DE3201986A1 - Blasgeformtes mehrschichtiges gefaess und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Blasgeformtes mehrschichtiges gefaess und verfahren zu seiner herstellungInfo
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dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEIKMOfcO ■ -br. ί\· BA-RZ---MONCHHN
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Toyo Boseki Kabushiki Kaisha No. 2-8, Dojimahama 2-chome
Kita-ku, Osaka-shi, Osaka-fu Japan
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Herstellung
-r-c.
5 Blasgeformtes mehrschichtiges Gefäß und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein blasgeformtes mehrschichtiges Gefäß aus mehreren Arten von laminierten Harzen mit verbesserten
physikalischen Eigenschaften und gutem Aussehen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Hohlgefäße aus thermoplastischen Harzen werden in großem Umfang auf dem Gebiet der Kosmetika, Nahrungsmittel und
Arzneimittel verwendet, da sie unter anderem sehr leicht und bruchsicher sind. Mit dem Fortschritt der Blasformverfahren,
insbesondere dem Blasformen mit biaxialer Orientierung, haben Hohlgefäße aus Polyethylenterephthalat, das
kristallisierbar ist und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzt, eine stürmische Entwicklung erfahren;
vgl. z.B. US-PS 3 733 309.
Die Herstellung von Gefäßen aus thermoplastischen Harzen, insbesondere Polyethylenterephthalat, durch biaxiale
Orientierung erfüllt jedoch noch nicht alle Anforderungen. Vor allem eignen sie sich nicht zur gasdichten Verpackung
von Nahrungsmitteln, da sie nur schlechte Gasundurchlässigkeit für Sauerstoff aufweisen.
Je nach dem zu verpackenden Inhalt müssen die Gefäße auch
gefärbt werden und der Inhalt muß gegen UV-Licht geschützt werden. Gewöhnlich werden diese Anforderungen dadurch
gelöst, daß man den thermoplastischen Harzen vor dem Formen Additive, wie Farbstoffe oder Pigmente und
UV-Absorptionsmittel, zusetzt. Dabei besteht jedoch das Problem, daß die Additive durch den Verpackungsinhalt ex-
trahiert werden, wodurch die Hygiene und der Geschmack des Inhalts beeinträchtigt werden. Zur Behebung dieses Nachteils
ist bereits vorgeschlagen worden, eine mehrschichtige Struktur aus verschiedenen Arten von Harzen mit unterschiedlichen
Eigenschaften anzuwenden, wobei die innerste Schicht frei von Additiven ist. In der US-PS 3 882 259 ist
z.B. ein mehrschichtiges Gefäß beschrieben, dessen innere und äußere Schichten aus Polyethylen und dessen mittlere
Schicht aus einem Gemisch aus einem Ionomer und einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer bestehen. Dieses Gefäß wird
dadurch hergestellt, daß man die drei Schichten gleichzeitig zu einem dreischichtigen Rohr extrudiert, das Rohr in
heißem Zustand an einem Ende abquetscht,um den Bodenteil des Gefäßes auszubilden, und hierauf den Vorformling in
die gewünschte Gefäßform bläst. Nach diesem Verfahren erhält man jedoch einen Aufbau des Gefäßes, bei dem die mittlere
Schicht am offenen Ende (Mundstück) des Gefäßes der
Atmosphäre ausgesetzt ist, was verschiedene Nachteile mit sich bringt, z.B. eine Verschlechterung der Gasundurchlässigkeit
durch Einwirkung von Wasser und einen Verlust der Transparenz im nicht-orientierten Teil des Gefäßes
durch Kristallisation.
Es wurde auch bereits gefunden, daß ein dreischichtiges Gefäß mit inneren und äußeren Schichten aus einem Polyethylenterephthalat
und einer mittleren Schicht aus einem m-Xylylengruppen enthaltenden Polyamidharz gute Gasundurchlässigkeit
besitzt; siehe JP-OS 64 839/1981 und 64 866/1981 sowie WP-OS 81 01265. Nur eines der in diesen
Patentschriften beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Gefäßes sieht eine aufeinanderfolgende Laminierung vor,
d.h. eine stufenweise Ausbildung der inneren, mittleren und äußeren Schicht. Stellt man jedoch einen mehrschichtigen
Vorformling unter Verwendung eines kristallinen ther-
moplastischen Harzes nach diesem Verfahren her, so kann es schwierig sein, einen transparenten Vorformling zu erhalten,
da um die Angußmarkierung des Bodenteils ein opaker Bereich entsteht, oder je nach der Kühlwirkung während
des Formens und der Form des Vorformlings der gesamte Vorformling getrübt werden kann. Intensive Untersuchungen
haben nun gezeigt, daß dieser Nachteil auf folgendem beruht.
Beim aufeinanderfolgenden Spritzlaminieren verfestigt sich ein geschmolzenes kristallines thermoplastisches Harz, das
die innere Schicht bildet, z.B. ein Polyethylenterephthalat oder Polyamid, beim Abkühlen zu einem transparenten
amorphen Zustand. Beim Ausbilden der mittleren oder äußeren Schicht ist es jedoch schwierig, die anschließend gespritzte
Harzschmelze, die die mittlere oder äußere Schicht bildet, schnell abzukühlen, da das geschmolzene Harz auf
die Oberfläche der inneren amorphen Harzschicht oder der
mittleren Schicht (im Falle der Herstellung der äußeren Schicht) fließt und durch die innere Schicht oder die
innere und mittlere Schicht gekühlt wird, so daß im Grenz-"flächenbereich
der Schichten eine Trübung aufgrund der Wärmekristallisation der Harze beider Schichten auftritt.
Diese Kristallisation beeinträchtigt nicht nur die Blasformbarkeit
des erhaltenen mehrschichtigen Vorformlings, sondern hat auch andere Nachteile, z.B. eine Verringerung
der Grenzflächenhaftung zwischen beiden Harzen und eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des
erhaltenen Hohlgefäßes. Ferner hat in den genannten Patentschriften
das Gefäß einen Aufbau, bei dem die mittlere Schicht am Mundstück des Gefäßes der Atmosphäre ausgesetzt
ist, so daß durch Einwirkung von Wasser ein Verlust der Transparenz im nicht-orien-tierten Teil des Gefäßes auftreten
kann.
