DK156162B - Fremgangsmaade til fremstilling af en beholder af et molekylaert orienteret termoplastisk materiale og apparat til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 156162 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde af den i krav l's indledning angivne art til fremstilling af en beholder af et molekylært orienteret termoplastisk materiale, og fremgangsmâden if0lge opfindelsen er ejen-5 dommelig ved det i krav l's kendetegnende del anf0rte.

Opfindelsen angâr endvidere et apparat til ud0velse af fremgangsmâden.

Det er kendt at orientere termoplastiske materialer i 10 systemer, hvori sâdanne materialer blæses op til hule emner som for eksempel beholdere. En sâdan molekylær orientering er h0jst 0nskværdigf nâr det termoplastiske materiale er af en sâdan art/ at en orientering kan ud-vikles heri, idet der herved kan opnâs en hensigtsmæssig 15 mâde til af forbedre styrkeegenskaberne af den færdige beholder. Alternative mâder til for0gelse af styrken om-fatter forandring af den kemiske .str.uktur af det termoplastiske materiale under syntesen ved hjælp af styrke-for0gende modifikationsmidler, eller ved at for0ge væg-20 tykkelsen af det færdige produkt. Den f0rstnævnte mâde kan pâ uheldig vis influere pâ andre egenskaber af mate-rialet, mens den sidstnævnte mâde er temmelig kostbar, specielt nâr det termoplastiske materiale er et af de for nyligt udviklede nitril-baserede plastmaterialer med 25 lav permeabilitet der er kendt som LOPAC®, der er et re-gistreret varemærke for Monsanto Company. Det vil derfor være 0nskværdigt at udvikle en sâdan orientering under formeoperationen, da plastmaterialet i aile tilfælde skal formgives pâ en eller anden mâde til opnâelse af 30 det færdige produkts form.

I almindelighed skal et termopl.astik materiale for at blive molekylært orienteret opvarmes til et bestemt tem-peraturomrâde, hvorefter materialet strækkes til udvik-35

DK 156162 B

2 ling af orienteringen, idet det omtalte temperaturomrâde ligger under den temperatur, ved hvilken det termoplas-tiske materiale ekstruderes, men hvor temperaturomrâdet dog ligger betydeligt over rumtemperatur.

5

Den kendte teknik til udvikling af en sâdan molekylær orientering, som det for eksempel er angivet i US pa-tentskrift nr. 3 470 282, er baseret pâ spr0jtest0bning af det termoplastiske materiale efterfulgt af en tempe-10 raturkonditionering og strækning i aksial og radial ret-ning i opblæsningsværkt0jet. Sk0nt denne teknik generelt er tilfredsstillende, er den ikke uden ulemper. Som det ogsâ er kendt, er det 0nskværdigt at frembringe en for-udbestemt fordeling af væktykkelsen i det termoplastiske 15 materiale f0r den endelige opblæsning for at kompensere for de forskelle i strækning, der finder sted ved op-blæsningen, og som f0lge heraf for at opnâ en ensartet fordelt vægtykkelse i det færdige produkt, eller alter-nativt for at bibringe et bestemt omrâde af det færdige 20 produkt en vægtykkelse, der er forskellig fra vægtykkel-sen af de andre omrâder. Nâr râemnet dannes ved spr0jte-st0bning, skal stillingen af hele spr0jteformeværkt0jets overflade, som svarer til râemnets form, kontrolleres for at opnâ et forudbestemt râemne, hvorimod kun stil-25 lingen af de langt mindre vigtige overflader, der defi-nerer en ringformet udl0bsâbning, beh0ver at blive kon-trolleret til variation af râemnets vægtykkelse, nâr râemnet dannes ved ekstrudering. I tilgift hertil kræves der meget h0je temperaturer og tryk og som f0lge heraf 30 kraftigt udstyr til spr0jtest0bning, og sâdanne temperaturer og trykbetingelser kan eventuelt virke 0delæggende pâ den mâde, at der sker en nedbrydning, nâr det termoplastiske materiale er af den varmef0lsomme type. Nâr det termoplastiske materiale er relativt viskost og 35

