DE2437421A1

DE2437421A1 - Verfahren zum herstellen eines duennwandigen behaelters

Info

Publication number: DE2437421A1
Application number: DE2437421A
Authority: DE
Inventors: Thomas Norman Gaunt
Original assignee: Plastona John Waddington Ltd
Current assignee: Plastona John Waddington Ltd
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1975-02-20
Also published as: CA1052962A; BE818444R; NL7410203A; GB1436875A; SE7409979L

Description

PATENTANWÄLTE

MÜNCHEN 22 · VVIDENM AYERSTRASSE 4Θ 1 BE RLI N-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE β8

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-H. WEY

26 449/50

Plastona (John Waddington) Ltd., Leeds / Grossbritannien

Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen

Behälters

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung

P 19 25 003.4)

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen Behälters, insbesondere eines

solchen nach Patent . (Patentanmeldung P 19 25 003.4),

sowie Ausgestaltungen des im genannten Patent geschützten Verfahrens zum Herstellen derartiger Behälter.

In der DT-OS 1 925 003 ist ein Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen Behälters beschrieben, bei dem in.einem Schichtmaterial aus einer Polystyrolfolie und einer PVC-Folie oder einem Kopolymer davon, die miteinander verbunden sind, der Behälter ausgeformt und anschliessend von dem verbleibenden Schichtmaterial getrennt wird. Die Verbindung der beiden Folien

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zu der Schicht vor dem Ausformen der Behälter erfolgt dabei so, dass das nach dem Ausformen der Behälter verbleibende Schichtmaterial leicht wieder in seine Bestandteile zerlegt werden kann, damit das dabei abfallende Polystyrolmaterial wieder verwendet werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ausgestaltungen dieses Verfahrens sowohl hinsichtlich der dabei zu verwendenden Materialien als auch hinsichtlich der durchzuführenden Verfahrensschritte anzugeben. Diese Ausgestaltungen sind erfindungsgemäss gekennzeichnet dadurch, dass die Folie aus Polyvinylchlorid oder einem Kopolymer davon ersetzt ist durch eine Folie aus Acrylnitryl-Butadienstyrol (ABS-Kunststoff). Die andere Folie kann dabei, wie beim Behälter nach der DT-OS 1 925 003, aus Polystyrol bestehen, dieses kann jedoch auch durch Polypropylen oder Polyäthylen ersetzt sein. Dieses Material kann für Allzweckbehälter verwendet werden. Wenn jedoch die Behälter Substanzen aufnehmen sollen, die vor Gas, Dampf oder Feuchtigkeitseinflüssen geschützt werden sollen, dann kann der ABS-Kunststoff mit einem Belag aus einem synthetischen Plastikmaterial versehen sein, der gegen diese Einflüsse entsprechend widerstandsfähig ist. Solche Behälter können z.B. zum Aufbewahren von Lebensmitteln (einschliesslich ölen und Gewürzen), Kosmetika, Medikamenten, Drogen und Pharmazeutika sowie Haushalts- und Industrie-Chemikalien verwendet werden. Ein Behälter, der in der erfindungsgemässen Weise ausgebildet und mit einer Beschichtung auf dem ABS-Kunststoff sowie mit einem geeigneten gasdicht abgeschlossenen Deckel versehen ist, kann auch zur Aufbewahrung mit Kohlensäure versetzter Getränke verwendet werden.

Die Behälter werden in dem Schichtmaterial vorzugsweise durch Warmverformung des Materials hergestellt. Dabei wird das Schichtmaterial örtlich erwärmt und es wird Druck ausgeübt. Die Druck-

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verformung kann durch Vakuum- oder Überdruckanwendung oder mit Hilfe von Tiefziehformen geschehen, die aus einem Stempel sowie einer entsprechenden Aufnahme bestehen. Auch Kombinationen dieser Techniken sind anwendbar.

