DE2742408A1

DE2742408A1 - Kunststoffhohlkoerper und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2742408A1
Application number: DE19772742408
Authority: DE
Inventors: Emery Imre Valyi
Original assignee: Individual
Current assignee: National Can Corp
Priority date: 1976-11-22
Filing date: 1977-09-21
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2371348B1; SE7708782L; CH626582A5; JPS5857315B2; FR2371348A1; JPS5365181A; BE857946A; US4107362A; CA1060360A

Description

FATENfANMXUE DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2 7 A 2 4

DR.M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT Dh »!NG. J. GLAOSER Hamburg

konigstrasse 28 ^-9 · Sept. ly/7 2000 HAMBURG 50,

TELEFON : JS1233 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX· 21297» KARP D

W.273^7/77 20/ko

Emery I. Valyi Riverdale, New York (V.St.A.)

Kunststoffhohlkörper und Verfahren zu seiner Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich auf .uinst stoff hohlkörper und auf Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhohlkörpern.

Die Verwendung von zum Teil gasdurchlässigen Materialien, z.B. eines sogenannten Gasbarrierekunststoffs, bringt beim Abfüllen von verderblichen Flüssigkeiten und dgl., beispielsweise von Speiseölen und· -fetten und anderen Lebensmitteln, kohlensäurehaltigen Getränken, Wein und Bier und auch für andere Materialien, welche durch den fortwährenden Einfluß der Atmosphäre beeinflußt werden, neue Probleme mit sich. Diese Probleme rühren von der Tatsache her, daß im Gegensatz zu den Materialien, die für gewöhnlich zur Verpackung

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BANK: OEUTSCHE BANK AG, HAMBURG (BU 20070000), KONTO NR. «5/16833 · POSTSCHECK. HAMBURG 142846-205

bzw. Abfüllung unter den vorgenannten Bedingungen verwendet wurden', nämlich von Glas und Metall, diese

Materialien teilweise gasdurchlässig sind und dementsprechend keinen absoluten Schutz ergeben, weil sie niemals vollständig undurchdringbar sind.

In der Technik sind Materialien entwickelt worden, welche gegenüber vorgegebenen Substanzen oder Gasen verhältnismäßig undurchdringbar sind. Diese in dieser Hinsicht besseren Materialien sind jedoch teuer und ungeachtet der zusätzlichen Kosten haben sie nur eine begrenzte endliche Undurchdringbarkeit.

Beispielsweise wurde in der Kunststoffherstellungstechnik der Versuch unternommen, Barrierepolymere zu entwickeln Bit einem besseren Permeationswiderstand für spezielle Substanzen, beispielsweise gegenüber Sauerstoff, Kohlensäure, Kohlendioxyd, Wasserdampf, aromatischen Verbindungen und dgl. Diese Versuche brachten nicht den gewünschten Erfolg. Dementsprechend wurde die Durchtrittsrate von Sauerstoff beispielsweise um einen Paktor von mehreren Größenordnungen beim übergang von Polystyrol zu den erst in jüngster Zeit entwickelten Acrylnitril-Copolymeren verringert oder beispielsweise in einem noch geringeren Grad bei Verwendung von Terephtal-Polyester und Polyvinyl-Chlorid. Ungeachtet dessen verbleibt ein endlicher Anteil der Durchdringbarkeit bzw. Durchlässigkeit sogar dann, wenn die besten und geeignetesten Kunststoffe verwendet werden, was eine Folge des Molekularaufbaus dieser Kunststoffe ist.

Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter spritzblasgeformter Hohlkörper sind bekannt (US-PS 3 719 735 und US-PS 3 717 544). Nach den bekannten Verfahren wird ein vorangehend gebildeter hüllenförmiger Behälter auf einen Blaskern einer Spritsblaseinrichtung gebracht, üb die Hülle wird Kunststoff gespritzt, während sie sich auf dem Kern befindet und

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der resultierende zusammengesetzte Vorformling, welcher aus der Hülle und dem eingespritzten Kunststoff besteht, wird in die Gestalt einer Blasform aufgeweitet. Obgleich diese zusammengesetzten Behälter eine beträchtliche Verbesserung insbesondere zufolge ihrer Möglichkeit, Eigenschaften unterschiedlicher Kunststoffe zu vereinen bzw. zu kombinieren, darstellen, wobei einer der verwendeten Kunststoffe ein Barrierekunststoff ist, verbleibt immer noch ein endlicher Betrag an Durchlässigkeit bzw. Durchdringbarkeit, selbst wenn diese verbesserten Materialien verwendet werden.

