DE69413499T2

DE69413499T2 - Verfahren zum Spritzstrecblasformen von Polyäthylen

Info

Publication number: DE69413499T2
Application number: DE69413499T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Ueda-Shi Nagano-Ken Koda; Hisashi Hanishina-Gun Nagano-Ken Nakajima
Original assignee: Aoki Technical Laboratory Inc
Current assignee: Aoki Technical Laboratory Inc
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2014-10-20
Also published as: EG20584A; BR9403739A; EP0654340A1; CN1059627C; CA2134046A1; KR0185181B1; ATE171415T1; KR950011095A; NZ264737A; IL111333A0; EP0654340B1; US5620650A; DE69413499D1; CN1112482A; CA2134046C; ES2124355T3; TW277024B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritz- Streck-Blasformen von Polyethylen zu einem hohlen geformten Produkt, wie beispielsweise einem dünnwandigen Behälter.

2. Stand der Technik

Bei einem Spritz-Streck-Blasformverfahren umfassend das Einspritzen von geschmolzenem Harz in eine Spritzgussform zum Formen eines Vorformlings, sowie Streck-Blasformen des Vorformlings zu einem hohlen geformten Produkt, wie beispielsweise einem Behälter, in einer Blasform, ist es als möglich bekannt, fast alle thermoplastischen Harze zu hohlen dünnwandigen Produkten zu formen. Da es gegenwärtig jedoch auf Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polycarbonat, Vinylchlorid usw. beschränkt ist, wird bei Polyethylen, das in Form von hohlen geformten Produkten stark nachgefragt ist, ein Blasformverfahren angewandt.
Bekannte Verfahren zum kontinuierlichen Formen ausgehend vom Spritzgießen eines Vorformlings bis zum Streck-Blasformen von hohlen geformten Produkten schließen ein Verfahren ein, das umfasst: Freigeben eines spritzgegossenen Vorformlings aus einer Spritzgussform, während der Vorformling noch heiß ist, bevor er sich vollständig abgekühlt und verfestigt hat, Konditionieren der Temperatur des heißen Vorformlings, und Streck-Blasformen des konditionierten Vorformlings zu einem hohlen geformten Produkt in einer Blasform, sowie ein Verfahren zum sofortigen Streck-Blasformen unter Weglassen der Temperaturkonditionierung des Vorformlings, wie in der Japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 4-214322 offenbart.
Bei beiden Spritz-Streck-Blasformverfahren wird ein Vorformling geformt, indem man eine Spritzgussform verwendet, die aus einem Hohlraumformteil zum Formen der äußeren Wand des Vorformlings und einem Kernformteil zum Formen der inneren Wand des Vorformlings, sowie einer Lippenform zum Formen des Mundteils des Vorformlings besteht, und Füllen eines Hohlraum- Zwischenraums zwischen dem Hohlraumformteil und dem in das Hohlraumformteil eingeführten Kernformteil durch Eindringen durch die Öffnung des Hohlraumformteils und die geschlossene Lippenform mit geschmolzenem Harz, indem das geschmolzene Harz vom Boden des Hohlraumformteils aus eingespritzt wird.
Um den spritzgegossenen Vorformling aus der Spritzgussform freizugeben, werden sowohl das Kernformteil und die Lippenform nach oben bewegt, oder das Kernformteil wird nach oben bewegt, und das Hohlraumformteil wird nach unten bewegt, und der Vorformling wird, nachdem er freigegeben worden ist, in die Blasform überführt, während der Mundteil des Vorformlings von der Lippenform festgehalten wird.
Der Grund, warum der Vorformling freigegeben wird, indem er auch aus dem Kernformteil herausgezogen wird, besteht darin, dass es äußerst schwierig ist, den Vorformling in dem Zustand, in dem das Kernformteil aufgrund der Abkühlung durch Schrumpfen des Vorformlings festgehalten wird, mittels der Streckstange in axialer Richtung zu strecken, und daher wird der Vorformling sowohl aus dem Hohlraumformteil und dem Kernformteil herausgezogen, indem man die Lippenform auch als Überführungselement benutzt, um damit die Überführung in die Blasform durchzuführen.