Ziel der Erfindung ist es, ein blasgeformtes mehrschichtiges Gefäß aus einem thermoplastischem Polyesterharz mit
ausgezeichneter Gasundurchlässigkeit und UV-Abschirmung
sowie hoher hygienischer Qualität ohne Beeinträchtigung der ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, hohen
Transparenz und hohen Hitzebeständigkeit des thermoplastischen Polyesterharzes bereitzustellen. Das Gefäß soll einen
Aufbau haben, bei dem die mittlere Schicht durch die inneren und äußeren Schichten vollständig bedeckt wird, so
daß gute Wasserbeständigkeit, chemische Beständigkeit und hygienische Qualität erzielt werden. Das Gefäß soll
auch eine hohe Grenzflächenhaftung zwischen den Schichten und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein blasgeformtes mehrschichtiges Gefäß aus zwei oder mehr Arten von thermoplastischen
Harzen, wovon mindestens eines ein thermoplastisches Polyesterharz ist, das gekennzeichnet ist durch eine mehrschichtige
Struktur aus drei oder mehr Schichten zumindest im dünnwandigen Teil des Körpers und eine einschichtige
Struktur zumindest am offenen Ende.des Mundstückes, wobei mindestens der dünnwandige Teil des Körpers biaxial
25 orientiert ist.
Das erfindungsgemäße Gefäß kann dadurch hergestellt werden, daß man nacheinander und alternativ zwei oder mehr Arten
von thermoplastischen Harzen, wovon mindestens eines ein thermoplastisches Polyesterharz ist, aus einer Spritzgießmaschine
mit mehreren Spritzzylindern mit verschobenem Spritz-Timing und einem Werkzeugschließvorgang in
eine Form spritzt, um innerste und äußerste Oberflächenschichten aus dem zuerst gespritzten thermoplastischen
Harz und eine mittlere Schicht aus dem anschließend gespritzten thermoplastischen Harz auszubilden, und hierauf
den erhaltenen Vorformling, der eine einschichtige Struk-
320 Ί 986
tür zumindest am offenen Ende des Mundstückes und eine mehr
schichtige Struktur aus drei oder mehr Schichten im übrigen Teil aufweist, mit einem Druckfluid, z.B. Druckluft, bei
Orientierungstemperatur blasformt.
Die mehrschichtige Struktur des erfindungsgemäßen Gefäßes
kann aus einer ungeraden Anzahl von Schichten bestehen, z.B. 3, 5, 7, etc. Schichten, jedoch werden 3 oder 5
Schichten in der Praxis bevorzugt. Vorzugsweise besteht die innerste und die äußerste Schicht aus einem thermoplastischen
Polyesterharz, jedoch kann auch die mittlere Schicht aus dem thermoplastischen Polyesterharz bestehen.
Das erfindungsgemäße Gefäß besitzt ausgezeichnete Eigenschaften, z.B. hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften,
des Aussehens, der hygienischen Qualität und der Schichthaftung. Ferner kann die Gasundurchlässigkeit des
Gefäßes dadurch verbessert werden, daß man als mittlere Schicht ein thermoplastisches Harz mit guter Gasundurchlässigkeit
verwendet. Das Aussehen und die hygienische Qualität des Gefäßes können noch gesteigert werden, indem
man der mittleren Schicht ein UV-Absorptionsmlttel und/oder
einen Farbstoff oder ein Pigment zusetzt. Das erfindungsgemäße Gefäß behält seine ursprünglichen guten Eigenschaften
über lange Zeit bei, weil, sein Mundstück einen einschichten Aufbau aus einem, thermoplastischen Harz aufweist,
das sowohl die innerste als auch die äußerste Schicht des Körpers bildet und dadurch die mittlere Schicht einschließt,
so daß die in der mittleren Schicht enthaltenen Additive nicht ausgelöst werden oder in den Verpackungsinhalt wandern. Ein Transparenzverlust oder eine Eigenschaftsänderung
d.er mittleren Schicht durch den Einfluß
35 des Verpackungsinhalts kann somit verhindert werden.
Selbst bei Verwendung eines thermoplastischen Harzes mit relativ hoher Kristallisationsgeschwindigkeit, z.B. einem
Polyethylenterephthalat oder Polyamid, erhält man einen amorphen, transparenten mehrschichtigen Vorformling mit
verbesserter Haftung zwischen den Schichten, der zu einem mehrschichtigen Gefäß mit hoher Transparenz und guter
Grenzflächenhaftung zwischen den Schichten blasgeformt werden kann. Ferner können Hohlgefäße mit den gewünschten
physikalischen Eigenschaften und verbessertem Aussehen bzw. Design durch geeignete Einstellung der Eigenschaften
der mittleren Schicht erhalten werden. Beispielsweise lassen sich Hohlgefäße mit irisierendem Glanz durch Verwendung
eines Gemisches aus Harzen mit unterschiedlichen Brechungsindices als mittlerer Schicht herstellen. Außerdem
kann das Dickenverhältnis von mittlerer Schicht zu Wanddicke des mehrschichtigen Vorformlings bei Verwendung
einer Form beliebig verändert werden und der Querschnitt der Gefäßwand kann teilweise von der einschichtigen zur
mehrschichtigen Struktur verändert werden.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare thermoplastische
Harze sind Polyesterharze, Polyamidharze, Polymere mit hohem Nitrilgehalt, Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere, PoIyolefinharze,
Polyacrylharze, Polyvinylchloridharze, PoIycarbonatharze
und Polystyrolharze. Mindestens eines der erfindungsgemäß verwendeten Harze sollte ein thermoplastisches
Polyesterharz sein.
Als Polyesterharze eignen sich Homopolymere, wie Polyethylenterephthalat,
Polybutylenterephthalat oder Polycyclohexandimethylenterephthalat,
und Copolyester, die z.B. hauptsächlich aus Terephthalsäure und Ethylenglykol bestehen
und zum Teil mit einer oder mehreren anderen Säurekomponenten und/oder einer oder mehreren anderen Glykolkomponenten
copolymerisiert sind. Geeignete andere Säurekomponenten sind z.B. Isophthalsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure,
Naphthalin-1,4- oder -2,6-dicarbonsäure,
Adipinsäure, Sebacinsäure, Decan-1,10-dicarbonsäure und
Hexahydroterephthalsäure. Geeignete andere Glykolkomponenten sind z.B. Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol,
Diethylenglykol, 1,6-Hexylenglykol, Cyclohexandimethanol,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und 2,2-Bis-(4-hydroxyethoxyphenyl)-propan.'Die
anderen Säurekomponenten und/oder Glykolkomponenten werden in einer Menge von nicht mehr als 40, vorzugsweise nicht mehr als 20 Molprozent
copolymerisiert. Das Polyesterharz kann auch eine OxySäurekomponente enthalten, z.B. Hydroxyethoxybenzoesäure.
Geeignete Polyesterharze sind ferner Polyesterelastomere, erhält durch Copolymerisation einer Dimersäure
als Säurekomponente und eines Polyetherglykols als Glykolkomponente; Polyesterelastomere, erhältlich durch
Copolymerisation mit Caprolacton, und ionische Polyester, erhältlich durch Copolymerisation mit einer geringen Menge
an z.B. 5-Natriumsulfoisophthalsaure. Das Polyesterharz
kann auch ein Gemisch dieser Homopolymeren und Copolymeren sein. Vorzugsweise besteht erfindungsgemäß die
innerste und äußerste Schicht des Gefäßes aus dem Polyesterharz. Die Grenzviskositätszahl des Polyesterharzes
beträgt vorzugsweise 0,55 oder mehr, insbesondere 0,65 bis 1,4.