Das Schichtmaterial wird vorzugsweise in der Weise hergestellt, dass eine ABS-Kunststoffbahn auf eine extrudierte Bahn vorzugsweise aus Polystyrol gelegt wird und die beiden Bahnen zusammengedrückt werden. Der Druck wird dabei vorzugsweise· durch ein Paar gegeneinander gedrückte Walzen aufgebracht, wobei das Polystyrol vorzugsweise noch leicht weich ist. Zweckmässigerweise sind die Walzen gekühlt, um das Polystyrol zu verfestigen. Die Adhäsion zwischen den Folien kann durch elektrostatische Anziehung verbessert werden. Wenn das Polystyrol extrudiert und zwischen Walzen hindurchgeleitet wird, dann wird auf der Polystyrolbahn eine negative elektrostatische Ladung erzeugt, die die ABS-Kunststoffbahn anzieht und leicht an der Polystyrolbahn festhält. Wenn die Behälter von der verbleibenden Kunststoffschicht gelöst sind, dann können die beiden'Restfolien leicht voneinander getrennt werden, indem man die elektrostatische Anziehung durch Kraftanwendung überwindet oder indem man die elektrische Ladung entfernt. Dies kann durch Einbringen des Restmaterials in ionisierte Luft oder in ein elektrisches Feld erreicht werden, dessen Polarität gegenüber derjenigen der Ladung auf der Polystyrolfolie umgekehrt ist.

Wenn die elektrostatische Ladung nicht ausreichend ist, um die beiden Folien zusammenzuhalten, dann kann sie erzeugt oder gesteigert werden, entweder durch entsprechende Bearbeitung des Polystyrolmaterials" oder durch Verwendung eines entsprechend geeigneten elektrischen Gerätes.

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Die ABS-Folie ist normalerweise eine Folienbahn, die von einer Vorratsrolle der extrudierten Polystyrolfolie zugeführt wird. Sie kann aber auch wie die Polystyrolfolie mit dieser simultan extrudiert und dann auf diese gepresst werden.

Wenn ausserdem das gas-, dampf- oder wasserundurchlässige Beschichtungsmaterial verwendet werden soll, dann kann dieses als eine weitere Folie zum gleichen Zeitpunkt auf die ABS-Folie aufgebracht werden, wie diese auf die Polystyrolfolie aufgelegt wird, oder sie kann ihr schon vorher aufgelegt sein. Anstelle einer Folie als Beschichtungsmaterial kann dieses auch in flüssiger Form, z.B. durch einen Beschichtungsvorgang, auf den ABS-Kunststoff aufgebracht sein.

Als Beschichtungsmaterial zuvorgenannter Art kann z.B. solches verwendet werden, das unter dem britischen Warenzeichen "Saran" bekannt ist. Dieses kann auf die verschiedensten Weisen aufgebracht werden, z.B. aufgewalzt, aufgesprayt, aufgestrichen oder dgl. werden.

Die ABS-Kunststoffolie kann eine Stärke von ungefähr 0,0254 mm bis 0,152 mm haben. Die Polystyrolfolie muss jedoch verhältnismässig steif sein, da sie die äussere Wandung des Behälters bildet. Sie muss daher dicker sein.

Die Erweichungstemperaturen des ABS-Kunststoffs und von Polystyrol liegen im gleichen Temperaturbereich, womit es möglich wird, die Folien zusammen warmzuverformen. Die Schrumpfung des ABS-Kunststoffs und des Polystyrols während des Abkühlens des Behälters nach dem Warmverformen ist beim Polystyrol gewöhnlich grosser als beim ABS-Kunststoff, so dass sich die beiden Schichten fest miteinander verbinden. Wenn der Behälter dagegen mit einem mit Kohlensäure versetzten Getränk gefüllt und mit einem Deckel verschlossen werden soll, dann können die Schrumpfungen der beiden

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Materialien gleich gross sein, da der Druck des im Behälter eingeschlossenen Getränkes die ABS-Schicht auf die Polystyrolschicht drückt. In diesem Fall ist die ABS-Schicht mit einer inneren Auskleidung, z.B. aus "Saran", versehen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch wie eine Rolle beschichteten ABS-Kunststoffs auf eine Polystyrol- oder aus anderem Material hergestellte Bahn aufgelegt wird, um ein Schichtmaterial zur Herstellung von Behältern zu erzeugen;

Fig. 2 und 3 Schnittzeichnungen des Herstellungsvorgangs beim Ausformen und Trennen eines Behälters aus dem Schichtmaterial;

Fig. 4 wie das verbleibende Material in seine Bestandteile Polystyrol und ABS-Kunststoff nach dem Heraustrennen der Behälter geteilt wird.