Wenn das spritzgegossene Produkt aus der Spritzgussform freigegeben wird, ist das Herausziehen des spritzgegossenen Produkts aus dem Kernformteil gewöhnlich schwieriger als das Herausziehen aus dem Hohlraumformteil. Dies ist so, weil auf der Seite des Hohlraumformteils die Oberfläche der Außenwand des geformten Produkts aufgrund der Schrumpfung durch Abkühlung des spritzgegossenen Produkts von der Oberfläche des Hohlraumformteil getrennt wird, während im Gegensatz dazu auf der Kernformteilseite die Innenwand des geformten Produkts aufgrund der Schrumpfung in engem Kontakt mit dem Kernformteil steht.
Die Festigkeit des heißen Vorformlings in einem flexiblen Zustand, in dem er durch Streck-Blasformen verarbeitet werden kann, ist nur groß genug, um die Form des Vorformlings durch die auf der Innen- und Außenseite des Vorformlings gebildete Oberflächenhautschicht zu bewahren, anders als das gewöhnliche spritzgegossene Produkt, das durch eine vollständige Abkühlung und Verfestigung im Gesamten eine Steifigkeit aufweist, und daher wird auch beim Herausziehen des Kernformteils durch Festhalten des abgekühlten und verfestigen Mundteils des Vorformlings mittels der Lippenform, falls keine zum Lösen der in engem Kontakt mit der Kernformteiloberfläche befindlichen Hautschicht der Innenwand des Vorformlings ausreichende Festigkeit vorhanden ist, der Vorformling aus dem Hohlraumformteil herausgezogen, während er sich in einem engen Kontakt mit dem Kernformteil befindet, und in feststehendem Zustand durch das Lippenformteil zusammengedrückt, wobei er so verformt wird, als ob ein Balg zusammengedrückt würde, wodurch die Form des Vorformlings verlorengeht.
Dementsprechend ist bei einem Spritz-Streck-Blasformverfahren vorgesehen, den Vorformling freizugeben, nachdem der Vorformling auf eine Temperatur abgekühlt worden ist, so dass die Hautschicht der Vorformlingoberfläche steif genug ist, um der Abziehkraft des Kernformteils zu widerstehen, während ein Streck-Blasformen möglich ist. Obwohl sich die Abkühltemperatur mit der Dicke und Formgebung des geforderten Vorformlings ändert, kann im Fall eines Vorformlings eines Behälters mit einem weiten Mundteil, dessen Aufblasverhältnis nicht so groß ist, die Formschräge des Hohlraumformteils und des Kernformteils groß eingestellt werden, und die Berührungskraft des Vorformlings auf der Innenseite durch Schrumpfung kann durch die Formschräge abgemildert werden, und eine Freigabe bei hoher Temperatur wird ermöglicht, und das Schrumpfen aufgrund der Abkühlung nimmt ab, und dank einer synergetischen Wirkung derselben ist die Freigabe leichter als im Fall eines Vorformlings eines Behälters mit einem engen Mundteil.
Jedoch ist im Fall eines Vorformlings eines Behälters mit einem engen Mundteil, wie beispielsweise einer Flasche, deren Öffnung klein ist, deren Abmessung lang ist und bei der das Aufblasverhältnis groß sein muss, die Formschräge des Hohlraumformteils und des Kernformteils begrenzt, und die Begrenzung ist umso strenger, je größer die Länge ist. Es ist somit notwendig, den Vorformling aus der Spritzgussform freizugeben, indem man den Vorformling auf die kompatible Temperatur abkühlt, die sowohl eine Freigabe als auch ein anschließendes Streck-Blasformen ermöglicht. Diese kompatible Temperatur beträgt im Fall von Polyethylenterephthalat bei Normaltemperatur 60 bis 70 Grad C und im Fall von Polypropylen 90 bis 100 Grad C, und in diesen Temperaturbereichen können sowohl die Freigabe und das Streck-Blasformen durchgeführt werden.