Als Ergebnis hiervon muß einem neuen Paktor Rechnung getragen werden, und zwar immer dann, wenn es erwünscht war, verderbliche Flüssigkeiten oder dgl. in Kunststoff oder anderen zum Teil durchlässigen Materialien aufzubewahren bzw. in diese abzufüllen, nämlich es muß die sogenannte Aufbewahrungs- bzw. Aufbrauchsfrist berücksichtigt werden. Während eine Metalldose oder ein Glasbehälter seinen Inhalt für eine praktisch unbegrenzte Zeitdauer unverändert hält, muß eine zeitliche Grenze, zumeist in der Größenordnung von Wochen, für Kunststoffe, modifizierte Papiere und dgl. vorgeschrieben werden.

Dementsprechend besteht der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung darin, einen Kunststoffhohlkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Kunststoffhohlkörpers zu schaffen, welcher einen verbesserten Widerstand gegenüber dem Gasdurchgang, insbesondere gegenüber dem Luftdurchgang bzw. der Luftdurchlässigkeit, hat.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, welches den vorgenannten Zweck erfüllt, jedoch billig und leicht durchzuführen ist, wobei bei diesem Verfahren ein zum Teil permeables Barrierematerial in einer Anordnung verwendet wird, durch welches der Widerstand des Behälters gegenüber dem Gasdurchgang bemerkenswert erhöht wird.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung vielschichtiger Kunststoffhohlkörper, welche auf einem Kern in einer Form durch Eingeben bzw. Einspritzen von Kunststoff um den Kern in einem Formhohlraum gebildet wird, : wobei vorzugsweise die Stufe des nachfolgenden Aufweitens

in die Blasform eingeschlossen wird. Gemäß der Erfindung ist eine Hülle vorgesehen, welche wenigstens zu einem Teil aus einem Trägermaterial gebildet ist, welches ein sogenanntes Fängermaterial enthält, welches in dem Trägermaterial gleichförmig verteilt ist und in der Lage ist, unerwünschte Gase su binden, wobei die Hülle an dem Kern angebracht ist und eine Barrierekunststoffschicht um die Hülle geformt wird, wobei der Barrierekunststoff einen beachtlichen jedoch un- *■· vollständigen Widerstand gegenüber dem Gasdurchtritt aufweist, die Hülle und die Barriereschicht dann vorzugsweise zusammen in einer Blasform aufgeweitet werden, um einen vielschichtigen Hohlkörper zu formen, welcher gegenüber dem Gasdurchgang einen verbesserten Widerstand aufweist, wobei die Schichten im wesentlichen über ihren gesamten Berührungsbereich aneinander haften. Eine vorteilhafte Hülle ist aus einem Schichtgebilde zusammengesetzt, welches eine innere Schicht aufweist, welche aus dem Trägermaterial besteht, das den Fänger bzw. das Fängermaterial enthält, und aus einer äußeren Schicht gebildet ; ist, welches die Barriere darstellt. Die zusammengesetzte ■ Hülle wird dann auf den Kern gebracht und eine dritte Kunst- * stoff schicht wird um den Kern herum ausgebildet. Das resultierende Gebilde wird dann in einer Blasform aufgeweitet, um ψ auf diese Art und Weise den Behälter zu bilden.

Der entstehende Behälter bzw. Kunststoffhohlkörper ist nahtlos, vielschichtig und weist eine innere Schicht aus einem Kunststoff, welches das Fängermaterial enthält, welches unerwünschte Gase binden kann, und eine äußere Schicht aus einem Barrierekunststoff auf, welcher einen beachtlichen jedoch un-

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vollkommenen Widerstand gegenüber dem Gasdurchgang aufweist, wobei der Behälter einen Boden und Seitenwände aufweist, die einstückig mit dem Boden ausgebildet sind unu von diesem vorstehend in einer öffnung enden, welche zweckmäßig durch einen Deckel verschlossen wird, welcher einen gegenüber dem unerwünschten Gasdurchgang erhöhten Widerstand aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform eines Kunststoffhohlkörpers sind drei Schichten vorhanden, wobei die innerste Schicht die den Fänger enthaltende Trägerschicht ist, die mittlere Schicht

aus dem Barrierematerial besteht und die äußere Schicht ein spritzgeformter Kunststoff ist. Die äußere spritzgeformte Schicht besteht vorzugsweise aus einem billigen Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol oder einem Polyolefin, wobei dieser Kunststoff ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um den Inhalt des Kunststoffhohlkörpers zu schützen.

Der Fänger besteht aus einem Material, welches ein Gas chemisch binden, absorbieren oder adsorbieren kann. Beispielsweise kann ein Antioxydanz verwendet werden, um Sauerstoff zu absorbieren und zu binden. Der Träger, welcher das dispergierte Fängermaterial enthält, ist mit einer Barriereschicht zu einem Schichtgebilde nach dem Verfahren gemäß der Erfindung zusammengesetzt, wobei die Barriereschicht so ausgewählt wird, daß sie einen erheblich großen jedoch unvollständigen Widerstand gegenüber dem Durchgang des unerwünschten Gases aufweist. Selbstverständlich muß der Träger ausreichend Fängermaterial enthalten, um im wesentlichen die gesamte Gasmenge zu binden, die durch die Barriereschicht hindurchgeht. Wenn auf diese Art und Weise die Wanderung von Sauerstoff verhindert werden soll, muß die Barriereschicht aus einem Kunststoff bestehen, welcher gegenüber der Wanderung von Sauerstoff resistent ist, beispielsweise kann es sich um ein Acrylnitril enthaltendes Polymer handeln, wobei weiterhin der Träger eine ausreichende Menge an

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Antioxydanz enthalten muß, um im wesentlichen den gesamten Sauerstoff zu binden, welcher durch die Barriereschicht hindurchgeht .