Erfindungsgemäß verwendbare Polyamidharze sind z.B. aliphatische Polyamidharze, wie Polycaprolactam (Nylon 6)
Polyundecanamid (Nylon 11) , Polylaurinlactam (Nylon 1.2) Polyhexamethylenadipamid (Nylon 6,6), Polyhexamethylensebacamid
(Nylon 6,10), Caprolactam/Laurinlactam-Copolymere, Caprolactam/Hexamethylendiammoniumadipat-Copolymere
und Laurinlactam/Hexamethylendiammoniumadipat-Copolymere;
m-Xylylengruppen enthaltende Polyamidharze, wie Poly-m-xylylenadipamid, Poly-m-xylylensebacamid,
Poly-m-xylylensuberamid, m-Xylylen/p-Xylylenadipamid-Copolymere,
m-Xylylen/p-Xylylenpimelamid-Copolymere und
m-Xylylen/p-Xylylenazeramid-Copolymere; sowie Gemische
dieser Homo- und Copolymeren. Verwendbar sind z.B. auch » Polyamidelastomere, die durch Copolymerisation von
Caprolacton, einer Dimersäure, einem Polyetherdiamin oder dergl. erhalten werden. Die relative Viskosität des Polyamidharzes
beträgt vorzugsweise 1,5 oder mehr, insbesondere 2,0 oder mehr.
Erfindungsgemäß verwendbare Polymere mit hohem Nitrilgehalt,
wie z.B. thermoplastische Copolymere, die 40 bis 97 Molprozent eines nitrilhaltigen ungesättigten ethylenischen
Monomers, wie Acrylnitril, Methacrylnitril oder deren Gemische, .und als übrige copolymerisierbare Komponente
3 bis 60 Molprozent eines oder mehrerer copolymerisierbarer Monomere, wie Styrol, Vinyltoluol, Butadien,
Isopren, Methylmethacrylat, Ethylacrylat oder Methylvinylether,
jeweils bezogen auf das Copolymer, enthalten.
Erfindungsgemäß verwendbare Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere
sind z.B. Copolymere von Ethylen mit Vinylestern, wie Vinylformiat, Vinylacetat oder Vinylpropionat.
Vorzugsweise sind mindestens 96 % des Vinylesters in dem
Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer verseift.
Erfindungsgemäß verwendbare Polyolefinharze sind z.B.
Homopolymere von Olefinen, wie Ethylen, Propylen, Buten-1 und 4-Methylpenten-T; sowie Copolymere, die mindestens
65 % dieser a-01efine enthalten. Beispiele für geeignete Polyolefinharze sind Hoch-, Mittel- und Niederdruck-Polyethylen;
Copolymere aus Ethylen und Vinylacetat, Copolymere aus Ethylen und Methylmethacrylat oder Methylacrylat;
Copolymere aus Ethylen oder Propylen und Acrylsäure oder Methacrylsäure sowie Partial- oder VoIl-Metallsalze
dieser Copolymeren; Polypropylen; Copolymere aus Ethylen und Propylen, sowie Polymethylpenten-1..
4 k
Erfindungsgemäß verwendbare Polyacrylharze sind z.B. Polymere
oder Copolymere, die mindestens 65 % Methacrylate enthalten. Geeignete Beispiele für Polyacrylharze sind
Polymethylmethacrylat, Polyethylmethacrylat, Copolymere aus Methylmethacrylat und Styrol oder a-Methylstyrol sowie
Copolymere oder Pfropfcopolymere aus einem Kautschukmaterial mit Methylmethacrylat und/oder Ethylacrylat.
Durch geeignete Kombination des Polyesterharzes mit mindestens einem anderen thermoplastischen Harz der genannten
Art lassen sich die Eigenschaften des herzustellenden Gefäßes, z.B. die Gasundurchlässigkeit, Feuchtigkeitsundurchlässigkeit
und Hitzebeständigkeit, verbessern. Besteht z.B. die mittlere Schicht aus einem thermoplastischen
Harz, z.B. einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, einem Polymer mit hohem Nitrilgehalt oder einem m-Xylylengruppen
enthaltenden Polyamid und die innerste und die äußerste Oberflächenschicht aus einem Polyesterharz, so
erhält man ein Hohlgefäß mit hoher hygienischer Qualität sowie ausgezeichneter Gasundurchlässigkeit und Feuchtigkeitsundurchlässigkeit.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines thermoplastischen Polyesterharzes, das
hauptsächlich aus Ethylenterephthalat-Struktureinheiten besteht, für die innerste und äußerste Schicht und eines
m-Xylylengruppen enthaltenden Polyamidharzes für die mittlere
Schicht.
Ferner können durch Zusatz von Additiven, z.B. Färbemitteln oder UV-Absorptionsmitteln zu dem Harz für die mittlere
Schicht das Auslösen und Auswandern der Additive in den Verpackungsinhalt und damit die Lagerstabilität des
Inhalts wesentlich verbessert werden. Als Färbemittel
35 eignen sich z.B. Perylenfarbstoffe oder -pigmente,
Perinonfarbstoffe oder -pigmente, Anthrapyridonfarbstoffe
oder -pigmente, Anthrachinonfarbstoffe oder -pigmente,
Chinolinfarbstoffe oder -pigmente, Chinacridonfarbstoffe
oder -pigmente, kondensierte Azofarbstoffe oder -pigmente, Phthalocyaninpigmente, Ruß, transparentes Titanoxid,
Fe2O3, Fe3O4, Titangelb, Kobaltviolett und Ultramarinblau.
Vorzugsweise ist das Färbemittel in einer Menge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsteil pro 100 Gewichtsteile thermoplastisches
Harz in der mittleren Schicht enthalten.
Beispiele für UV-Absorptionsmittel sind Benzophenon- und Benzotriazolderivate. Es kann auch eine UV-absorbierende
Gruppe in die Molekülkette des thermoplastischen Harzes eingeführt werden. Beispielsweise kann ein UV-absorbierendes
ethylenisch ungesättigtes Monomer während der Herstellung der genannten thermoplastischen Polyacryl- oder
Polyolefinharze copolymerisiert werden.
Die Additive können auch einer öder mehreren anderen
Schichten als der mittleren Schicht zugesetzt werden, wenn dies keine Probleme z.B. hinsichtlich der Hygiene
hervorruft.