Im Fall eines Vorformlings aus Polyethylen, der verglichen mit Polyethylenterephthalat und Polypropylen eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und ein hohes Formschrumpfen aufweist, wenn er auf eine zum Herausziehen geeignete Temperatur abgekühlt wird, wird jedoch die Hautschicht dicker als notwendig ausgebildet, und der innere Hochtemperaturbereich wird schmal, und daher wird, wenn der Vorformling sofort in die Blasform überführt und durch Streck-Blasformen verarbeitet wird, er durch den Druck der Luft nicht ausreichend aufgebläht. Bei einer Temperatur, bei der das Streck-Blasformen als möglich angesehen wird, bleibt der Vorformling in engem Kontakt mit dem Kernformteil, und wenn das Kernformteil in diesem Zustand herausgezogen wird, wird der Vorformling extrem verformt.
Bei dem Vorformling aus Polyethylen ist daher die Einstellung der kompatiblen Temperatur, die sowohl eine Freigabe und ein anschließendes Streck-Blasformen ermöglicht, schwieriger als im Fall von Polyethylenterephthalat oder dergleichen, und das Streck-Blasformen unter Verwendung der bisher verwendeten Freigabeeinrichtung war selbst im Fall eines Behälters mit einem weiten Mundteil äußerst schwierig.
Es kann auch in Betracht gezogen werden, das Streck-Blasformen durch Wiederaufheizung und Konditionierung des Vorformlings nach der Freigabe auf eine zum Formen geeignete Temperatur durchzuführen, jedoch erfordert es Erfahrung, Zeit und Energie, und wahrscheinlich treten Temperaturungleichmäßigkeiten auf, und wenn eine Temperaturkonditionierung angewandt wird, verursacht daher das Spritz-Streck-Blasformen von Polyethylen viele technische Schwierigkeiten.
Was Polyethylen betrifft, liegt die Schwierigkeit, abgesehen von der Freigabe, auch in der Temperatur zum Streck-Blasformen des Vorformlings. Bei einem Blasformverfahren beträgt die Harztemperatur zum Blasformen von Polyethylen 175 bis 200 Grad C. Bei einem Spritz-Streck-Blasformverfahren ist eine derartige Harztemperatur die Formtemperatur des Vorformlings, und die Temperatur, die vom abgekühlten Vorformling gehalten wird, so dass er selbsttragend ist, liegt extrem tiefer als eine derartige Harztemperatur.
Wenn man den freigegebenen Vorformling bei hoher Temperatur zu einem Behälter, beispielsweise einer Flasche, streckblasformt, bevor die Oberflächentemperatur des Vorformlings, die infolge seiner inneren Wärme ansteigt, die Spitzentemperatur erreicht, ist die Zeit, bis die Oberflächentemperatur von Polyethylen die Spitzentemperatur erreicht, kürzer als im Fall von Polyethylenterephthalat, und das Streck-Blasformen von Polyethylen ist im Vergleich zu Polyethylenterephthalat schwierig, und es ist schwer, ein geformtes Produkt zu erhalten, das nahe der Spitzentemperatur eine ausgezeichnete Wandstärkenverteilung aufweist.
Was die Schwierigkeit beim Streck-Blasformen angeht, wird angenommen, dass weil die Wärmeleitfähigkeit von Polyethylen höher ist als diejenige von Polyethylenterephthalat und Polypropylen, der Transport der inneren Wärme des Vorformlings zur Oberfläche des Vorformlings, nachdem er freigegeben worden ist, verhältnismäßig schnell erfolgt, das Volumen, das von den Teilbereichen mit hoher innerer Temperatur, die zum Streck- Blasformen beitragen, eingenommen wird, früher eng wird, und somit die Tendenz besteht, dass die zum Streck-Blasformen notwendige innere Wärmemenge nicht ausreichend ist. Somit kann selbst im Fall eines Behälters mit einem weiten Mundteil, der, was die Streck-Blasform-Temperatur angeht, leichter freigegeben werden kann als der Behälter mit einem engen Mundteil, ein günstiges geformtes Produkt nicht erhalten werden, falls nicht das Streck-Blasformen innerhalb eines begrenzten Zeitraums (innerhalb eines Temperaturbereichs) erfolgt.