Der entstandene Kunststoffhohlkörper hat einen gegenüber dem Gasdurchgang in höchstem Maße erhöhten Widerstand. Selbstverständlich muß nach dem Füllen des Behälters ein Deckel verwendet werden, welcher ebenfalls gegenüber dem Gasdurchgang resistent ist, beispielsweise ein Deckel aus dem für den Hohlkörper nach der Erfindung verwendeten Material oder ein Metalldeckel. Dementsprechend kann ein Kunststoffhohlkörper nach der Erfindung hergestellt werden, welcher im Hinblick auf den Gasdurchgang tatsächlich undurchdringbar ist.

Beim Einsatz des Kunststoffhohlkörpers kann ein gutes Barrierematerial verwendet werden, was dennoch eine endliche Permeabilität aufweist, wobei verhältnismäßig kleine Anteile unerwünschter Gasmengen durch dieses Barrierematerial durchwandern können, und zwar derart, daß das unerwünschte Gas in dem Ausmaß, in welchem es durch die Barriereschicht hindurchgeht und mit der Geschwindigkeit mit der es durch diese Schicht hindurchwandert, durch ein Fängermaterial aufgenommen oder gefangen wird, welches einen weiteren Wanderungsvorgang beendigt, d.h. die Diffusion oder ein anderes Hindurchtreten des Gases ausschließt. Es ist offensichtlich, daß, falls für die Barriere ein Material mit erheblicher Permeabilität zugelassen wird, d.h., daß es sich hierbei um ein schlechtes Barrierematerial handelt, die Menge des Fängers, die tatsächlich dem hindurchtretenden Gas entgegensteht, für den praktischen Einsatz des Hohlkörpers zu rasch erschöpft bzw. verbraucht ist.

Falls notwendig, kann eine Mehrzahl von Schichten eingesetzt werden, beispielsweise kann der den dispergierten Fänger enthaltende Träger in Sandwichart zwischen zwei Barriere-

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schichten angebracht werden, indem beispielsweise eine Hülle vorgesehen wird, welche ein Schichtgebilde ist, wobei der Träger zwischen zwei Barriereschichten eingebracht ist. Als Alternative kann eine geschichtete Hülle vorgesehen werden, welche einen inneren Träger und zwei äußere Barriereschichten aufweist. Auf diese Art und Weise kann ein zusammengesetzter Kunststoffhohlkörper gebildet werden, welcher gegenüber einer Vielzahl von Gasen einen Durchgangswiderstand aufweist, welcher auf der Charakteristik der Barriereschichten und/oder des Fängers basiert. Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform können zwei oder mehrere unterschiedliche Fängermaterialien verwendet werden, um einen Schutz gegenüber zwei oder mehreren Gasen zu ermöglichen, wobei diese Fängermaterialien mit zwei oder mehreren äußeren Barriereschichten eingesetzt werden können, {alls dies gewünscht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Form zur Herstellung einer Kunststoffhülle, wobei die Hülle selbst in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Fig. 2, 3 und k sind Vorderansichten bzw. Teilechnittansichten, die zur Erläuterung der Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung dienen, wobei zusätzlich in Fig. 4 ein Deekel für den erzeugten Kunststoffhohlkörper gezeigt ist. Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren zusammengesetzten Hülle, wobei der Fänger im Träger eingebettet ist.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer zusammengesetzten dreischichtigen Hülle gemäß der Erfindung.

Fig. 7 ist eine Ansicht, in der Teile geschnitten dargestellt sind, und dient zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei

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eine Mehrzahl von Blaskernen in Drehrichtung bewegt werden. Fig. 8 ist eine Vorderansicht, wobei Teile im Schnitt

gezeigt sind, und dient zur Erläuterung des

^? Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei die

£ Blaskerne in seitlicher Richtung bewegt werden.

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht gemäß 9~9 der

Fig. 8.

" Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens

^: gemäß der Erfindung wird ein Kunststoffhohlkörper hergestellt, V welcher eine äußere Schicht aus Kunststoff, eine zweite

Schicht innerhalb der äußeren Schicht und in Nachbarschft zu dieser und an dieser haftend aus einem Barrierematerial mit if einem Widerstand gegenüber dem Gasdurchgang und eine innere ' Trägerschicht aufweist, welche in bezug auf die Barriereschicht ' benachbart angeordnet ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung führt dazu, daß die Schichten ausreichend fest aneinander haften, so daß keine Entschichtung der einzelnen Schichten auftritt bzw. daß eine derartige Entschichtung nicht leicht t möglich ist.