Bei Verwendung der Additive müssen die thermoplastischen Harze jeder Schicht nicht unbedingt voneinander verschieden
sein. Beispielsweise kann unter Verwendung desselben thermoplastischen Polyesterharzes ein mehrschichtiges
Gefäß mit einer gefärbten mittleren Schicht und farblosen innersten und äußersten Oberflächenschichten oder mit
einer gefärbten oder farblosen mittleren Schicht und gefärbten innersten und äußersten Oberflächenschichten, die
eine andere Farbe als die mittlere Schicht aufweisen (sofern das verwendete Färbemittel in Abhängigkeit vom
Verpackungsinhalt keine hygienischen Probleme verursacht) hergestellt werden. Zusätzlich können die Lagerstabilität,
das Aussehen, die Verarbeitbarkeit und die hygienische Qualität des Gefäßes v/esentlich verbessert werden.
In diesem Zusammenhang bezieht sich der Ausdruck "verschiedene
Arten" sowohl auf eine unterschiedliche Zusammensetzung des Harzes (ob das Harz ein Additiv enthält
oder nicht) als auch auf Unterschiede zwischen den Harzen selbst.
Hohlgefäße mit überlegener chemischer Beständigkeit, guten
mechanischen Eigenschaften und irisierendem Glanz können unter Verwendung einer Mischung aus mindestens zwei Arten
von thermoplastischen Harzen (z.B. dem in der JP-AS 13 384/1968 beschriebenen Gemisch aus Polycarbonat- und
Methylmethacrylatharzen oder dem in der JP-AS 31 467/1971 beschriebenen Gemisch aus Polyacryl- und aliphatischen
gesättigten Polyolefinharzen oder aromatischen Polyesterharzen)
oder einem Gemisch dieser thermoplastischen Harze und einer synthetischen Perlessenz für die mittlere
Schicht hergestellt werden.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen mehrschichtigen
Gefäßes wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt, der die Beziehung zwischen der Vorrichtung und der Form
in einer bevorzugten Ausführungsform der Herstellung
eines erfindungsgemäßen Vorformlings. unter Verwendung von zwei Spritzgießmaschinen
30 erläutert;
Fig. 2 ein Diagramm, das eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Herstellung eines erfindungsgemäßen
Vorformlings erläutert; Fig. 3 eine graphische Darstellung, die einen bevorzugten
Ablauf des Spritzvorgangs bei der Her
stellung eines mehrschichtigen Vorformlings aus Polyethylenterephthalat (PET) und einem
m-Xylylengruppen enthaltenden Polyamid (SM)
unter Verwendung der Vorrichtung und der Form von Fig. 1 erläutert;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den nach dem Spritzverfahren von Fig. 3 erhaltenen mehrschichtigen
Vorformling; und
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen blasgeformten
mehrschichtigen Gefäßes.
Zunächst muß der mehrschichtige Vorformling unter Verwendung einer Spritzgießmaschine mit mehreren Spritzzylindern
und eines Werkzeugs hergestellt werden, das aufeinanderfolgend und alternativ mindestens zwei Arten.von
thermoplastischen Harzen zeitlich verschoben mit einem Werkzeugschließvorgang spritzen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Herstellung des Vorformlings ist in Fig. 1 gezeigt. Dort sind zwei Spritzzylinder
3 und 31 mit einer Düse 2 verbunden, die ihrerseits
mit dem Werkzeug 1 verbunden ist. Wenn das Spritzen des thermoplastischen Harzes 4 aus dem Spritzzylinder 3 beginnt
und das andere thermoplastische Harz 5 aus dem anderen Spritzzylinder 31 mit kurzer zeitlicher Verzögerung
gespritzt wird, fließt das Harz 5, d.h. das Harz für die mittlere Schicht, ohne Vermischen mit dem nicht verfestigten
Teil des zuerst gespritzten Harzes 4 und man erhält somit einem Vorformling mit innersten und äußersten Oberflächenschichten
aus dem Harz 4 und einer mittleren Schicht aus dem Harz 5. In diesem Fall ist es wichtig, das
Harz 5 zu spritzen, bevor das zuerst gespritzte geschmolzene Harz 4 in der Form vollständig abgekühlt und
verfestigt ist. Der Querschnitt des Vorformlings weist eine konzentrisch kreisförmige mehrschichtige Struktur
aus den Laminatschichten Harz 4/Harz 5/Harz 4 auf. Obwohl
der Querschnitt des Vorformlings im Angußteil eine zweischichtige
Struktur aufweist, bei der das zuerst gespritzte Harz 4 konzentrisch kreisförmig das Harz 5 umgibt,
kann diese in eine dreischichtige Struktur abgeändert werden, indem man nach vollständigem Spritzen des Harzes 5
das Harz 4 einspritzt und das Harz 5 im Angußteil vollständig durch das Harz 4 verdrängt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung
des Vorformlings ist in Fig. 2 gezeigt. Dort umfaßt die Spritzgießmaschine 8 zwei Spritzzylinder und jeder Zylinder
12 hat eine Düse 9. Im Unterschied zur Spritzgießmaschine
von Fig. 1 ist jede Düse 9 mit dem Angußverteiler des Werkzeugs 6 verbunden und die Enden jedes Verteilers
7 sind miteinander verbunden, um die Verschlußdüse 11 des Werkzeugs 6 zu bilden. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der
Vorformling dadurch erhalten, daß man die geschmolzenen thermoplastischen Harze nacheinander und alternativ mit
zeitlicher Verschiebung aus der Spritzgießmaschine 8 spritzt.
In dem beschriebenen Verfahren kann jedes Harz innerhalb sehr kurzer Zeit in die Form gespritzt und miteinander
laminiert werden, so daß selbst bei Verwendung eines kristallinen Harzes, wie Polyethylenterephthalat, das Harz
sehr schnell abgekühlt wird und deshalb nicht genug Zeit hat, an der Grenzfläche zu kristallisieren. Es wird daher
ein Vorformling mit hoher Transparenz erhalten.
Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Spritzschema zur Herstellung des Vorformlings unter Verwendung der Vorrichtung und des
Werkzeugs von Fig. 1. In Fig. 3 ist auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate der Spritzdruck aufgetragen.
Fig. 3 zeigt ein Programm, bei dem das m-Xylylengruppen enthaltende
Polyamid (SM) als Harz 5 von Fig. 1 über eine
geeignete Zeitspanne mit geeigneter Verzögerung des Spritz-Timings gespritzt wird, während das Polyethylenterephthalat
(PET) als Harz 4 von Fig. 1 kontinuierlich mit dem Spritzdruck P. gespritzt wird. Obwohl in Fig. 3
der Spritzdruck von SM dem von PET entspricht, kann er auch höher oder niedriger sein als P..