Wie Fig. 1 zeigt, liefert ein Extruder 12 eine Bahn 20 schlagfesten Polystyrols. Eine Bahn 14 aus ABS-Kunststoff, deren eine Seite 14A mit einem gasundurchlässigen Plastikmaterial, wie z.B. "Saran", beschichtet ist, wird mit seiner unbeschichteten Seite auf die Bahn 10 aufgelegt und bildet mit dieser ein Schichtmaterial 16. Die Bahnen 10 und 14 werden durch ein Quetschwalzenpaar 18 zusammengedrückt, die zwischen den Bahnen 10 und 14 etwa vorhandene Lufteinschlüsse herausdrücken. Die Walzen-18 sind wassergekühlt und dienen dazu, die weiche extrudierte Polystyrolbahn 10 zu kühlen und zu versteifen.

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Da die Polystyrolbahn aus dem Extruder 12 extrudiert wird und um die Walzen 18 läuft, lädt sie sich negativ elektrostatisch auf, wodurch die ABS-Kunststoffbahn 14 leicht von der Polystyrolbahn 10 angezogen wird. Sofern diese Ladung nicht ausreicht, ist es möglich, diese durch geeignete Mittel auf die Polystyrolbahn 10 aufzubringen. Es wurde gefunden, dass allein schon der Antrieb der Polystyrolbahn ausreichend ist, um sie so stark elektrostatisch aufzuladen, dass die ABS-Folie mehr als ausreichend von ihr festgehalten wird. Wie ersichtlich, wird die ABS-Folie von einer Trommel 22 abgezogen.

In dem Schichtmaterial 16 wird eine Vielzahl von Behältern durch Warmverformung ausgebildet. Zu diesem Zweck wird das Schichtmaterial, z.B. durch eine Heizeinrichtung 23, zum Erweichen gebracht.

Fig. 2 zeigt, wie ein Behälter in dem Schichtmaterial 16 ausgebildet wird. Das Schichtmaterial wird aufgewärmt, um die Folienbahnen zu erweichen, die erweichten Bahnen werden über den Formhohlraum einer Vakuumform 24 gebracht. Der Formhohlraum wird dann durch Absaugen an der Leitung 26 evakuiert. Das Schichtmaterial nimmt dadurch die gezeigte Behälterform an.

Der Behälter wird dann von dem Schichtmaterial getrennt, z.B. mittels eines kreisförmigen Messers 28. Fig. 3 zeigt den abgetrennten Behälter, der bereit zum Füllen und Verschliessen ist. Es sei hier hervorgehoben, dass der Behälter von dem Schichtmaterial in der Weise herausgetrennt worden ist, dass am oberen Ende ein Flanschrand 30 verblieben ist, dessen Oberseite vom "Saran^-beschichteten ABS-Kunststoff 14 gebildet ist, dessen Unterseite Teil des äusseren Gehäuses aus Polystyrol 10 ist. Aus dem Schichtmaterial 16 wird eine Vielzahl von Behältern hergestellt. Da die Folienbahnen 10 und 14 durch die elektro-

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statische Anziehung nur leicht zusammenhängen, können die Folienrückstände leicht entweder durch Krafteinwirkung oder durch Ableitung der elektrischen Ladung in bereits vorerwähnter Weise voneinander getrennt werden. Fig. 4 zeigt diese Wiederauftrennung der nunmehr mit Löchern versehenen Folien. Das zurückbleibende Polystyrolmaterial 10 kann wieder in den Prozess eingeführt werden, d.h. wieder dem Extruder 12 zugeführt werden.

Polystyrol und ABS-Kunststoff kleben durch elektrostatische Anziehung sehr leicht zusammen. Dieses Zusammenkleben kann durch Verwendung eines schwachen Klebstoffs unterstützt werden oder, wo keine elektrostatische Anziehung ist, kann das Aneinanderkleben der Folien auch dadurch erreicht werden, dass man jeglichen Lufteinschluss zwischen den Folien 10 und 14 vermeidet.