Bei der Barriereschicht handelt es sich um ein Kunststoffmaterial, welches den Durchgang eines unerwünschten Gases im wesentlichen verhindern kann. Typische Barrierekunststoffe ,".... sind beispielsweise Acrylnitril-Copolyraere, Terephthalpolyester, *" Polyethylen-Terephthalate, PVC und dgl. Selbstverständlich ist --■- die Verwendung einer bestimmten Barriereschicht oder die Kombi- >-■' nation von Barrierenschichten von den gewünschten speziellen ψ Resultaten abhängig.

■■ Bei der äußersten Schicht handelt es sich bevorzugterweise um einen billigen Kunststoff, beispielsweise um Polyolefine, 1·' Polystyrol, PVC oder dgl., wobei diese Kunststoffe um die geschichtete Hülle gespritzt werden können, um eine zusätzliche Festigkeit und Starrheit bei geringen Kosten für den Kunststoff-

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hohlkörper zu erzeugen.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ein Fängermaterial 1 hinzugezogen, welches über einen Träger 2 gleichförmig verteilt bzw. in diesem dispergiert ist, wobei am Träger eine Barriereschicht 2a angebracht ist. Dadurch kann ein bestimmtes Volumen des Fängers über den Träger verteilt werden, um eine große Oberfläche für die Berührung bzw. die Einwirkung mit dem bzw. auf das unerwünschte Gas zu schaffen. Auf diese Art und Weise sollte der Träger, wie in Fig. 1 gezeigt, in der Lage sein, das Fängermaterial über sein gesamtes Volumen gleichförmig verteilt aufzunehmen. Selbstverständlich kann der Fänger an der Oberfläche des Trägers angebracht werden, wie dies beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, wobei der Fänger im Träger eingebettet ist, so daß im fertiggestellten Hohlkörper der Fänger zwischen der Barriereschicht und dem Träger angeordnet ist.

Beim Fänger handelt es sich für gewöhnlich um ein Antioxydanz, falls dessen Funktion ist, Sauerstoff abzuhalten und das Ranzigwerden eines Lebensmittels zu verhindern, dementsprechend handelt es sich beispielsweise um butyliertes Hydroxyanisol, Di-tertiär-Butyl-Parakresol, Propyl-gallat, Phenylenethiourea, Aldolalpha-Naphthylamin. Selbstverständlich können andere Materialien verwendet werden, welche dem Fachmann bekannt sind. (Eine Liste von Antioxydantien befindet sich auf den Seiten 699 - 703 der Modem Plastics Encyclopedia, Ausgabe 1973).

Der Fänger kann so ausgewählt werden, daß er mit anderen Gasen als Sauerstoff reagiert, beispielsweise kann Α-Kohle verwendet werden oder es können Bakterizide eingesetzt werden, um den Durchgang bzw. die übertragung von Bakterien oder Viren auf ein Minimum herabzusetzen. Das Fängermaterial kann so gewählt werden, um im wesentlichen das gesamte unerwünschte Material tatsächlich zu binden. Die Dispersion des Fängermaterials in einem billigen Träger, welcher zur Aufnahme der

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Dispersion geeignet ist, ist insbesondere zweckmäßig und aus einer Vielzahl von Gründen besonders wirkungsvoll. Dadurch wird vermieden, daß der Fänger sich mit der Barriereschicht mischt oder zu dieser hinzutritt und möglicherweise dessen erwünschte Eigenschaften verändert oder gar verschlechtert. Weiterhin wird dadurch ermöglicht, einen billigen Träger auszuwählen, welcher für den speziellen verwendeten Fänger besonders geeignet ist und den Fänger über den gesamten Träger als Dispersion aufnimmt, so daß eine große Fängerfläche für den Kontakt mit den unerwünschten Molekülen zur Verfügung steht. Es wird außerdem dadurch die Dicke einer möglicherweise teuren Barriereschicht nicht beeinflußt und es wird lediglich soviel Barrierematerial verwendet, wie notwendig ist, um das gewünschte Ziel zu erreichen.