DK 156162 B

3 sejtflydende ved st0bebetingelserne, kan det endvidere ske, at det ikke vil være muligt at indspr0jte dette ma-teriale i snævre indspr0jtningshulheder i formeværkt0-jet, eller sagt pâ anden mâde, at st0rrelsen af den be-5 holder som det er muligt at udforme af sâdanne materia-ler, kan være begrænset, da materialet ikke i tilstræk-kelig grad vil flyde ind i den relativt snævre og dybe indspr0jtningsform uden pâ uheldig mâde at forskubbe den indre façon tap. Det har ogsâ vist sig, at ved overf0r-10 sel af et spr0jtest0bt râemne til opblæsningsværkt0jet kan emnet hâve en tendens til u0nsket krympning og sam-mentrækning, hvilket sandsynligvis skyldes den flyd-ningsorientering, der er udviklet i det termoplastiske materiale under spr0jtest0bningen.

15

Anden kendt teknik, som for eksempel den, der er offent-liggjort i US patentskrift nr. 3 294 885 og andre be-slægtede patenter, angiver en genopvarmning af det termoplastiske materiale til orienteringstemperatur efter 20 en indledende k0ling og f0r strækningen. Selv om en sâ-dan teknik i almindelighed betragtes som tilfredsstil-lende under visse betingelser, hvis râemnet er udformet pâ en sâdan mâde, at vægtykkelsen varieres som angivet i det foregâende, kan det være vanskeligt at opnâ en rela-25 tiv ensartet temperatur gennem den fulde vægtykkelse, der kan variere mere eller mindre i materialet uden be-nyttelse af et specielt zoneopvarmningsarrangement. Hvis der endvidere eksisterer betydelige temperaturgradienter hen over râemnets tværsnit, kan graden af strækningen og 30 som fplge heraf den molekylære orientering variere, hvilket vil sige, at de varme og tynde sektioner vil strække sig i st0rre grad end de tykkere og mere k0lige sektioner, hvorved den 0nskede orientering og materiale-fordeling eventuelt kan blive mindre 0nskværdig. Andre 35

DK 156162 B

4 problemer er opstâet ved den kendte teknik i de omrâder, hvor det termoplastiske materiale har orienteringstempe-ratur, for eksempel ved udformningen af beholderens en-delige form og/eller udformningen af en svejst lukning.

5 Specielle opvarmede formværkt0jsdele og/eller flerarmede lukningsmekanismer, som for eksempel er beskrevet i ÜS patentskrift nr. 3 430 290, er tidligere blevet anvendt.

Med den foreliggende opfindelse er der udviklet en frem-10 gangsmâde til dannelse af flerakset orientering i et op-blæst emne, hvilken fremgangsmâde overvinder de f0rnævn-te vanskeligheder ved den kendte teknik.

Opfindelsen angiver en fremgangsmâde til fremstilling af 15 en flerakset orienteret beholder med en kontrolleret fordeling af vægtykkelsen, hvilken fremgangsmâde omfat-ter en ekstrudering af et molekylært orienteret termo-plastisk râemne ved en temperatur, der ligger over den, ved hvilken en i hovedsagen molekylær orientering finder 20 sted, idet der vil ske en for0gelse af tykkelsen af en .del af râemnet i forhold til en anden del ved ekstrude-ringen, hvorefter râemnet med den variable vægtykkelse underkastes en temperaturkonditionering. Herved bringes emnets temperatur inden for det omrâde, hvor der sker en 25 i hovedsagen molekylær orientering, idet temperaturen af den del af râemnet, hvor tykkelsen er for0get, stiger mere end i andre dele af râemnet. Man forlænger det tem-peraturkonditionerede râemne sâledes, at der udvikles en ikke-aksial orientering, idet forlængelsen forârsager, 30 at de tykke râemnedele strækkes mere end de andre râem-nedele. Herved reduceres vægtykkelsen af de tykke dele og nærmer sig tykkelsen af de andre dele. Endelig sker der en ekspansion af det sâledes forlængede râemne i radial retning udad imod væggene af en hulhed af et op-35

DK 156162 B

5 blæsningsformeværkt0j svarende til den form, som behol-deren skal hâve, og under dannelsen af en radial orienter ing i den nævnte beholder.