Das Erreichen der Spitzentemperatur ändert sich je nach Wandstärke des Vorformlings, Gestaltung oder Formbedingungen etwas, und man erhält keine besseren Produkte, falls nicht das Streck-Blasformen entsprechend erfolgt, und daher ist im Fall von Polyethylen ein strikterer Formvorgang erforderlich als im Fall von Polyethylenterephthalat.
Die vorliegende Erfindung ist ausgedacht, um die Probleme bei einem Verfahren zum Spritz-Streck-Blasformen von Polyethylen zu lösen, und es ist ein Ziel derselben, ein neuartiges Verfahren zu präsentieren, das es ermöglicht, einen Vorformling bei einer Oberflächentemperatur des Vorformlings freizugeben, die sowohl zum Freigeben des Vorformlings und zum anschließenden Streck- Blasformen kompatibel ist, indem man das Kernformteil und die Oberfläche des Vorformlings zuvor durch Verwendung eines Drucks eines Gases trennt, und das Streck-Blasformen in einem bestimmten Temperaturbereich durchzuführen, der für Polyethylen vorzuziehen ist.
Die EP-A-0012426 offenbart ein Verfahren zum Spritz-Streck- Blasformen eines Vorformlings aus organischem Kunststoff, bei dem das Spritzgießen eines vorbestimmten Vorformlings durchgeführt wird, indem man eine aus einem Hohlraumformteil, einem Kernformteil und einer Lippenform bestehende Spritzgussform mit geschmolzenem Harz füllt, zwangsweise ein Gas in die Grenzfläche zwischen dem Kernformteil und dem Vorformling zuführt, den Vorformlings aus dem Hohlraumformteil und dem Kernformteil der Spritzgussform freigibt, während ein Mundteil des Vorformlings von der Lippenform festgehalten wird. Danach wird der Vorformling in eine Blasform überführt, und das Streck-Blasformen des Vorformlings zu einem hohlen dünnwandigen Produkt wird durchgeführt.
Das in diesem Dokument offenbarte Verfahren ist daher ein Verfahren zur Temperaturkonditionierung eines Vorformlings aus organischem Kunststoff, indem man ihn in einem Formhohlraum festhält, so dass eine wesentliche Veränderung des Wärmeinhalts des besagten Vorformlings stattgefunden hat. Danach wird der Kern von dem besagten Harz getrennt, indem man einen positiven Fluiddruck zwischen dem Kern und dem Vorformling anlegt.
Das Verfahren umfasst außerdem eine Temperaturkondionierstation zum Vergleichmäßigen der Temperaturverteilung des Harzes.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um das Ziel zu erreichen, präsentiert die Erfindung ein Verfahren zum Spritz-Streck-Blasformen, wobei das besagte Verfahren die Schritte umfasst: Spritzgießen eines vorbestimmten Vorformlings durch Füllen einer aus einem Hohlraumformteil, einem Kernformteil und einer Lippenform bestehenden Spritzgussform mit geschmolzenem Polyethylen, zwangsweises Zuführen eines Gases in die Grenzfläche zwischen dem Kernformteil und dem Vorformling, Freigeben des Vorformlings aus dem Hohlraumformteil und dem Kernformteil der Spritzgussform, während ein Mundteil des Vorformlings von der Lippenform festgehalten wird, Überführen des Vorformlings in eine Blasform, und Streck-Blasformen des Vorformlings zu einem hohlen dünnwandigen Produkt, wobei das besagte Harz Polyethylen ist, das zwangsweise Zuführen des Gases durchgeführt wird, um die Innenwand des Vorformlings vom Kernformteil zu trennen und den Vorformling auf eine zum Freigeben geeignete Temperatur abzukühlen, das Freigeben des Vorformlings durchgeführt wird, während das Innere des Vorformlings noch nicht vollständig abgekühlt ist und sich noch auf hoher Temperatur