Die physikalischen Anforderungen des Fängersystems stehen zu den Verarbeitungseigenschaften ihrer Bestandteile in Beziehung. Falls es dementsprechend erwünscht ist, eine Hülle aus einem Film zu erzeugen, ist es für gewöhnlich notwendig, den Fänger im Hinblick auf die Tatsache auszuwählen, daß er bei der Temperatur stabil sein muß, bei welcher der Träger bearbeitet werden muß, um den Fänger einzubringen, und außerdem bei der Temperatur, bei welcher das System bearbeitet wird, um es in einen einheitlichen Aufbau umzuformen, d.h. bei welcher ein Film durch Extrusion hergestellt wird. Das System kann selbstverständlich andere Formen annehmen als einen Film, es kann sich beispielsweise um ein spritzgeformtes Stuck handeln. In jedem Fall schreibt die Art und Weise der Aufbereitung des Systems die spezielle Auswahl ihrer Bauteile bzw. Komponenten vor und zwar über die Grundauswahl der chemischen Funktion hinaus. Bei einer besonderen Kategorie von Fängern handelt es sich um oberflächenaktive Reagenzien, beispielsweise um Kohlenstoff, wobei der Träger eingesetzt

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wird, um einen derartigen Fänger zu haltern ohne dessen Oberfläche zu behindern. Der Träger kann selbstverständlich eingesetzt werden, um dem Gesamtaufbau Charakteristiken und Eigenschaften zu verleihen, welche von sich aus nichts mit dem speziellen Zweck der vorliegenden Erfindung zu tun haben, er kann zu Dekorationszwecken gefärbt sein oder er kann von sich aus eine Barriere darstellen, beispielsweise würde ein Pclyolefinträger eine Wasserdampfbarriere sein. Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Fängermaterial 1 gleichförmig über einen blattförmigen Träger 2 verteilt, beispielsweise handelt es sich hierbei um PE, wobei eine Barriereschicht bei a an dem Träger 2 angebracht ist. Das den Fänger enthaltende Träger-Barriere-Schichtgebilde wird in Gegenüberlage zu einer Form 3 gebracht, welche einen Formhohlraum M aufweist, welcher mit der gewünschten Gestalt der Hülle übereinstimmt. Es wird Vakuum an die Form über eine Verbindung 5 angelegt und der Träger 2 wird in die Gestalt des Formhohlraums ^ umgeformt, um eine becherförmige Hülle 6 (in Fig. 1 in unterbrochenen Linien gezeigt) durch Vakuumfcrrmgebung zu formen, d.h. durch einen Ziehvorgang, durch welchen von sich aus eine Dämpfung des Trägers 2 erzeugt wird. Nicht gezeigte Schneideeinrichtungen können verwendet werden, um die geformte Hülle von der Bahn zu trennen. Selbstverständlich kann die Hülle durch eine große Vielzahl anderer Verfahren hergestellt werden, welche in der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann anstelle des Ziehens in eine Form d.as Material durch Vakuum über einen geformten Stift oder dgl. geformt werden, oder durch Zusammenarbeiten einer Form und eines Formkegels oder dgl., was in der Technik der Warmformgebung bekannt ist, oder er kann in eine Behältergestalt gewickelt werden, wie es bei der Herstellung von Papierbehältern bekannt und üblich ist.

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.· 10 Der in Pig. 4 gezeigte Deckel/soll selbstverständlich

ebenfalls einen Widerstand gegenüber dem Durchtritt eines Gases sein* beispielsweise indem dieser aus einem zusammengesetzten Gebilde gemäß der Erfindung hergestellt wird. Der Deckel kann an dem Behälter durch irgendein zweckmäßiges Verfahren befestigt werden, beispielsweise durch Heißversiegeln oder indem der Deckel und der Behälter durch eine Gewindeverbindung miteinander verbunden werden, indem Gewindeteile 12 und 13 an entsprechenden Stellen vorgesehen werden. Falle der Behälter gegenüber dem Sauerstoffdurchgang einen Schutz bieten soll, kann der Eintritt von Sauerstoff durch den abgedichteten Deckel durch eine Vielfalt von Verfahren verhindert werden, beispielsweise indem der Deckel am Behälter heißversiegelt wird, oder indem ein vorstehender Barriereflansch, Flansch 13, vorgesehen wird, so daß die Trägerschicht nicht der Umgebung ausgesetzt ist, die ein Gas enthält, welches nicht in den Behälter eindringen soll.

Die Fig. 2 und 3 dienen der Erläuterung der Herstellung eines Kunststoffhohlkörpers gemäß der Erfindung, wobei eine vorgeformte Hülle auf einen Blaskern einer Spritzeinrichtung gebracht wird, Kunststoff um die Hülle gespritzt wird, während sie sich auf dem Kern befindet und der resultierende zusammengesetzte Vorformling aus der zusammengesetzten Hülle und dem eingespritzten Kunststoff besteht, wobei diese beiden Teile in Übereinstimmung mit einer Blasform aufgeweitet werden.

Fig. 2 zeigt einen Extruder oder eine andere bekannte Einspritzeinheit 20, welche einen heißgeschmolzenen Kunststoff unter Druck in eine Vorform einbringt. Der Vorformaufbau besteht aus der Vorform 21, welche mit der Einspritzeinheit 20 durch eine Platte 22 in Verbindung ist, weiterhin ist eine Hals- oder Randform 23 und der Kern 24 (wobei es sich für gewöhnlich um einen Blaskern handelt) vorgesehen, wobei die

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Vorform 21, die Halsform 23 und der Kern 24, wenn sie in der gezeigten Art und Weise zusammengesetzt sind, den Vorformlinghohlraum 25 zwischen sich bilden. Fig. 3 zeigt eine Blasformeinrichtung, welche aus einer Blasform 26 und der Halsform 23 und dem Kern 24 besteht, wobei auf diese Teile vorher in Verbindung mit der Vorform Bezug genommen worden ist.

