DE2302627A1

DE2302627A1 - Verfahren zur herstellung von verschlussdeckeleinlagen aus harzpulvern

Info

Publication number: DE2302627A1
Application number: DE19732302627
Authority: DE
Inventors: Thomas White Hawkins; Matthew John Mcmonigle; Elmer Eugene Pohlenz
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1972-01-21
Filing date: 1973-01-17
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FR2168516A1; NL7300592A; FR2168516B1; JPS4911954A; GB1369415A; IT976930B

Description

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing.HANS RUSCHKE

DfpMng.HBNZ A6ULÄR

BERLIN 3β

-Straß· ei

Aluminum Company of America, Pittsburgh, Pennsylvania, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Verschlußdeckeleinlagen aus Harzpulvern.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verschlußdeckel- bzw. Verschlußkappeneinlagen. Im spezielleren
bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Verschlußdeckeleinlagen aus Harzpulvern.

Es ist bekannt, dass Verschlußdeckeleinlagen, wie z.B. für Flaschenverschlußkappen geeignete Einlagen, aus schmelzbaren Harz- -pulvern, die.z.B. Viny!polymerisate, z.B. plastifizierte Vinylpolymerisate, Copolymerisate oder dergl. enthalten, hergestellt werden können. Nach dem üblichen Verfahren für eine solche Herstellung wird eine abgemessene Menge des weichgemachten Pulvers in den umgekehrten Verschlußdeckel gegeben, dann wird das Pulver geschmolzen, z.B. durch Führen des das Pulver enthaltenden Verschlußdeckels in einen Ofen, so dass das Pulver auf eine erhöhte Temperatur erwärmt wird, und dann das geschmolzene Pulver zu der gewünschten Gestalt geformt wird. Dieses ist ein relativ umstand*

3ββ·3ΐνθ»4β ORIGINAL INSPECTED

Hohes Verfahren, insbesondere weil zu diesem Verfahren mindestens drei getrennte Verfahrensstufen gehören, d.h., eine Verfahrensstufe, bei der das Pulver zugegeben wird, eine gesonderte Verfahrensstufe zum Schmelzen des Pulvers und eine dritte. Verfahrensstufe zur Formgebung des Pulvers unter Benutzung einer Form oder eines Prägestempels oder einer Preßform, wie es z.B. in der USA-Patentschrift 2 684 774 angegeben ist. ■ . ..

Gemäss der Erfindung ist gefunden worden, dass das Verfahren wesentlich verbessert und vereinfacht werden kann, wenn das Pulver geformt wird, nachdem es dem VerschluMeckel zugegeben worden ist, und zwar vor der Erwärmungs- oder Schmelzstufe, wodurch die Notwendigkeit einer nachfolgenden Formgebungsstufe entfällt. Nach . der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Verschlußdeckeleinlagen zur Verfugung gestellt, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass ein schmelzbares Harzpulver in einen umgekehrten Ver— schlußdeckel gegeben, das Pulver in dem Verschlußdeckel geformt und dann auf eine Temperatur erwärmt wird, die zum Schmelzen des Pulvers ausreicht und bewirkt, dass dieses seine Form beibehält und der Hülle des Verschlußdeckels anhaftet, ohne dass ein weiteres Verpressen oder eine weitere Wärmebehandlung aforderlich ist. Die Formgebung kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen, wie z.B. durch Einebnen bzw. Ausstreichen, Kaltverdichten oder Zusammenpressen, oder durch Anwendung von Zentrifugalkraft, insbesondere wenn eine ringförmige Einlage oder eine kreisförmige Einlage mit einer grösseren Dicke zum Umfang hin als zur Mitte hin gewünscht wird. Z.B. kann der umgekehrte Verschlußdeckel auf einem Drehtisch angeordnet werden, um eine Formgebung durch Zentrifugalkraft zu erreichen. Ein Verfahren zum Zusammenpressen vor der Schmelzstufe besteht, darin, dass man einen Prägestempel mit der gewünschten Gestalt der Einsatzdichtung oder der Verschlußdeckeleinlage benutzt.

Das Pulver kann dem Versehlußdeckel durch Beschicken unter Ausnutzung der Schwerkraft, durch Aufstäuben feiner Pulverteilchen oder ändere^: geeignete Verfahrensweisen zugegeben werden.

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Die Formgebung des Pulvers in dem Verschlußdeckel kann zum Beispiel durch Anwendung eines Ausstreichmessers mit der geeigneten Form oder durch Benutzung eines Prägestempels bewirkt weilen. Entweder kann das Pormgebungswerkzeug oder der Verschlußdeckel gedreht werden, wenn eine ringförmige Verteilung des Pulvers in dem Verschlußdeckel erzielt werden soll.