befindet, und die Oberflächentemperatur des Vorformlings unmittelbar nach der Freigabe 80ºC bis 90ºC beträgt, und das Streck-Blasformen des Vorformlings innerhalb des Zeitraums durchgeführt wird, bevor die Oberflächentemperatur des Vorformlings, die durch die innere Wärme des Vorformlings erhöht wird, 120ºC erreicht, Freigeben des Vorformlings aus der Spritzgussform, während das Innere des Vorformlings noch nicht vollständig abgekühlt ist und sich noch auf einer hohen Temperatur befindet, und die Oberflächentemperatur des Vorformlings beträgt unmittelbar nach der Freigabe 80ºC bis 90ºC, und das Streck-Blasformen des Vorformlings wird innerhalb des Zeitraums durchgeführt, bevor die Oberflächentemperatur des Vorformlings, die durch die innere Wärme des Vorformlings erhöht wird, 120 Grad C erreicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Temperatur des geschmolzenen Polyethylens zum Zeitpunkt des Formens des Vorformlings muss 200 Grad C oder mehr betragen, als Temperatur des vorderen Teils des Einspritzzylinders. Dieses geschmolzene Polyethylen wird eingespritzt, um den Hohlraum der Spritzgussform aufzufüllen, die aus dem auf eine Temperatur von 90 bis 105 Grad C eingestellten Hohlraumformteil und dem auf eine Temperatur von etwa 80 Grad C eingestellten Kernformteil besteht, und wie vorgeschrieben zu einem Vorformling mit einem Boden geformt.
Wenn das Einfüllen von geschmolzenem Polyethylen durch Einspritzen beendet ist, wird der Einspritzdruck auf einen sekundären Druck verändert, mit einem geringeren Druck als dem zum Einfüllen benötigten primären Druck, um zum Spritzdruck- Halteschritt überzugehen, der vom Abkühlschritt gefolgt wird. Was das Gas zur Trennung betrifft, ist unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit und Handhabung Luft am besten, jedoch kann gegebenenfalls ein Inertgas verwendet werden, wie beispielsweise Stickstoffgas. Wenn die Druckbeaufschlagung (d. h. die Gaszufuhr) gerade nach Vollendung des Spritzgieß- Einfüllvorgangs begonnen wird, hat sie keine Auswirkungen auf die Form des Vorformlings, jedoch ist es am besten, die Druckbeaufschlagung sofort nach Vollendung des Spritzgieß- Druckhaltens zu beginnen. Wenn die Druckbeaufschlagung gerade vor Vollendung des Spritzgieß-Einfüllvorgangs begonnen wird, tritt aufgrund der Erhöhung des Innendrucks durch den Druck des zugeführten Gases ein Einfüllwiderstand auf, und eine bestimmte Menge an geschmolzenem Harz wird nicht zugeführt, und somit kann man die vorbestimmte Form des Vorformlings nicht erhalten.
Um das Gas zuzuführen, wird das Gas vom Fuß oder vorderen Ende des Kernformteils aus in die Grenzfläche zwischem dem Kernformteil und dem Vorformling geblasen. Die Zufuhrposition kann je nach Länge oder Dicke des Vorformlings gewählt werden, und bei einem langen Vorformling ist es erwünscht, das Gas vom vorderen Ende aus zuzuführen. Da das Ziel der Gaszufuhr darin besteht, eine Trennung zwischen dem Kernformteil und der Innenwand des Vorformlings herbeizuführen, wird das zugeführte Gas für einen bestimmten Zeitraum in der Grenzfläche gehalten, und der Vorformling im Inneren wird von der Kernformteiloberfläche getrennt, und der Vorformling wird auf eine zur Freigabe geeignete Temperatur abgekühlt, und die Zufuhr(Blas)-Zeit dauert mindestens eine Sekunde, und der Zufuhr(Blas)-Druck liegt in einem Bereich von 6 bis 15 kg/cm², vorzugsweise in der Umgebung von 9 kg/cm².