5 Nærmere bestemt angiver fremgangsmâden en lukning af se-parate sektioner af et konditionerende formværkt0j ved en del af râemnets varierende vægtykkelse lige efter, at râemnet er ekstruderet, og mens det endnu befinder sig ved sin ekstruderingstemperatur, ved at fastklemme den 10 âbne ende i fugen mellem konditioneringsformværkt0jets sektioner og ved at indf0re væske under tryk i den sâle-des lukkede konditionerende form under en for0get eks-pansion af râemnet i udadgâende retning til kontakt med de k0lede overflader af en hulhed til dannelse af et 15 forformet emne med varierende vægtykkelse og med et ydre lag med reduceret temperatur. Dette ydre lag er i stand til at underst0tte sig selv under overf0rsel til senere faser af processen. Den omhandlede fremgangsmâde er sær-lig anvendelig til behandling af nitrilgruppeholdige 2u termoplastiske polymère, hvor i det mindste 60 vægtpro- cent af det termoplastiske materiale er blevet polymeri-seret fra en nitrilgruppeholdig monomer, sâsom metha-crylonitril, hvor det termoplastiske materiale omfatter i det mindste én polymeriseret comonomer med i det mind-25 ste én ethylenisk umættet binding i sin molekylstruktur, som for eksempel styren.

Apparatet til ud0velse af fremgangsmâden if0lge opfin-delsen omfatter et râemnekonditionerende formværkt0j 30 forud for en temperaturkonditioneringsændring. Det konditionerende formværkt0j har en indvendig hulhed, der svarer til (men er mindre i overfladeareal end) hulheden af det afsluttende formværkt0j, og som omfatter anord-ninger til afk0ling af væggene i denne indre hulhed.

35

DK 156162 B

6

Opfindelsen skal nærmere beskrives i det f0lgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1-5 delvis i snit og skematisk viser billeder af en 5 kombination af apparatdele, og soin viser successive trin i fremgangsmâden if0lge opfindelsen.

Idet der i det f0lgende henvises til tegningsfigurerne, er der i fig. 1-5, vist forskellige dele af en sammensat ] 0 apparatkorabination til fremstilling af fleraksede orien-terede beholdere raed en kontrolleret fordeling af væg-tykkelsen.

Den f0rste del af denne apparatkombination er vist i 15 fig. 1 og omfatter et arrangement, der générait er be-tegnet med 10, til dannelse af et râemne 12. Overflade-arrangementet 10 omfatter et ekstruderingshoved 14 med en aksial bevægelig dorn 16 inden i dette. Hovedet 14 har en endedel, der kan konvergere indad som vist ved 20 18, og som samarbejder med topdelen 20 ved den forreste ende af dornen 16 til dannelse af en ringformet ekstru-deringsudl0bsâbning mellem den indre overflade 112 af endedelen 18 og den ydre overflade 110 af topdelen 20. "Ekstrudering", der er benyttet i det f0lgende, benyttes 25 til at definere udpresningen af et termoplastisk materi-ale ved en forh0jet temperatur gennem en ringformet ud-l0bsâbning, der er dannet ved overfladeorganer, som for eksempel en topdel 20 og en endedel 18 af et ekstruderingshoved til dannelse af et forlænget frit âbent huit 30 rorformet râemne, som for eksempel 12.

Et arrangement, der generelt er betegnet 22, er beregnet til regulering af vægtykkelsen af det termoplastiske ma-teriale ved dets omdannelse til râemnet 12. Det regule-35

DK 156162 B

7 rende arrangement 22 omfatter fortrinsvis det System, der er vist og beskrevet i aile detaljer i ÜS patent-skrift nr. 3.697.632. Et sâdant arrangement i den viste udforelse if0lge fig. 1 omfatter et hus 24, der er stift 6 forbundet med den 0vre del af dornen 16 og et stempel 26 pâ dornen 16, der kan bevæges frem og tilbage i huset 24 ved hjælp af tilf0rsel af væske under tryk pâ hver side af stempLet 26 gennem r0rene 28 og 30.

10 Anbragt nedenfor overfladearrangementet 10 og arrange-mentet 22 findes et râemnekonditionerende formværkt0j, der generelt er betegnet 32 i fig. 2. Det konditioneren-de formværkt0j 32 omfatter sektioner 34 og 36, der kan adskilles, og soin tilsammen danner en indvendig hulhed 15 38, nâr sektionerne er sat sammen i en lukket stilling.