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den nach dem Spritzschema
von Fig. 3 erhaltenen Vorformling. Der Vorformling von Fig. 4 weist eine SM-Schicht sandwichartig zwischen
PET-Schichten auf. Obwohl in Fig. 4 die SM-Schicht den Verschraubteil 13 des Vorformlings erreicht, kann die
Fließstrecke der SM-Schicht durch geeignete Regelung des Spritz-Timings des SM-Harzes variiert werden. Der Vorformling
sollte jedoch zu einer Struktur geformt werden, bei der mindestens das offene Ende des Mundstückes 14 einen
einschichtigen Aufbau aus PET und der Körper 15, der später orientiert wird, einen mehrschichtigen Aufbau aufweist.
Die Form des Vorformlings ist nicht kritisch, solange er eine geometrische Form hat, die expandiert werden
kann.
Die Dicke der mittleren Schicht kann über die Formbedingungen (z.B. Plastiziervermogen des Harzes 5, Spritz-Timing
des Harzes 5 etc.), die Sqhmelzviskosität und Kristallisationsrate der thermoplastischen Harze 4 und
geregelt werden. Im allgemeinen ist die Dicke regelbar, bis das Verhältnis der Dicke der mittleren Schicht zur
Gesamtdicke der innersten und der äußersten Schicht (Dicke von Harz 5/ Dicke von Harz 4) etwa 0,05 bis 20 beträgt.
Vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis 0,1 bis 1. Die Gesamtdicke des Vorformlings beträgt vorzugsweise 1
35 bis 10 mm, insbesondere 2 bis 7 mm.
In Abhängigkeit vom Spritz-Timing der beiden thermoplastischen Harze kann der erhaltene Vorformling eine
Struktur aufweisen, bei der der vom Anguß entfernte Körper 15 einen dreischichtigen Aufbau und der dem Anguß benachbarte
Teil 16 aufgrund der Turbulenz einen Aufbau aus mehr als drei Schichten aufweist. Auch ein derartiger
Vorformling wird von der Erfindung umfaßt.
Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezug auf einen Vorformling mit dreischichtigem Aufbau erläutert wurde,
können auch Vorformlinge mit komplizierterem Aufbau unter Verwendung von Spritzgießmaschinen mit drei oder mehr
Spritzzylindern erhalten werden. Das thermoplastische Harz für die innerste und äußerste Schicht oder die
mittlere Schicht kann auch mit Additiven versetzt werden, z.B. Antistatikmitteln, Inhibitoren gegen thermische Oxidation,
antibakterielle Mittel, Gleitmittel, Mittel zur Verbesserung der Grenzflächenhaftung zwischen den Harzen,
mischbaren oder mikrodispergierbaren Polymerisaten zur Verbesserung der Schlagzähigkeit und dergl. Außerdem kann
die Dicke jeder Schicht des Vorformlings dadurch variiert werden, daß man einen Viskositätserhöher oder Viskositätssenker
zusetzt oder die Spritzbedingungen regelt. Vorformlinge mit geringer Transparenz können durch Zusatz eines
Kristallisationsbeschleunigers hergestellt werden. Beispiele für Mittel zur Verbesserung der Grenzflächenhaftung
zwischen den Harzen sind Polyestercopolymere, Copolyamide, modifizierte Olefinharze und Polyurethanharze.
Vorzugsweise setzt man diese Mittel dem thermoplastischen Harz für die mittlere Schicht zu. Die Zusatzmenge beträgt
hierbei vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das thermoplastische Harz.
Der erhaltene mehrschichtige Vorformling wird auf Orientierungstemperatur
erwärmt und dann in einem Blaswerkzeug unter Verwendung einer herkömmlichen biaxialen Blasformmaschine
zu einem biaxial orientierten Gefäß expandiert und orientiert. Abschältests unter Verwendung von Prüfkörpern,
die aus dem erhaltenen Gefäß ausgeschnitten wurden, haben gezeigt, daß das erfindungsgemäße Gefäß eine
viel höhere Haftfestigkeit als herkömmliche blasgeformte mehrschichtige Gefäße aufweist, die unter Verwendung eines
durch aufeinanderfolgendes Laminieren erhaltenen Vorformlings mit hoher Dichte an der Grenzfläche zwischen den
Harzen hergestellt wurden. Erfindungsgemäß kann jedes verwendete thermoplastische Harz wirksam seine Eigenschaften
entfalten und es werden deshalb Hohlgefäße mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und gutem Aussehen
erhalten. Gegebenenfalls können Hohlgefäße mit einer glasschliffähnlichen Oberfläche hergestellt werden, indem
man die Außenfläche des Vorformlings durch Behandeln mit einem Lösungsmittel oder Wärmebehandlung trübt und den
Vorformling dann blasformt.
Bei Verwendung eines Polyesterharzes, das hauptsächlich aus Ethylenterephthalat-Struktureinheiten besteht,ist es
im allgemeinen bevorzugt, die Orientierung bei einer Vorformlingstemperatur
von (Tg + 15)0C bis (2Tg + 15)0C, insbesondere
85 bis 15O0C durchzuführen, wobei Tg die Glasübergangstemperatur
desPolyesterharzes bedeutet. Es ist deshalb auch bevorzugt, andere verwendbare thermoplastische
Harze z.B. durch Copolymerisation oder Abmischen zu modifizieren, damit sie bei der genannten Temperatur
orientiert werden können.