Der Vorformling wird im oben beschriebenen Temperaturbereich freigegeben, und das Streck-Blasformen kann in einem Temperaturbereich der Vorformlingoberflächentemperatur durchgeführt werden, der um 20 bis 30 Grad höher liegt, als derjenige bei der Freigabe. Wenn die Oberflächentemperatur 100 Grad C oder weniger beträgt, ist die Temperatur zu niedrig, und durch den Gasdruck wird nicht die gesamte Streckung erreicht, und das Formen ist äußerst schwierig. Bei einer Steigerung der Temperatur von 30 Grad oder mehr liegt sie zu nahe an der Spitzentemperatur, und der Temperaturanstieg ist langsam, und der Temperaturzustand für den Vorformling führt wahrscheinlich zu einer Kristallisation. Wenn die Oberflächentemperatur des Vorformlings nach der Freigabe 120 Grad C übersteigt, ist dementsprechend das Streck-Blasformen von geformtem Produkt mit günstiger Wandstärkenverteilung schwierig.
Dementsprechend liegt die beste Temperatur zum Streck- Blasformen in der Umgebung einer Temperatur, die gegenüber der Oberflächentemperatur zum Zeitpunkt der Freigabe um etwa 25 Grad erhöht ist, und hinsichtlich der Zeit ist es ein Bereich von 4 bis 7 Sekunden nach der Freigabe. Die durch die innere Wärme erhöhte Spitzentemperatur des Vorformlings ist je nach Wandstärke des Vorformlings etwas höher oder niedriger, jedoch variiert die Zeit bis zum Erreichen der Spitzentemperatur nicht bedeutend.
Durch Veränderung der Wandstärkenverteilung zur Einstellung der inneren Wärme, wodurch eine vom Aufblasverhältnis am Vorformling abhängige Streckung bewirkt wird, wenn Behälter mit günstiger Wandstärkenverteilung und dergleichen erhalten werden, wird deshalb außer im Fall einer extremen Wandstärkendifferenz ein Streck-Blasformen in einem insgesamt günstigen Temperaturbereich innerhalb eines speziellen Zeitraums nach der Freigabe ermöglicht.
Der Luftblasdruck zum Zeitpunkt des Streck-Blasformens soll beim primären und sekundären Schritt verändert werden, und der sekundäre Druck sollte auf einen Druck vom Zweifachen oder mehr des primären Drucks eingestellt werden. Das Strecken kann in vertikaler Richtung um das etwa Zweifache und in lateraler Richtung um das etwa Dreifache erfolgen.
Wenn bei diesem Verfahren der Polyethylenvorformling freigegeben ist, wird Gas zwangsweise in die Grenzfläche zwischen dem Kernformteil und der Innenwand des Vorformlings zugeführt, und es wird eine Abkühlung bewirkt, wobei der Vorformling innen getrennt wird, und daher wird das Abkühlen des Vorformlings innen durch das in der Grenzfläche zwischen der Kernformteil und der Innenwand des Vorformlings vorhandene Gas unterdrückt, und die innere Hautschicht des Vorformlings wird dünner ausgebildet als im Fall eines engen Kontakts der inneren Hautschicht des Vorformlings, und das Schrumpfen des Vorformlings innen ist um diesen Anteil kleiner, und der Kontakt wird abgeschwächt.
Im Gegensatz dazu wird auf der Außenseite des Vorformlings die Oberfläche durch das zugeführte Gas gegen die Seite der Hohlraumform gedrückt, so dass sie leicht abgekühlt wird, und eine Trennung durch Schrumpfen aufgrund der Abkühlung wird verhindert, und die Hautschicht wird schnell ausgebildet, so dass die Form des Vorformlings bewahrt wird, und später ist es möglich, den Vorformling bei einer zum Streck-Blasformen geeigneten Oberflächentemperatur freizugeben. Wegen der schnellen Abkühlung ist außerdem die Kristallisation äußerst gering.
Bei dem Prozess der Erhöhung der Oberflächentemperatur aufgrund der inneren Wärme des Vorformlings wird die Kristallisation außerdem durch die Aufheizung von innen her unterdrückt, und sein Wachstum ist gering, und das Strecken wird nicht durch Kristallisation gestört, und das Streck-Blasformen kann selbst bei Polyethylen reibungslos durchgeführt werden, und geformte Produkte, wie beispielsweise Behälter, mit günstiger Wandstärkenverteilung können erhalten werden.