Es sei betont, dass die Gestalt der Behälter, die aus dem Schichtmaterial 16 hergestellt werden, für die Erfindung nicht besonders wichtig ist. Die Gestalt der Behälter wird von der Gestalt der Form bestimmt, mittels der sie hergestellt werden. Die fertigen Behälter sind sehr gut zum Aufbewahren von Lebensmitteln, Medikamenten, Flüssigkeiten usw. geeignet, die gegenüber Luft und Feuchtigkeit abgeschlossen werden müssen, wobei die innere Beschichtung des ABS-Kunststoffs den Einfluss von Feuchtigkeit oder Luft ausschliesst=

Anstelle den ABS-Kunststoff von einer Rolle zu verwenden, wie es Fig. 1 darstellt, kann man diesen auch von einem weiteren Extruder extrudieren und beide, die jeweiligen Extruder verlassenden Materialien werden, während sie noch weich sind, zusammengebracht, um das Schichtmaterial zu bilden. Kleine Unterschiede in den Schrumpfungen der Materialien beim Abkühlen können das Zusammenkleben der beiden Folien unterstützen. Dieses Schichtmaterial

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kann zur Herstellung von Behältern in der beschriebenen Weise ohne weitere Behandlung verwendet werden. Wenn jedoch die Behälter Materialien aufnehmen sollen, die gegen Luft oder Feuchtigkeit geschützt werden sollen, dann muss gewöhnlich diesem Schichtmaterial eine dritte Schicht, wie oben beschrieben, auf der dem Polystyrol abgewandten Seite des ABS-Kunststoffs hinzugefügt werden, die die geforderten gegen Luft- und Feuchtigkeitsdurchtritt widerstandsfähigen Eigenschaften aufweist. Diese dritte Schicht kann eine Beschichtung oder Folie aus "Saran", Polyäthylen, Polypropylen oder PVC sein.

Weiterhin kann in jeder der Ausführungsformen das Polystyrol auch durch Polyäthylen ersetzt sein.

Der Hauptvorteil der Verwendung des ABS-Kunststoffs liegt darin, dass er billiger ist als die Materialien, die er ersetzt.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen Behälters, insbesondere eines solchen nach Patent (Patentanmeldung P 19 25 003.4), dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Schichtmaterial (16), das als eine Schicht eine (erste) Basisfolie (10) aus Polystyrol, Polypropylen oder Polyäthylen und als eine weitere Schicht eine (zweite) Folie aus ABS-Kunststoff (14) enthält, wenigstens ein Behälter geformt und aus dem verbleibenden Schichtmaterial getrennt wird, wobei die erste Folie (10) mit der zweiten Folie (14) derart verbunden ist, dass nach dem Trennen des Behälters aus dem verbleibenden Schichtmaterial die Folien (10, 14) zur weiteren Verwendung leicht voneinander trennbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere jedoch nach Patent (Palentanmeldung P 19 25 003.4), dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfolie (1.0) bahnförmig extrudiert wird und die ABS-Folie (14) mit ihr vereinigt wird, während sie noch weich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ABS-Folie (14) bahnförmig kontinuierlich vonfeiner Folienrolle (22) zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ABS-Folie (14) bahnförmig extrudiert und in noch weichem Zustand der Basisfolie zugeführt wird.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfolie und die ABS-Folie von einem Quetschwalzenpaar (18) zusammengedrückt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter durch Vakuumanwendung in dem Schichtmaterial (16) geformt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfolie (10) und die ABS-Folie (14) durch elektrostatische Anziehungskräfte miteinander verbunden sind.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallreste der Basisfolie (10) nach dem Heraustrennten der Behälter von der ABS-Folie (14) durch elektrische Entladung des Schichtmaterials (16) getrennt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtmaterial (16) auf der der Basisfolie (10) abgewandten Seite der ABS-Folie (14) eine (dritte) Schicht (14a) aus einem gas- und/oder wasserundurchlässigen Material enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht aus einer Folie oder einem Überzug aus "Saran", Polypropylen oder Polyäthylen besteht.

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