Das Reckverhältnis beträgt vorzugsweise in Längsrichtung 1,1 bis 4 und in Querrichtung 2 bis 7. (bezogen auf den
Umfang). Das Flächenreakverhältnis (Reckverhältnis in
Längsrichtung χ Reckverhältnis in Querrichtung) beträgt vorzugsweise 5 bis 1.8.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Gefäßes. Das Gefäß von Flg. 5 hat ein offenes Ende am
Mundstück 17 und dieser Teil weist aufgrund der Abwesenheit der mittleren Schichten einen einschichtigen Aufbau
auf. Der dünnwandige Teil T8 hat einen mehrschichtigen Aufbau aus drei oder mehr Schichten und ist durch Blasformen
biaxial orientiert. Gegebenenfalls kann die Wärmeformbeständigkeit des erfindungsgemäßen Gefäßes durch Wärmebehandlung
verbessert werden. Außerdem können der Vorformling und/oder das Gefäß bedruckt oder kratzfest ausgerüstet
werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Zur Messung der Haupteigenschaften werden folgende Methoden
angewandt:
1) Grenzviskositätszahl [%] von Polyethylenterephthalat
(PET): gemessen bei 3O°C in Phenol/Tetrachlorethan
25 (Gewichtsverhältnis 6 : 4) ;
2) Relative Viskosität [ ?7rel]. des m-Xylylengruppen enthaltenden
Polyamids (SM): gemessen bei 25°C durch Auf· lösen von 1 g Harz in 100 ml 96 % Schwefelsäure;
3) Dichte ρ :
Probenherstellung: Der mehrschichtige Vorformling wird in einen oberen, mittleren, unteren und Bodenteil
unterteilt und aus jedem. Teil wird ein zylindrisches oder kuppeiförmiges Stück von 5 bis 10 mm Breite aus-
gesägt. Jedes Teil wird ferner in zwei halbrunde Stücke
unterteilt und die Schichten jedes halbrunden Stückes werden mechanisch getrennt. Der Prüfkörper wird aus der
Oberfläche der Schicht, die mit der anderen Schicht in Berührung steht, in einer Tiefe von 0,5 mm ausgeschnitten;
Messung: Unter Verwendung eines Kohlenstoff tetraclilorid/
n-Heptan-Dichtegradientenrohres für PET und eines Kohlenstoff tetrachlorid/Toluol-Dichtegradientenrohres für
SM wird die Dichte, bezogen auf die Gleichgewichtsposition des in das Rohr eingeworfenen Prüfkörpers errech-
15 net. Die Meßtemperatur beträgt 30 C;
4) Transparenz und Trübung: Es wird ein Trübungsmesser S der Toyo Seiki verwendet; die Berechnung erfolgt gemäß
JIS-K6714 folgendermaßen:
20 Transparenz · = (Τ2/Τχ) χ 100 (%)
Trübung = T4 " T3- (T2/T1} .x 100 (%)
l2
Hierbei bedeuten T die Menge des einfallenden Lichts,
T die Gesamtmenge an durchtretendem Licht, T die Menge des durch die Vorrichtung gestreuten Lichts
und T. die Menge des durch die Vorrichtung und die Probe
gestreuten Lichts;
5) Sauerstoffdurchlässigkeit: Die Messung erfolgt gemäß
ASTM-T434-58 durch Bestimmung der Druckänderung bei 30 C mit einem Doppel-Gasdurchlässigkeitsmeßinstrument
der Rika Seiki Kogyo (cm3/m2 . 24 h . atm);
6) Feuchtigkeitsdurchlässigkeit: Bestimmt gemäß JIS-Z-0208
nach der Bechermethode durch Messen der Gewichtszunahme bei 4O°C und 90 % rF (g/m2 . 24 h).
Unter Verwendung einer M-140-MJ-Spritzgießmaschine der
Meiki Seisakusho werden verschiedene mehrschichtige Vorformlinge der in Fig. 4 gezeigten Struktur aus den in
Tabelle I genannten Harzkombinationen hergestellt. Jeder Vorformling wird zu einem an einem Ende geschlossenen
Rohr von 35 mm Außendurchmesser, 140 mm Länge und 5 mm Dicke geformt und hat am offenen Ende des Mundstückes eine
einschichtige Struktur aus dem Harz, das die innere und äußere Schicht bildet, sowie eine dreischichtige Struktur
des Körperteils. Die Formbedingungen und die Dicke jeder Schicht sind in Tabelle I genannt.
Es werden folgende Harze und Additive verwendet:
PET-1. : Polyethylenterephthalat [79] =0,72;
PET-2 : Polyethylenterephthalat, [ 7) ] = T,0; 25 SM : Poly-m-xylylenadipamid (m-Xylylen/p-Xylylen =
99/1, G/G) η rel = 2,2;
Nitrilpolymer: "Barex 21.0" von Vistron;
Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer: "Eval E" von Kuraray;
Polycarbonat: "Panlite" von Teijin Kasei;
Polyvinylchlorid: "Kanevinyl" von Kanegafuchi Chemical:
Fe„O~: CI. Pigmentrot 101. (0,05 Gew.-teil pro 100 Gew.-
teile Harz);
Phthalocyaningrün: CI. Pigmentgrün 7 (0,05 Gew.-teil pro
1.00 Gew.-teile Harz);
35 UV-Absorptionsmittel: "Tinuvin-326" von Ciba-Geigy; Polymethylmethacrylat: "Delpet" von Asahi Kasei; und
35 UV-Absorptionsmittel: "Tinuvin-326" von Ciba-Geigy; Polymethylmethacrylat: "Delpet" von Asahi Kasei; und
Ethylen/Acrylsäuremetallsalz-Copolymer: "Surlyn 1.605" von
Du Pont.
Seispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 | 0,2 | |
Thermoplastisches Harz | PET-I | PET-I | PET-I | PET-I | Polyvinyl chlorid |
|
Innere und äußere Schicht | SM | Nitrilpolymer | E'thylen/Vinyl- aIkohol-Copolymer |
Polycarbonat | PET-I | |
mittlere Schicht | 250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
2-50 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
150 χ 160 χ 180 χ 180 |
|
Pormeedingungen: | 230 χ 260 χ 280 χ 280 |
180 χ 200 χ 220 χ 220 |
180 χ 200 χ 220 χ 220 |
250 χ 280 χ 290 χ 290 |
250 χ 270 280 χ 280 |
|
Zylindertemperatur (0C, vom Trichter) Spritzgießmaschine 1 (innere und äußere Schicht) |
50 | 70 | 50 | 100 | 70 | |
Spritzgießmäschine 2 (mittlere Schicht) |
50 | 70 | 50 | 110 | 70 | |
SpritzdrucJc (ä~tü) Spritzgießmaschine 1 |
||||||
Spritzgießmaschine 2 | ||||||
Verzögerung beim Spritzen der mittleren Schicht (see) |
CjO NJ O
Tabelle I - Fortsetzung
Beispiel 1 | Beispiel 2 | 15 | 1.6 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 | |
.Formbedingungen Nachdrücken (see) |
30 | 1.8 | |||||