[Ausführungsformen]

BEISPIEL 1

Materialharz: Polyethylen (HIZEX 5300B von Mitsui Petrochemicals Co. hergestellt)
geformtes Produkt: Milchflasche (500 cm³),
Abmessungen: Gesamthöhe 165 mm,
Innendurchmesser des Mundteils 32 mm,
Länge unter dem Hals 147,5 mm,
Außendurchmesser des Körperteils 73 mm,
Wandstärke des Körperteils 0,5 mm,
Gewicht 32 g

Vorformling

Abmessungen: Gesamthöhe 137,5 mm
Innendurchmesser des Mundteils 32 mm,
Länge unter dem Hals 120 mm,
Wandstärke des Körperteils 3 mm,
Außendurchm. oberer Körperteil 34,68 mm,
Außendurchm. des unteren Endes des
Körperteils 31,62 mm,
Formschräge 0,766 Grad

Vorformling-Formbedingungen

Einspritzzylindertemperatur:
Düse 175 Grad C,
vorderer Teil 215 Grad C,
mittlerer Teil 215 Grad C,
hinterer Teil 185 Grad C
Spritzgussformtemperatur (Einstellwert):
Hohlraumformteil: oberer Teil 10 Grad C
Hohlraumteil 95 Grad C,
unterer Teil 10 Grad C
Kernformteil: 80 Grad C
Einspritzdruck (Haltedruck): 42 kg/cm²
Druckhaltezeit: 6,5 s
Abkühlzeit: 1,8 s
zugeführtes (Blas)-Gas: Luft
Zufuhr(Blas)-Druck: 9 kg/cm²
Zufuhrzeitpunkt: gleich nach Beendigung des Druckhaltens Zufuhr(Blas)-Zeit: 1,8 s
Freigabetemperatur:
80 bis 90 Grad C (Vorformling-Oberflächentemperatur)

Streck-Blasform-Bedingungen

Formtemperatur (Einstelltemperatur): 60 Grad C
Streck-Blastemperatur:
105 bis 115 Grad C (Vorformling-Oberflächentemperatur)
Blasdruck (Strecken):
primärer Druck 4 bis 5 kg/cm²
sekundärer Druck 12 kg/cm²
Zeitraum von der Freigabe bis zum Streck-Blasformen: 6 s
Streckfaktor:
vertikal (axial) 1,2-fach
lateral (radial) 2,2-fach

Ergebnisse

Eine trübweiße Milchflasche aus Polyethylen mit gleichförmiger Wandstärkenverteilung ohne eine Abweichung der Wandstärke im Streckbereich wurde erhalten. Wenn sie mit Inhalt gefüllt und aus einer Höhe von 2 m fallen gelassen wurde, wurde kein Bruch festgestellt.

BEISPIEL 2

Materialharz: Polyethylen (HIZEX 5100B von Mitsui Petrochemicals Co. hergestellt)
geformtes Produkt: runde gerade Flasche mit engem Mundteil (120 cm³)
Abmessungen: Gesamthöhe 126,7 mm,
Länge unter dem Hals 114,7 mm,
Innendurchmesser des Mundteils 17,14 mm,
Außendurchmesser des Körperteils 45,5 mm,
Wandstärke des Körperteils 0,5 mm,
Gewicht 15,4 g

Vorformling

Abmessungen: Gesamthöhe 107,0 mm
Innendurchmesser des Mundteils 17,14 mm,
Länge unter dem Hals 95 mm,
Wandstärke des Körperteils 3,2 mm,
Außendurchm. oberer Körperteil 22,03 mm,
Außendurchm. des unteren Endes des
Körperteils 18,71 mm,
Formschräge 1,0 Grad