Hulheden 38 svarer til (men mindre i overfladeareal end) hulheden, indenfor hvilken den færdige beholder skal dannes. 1 arrangementet if0lge fig. 2 er hulheden 38 i form af en forlænget cylinder med en del 40 over dens 20 center, der har form af halsafslutningen af en flaske, og hvor halsafslutningen kan hâve gevinddannende dele 39 og et skulderparti 41. Ogsà omfattet som en del af hulheden 38 findes en holdesektion 42 umiddelbart op til den halsafsluttende del 40, en halsgratholdesektion i 25 den 0vre ende af hulheden 38 og en bundgratholdesektion 46 i den nederste ende af formværkt0jet 32. Det formgi-vende værkt0j 32 omfatter yderligere er arrangement til regulering af overfladetemperaturen af væggen af den in-dre hulhed 38, idet arrangementet omfatter en sérié in-30 dre kanaler 43, igennem hvilke et passende k0lemedium kan cirkulere med henblik pâ at reducere overfladetemperaturen af hulheden 38.

35

DK 156162 B

8

Et arrangement, der generelt betegnes 48, tjener til ekspansion af râemnet 12 i hulheden 38, som i det viste eksempel omfatter en hul nâl 50, der er monteret pâ et stempel 52. Dette kan arbejde i en boring, der er udfor-5 met i det formende formværkt0js sektion 36 ved hjælp af en væske under tryk, der ledes ind gennem kanalen 54.

Et temperaturkonditionerende arrangement, der generelt er vist som 56 if0lge fig. 3, er arrangeret nedenfor det 10 konditionerende værkt0j 32 for at bringe temperaturen af râemnet 12 inden for det omrâde, ved hvilket en i hoved-sagen molekylær orientering finder sted ved strækning.

Et arrangement 56 i det viste eksempel i fig. 3 omfatter et hus 58 med et indl0b 60 og et udl0b 62 i dette til 15 passage af temperaturkonditioneret luft for at reducere temperaturen af et eller flere termoplastiske, forforme-de emner 80 til den 0nskede orienteringstemperatur. Sâ-danne forformede emner er anbragt i holdere 64, der er baret af bærepladen 66, Denne kan drejes ved hjælp af 20 drivorganer 68, der kan omfatte en elektrisk motor 70 og en tilh0rende gearudveksling 72. Et arrangement 74 kan anbringes (fig. 3) til overf0rsel af en râemnedel, nâr denne er formet til et forformet emne, fra det konditionerende formværkt0j 32 til det temperaturkonditionerende 25 arrangement 56. Overf0rselorganerne 74 kan omfatte et par kl0er 76 og 78, der er lukkelige omkring den viste fremadragende holdesektion 42 af det forformede emne 80.

Det afsluttende formværkt0j 82 (fig. 4) er arrangeret 30 nedenfor det konditionerende formværkt0j 38 og har en indvendig hulhed 84, hvis form svarer til formen af den beholder, der skal formes heri. Det afsluttende form-værkt0j 82 omfatter sektioner 86 og 88, der kan adskil-les, og som i lukket stilling sammen definerer hulheden 35

DK 156162 B

9 84. Formværkt0jet 82 i den udf0relsesform, der er vist i fig. 4, har en âben ende 90, der tillader akselen 96 at rage ind i hulheden 84, og formværkt0jet er endvidere forsynet med et k0learrangement til at regulere over-5 fladetemperaturen af væggen af hulheden 84. Et sâdant k0learrangeraent kan ogsâ omfatte en sérié kanaler 92, gennem hvilket et egnet k0lemedium kan cirkulere pâ kendt mâde.

10 Er arrangement 94 (fig. 4), der kan virke gennem âbnin-gen 90 i det afsluttende formværkt0j 82, er arrangeret til langsgâende strækning af det forformede emne 80 f0r den fulde radiale ekspansion i det afsluttende formværk-t0j 82. Et sâdant strækningsarrangement kan omfatte en 15 aksial bevægelig aksel 96 med et fodparti 98 pâ akselens forreste ende og med en hul passage 100 indvendigt.

Et andet arrangement, som er adskilt fra det f0rste eks-panderende arrangement 48, og som arbejder i det kondi-20 tionerende formværkt0j 38, er anbragt til ekspansion af râemnedelen af det forformede emne 80 i det afsluttende formværkt0j 82. Et sâdant andet arrangement omfatter en kilde for væske under tryk (ikke vist), der er forbundet via sædvanlige ledninger til passagen 100 i akselen 96.