Kühlzeit (see) | 20 | 1.6 | |||||
Formtemperatur (0C) | 0.56 | ||||||
Dicke | 1.5 | Gasundurch | 1.5 | 1.6 | |||
äußere Schicht (mm) | 2.0 | lässigkeit | 2.0 | 1.8 | 1.6 | ||
mittlere Schicht (mm) | 1.5 | mittlere | 1.5 | 1.6 | 1.8 | ||
innere Schicht (mm) | 0.67 | 0.67 | 0.56 | 1.6 | |||
Verhältnis' mittlere/ innere + äußere Schicht |
Gasundurch- | Gasundurch- | Wärmebestän | 0.56 | |||
Haupteffekt | lässigkeit | 'lässigkeit | digkeit . | Wärmebes tän- | |||
mittlere | mittlere | . mittlere | 'digkeit | ||||
den Effekt bewirkende Schicht |
mittlere |
CD OO CD
Tabelle I - Fortsetzung
Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | 0,2 | |
Thermoplastische Harze | PET-I | PET-I | PET-I | PET-2 | |
innere und äußere Schicht |
SM & Fe2O3 |
PET-I & Phthalbcyanin- grün |
PET-I & UV-Absorber |
Delpet, PET-I & Surlyn 1605 ( 75 : 20 : 5) |
|
mittlere Schicht | 250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 280 χ 290 χ 290 |
|
Formbed Lngungen Zylindertemperatur (0C, aus Trichter) Spritzgießmaschine 1 (innere und äußere Schicht) |
230 χ 260 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 270 χ 280 χ 280 |
250 χ 260 χ 270 χ 270 |
|
Spritzgießmaschine 2 (mittlere Schicht) |
70 | 70 | 70 | 50 | |
Spritzdruck (atü) Spritzgießmaschine 1 |
Spritzgießmaschine 2 j 40 | 70 | 70 | 50 | |
Verzögerung beim Spritzen der mittleren Schicht (sec) |
CO K) O
CD OO CD
Tabelle I - Fortsetzung
Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | 15 | 2.0 | 1.7 | 1.7 | 1.5 | Glanz | |
Formbedingungen | 30 | I/O | 1,6 | 1,6 | 2,0 | mittlere I |
||||
Nachdrücken (see) | 20 | 2,0 | 1,7 | 1,7 - | 1,5 | |||||
Kühlzeit (see) I |
0.25 | 0.47 | 0.47 | 0.67 | ||||||
Fonntemperatur (0C) | Farbe + Gasun durchlässigkeit |
Farbe | I Lagerstabili- i · irisierender |
|||||||
Dicke äußere Schicht (mm |
mittlere | mittlere | tat | |||||||
mittlere Schicht (mm) | mittlere | |||||||||
innere Schicht (mm) | ||||||||||
Verhältnis mittlere/innere + äußere Schicht |
||||||||||
Haup.tef fekt | ||||||||||
den Effekt bewirkende Schicht ' |
Bei der Messung der Dichte der Grenzflächenbereiche der
Schichten des in Beispiel 1 erhaltenen Vorformlings werden folgende Werte erhalten: 1,338 bis 1,339 g/cm3 an der
Oberfläche der inneren Schicht (PET), 1,206 bis 1,208 g/cnr an der inneren und äußeren Oberfläche der mittleren
Schicht (SM) und 1,338 bis 1,339 g/cm3 an der Oberfläche dei
äußeren Schicht (PET). Daraus ergibt sich, daß jede Schicht in amorphem Zustand vorliegt und hochtransparent
ist.
Bei Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 1, jedoch
unter Verwendung eines Polyester-Copolymers, das hauptsächlich
aus Ethylenterephthalat-Struktureinheiten besteht, anstelle von PET und eines SM von anderer Zusammensetzung
als der in Beispiel 1, erhält man einen Vorformling von hoher Transparenz. Die Dichte der Polyestercopolymerschicht
beträgt 1,33 bis 1,345 g/cm3 und die Dichte der
20 SM-Schicht beträgt 1,20 bis 1,215 g/cm3.
Werden PET und SM gleichzeitig zu einem Vorformling gespritzt (Vergleichsbeisplel 1 )t so vermischen sich PET und
SM in geschmolzenem Zustand und es entsteht ein Vorformling von perligem Aussehen.
Der in Beispiel 1 erhaltene Vorformling und ein nur aus PET hergestellter transparenter Vorformling (Vergleichsbeispiel 2) mit einem Außendurchmesser von 35 mm, einer
Länge von 140 mm und einer Dicke von 4 mm, der bei einer
Zylindertemperatur aus dem Trichter von 270x290x290°C, einem Spritzdruck von 40 atü, einer Formtemperatur von 20°C,
einem Nachdrücken von 15 see und einer Kühlzeit von 25 see
hergestellt worden ist, werden unter Verwendung einer biaxial orientierenden Blasformmaschine bei einer Laufgeschwindigkeit
des Orientierungsstabes von 22 cm/sec, einem Preßluftdruck von 20 kg/cm2, einer Orientierungstemperatur
von 13O°C und einem Reckverhältnis von 5,59 (axial
2,04 χ peripher 2,74) blasgeformt. Die erhaltenen Gefäße
haben die in Tabelle II genannten Eigenschaften.
Beispiel 1 | Vergleichs beispiel 2 |
|
Transparenz (%) Trübung (%) Sauerstoffdurchlässigkeit (cm3/m2 . 24 h . atm) |
88 1,7 1,3 |
85 2,5 8,0 |
Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß das aus dem erfindungsgemäßen
Vorformling von Beispiel 1 hergestellte Gefäß ausgezeichnete Gasundurchlässigkeit und hohe Transparenz
aufweist. Außerdem ist die Haftung zwischen der PET-Schicht und der SM-Schicht des Gefäßes sehr gut und
das Gefäß hat ausreichende mechanische Festigkeit für ein Druckgefäß.
Die in den Beispielen 1 bis 9 erhaltenen Vorformlinge, der Vorformling von Vergleichsbeispiel 2 und die in Tabelle
III genannten Vorformlinge, die nacheinander von der inneren zur äußeren Schicht unter Verwendung einer
Spritzgießmaschine N-95 von der Nippon Seikosho unter aufeinanderfolgendem Wechsel der Werkzeuge hergestellt
worden sind (innere Schicht : PET 2mm/ mittlere Schicht: 1,5 mm / äußere Schicht: PET 1,5 mm), werden unter den
in Tabelle IV genannten Bedingungen orientiert und blasgeformt.
Die Dichte an den Grenzflächen der Schichten des Vorformlings
von Vergleichsbeispiel 3 aus Tabelle III beträgt 1/348 g/cm3 an der Oberfläche der inneren Schicht (PET),
1,221 g/cm3 an der Innenoberfläche der mittleren Schicht,
1,224 g/cm3 an der Außenoberfläche der mittleren Schicht
und 1,349 g/cm3 an der Oberfläche der äußeren Schicht (PET). Der Vorformling ist getrübt.
Die Eigenschaften der erhaltenen biaxial orientierten Gefäße sind in Tabelle V genannt.
