DE2058473C3 - Verfahren zum Herstellen eines zweischichtigen Hohlkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein 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 pulverförmige Kunststoff für die Innenschicht auf die Innenseite der Außenschicht aufgetragen und aufgeschmolzen wird.

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 hierbei von Polyäthylen aus, haben die erhaltenen Hohlkörper den Nachteil, daß sie für wiedermolekulare Kohlenwasserstoffe durchlässig sind. Geht man dagegen von einem Polyamid aus, sind die Gestehungskosten zu hoch, da die Wanddicke des Hohlkörpers zur Erreichung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit verhältnismäßig groß sein muß.

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.

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 traktion, die beim Abkühlen in der Form auftritt. Jedoch haben solche Hohlkörper den bereits erwähnten Nachteil mangelnder Dichtigkeit gegenüber wiedermolekularen leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das eine wirtschaftliche Fertigung von kohlenwasserstoffdichten Hohlkörpern zuläßt.

Diese Aufgabe ist erfinduiigsgemäß dadurch gelöst daß das Auftragen des Kunststoffes für die aus einem Polyamid durch elektrostatisches Sprühen erfolgt.

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.

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.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine raumbildliche Darstellung eines offenen, teilweise aufgeschnittenen Hohlkörpers und

F i g. 2 ebenfalls raumbildlich einen geschlossenen, teilweise aufgeschnittenen Hohlkörper.

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.

F i g. 2 zeigt einen geschlossenen, durch Vereinigung zweier offener Hohlkörper 1 hergestellten Hohlkörper 4.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen des zweischichtigen Hohlkör* pers 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 370°C 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 370°C in 75 Sekunden durchgeführt.

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 Λ, wobei das Polyamid 11 infolge des Wärmeübergangs von jeder der Formen und von dem Poiyäthylen 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.

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.

Während des Abkühlens werden die Formen mit dem Hohlkörper 4 hin und wieder gestürzt, damit Deformationen der noch thermoplatischen Außenschicht

2 und der Innenschicht 3 vermieden werden. Nach etwa 5 Minuten sind die Außenschicht 2 und die Innenschicht

3 soweit festgeworden, daß es möglich ist, das Abkühlen der Formen durch Bespritzen mit Wasser zu vervollständigen. Dann läßt sich der Hohlkörper 4 ohne Schwierigkeiten entformen.

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.

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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 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 pulverförmige 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 erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen des Polyäthylen für die Außenschicht aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyäthylen erfolgt.