Beim Arbeiten wird die Hülle 6 (welche beispielsweise gemäß Fig. 1 vorbereitet ist) auf den Kern 2¹I gebracht, bevor der Kern in die Vorform 21 eingebracht wird. Der Kern wird zusammen mit der Hülle in die Vorform 21 zusammen mit der Halsform 23 gebracht, wobei der gesamte Aufbau fest miteinander verbunden, verriegelt oder verklemmt wird, beispielsweise durch eine Kraft, welche über ein Joch 27 übertragen wird. Heißer Kunststoff wird dann in die Vorform in die Einspritzeinrichtung 20 durch die Platte 22 hindurch eingespritzt und zwar um die Hülle 6 herum, welche sich auf dem Kern 24 befindet. Auf diese Art und Weise wird ein Vorformling zu einem zusammengesetzten Gebilde geformt, dessen innere Schichten aus dem Material der Hülle 6 bestehen, nämlich aus der inneren Trägerschicht, welche das Fängermaterial 1 enthält, welches in der Trägerschicht gleichförmig dispergiert ist, und aus einer zweiten Barriereschicht, welche an dieser anhaftet, während die äußere Schicht aus dem Material besteht, welches um die Hülle 6 von der Einspritzeinrichtung 20 her eingespritzt wird.

Falls gewünscht, kann der Kern 2k erhitzt oder konditioniert werden, beispielsweise durch äußeres Erhitzen, und zwar vor dem Anbringen der kühleren bzw. kalten Hülle 6. Der Vorformling wird dann in die Blasform 26 getragen, während er sich noch auf dem Kern 24 befindet, und wird darüber hinaus in die Halsform 23 eingebracht. Der Kern kann mit einer öffnung 28 versehen sein, welche zum Austritt eines Druckmittels dient,

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,. Häufig wird eine Vielzahl von Blaskernen, wie in Fig. 7 gezeigt, verwendet, welche eine Mehrzahl von Blaskernen 41, 42, 43 und 44 aufweist, welche an einem Drehtisch 45 befestigt sind, welcher sich um eine senkrechte Achse 46 dreht, wobei Antriebseinrichtungen 47 und 48 zur Verfügung stehen. Dementsprechend drehen die Blaskerne sich von einer Station zur anderen, wobei der Kern 41 an der Vorformstation in der Vorform 49 gezeigt ist und mit einer Hülle 50 versehen ist, weiterhin ist dort eine Einspritzdüse 51 in einer Lage angeordnet, so daß Kunststoff um die Hülle 50 herum gespritzt werden kann, um den zusammengesetzten Vorformling zu bilden. Der Kern 42 befindet sich in der Blasstation in der Blasform 52, wobei der zusammengesetzte Vorformling in den zusammengesetzten KunstT Stoffhohlkörper 53 aufgeweitet wird. Die Blasform ist als teilbare Form ausgebildet und kann mit Hilfe der Kolben 54 und 55 geteilt werden. Der Kern 43 ist in der Entnahmestation gezeigt, in welcher der Hohlkörper 53 vom Kern 43 getrennt gezeigt ist.

Der Kern 44 ist in der Hüllenentnahmestation gezeigt, um eine Hülle 50 aus einem Hüllenspeicher 56 zu entnehmen, wobei der Speicher 56 axial vermittels eines Kolbens 57 bewegbar ist, um eine Hülle 50 auf den Kern 44 zu übergeben.

In den Fig. 8 und 9 sind zwei Blaskerne 60 und 61 gezeigt, wobei selbstverständlich auch noch mehr Kerne verwendet werden können, welche auf einer gemeinsamen Platte befestigt sind, welche um eine Welle 63 gedreht oder geschwenkt werden kann, wozu eine zweckmäßige Einrichtung, beispielsweise eine Zahnstange 64 verwendet wird, welche auf ein Ritzel 65 einwirkt, welche eine Drehbewegung in Richtung des in Fig. 9 gezeigten Pfeiles bewirkt, wobei die Welle außerdem dazu dient, eine Führungsplatte 62 in einer Richtung zu bewegen, die parallel zur Achse der Blaskerne ist.