Bei ddm erfindungsgemässen Verfahren sind die speziellen Bestandteile der Pulverharzmasse, die zur Bildung der Verschlußdeokeleinlage benutzt wird, nicht beschränkt, vorausgesetzt, dass die Masse beim Erwärmen schmelzbar ist. Das verwendete Harz kann entweder thermoplastisch oder wärmehärtend sein. Z.B. kann es ein elastomeres pulverförmiges Polymerisat, wie z.B. eine Polyvinylchlorid-, Polyäthylen- oder Polypropylenharzmasse sein, die einen oder mehrere übliche Weichmacher, ein oder mehrere übliche Stabilisierungsmittel, Schmiermittel, Pigmente, Trockenmittel oder andere Füllstoffe enthält, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist. Das Harz kann ausserdem Schaumbildner enthalten, um die Dichte einzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der dazugehörigen Zeichnung ausführlicher erläutert.

In der Zeichnung ist

die Figur 1 eine schematsische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Vafahrens zur Herstellung von Verschlußdekceleinlagen, bei dem ein Ausstreichmesser oder ein ähnliches Formgebungswerkzeug in der Formgebungsstufe benutzt wird,

Die Figur 2 gibt in waagerechtem und senkrechtem Querschnitt verschiedene Formen von Ausstreichmessern wieder, die bei dem erfindungsgemässen Verfahren angewendet werden können.

ORIGINAL 1NSJ*£CTED

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Die Figur j5 stellt einen Querschnitt einer Hülle eines Verschlußdeckels dar, die einen nach dem Verfahren der Erfindung gebildeten Dichtungsring enthält.

Die Figur 4 ist eine Durchschnittszeichnung eines Prägestempels, der senkrecht in die Hülle eines Verschlußdeckels eingelassen ist, in den ein trockenes Harzpulver nach dem Verfahren der Erfindung gegeben worden ist, wobei die Hülle des Verschlußdeckels auf einem Tisch ruht, und zwar be!dieser besonderen Ausführungsform in einer Aussparung, so dass der Tisch

oder der Prägestempel gewünschtenfalls gedreht

um
werden kann zu bewirken, dass das Pulver in der

Hülle eine Ringform annimmt.

In der Figur 1 ist ein umgekehrter Verschlußdeckel 10 in einer Vertiefung in einer Saugklemmvorrichtung 12 angeordnet. In dem Verschlußdeckel 10 befindet sich in der senkrecht richtigen Lage ein Ausstreichmesser 14, und zwar so, dass dieses einer Einlage 16 aufliegt, die in der Vertiefung in der Saugklemmvorrichtung 12 ruht.

In der Figur 2 sind verschiedene Ausführungsformen von Ausstreichmessern dargestellt. Diese Ausstreichmesser sind mit den Buchstaben a, b, c, d, e und f bezeichnet.

In der Figur 3 enthält eine Hülle l8 eines Verschlußdeckels eine ringförmige Abdichtung 20 aus geschmolzenem Harzpulver.

Die Figur 4 stellt einen Prägestempel 22 dar, der so ausgerichtet ist, dass er das Harzpulver (nicht dargestellt) in einer Hülle eines Verschlußdeckels formt, der in einer Aussparung in einem Tisch 26 ruht, der gewünschtenfalls gedreht werden kann.

Wie in der Figur 1 dargestellt ist, wird eine abgemessene Harzpulvermenge direkt in den umgekehrten Verschlußdeckel 10 eingemessen, der auf einer Saugklemmvorrichtung 12 oder einem ähnlichen Lage-

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elnstellungsgerät ruht. Das Ausstreichmesser 14 wird dann in die gewünschte Höhe üba? dem Boden des Verschlußdeckels für die Harzformgebung gebracht. Der Verschlußdeckel auf der Saugklemmvorrichtung oder das Aus streichmess er kann gedreht werden, um das Pulver in gewünschter Weise über den gesamten Abdichtungsbereich des Verschlußdeckels zu verbreiten. Der Verschlußdeckel kann dann einer Wärmequelle (nicht dargestellt) ausgesetzt werden, um das Pulver an Ort und Stelle zu schmelzen.