25 Et fjedrende tætningsorgan 102, der er underst0ttet pâ bæreringen 104, er arrangeret til med tryk at ligge an imod den 0vre overfladedel 106 rundt om âbningen 90 af det tilsluttende formværkt0j 82 for at taetne den indven-dige de! af det forformede emne 80 fra omgivelserne un-30 der udformningen af beholderen.

Under ud0velse af fremgangsmâden bliver et molekylært orienterbar termoplastisk materiale 100 (fig. 1), som for eksempel en nitrilgruppeholdig polymer bestâende af 35

DK 156162 B

10 90% polymeriseret methacrylonitril og 10% polystyren, presset gennem ekstruderingshovedet 14 ved hjælp af en almindelig ekstruder (ikke vist) imod overfladearrange-mentet 10. Sk0nt det foretrukne materiale ved ud0velse 5 af fremgangsmâden if0lge opfindelsen er en sâdan nitril-gruppeholdig polymer, kan ethvert molekylært orienter-bart termoplastisk materiale benyttes. Typisk alternative termoplastiske materialer omfatter polymeriserede 1 - olefiner, soin for eksempel polyethylen og polypropy-10 len, samt polyvinylchlorid. Polymeren 108 presses mellem den ydre overflade 110 af topdelen 20 og den indre over-flade 112 af endedelen 18 af ekstruderhovedet 14 pâ kon-tinuerlig vis til dannelse af en forlænget, fri og hul râemnedel 12 med en âben ende ved en temperatur, der 15 iigger over den, ved hvilken en i hovedsagen molekylær orientering finder sted ved strækning. En sâdan temperatur for den anvendte nitrilgruppeholdige polymer, Iigger inden for omrâdet 204-260 °C.

20 Idet det termoplastiske materiale 108 tvinges gennem overfladearrangementet 10, bliver stemplet 26 ved hjælp af en væske under tryk, der ledes gennem r0ret 30, presset opad til for0gelse af st0rrelsen af âbningen mellem topdelen 20 og endedelen 18, hvorved der sker en for-25 0gelse af tykkelsen af væggen af râemnet 12 ved dettes ekstrudering, som det er vist i fig. 1. En sâdan opad-gâende bevægelse skal ske pâ n0jagtig det tidspunkt af ekstruderingen, hvor râemnedelen, der skal danne delen 115 af flasken 114 (fig. 5) op til dennes halsafslutning 30 45, l0ber ud af udl0bet. En sâdan forudbestemt for0gelse i vægtykkelsen er let opnâelig ved hjælp af den teknik, der er beskrevet i ÜS patentskrift nr. 3. 697.632. En nedadgâende bevægelse af topdelen 20 nedsætter st0rrel-sen af âbningen og vil sâledes forârsage en nedsættelse 35

DK 156162 B

11 af tykkelsen af væggen af det ekstruderede râemne 12.

Nâr en tilstrækkelig del af râemnet 12 er blevet ekstru-deret til udfyldning af det 0nskede rum mellem sektio-5 nerne 34 og 36 i formen 38, bliver sektionerne 34 og 36 bragt sammen imod en del af râemnet 12, og idet dette sker, bliver râemnets âbne ende 116 klemt sammen ved hjælp af klemmeoverflader 118 i fugen mellem sektionerne 36 og 34. Râemnet med den variable vægtykkelse bliver 10 sâledes lukket inden for det konditionerende formværkt0j 32. Den anden ende af râemnedelen kan skilles fra eks-truderhovedet 14 ved et almindeligt anvendt knivarrange-ment (ikke vist) eller kan isoleres fra hovedet 14 ved at blive klemt mellem klemmeflâder 120 i den 0vre del af 15 formværkt0jet 32. Som det vil forstâs, da temperaturen af det termoplastiske materiale af râemnet 12 er rela-tivt h0j i dette trin i processen, vil der ikke optræde nogen vanskelighed ved dannelse af en tæt sammensvejs-ning af enden (enderne) mellem overfladerne af klemme-20 fladerne af det konditionerende formværkt0j 32. Efter at den del af râemnet, der skal udformes inden for det konditionerende formværkt0j 32, er blevet ekstruderet og lukket, bevæges det konditionerede formværkt0j 32 væk fra overfladearrangemente.t 10 sâledes, at et andet til-25 svarende konditionerende formværkt0j kan omslutte den næstf0lgende râemnedel, der skal ekstruderes efter den metode, der er vist i fig. 1.

