenfalls raumbildlich einen geschlossenen, teilweise aufgeschnittenen Hohlkörper.F i g. 2 also depicts a closed, partially cut-open hollow body.

Ein hergestellter offener Hohlkörper 1 besteht aus einer ersten Außenschicht 2 aus Polyäthylen, die durch teilweises Aufschmelzen des Polyäthylens erhalten wurde, und einer Innenschicht 3 aus pulverförmigem Polyamid 11, die durch elektrostatisches Sprühen erhalten wurde.A produced open hollow body 1 consists of a first outer layer 2 made of polyethylene, which through partial melting of the polyethylene was obtained, and an inner layer 3 of powdery Polyamide 11 obtained by electrostatic spraying became.

F i g. 2 zeigt einen geschlossenen, durch Vereinigung zweier offener Hohlkörper 1 hergestellten Hohlkörper 4.F i g. 2 shows a closed hollow body produced by combining two open hollow bodies 1 4th

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen des zweischichtigen Hohlkörpers geschildert: Zwei nicht dargestellte Formen aus Stahl von 5 mm Dicke, die innen mit einem Formentrennmittel versehen sind, werden in einem nicht dargestellten, belüfteten Ofen 12 Minuten auf 3700C erhitzt. Die beiden Formen werden dann aus dem Ofen genommen und auf eine nicht dargestellte Trägervorrichtung gestellt. Man läßt das eingebrachte pulverförmige Polyäthylen 70 Sekunden in den Formen und dreht sie dann um 180°, um den nicht geschmolzenen pulverförmigen Überschuß des Polyäthylens zu entfernen. Die so erzeugte Außenschicht 2 hat eine Dicke von 2 bis 3 mm. Ein kleiner Teil des pulverförmigen Polyäthylens kann noch an dem geschmolzenen Polyäthylen nach dem Zurückdrehen der Formen haften, aber dieses pulverförmige Polyäthylen schmilzt rasch während eines zweiten Ofendurchgangs, der zum Wiedererwärmen der Außenschicht 2 durchgeführt wird. Dieses Wiedererwärmen wird in dem Ofen bei 37O°C in 75 Sekunden durchgeführt.In the following an embodiment of the method is described for producing the double layered hollow body: Two non forms shown of steel 5 mm thick, the inside are provided with a mold release agent, are not shown in a ventilated oven for 12 minutes 370 0 C heated. The two molds are then removed from the oven and placed on a support device (not shown). The introduced powdery polyethylene is left in the molds for 70 seconds and then rotated 180 ° in order to remove the unmelted powdery excess of the polyethylene. The outer layer 2 produced in this way has a thickness of 2 to 3 mm. A small part of the powdered polyethylene may still adhere to the molten polyethylene after the molds have been turned back, but this powdered polyethylene melts rapidly during a second oven pass which is carried out to reheat the outer layer 2. This rewarming is done in the oven at 370 ° C in 75 seconds.

Die beiden Formen werden dann aus dem Ofen gezogen und an einer nicht dargestellten elastisch geerdeten Tragvorrichtung befestigt. Auf die erwärmte Außenschicht 2 aus Polyäthylen sprüht man mit einer nicht dargestellten elektrostatischen Sprühpistole mit einem positiven Potential von 45 000 Volt das pulverförmige Polyamid 11 für die Innenschicht 3, wobei das Polyamid 11 infolge des Wärmeübergangs von jeder der Formen und von dem Polyäthylen sofort vollständig schmilzt, so daß man eine durchgehende Innenschicht 3 mit einer Dicke von 0,2 mm erhält, die nicht mehr nachgeglättet zu werden braucht.The two molds are then pulled out of the oven and resiliently grounded to one (not shown) Support device attached. The heated outer layer 2 made of polyethylene is sprayed with a electrostatic spray gun, not shown, with a positive potential of 45,000 volts, the powdery Polyamide 11 for the inner layer 3, the polyamide 11 as a result of the heat transfer from each of the molds and of the polyethylene immediately and completely melts, so that you have a continuous inner layer 3 with a thickness of 0.2 mm, which no longer needs to be smoothed.

Die beiden in den Formen hergestellten offenen Hohlkörper 1, die nun aus einer geschmolzenen Außenschicht 2 aus Polyäthylen und aus einer Innenschicht 3 aus Polyamid 11 bestehen, werden einander so gegenübergestellt, daß sich die Flansche 17 der Hohlkörper 1 mit ihren Innenschichten 3 aus Polyamid 11 berühren und durch Zusammendrücken verbinden zu einem geschlossenen Hohlkörper 4.The two open hollow bodies 1 produced in the molds, which now consist of a melted outer layer 2 made of polyethylene and an inner layer 3 made of polyamide 11, are compared to each other in such a way that that the flanges 17 of the hollow body 1 touch with their inner layers 3 made of polyamide 11 and connect by pressing together to form a closed hollow body 4.