In der Figur 4 ist die Hülle 24 des Verschlußdeckels in eine Aussparung in dem Tisch 26 eingefügt. Der Tisch und die Hülle werden dann in eine geeignete Lage gebracht, so dass der Zwischenraum zwischen der Hülle 24 des Verschlußdeckels und des Prägestempels 22 die gewünschte Dicke des Pulvers vor dem Schmelzen darstellt. Der Tisch 26 wird dann gedreht, und genügend Harzpulver wird durch einen Einlass für das Pulver in einen Eindrückdornteil des Prägestempels 22 eingetragen. Wenn das Pulver auf die sich schnell drehende Hülle auftrifft, wird es durch Zentrifugalkraft nach aussen getrieben und durch den Prägestempel verdichtet. Der Tisch 26 wird dann angehalten, und die Hülle 24 des Verschlußdeckels, die das zu der gewünschten Form und Dicke zusammengedrückte Harzpulver enthält, wird entnommen und zu einem Ofen oder einer anderen Wärmequelle (nicht dargestellt) geführt, wo das Harz an Ort und Seile geschmolzen wird.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 .

Die folgende Formulierung wurde in Pulverform in eine umgekehrte Flasshenversehlußkappe in einer Aussparung auf einem sich drehenden Tisch gegeben.

Bestandteile . Gewichtsteile

Polyvinylohloridharz vom Sintertyp (hohe Ab- ORIGINAL INSPECTED sorption, mit einer inneren Viskosität von

0,90 bis 1,10 nach ASTM D124J, Methode A) . 100

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erster Weichmacher (z.B. Di~2-äthylhexylphthalat) 50 zweiter Weichmacher, vom schnell fliessenden Typ

(z.B. Butylbenzylphthalat) 12 epoxidiertes Sojabohnenöl, mit einem Oxiran-

mindestgehalt von 6,5 % 5

Stabilisator (z.B. Calcium-, Zinkstearat) 2

Schmiermittel (z.B. Fettsäureamid) 2

Füllstoff (z.B. Calciumcarbonat) 15

Trockenmittel (z.B. Plastisol-Ansatzharz) I5

Ein Prägestempel, ähnlich dem in der Figur 3 dargestellten, wurde zur Formgebung der vorstehenden Pulverformulierung in der Flaschenverschlußkappe benutzt. Die Flaschenverschlußkappe wurde dann in einen Ofen gebracht, indem sie auf eine Temperatur von etwa bis 246° C erwärmt wurde, um das Pulver in situ zu schmelzen. Nach dem Entfernen aus dem Ofen haftete die ringförmige Versehlußdakeleinlage der Flaschenverschlußkappe fest an und hatte eine praktisch gleichmässige Oberfläche, die für eine Verwendung zur Ausbildung eines guten Verschlusses beim Abfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken auf Flaschen geeignet war. Verschiedene Flaschenverschlußkappen mit auf diese Weise hergestellten Verschlußdeckeleinlagen wurden beim Abfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken verwendet. Bei den anschliessend durchgeführten Versuchen zur Ermüblung des Zurückhaltevermögens von Kohlensäure wurde festgestellt, dass die meisten dieser Verschlußdeckeleinlagen diese Versuche bestanden, d.h., ein geeignetes Dichtungsmittel darstellten.

Beispiel 2 .

Polyäthylenpulver mit ^ringer Dichte und einer hohen Schmelzkennzahl (Union Carbide PEP 440) wurde zu einer Flaschenverschlußkappp gegeben und wie in dem Beispiel 1 einer Formgebung unterworfen. 'Das Pulver wurde in einem Infra/rotofen geschmolzen. Eine Verschlußdeckeleinlage mit zufriedenstellender Gestaltung bzw. mit zufriedenstellendem Aussehen wurde erhalten.

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Vorstehend sind bevorzugte Ausführungsformen der· Erfindung wiedergegeben. Weitere Ausführungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich.

- Patentansprüche -

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Claims

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Patentansprüche :

1-i y "Verfahren zur Herstellung einer Verschlußdeckeleinlage, dadurch gekennzeichnet, dass ein schmelzbares Harzpulver in einen umgekehrten Verschlußdeckel gegeben, das Pulver ' in dem Verschlußdeckel geformt und dann auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, das Pulver zu schmelzen und zu bewirken, dass es seine Form beibehält und der Hülle des Verschlußdeckels anhaftet, ohne dass ein weiteres Verdichten oder eine weitere Wärmebehandlung erforderlich ist»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare Harz ein elastomeres pulverförmiges Polymerisat, wie eine Polyvinylchlorid-, Polyäthylen- oder Polypropylenharzmasse, enthält.
j5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare Harzpulver mindestens ein Viny!polymerisat, mindestens einen Weichmacher für dieses, einen Stabilisator und einen anorganischen Füllstoff enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver in dem Verschlußdeckel durch Kaltverpressen oder durch mechanisches Ausrichten zu einer Ringform durch Anwendung von Zentrifugalkraft geformt wird.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass des Erwärmen in einem Ofen durchgeführt und die Erwärmungstemperatur etwa 218 bis ^02° C beträgt.

Br.Ve./Br.

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