Den hule nâl 50 bevæges herefter ind gennem væggen af 30 den lukkede râemnedel i gratomrâdet 51 af denne, hvor-efter væske under tryk ledes ind gennem passagen 54, gennem det indre af nâlen 50 og dernæst ind i den lukkede râemnedel, hvorved denne ekspanderes udad til kon-takt imod de k0lede overflader af hulheden 38. Herved 35

DK 156162 B

12 dannes et selvbærende, forformet emne med varierende vægtykkelse med et ydre lag ved en reduceret temperatur takket være lagets kontakt med den a£k0lede overflade af hulheden 38. St0rrelsen af den udadrettede ekspansion af 5 râemnedelen med den varierende vægtykkelse inden for konditioneringsformværkt0jet 32 er minimal og temmelig kritisk, og den skal holdes pâ en værdi, der ligger mel-lem 150 og 300% af den mindste indevendige diameter af râemnedelen, der dannes ved ekstrudering. Som det for 10 eksempel ses pâ fig. 2, er delen 81 af det forformede emne 80 efter ekspansion ikke meget reduceret i tykkelse i forhold til den tykkelse, râemnet har, nâr det kommer frem fra overfladearrangementet 10 i fig. 1 (for eksempel fra 6,3 til 4,5 mm). Dette er vigtigt, for hvis den 15 ekspansion der finder sted i konditioneringsformværkt0-jet 32, er for stor, kan spændingerne, der n0dvendigvis mâ udvikles i det termoplastiske materiale til dannelse af den 0nskede molekylære orientering, ikke blive til-strækkelig udviklet under den f0lgende opblæsningsopera-20 tion, hvis forekspansionen ved den forh0jede ekstrude- ringstemperatur (hvorved sâdanne spændinger ikke kan udvikles) er for h0j. Pâ den anden side er en vis ekspansion pâkrævet og udg0res fortrinsvis af den, der er n0d-vendig til at danne den st0bte halsafslutning 45 pâ det 25 forformede emne 80, mens det termoplastiske materiale er inden for temperaturomrâdet 204-260 °C, idet halsafslut-ningen ogsâ 0nskes udf0rt ved denne forh0jede termoplastiske temperatur for n0jagtigt at danne de temmelig kri-tiske lukkendeunderst0ttende overflader af flasken 114.

30 En sâdan ekspansion er ogsâ 0nskværdîg, da den forârsa-ger en relativ hurtig dannelse af en ydre overflade med reduceret temperatur pâ det forformede emne, sâledes at overfladen er i stand til at underst0tte sig selv uden brug af hjælpearrangemeneter under de f0lgende trin i 35

DK 156162 B

13 processen.

Efter en relativ kort tidsperiode (d.v.s. at st0rrelses-ordenen 5-15 sekunder efter ekspansionen af râemnedelen 5 i det konditionerende formværkt0j 32) adskilles sektio-nerne 34 og 36, og det forformede emne 80, der har en opblæst og n0jagtig defineret halsafslutning 45, udtages fra formværkt0jet 32, der sa umiddelbart herefter er i stand til at modtage en anden râemnedel til den næste 10 cyklus. Modsatstâende kæber 76 og 78 lukkes derefter om det forformede emnes (80) holdesektion 42, hvorefter râemnedelen (enten manuelt eller automatisk) anbringes i holdere 60 i det temperaturkonditionerende arrangement 56. ïmidlertid kan holdesektionen og halsgraten fjernës, 15 hvis dette 0nskes, mellem konditioneringsformen 38 og temperaturkonditioneringsarrangementet 56. Pâ samme mâde kan den bageste sektion 47 (fig. 2) brækkes pâ sædvanlig vis, enten i dette trin af processen, d.v.s. efter at det forformede emne har antaget sin form og f0r den en-20 de Lige opblæsning, eller efter at den endelige opblæs-ning at flasken 114 har fundet sted.

Da det termoplastiske materiale stadig er ganske efter-givende i dette trin af processen i sammenligning med 25 dets senere. tilstand, vil en fjernelse af affaldsdelen i dette trin lettes.