Während des Abkühlens werden die Formen mit dem Hohlkörper 4 hin und wieder gestürzt, damit Deformationen der noch thermoplatischen AußenschichtDuring the cooling process, the molds with the hollow body 4 are overturned every now and then, causing deformations the still thermoplastic outer layer

2 und der Innenschicht 3 vermieden werden. Nach etwa 5 Minuten sind die Außenschicht 2 und die Innenschicht2 and the inner layer 3 can be avoided. After about 5 minutes, the outer layer is 2 and the inner layer

3 soweit festgeworden, da3 es möglich ist, das Abkühlen der Formen durch Bespritzen mit Wasser zu vervollständigen. Dann läßt sich der Hohlkörper 4 ohne Schwierigkeiten entformen.3 has solidified enough that it is possible to complete the cooling of the molds by spraying them with water. The hollow body 4 can then be removed from the mold without difficulty.

Um das Verfhalten bei innerem Druck festzustellen, hat man den Luftdruck stufenweise um je 0,1 kg/cm2 erhöht Bei einem Druck von 2 kg/cm2 zerplatzte der Hohlkörper 4. Die Bruchöffnung war unregelmäßig und man konnte kein Ablösen der Flansche 17 voneinander feststellen.To determine the behavior under internal pressure, the air pressure was increased in steps by 0.1 kg / cm 2. At a pressure of 2 kg / cm 2 , the hollow body 4 burst. The opening was irregular and the flanges 17 could not be detached from one another determine.

Ein gleicher Hohlkörper 4 wurde mit Normalbenzin zu zwei Drittel gefüllt. Die Einfüllöffnung wurde hermetisch verschlossen. Ein auf das Gramm genaues Nachwiegen nach 2 Monaten zeigte keinerlei Gewichtsverlust. An identical hollow body 4 was filled two-thirds with regular gasoline. The filler opening became hermetic locked. A reweighing accurate to the gram after 2 months showed no weight loss whatsoever.

Eine von einem solchen Hohlkörper 4 abgeschnittene Probetafel wurde auf ihr Verhalten gegen kochendes Wasser geprüft. Nach einem Eintauchen über 250 Stunden und trotz bedeutender Deformationen der Probetafel blieb die Haftung des Polyamid-11 an dem Polyäthylen ohne Loslösen oder Blasenwerfen gut.A test panel cut from such a hollow body 4 was tested for its behavior against boiling Water checked. After immersion for more than 250 hours and despite significant deformations of the On the test panel, the polyamide-11 adhered well to the polyethylene without loosening or blistering.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche: 20Claims: 20 1. Verfahren zum Herstellen eines zweischichtigen Hohlkörpers mit einer Außenschicht aus Polyäthylen sowie mit einer Innenschicht aus einem anderen thermoplastischen Kunststoff, bei dem pulverförmiges Polyäthylen in eine über die Schmelztemperatur des Polyäthylen erwärmte Form eingebracht sowie zu einem Teil an die Innenwand der Form aufgeschmolzen wird und bei dem nach dem Ausschütten des nicht aufgeschmolzenen anderen Teils des Polyäthylen, gegebenenfalls nach Wiedererwärmen der Form, der pulvertörmige Kunststoff für die Innenschicht auf die Innenseite der Außenschicht aufgetragen und aufgeschmolzen wird, d a durch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Kunststoffes für die Innenschicht aus einem Polyamid durch elektrostatisches Sprühen erfolgt1. Process for the production of a two-layer hollow body with an outer layer made of polyethylene as well as with an inner layer made of another thermoplastic material, which is powdery Polyethylene introduced into a mold heated to above the melting temperature of the polyethylene as well as to a part is melted to the inner wall of the mold and after the Pour out the other part of the polyethylene that has not melted, if necessary after rewarming the shape, the powdery plastic for the inner layer on the inside of the outer layer is applied and melted, d a characterized in that the application the plastic for the inner layer made of a polyamide is carried out by electrostatic spraying 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen des Polyäthylen für die Außenschicht aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyäthylen erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the introduction of the polyethylene for the The outer layer is made of a polyethylene reinforced with glass fibers.
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