Vorformling-Formbedingungen

Einspritzzylindertemperatur:
Düse 175 Grad C,
vorderer Teil 210 Grad C,
mittlerer Teil 210 Grad C,
hinterer Teil 195 Grad C
Spritzgussformtemperatur (Einstellwert):
Hohlraumformteil: oberer Teil 10 Grad C
Hohlraumteil 102 Grad C,
unterer Teil 10 Grad C
Kernformteil: 80 Grad C
Einspritzdruck (Haltedruck): 40 kg/cm²
Druckhaltezeit: 5,45 s
Abkühlzeit: 4,25 s
zugeführtes (Blas)-Gas: Luft
Zufuhr(Blas)-Druck: 9 kg/cm²
Zufuhrzeitpunkt: gleich nach Beendigung des Druckhaltens Zufuhr(Blas)-Zeit: 4,25 s
Freigabetemperatur:
80 bis 90 Grad C (Vorformling-Oberflächentemperatur)

Streck-Blasform-Bedingungen

Formtemperatur (Einstelltemperatur): 60 Grad C
Streck-Blastemperatur:
105 bis 115 Grad C (Vorformling- Oberflächentemperatur)
Blasdruck (Strecken):
primärer Druck 5 kg/cm²
sekundärer Druck 12 kg/cm²
Zeitraum von der Freigabe bis zum Streck-Blasformen: 6 s
Streckfaktor:
vertikal (axial) 1,16-fach
lateral (radial) 2,2-fach

Ergebnisse

Eine trübweiße runde gerade Flasche aus Polyethylen mit gleichförmiger Wandstärkenverteilung ohne eine Abweichung der Wandstärke im Streckbereich wurde erhalten. Wenn sie mit Inhalt gefüllt und aus einer Höhe von 2 m fallen gelassen wurde, wurde kein Bruch festgestellt.
Diese Ausführungsformen wurden unter Verwendung der Spritz- Streck-Blasform-Maschine Modell Nr. BS-0207, hergestellt von A.K. TECHNICAL LABORATORY, INC., durchgeführt. Zusätzlich entsprach das Spritz-Streck-Blasformverfahren dem in der Japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 4-214322 offenbarten Verfahren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können geformte Produkte aus Polyethylen, wie beispielsweise Behälter, mit einem dünnwandigen Körper leicht durch Streck-Blasformen geformt werden, was bisher als äußerst schwierig angesehen worden war, und eine Mehrzahl von geformten Produkten kann gleichzeitig erzeugt werden. Da es möglich ist, dünnwandig zu blasen, ist es zudem wirtschaftlicher als ein Blasformverfahren, und die Fallfestigkeit ist ausreichend, und somit ist sein Wert für die industrielle Anwendung immens.

Claims

1. Verfahren zum Spritz-Streck-Blasformen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Spritzgießen eines vorbestimmten Vorformlings durch Füllen einer aus einem Hohlraumformteil, einem Kernformteil und einer Lippenform bestehenden Spritzgussform mit geschmolzenem Polyethylen,

zwangsweises Zuführen eines Gases in die Grenzfläche zwischen dem Kernformteil und dem Vorformling,

Freigeben des Vorformlings aus dem Hohlraumformteil und dem Kernformteil der Spritzgussform, während ein Mundteil des Vorformlings von der Lippenform gehalten wird,

Überführen des Vorformlings in eine Blasform, und Streck-Blasformen des Vorformlings zu einem hohlen dünnwandigen Produkt,

dadurch gekennzeichnet, dass das zwangsweise Zuführen des Gases durchgeführt wird, um die Innenwand des Vorformlings vom Kernformteil zu trennen und den Vorformling auf eine zum Freigeben geeignete Temperatur abzukühlen,

das Freigeben des Vorformlings durchgeführt wird, während das Innere des Vorformlings nicht vollständig abgekühlt ist und sich noch auf hoher Temperatur befindet, und die Oberflächentemperatur des Vorformlings gleich nach dem Freigeben 80ºC bis 90ºC beträgt, und

das Streck-Blasformen des Vorformlings innerhalb des Zeitraums durchgeführt wird, bevor die Oberflächentemperatur des Vorformlings, die durch die innere Wärme des Vorformlings erhöht wird, 120ºC erreicht.

2. Verfahren zum Spritz-Streck-Blasformen von Polyethylen nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von Gas gleich nach der Beendigung des Einspritzbefüllens von geschmolzenem Polyethylen begonnen wird.