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wobei es sich für gewöhnlich um Luft handelt. Die Öffnung 28 kann verschließbar sein und ist in der geschlossenen Lage in Fig. 2 gezeigt, wohingegen die Öffnung in der Fig. 3 geöffnet wiedergegeben ist. Der Kern kann aus zwei Bauteilen bestehen, einem stempelartigen Teil oder einem Formkegel 29 und dem Kragen oder iJitzteil 30, wobei der Kegel axial bewegbar ist, um eine Ventilöffnung oder eine Öffnung 28 zu bilden. Gemäß der Erfindung wird der Vorformling weit genug erhitzt, so daß er bei Einführung in die Blasform aufgeblasen werden kann. Der Vorformling wird dann durch das Arbeitsmittel, welches durch die öffnung 28 austritt, so weit aufgeweitet, daß er mit der Blasform hinsichtlich seiner Gestalt übereinstimmt, um den Hohlkörper 31 zu bilden. Der Hohlkörper 31 wird aus der Blasform 26 nach dem Abkühlen herausgenommen. Die Blasform kann aus zwei Hälften 32 und 33 ausgebildet sein, welche, wie in Fig. H gezeigt, voneinander getrennt werden können, um den aufgeweiteten fertiggestellten Hohlkörper yl freizugeben, welcher eine innere Schicht aufweist, welche der Hülle 6 entspricht. Die Vorform 21 und die Halsform 23 können ebenfalls auü mehr als einem Teil bestehen, welche voneinander trennbar sind, um die Entnahme des Vorformlings oder des fertiggestellten Gegenstands, wie in Fig. 4 gezeigt, zu erleichtern.

Als Alternative kann man auf den Blasvorgang verzichten und lediglich den Behälter in der gewünschten Form ausbilden. In einer weiteren Ausführungsform kann einfach ein innerer einen Fänger enthaltender Träger mit einem Barrierekunststoff um diesen herum ausgebildet werden.

Die mechanischen Arbeitsvorgänge der einzelnen Elemente, die in Fig. 2 bis k gezeigt sind, können durch bekannte Einrichtungen ausgeführt werden (US-PS 3 029 468, 2 913 762, 2 298 716 und Re.Issue 27

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2Cr

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist, wenn der Blaskern 60 sich in Ausrichtung zur Blasform 66 befindet, der Blaskern 61 in Ausrichtung mit einem Hüllenmagazin 67· Beim Arbeiten der Vorrichtung wird die Platte 62 in Richtung des in Fig. 8 gezeigten Pfeiles nach oben bewegt und in die Vorform 68 gebracht. Der Vorformling wird dann um den Kern herum gebildet, wozu eine Einspritzeinrichtung 69 verwendet wird. Der aus der Platte 62 und den beiden Kernen 60 und 61 bestehende Aufbau wird sodann abgesenkt. Eine Blasform 66 wird in Gegenüberlage zum Kern 60 bewegt (in unterbrochenen Linien gezeigt), wozu ein Kolben 70 verwendet wird. In dieser Blasform 66 wird der Hohlkörper fertiggestellt. Die Blasform mit dem fertiggestellten Gegenstand wird dann vom Blaskern entfernt. Zur gleichen Zeit wird die Hülle 71 auf den Kern gebracht, indem das Magazin 67 in Ausrichtung mit dem Kern gebracht wird, wozu ein Kolben 72 dient. Die aus der Platte 62 und den Kernen 60 und 61 bestehende Anordnung wird um die Stange bzw. Welle 63 in Richtung des in Fig. gezeigten Pfeiles gedreht, um den Arbeitsvorgang zu wiederholen. Da die zum Aufweiten des Vorformlings auf dem einen Kern benötigte Zeit ebenfalls verwendet wird, um eine Hülle auf den anderen Kern aufzubringen, wird wertvolle Produktionszeit eingespart.

Wie gezeigt, sollte der Barrierekunststoff die äußerste Schicht in bezug auf den den Fänger enthaltenden Träger sein. Falls dementsprechend Sauerstoff in den Innenraum eines Behälters eindringen will, wird dies daran gehindert, wobei die Barriereschicht einen ersten Schutz gegen Sauerstoffdurchtritt erzeugt und derjenige Sauerstoff, welcher die Barrierekunststoff schicht durchdringt in dem Fänger gebunden wird.

Als eine alternative Ausführungsform kann eine in Fig· 5 gezeigte Hülle verwendet werden, wobei der Fänger mit einem permeablen Träger 81 überzogen ist (oder als abge-

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-yf-

wandelte Ausführungsform nicht überzogen ist) und in einer Trä^erkunststoffschicht 82 eingebettet ist,wobei eine Trägerkunststoffschicht um diese Teile gespritzt wird oder mit diesen zu einem Schichtgebilde vereinigt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann man eine geschichtete Hülle verwenden, welche eine Mehrzahl von Schichten beinhaltet, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, wobei zwei Kunststoffbarriereschichten 83 und 84 an beiden Seiten eines Trägers 85 angeordnet sind, welcher einen Fänger 86 aufweist, welcher über das gesamte Volumen gleichförmig dispergiert ist.