Det forformede emne 80 holdes i det temperaturkonditionerende arrangement 56 i en tidsperiode, der er til-30 strækkeiig til at reducere temperaturen af det termoplastiske materiale sâ meget, at temperaturen kommer inden for omrâdet, i hvilket der sker en i hovedsagen molekylær orientering ved strækning. For den nitrilgrup-peholdige polymer i det viste eksempel er dette tempera-35

DK 15616 2 B

14 turomrâde beliggende niellent 121 0 og 177 °C, og dette temperaturomrâde vil endvidere variere noget fra det nævnte temperaturomrâde for andre termoplastiske mate-rialers vedkommende. Som det vil forstâs, vil tempera-5 turen af det ydre lag af det forformede emne, der er dannet ved afk0lingschokkontakten med de k0lede over-flader af hulheden 38 i konditioneringsformværkt0jet 32, hâve tendens til at for0ges som f0lge af materialets varmeledende kontakt med den varmere indre overflade af 10 det forformede emnes væg. Ogsâ en tykkere del 81 af det forformede emne 80 vil hâve en lidt st0rre temperatur end den, de mindre tykke dele har, idet der i en given tidsperiode vil l0be en varmemængde fra de tykkere dele, som vil være mindre end fra de tyndere dele, men det er 15 dog stadigvæk vigtigt, at den samlede væg i det forformede emne er inden for et temperaturinterval, i hvilket der kan ske en i hovedsagen molek-ylær orientering i det temperaturkonditionerende arrangement 56. Den tid, i hvilken det forformede emne vil være udsat for et tempe-20 raturkonditionerende medium, er afhængig af temperaturen og arten af sidstnævnte, af det termoplastiske materia-les art og af tykkelsen og temperaturen af det forformede emne. Sagt i al almindelig er tiden for udvikling af et sâdant medium for de fleste orienterbare termoplas-25 tiske stoffer mellem 5 og 200 sekunder.

Efter at den termoplastiske væg af det forformede emne 80 er blevet bragt inden for det molekylære temperatur-orienterende interval, bliver emnet fjernet fra holderen 30 64, enten automatisk eller manuelt, og overf0rt til en stilling mellem de âbne sektioner af det afsluttende formværkt0j 82, der herefter lukkes til omslutning af emnet inden for sektionerne 84 og 86. Som det vil ses af fig. 4 underst0ttes det sâledes omsluttede forformede 35

DK 15616 2 B

15 emne 80 ved en ringformet flange 122, der er udformet i hver af sektionerne 86 og 88. I udformningen, der er vist i fig. 4, skal stykket 49 og affaldssektionen 51 ovenover halsafslutningen 45 fjernes i dette trin af 5 processen, for at akselen 96 kan gâ ind i det underst0t-tede râemne. Imidlertid kan det forformede emne 80 dan-nes i konditioneringsformværkt0jet 32 uden at lukke dettes ene ende, hvorved et sâdant âbent forformet emne kan anbringes i det afsluttende formværkt0j 82 uden at f jer-10 ne graten ud for halsafslutningen. I hvert tilfælde bli-ver længden af det temperaturkonditionerende forformede emne 80 f0r den endelige opblæsning, og inden emnet luk-kes inde i formværkt0jet 32, for0get ved anbringelse af et endestykke 98 pâ akselen 96 imod den indre overflade 15 af den lukkede ende af emnet, hvorved det forformede emne strækkes i langsgâende retning imod overfladen 124 af hulheden 84 i det afsluttende.formværkt0j 82. En sâdan langsgâende strækning inden for det molekylære oriente-rende temperaturomrâde tjener til dannelse af en flerak-20 set molekylær orientering i det termoplastiske materia-le. Da den fortykkede del 81 af det forformede emne 80 befinder sig ved en st0rre temperatur end de tilst0dende tyndere dele af emnet, vil en sâdan forlængelse forârsa-ge, at de tykkere dele strækkes mere end de koldere tyn-25 dere dele med det résultat, at det termoplastiske mate-riale flyder fra de tykkere dele 81 ind i de tyndere dele, der eventuelt danner bundarealet 117 af flasken 114.