Tabelle III
mittlere Schicht | Vergleichsbeispiel 3 | Vergleichsbeispiel 4 | Vergleichsbeispiel 5 | |
ι Harze |
innere Schicht mittlere Schicht äußere Schicht |
SM | Nitrilpolymer | Ethylen/Vinyl- alkohol-Copolymer |
Zylindertempe- •ratur (°C vom Trichter) |
innere Schicht mittlere Schicht äußere Schicht |
270 χ 290 χ 290 260 χ 280 χ 280 270 χ 290 χ 290 |
270 χ 290 χ 290 180 χ 210 χ 240 270 χ 290 χ 290 |
270 χ 290 χ 290 180 χ 210 χ 220 270 χ 290 χ 290 |
Spritzdruck (atü) |
innere Schicht mittlere Schicht äußere Schicht |
40 50 60 |
40 70 60 |
40 50 60 |
Formtemperatu*- (0C) |
jede Schicht | 30 30 30 |
30 20 20 |
30 20 20 |
Nachdrücken (s.ec) |
jede Schicht | 15 | 15 | 15 |
Kühlzeit (see) | 25 | 25 | 25 | |
axial | 1-3 | Beispiele | 5 | 2. | 6-9 | 04 | Vergleichsbeispiele | |
peripher | 22 | 4 | 15 | 2. | 22 | 74 | 2-5 | |
Laufgeschwindigkeit des Orientie rungsstabes (cm/sec) |
Flächenverhältnis | 20 | 22 | 15 | 5. | 20 | 59 | 22 |
Preßluftdruck (kg/cm2) | 90 | 20 | 100 | 110 | 20 | |||
Orientierungstemperatur (0C) | 110 | 90 | ||||||
Reckverhältnis | ||||||||
CO K) O
■ | Sauerstoffdurchlässig keit (cm3/m2 . 24 h . atm) |
Beispiele | 1 | 2 | 3 | Vergleichsbeispiele | 2 | 3 | 4 | 5 |
Feuchti gke itsdurchläs- sigkeit (g/m2 . 24 h) |
1.2 | 1.6 | 1.3 | ■ 8.3 | 1.4 | 1.8 | 1.3 | |||
Transparenz (%) | 0.7 | 0.6 | 0.8 | 0.4 | 0.5 | 0.7 | 0.8 | |||
Trübung (%) | 88 | 88 | 85 | 92 | 86 - | 87 | 65 | |||
Abschälfestigkeit zwi schen äußerer und mitt lerer Schicht (g/15 mm) |
1.8 | 1.8 | 2.8 | 1.0 | 2.1 | 2.0 | 18 | |||
nicht ab geschält *) |
480 | 450 | - | 230 | ^o |
: Klebungsbruch
Aus Tabelle V ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße
mehrschichtige biaxial orientierte Gefäß ausgezeichnete Gasundurchlässigkeit, hohe Transparenz und gute GrenzfLächenhaftung
hat. Da die mittlere Schicht am offenen Ende des Mundstückes des Gefäßes nicht frei-liegt, hat das
Gefäß gute hygienische Qualität. Selbst wenn ein SM-Harz mit etwas geringerer Wasserbeständigkeit in nicht-orientiertem
Zustand verwendet wird, bleibt das Gefäß über lange Zeit stabil. Außerdem ist das aus dem Vorformling von
Beispiel 4 hergestellte biaxial orientierte Gefäß äußerst beständig gegen Wärmeschrumpfung beim Einfüllen von Flüssigkeiten
bei hoher Temperatur.
Claims (1)
- 5 PatentansprücheΓ 1 .J Blasgeformtes, mehrschichtiges Gefäß aus zwei oder mehr Arten von thermoplastischen Harzen, wovon mindestens eines ein thermoplastisches Polyesterharz ist, gekennzeichnet durch einen mehrschichtigen Aufbau aus drei oder mehr Schichten zumindest im dünnwandigen Teil des Körpers und einen einschichtigen Aufbau zumindest am offenen Ende des Mundstückes, wobei, zumindest der dünnwandige Teil des15 Körpers biaxial orientiert ist.2. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz, das die innerste und äußerste Schicht im dünnwandigen Teil des Körpers bildet, ein thermoplastisches Polyesterharz ist, das hauptsächlich aus Ethylenterephthalat-Struktureinheiten besteht.3. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz, das die innerste und äußerste Schicht bildet, ein thermoplastisches Polyesterharz ist und das thermoplastische Harz, das die mittlere Schicht im dünnwandigen Teil des Körpers bildet, ein gasundurchlässiges thermoplastisches Harz30 ist.4. Gefäß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasundurchlässige thermoplastische Harz ein m-Xylylengruppen enthaltendes Polyamidharz ist.5. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz, das die mittlere Schicht im dünnwandigen Teil des Körpers bildet, einen Farbstoff oder ein Pigment und/oder ein •UV-Absorptionsmittel enthält.6. Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Teil des Körpersdrei Schichten aufweist.7. Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten mehrschichtigen Gefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß man nacheinander und alternativ zwei oder mehr Arten von thermoplastischen Harzen, wovon mindestens eines ein . thermoplastisches Polyesterharz ist, aus einer Spritzgießmaschine mit mehreren Spritzzylindern zeitlich verschoben mit einem Werkzeugschließvorgang in eine Form spritzt, um innerste und äußerste Oberflächenschichten aus dem zuerst gespritzten thermoplastischen Harz .und eine mittlere Schicht aus dem · anschließend gespritzten thermoplastischen Harz auszubilden, und hierauf den erhaltenen Vorformling, der einen einschichtigen Aufbau zumindest am offenen Ende des Mundstückes und einen mehrschichtigen Aufbau aus drei oder mehr Schichten im übrigen Teil aufweist, mit einem unter Druck stehenden Fluid bei Orientierungstemperatur blasformt.8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als zuerst gespritztes thermoplastisches Harz ein thermoplastisches Polyesterharz verwendet, das hauptsächlich aus Ethylenterephthalat-Strukturein-35 hexten besteht.9?fr> . Verijäfhren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,-"';·■ daß .kan als zuerst gespritztes thermoplastisches > Harz ein thermoplastisches Polyesterharz und als anschließend gespritztes thermoplastisches Harz ein gasundurchlässiges thermoplastisches Harz verwendet.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als anschließend gespritztes thermoplastisches Harz ein m-Xylylengruppen enthaltendes Polyamidharz verwendet.11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anschließend gespritzte thermoplastische Harz einen Farbstoff oder ein Pigment und/oder ein UV-Absorptionsmittel enthält.12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierungstemperatur im Bereich vonTg + 150C bis 2 Tg + 150C liegt, wobei Tg die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Polyester-, "· härzes 1st.13«. Mehrschichtiger Vorformling, gekennzeichnet durch ein£ innerste und eine äußerste Schicht aus einem thermoplastischen Polyesterharz und eine mittlere Schicht aus einem gasundurchlässigen thermoplastischen Harz sowie einen einschichtigen Aufbau aus dem ther-. >;;-· moplastischen Polyesterharz am offenen Ende des Mund- \' ■;.· Stückes.14. Vorformling nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das gasundurchlässige thermoplastische Harz ein m-Xylylengruppen enthaltendes Polyamidharz ist.
— 4 — 15.
5Vorformling nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichte des thermoplastischen Polyesterharzes
1,345 g/cm3 oder weniger und die Dichte des m-Xylylen-
gruppen enthaltenden Polyamidharzes 1,215 g/cm3 oder
weniger beträgt.10 15 20 25 ■ 30 35
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