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Claims

Patentansprüche

IJ Zusammengesetzter Kunststoffhohlkörper gekennzeichnet durch eine Barrierekunststoffschicht mit einem erheblichen Widerstand gegenüber dem Durchgang von Gasen, eine Trägerschicht in der Nähe der Barriereschicht, wobei die beiden Schichten aneinander und im wesentlichen über ihre gesamte Berührungsfläche haften, und durch ein gleichförmig dispergiertes Fängermaterial, welches in der Lage ist, unerwünschte Gase in einem ausreichenden Ausmaß zu binden, um irgendein unerwünschtes Gas, welches durch die Barriereschicht hindurchgeht zu binden, wobei das Fängermaterial durch die Trägerschicht getragen bzw. gehaltert ist und die Barriereschicht sich an der dem unerwünschten Gas zuerst ausgesetzten Stelle des Kunststoffhohlkörpers befindet, wodurch die Barriereschicht einen anfänglichen und wesentlichen jedoch unzureichenden Widerstand gegenüber dem Durchgang des Gases erzeugt und das durch die Barriereschicht hindurchgehende Gas mit dem dispergierten Fängermaterial in Berührung tritt und von diesem gebunden wird.

2. Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriereschicht die äußere Schicht in bezug auf die Trägerschicht ist.

3. Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter starr ist und die Form einer Hohlflasche, eines Topfes oder einer Tasse aufweist, wobei ein offener Hals durch einen Deckel abschließbar ist, welcher einen Widerstand gegenüber dem Durchgang des unerwünschten Gases hat.

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4. Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel einen nach unten vorstehenden Plansch aufweist, welcher die Trägerschicht so abschließt, daß die Trägerschicht nicht dem unerwünschten Gas ausgesetzt ist.

5. Kunststoffhohlkörper nach einen der Ansprüche 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß der Fänger bzw. das Fängermaterial innerhalb der Trägerschicht gleichförmig dispergiert oder zwischen der Trägerschicht und der Barriereschicht gleichförmig dispergiert oder innerhalb der Trägerschicht eingebettet ist.

6. Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht zwischen zwei Barriereschichten in Sandwichart angeordnet ist.

7. Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffhohlkörper nahtlos ausgebildet ist und durch Spritzblasen hergestellt ist.

8. Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht eine vorgeformte hüllen artige Auskleidung oder Hülle ist, wobei die äußere Schicht um die Hülle injiziert wird und das aus der inneren und äußeren Schicht zusammengesetzte Gebilde in Übereinstimmung mit einer Blasform aufgeweitet wird.

9. Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht eine innere erste Kunststoffträgerschicht ist, welche in gleichförmiger Dispersion über das gesamte Volumen den Fänger enthält, durch eine zweite zwischenangeordnete Trägerkunststoff schicht, welche in der Nachbarschaft der ersten Schicht angeordnet ist und durch eine dritte spritzgeformte äußere

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Kunststoffschicht in der Wane üer zweiten dchicht, wobei die Schichten an ihren Nachbarschichten im wesentlichen über ihren gesamten Berührungstereich anhaften und der Behälter einen Bodenteil und Seitenwände aufweist, welche einstückig vom Bodenteil vorstehen und in einer offenen Mündung endigen, welche durch einen Deckel abschließbar ist, welcher einen verbesserten Widerstand gegenüber dem Durchgang eines unerwünschten Gases aufweist.

ttCU Verfahren zum Herstollen eines vielschichtigen KunststoffhoJilkörpers, welcher auf einem Kern in einer Form durch Einspritzen von Kunststoff um den Kern in den Formhohlraum gebildet ist, gekennzeichnet durch Herstellen einer geschichteten Hülle einer ersten Trägerschicht, welche in gleichförmiger Dispersion ein Fängermaterial enthält, welches unerv/ünschtea Gas binden kann, und aus einer zweiten Barrierekunststoffschicht, durch Aufbringen der Hülle auf einen Kern und durch Formen von Kunststoffmaterial um die Hülle und den Kern, um einen hohlen Kunststoffgegenstand zu formen, v/elcher einen verbesserten Widerstand gegenüber von Gas aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffhohlkörper nachfolgend in einer Blasform aufgeweitet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffhohlkörper durch Spritzblasformgebung gebildet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trägerschicht als innere Schicht und die zweite Trägerschicht als äußerste Schicht in bezug auf die Trägerschicht ausgebildet wird.

I¹K Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülle gebildet wird, welche

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eine innere Barriereschicht aufweist, daß eine mittlere Trägerschicht gebildet wird, welche den Fänger enthält, und eine äußere Barriereschicht gebildet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen bewegbar ist, um die Hülle auf den Kern aufzubringen und Kunststoffmaterial um die Hülle und den Kern auszuformen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern drehbar oder axial bewegt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zwischen den weiteren nachfolgenden Stationen bewegbar ist, um die Hülle und den darum geformten Kunststoff zusammen in einer Blasform aufzuweiten, um den Kunststoffhohlkörper zu bilden, und um den gebildeten Kunststoffhohlkörper vom Kern zu entfernen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Verwendung einer Mehrzahl von Kernen.

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