Modsat af hvad man skulle forvente, skal man for at fâ materiale i bunden af flasken tilf0je materialet til 30 denne del af det forformede emne. Efter at det forformede emne sâledes er blevet strakt i aksial retning, og fortrinsvis efter at den lukkede ende er presset imod bunddelen 124 af hulheden, ledes en væske under tryk gennem kanalen 100 i akselen 96 til ekspansion af det 35

DK 156162B

16 forlængede râemne eller det forformede emne udad i radial retning iraod væggene af hulheden 84, hvorved der dannes en radial orientering i det temperaturkonditione-rende termoplastiske materiale under dannelsen af hoved-5 delen af beholderen. Ved kontakt med de afk0lede over-flader af hulheden 84 vil temperaturen af det termoplastiske materiale blive reduceret i tilstrækkelig grad til yderligere af fastlâse de spændinger, der er dannet- ved den langsgâende og radialtgâende strækning af det termo-10 plastiske materiale. Som det vil ses, vil de tyndere og kpligere dele af det forformede emne 80 strække sig ved den endelige ekspansion i mindre grad end de tykkere og varmere dele heraf (det vil sige de dele, der er beteg-net 81), hvorved der dannes en relativ ensartet vægtyk-15 kelsefordeling i bâde aksial og radial retning i den færdige beholder, selv om graden af strækningen ved den endelige opblæsning n0dvendigvis mâ variere for at danne beholderen 114, der er opbygget af materiale med for-skellige diamètre. En hvilken som helst type af orien-20 terbart termoplastisk materiale kan benytte ved frem- gangsmâden if0lge opfindelsen, idet det foretrukne termoplastiske materiale vil være et sâdant, hvor en hoved-komponent heraf er blevet polymeriseret ud fra en monomer, der indeholder i det mindste én nitrilgruppe (-CN) 25 i sin molekylær struktur. Denne nitrilgruppeholdige po-lymeriserede monomer skal være til stede i en mængde pâ mindst 60 vægtprocent i det termoplastiske materiale, og fortrinsvis i en mængde pâ mellem 85 og 95 vægt-% for at emnet kan fâ den kombination af kemiske og fysiske egen-30 skaber, der er n0dvendig for at det kan være effektivt til sin foretrukne anvendelse. Nâr sàdanne polymerer skal opformes ved fremgangsmâden if0lge opfindelsen, skal temperaturen af det termoplastiske materiale i de forskellige trin af processen holdes inden for f0lgende 35

DK 156162 B

17 omrâder fox at opnâ den 0nskede molekylære orientering og materialefordeling i det færdige produkt. Ekstrude-ring ved 204-260 °C; efter konditionering og under den langsgâende og radiale strækning: 121-177 °C. Temperatu-5 ren vil variere inden for grænserne af de f0rnævnte omrâder, afhængigt af indholdet af den nitrilgruppeholdige bestanddel af polymeren. Sagt generelt er forholdet det, at nâr indholdet af den nitrilgruppeholdige bestanddel af polymeren for0ges, skal temperaturen af det termo-10 plastiske materiale under de forskellige trin i proces-sen foroges, hvorimod det omvendte skal være tilfældet, nâr indholdet af den nitrilgruppeholdige bestanddel syn-ker til ca. 60 vægtprocent.

15 Typiske eksempler pâ nitrilgruppeholdige monomerer, der er egnede til brug ved if0lge opfindelsen, er: acryloni-tril, methacrylonitril, ethacrylonitril, propacyloni-tril, a-chloracrylonitril, α-bromacrylonitril, a-fluor-acrylonitril, α-cyanostyren, vinylidencyanid, a-cyanoa-20 crylsyrer, α-cyanoacrylater, sàsom a-cyanomethylacryl-ater, α-cyanoethylactylater og lignende, 2,3-dicyanobu-ten-2, 1,2-dicyanopropen-l, α-methylenglutaronitril og lignende. De foretrukne monomerer er acrylonitril og i-sær methacrylonitril.

25

Enhver monomer eller blanding af monomerer, der kan co-polymeriseres med den nitrilgruppeholdige komponent i polymeren, kan anvendes ved fremgangsmâden if0lge opfindelsen. En sâdan comonomer er til stede med det for-30 mâl at forbedre smelteprocessen (râemneopformningen) af det termoplastiske materiale, idet hvis der er et over-skud af CN-grupper i polymeren, bliver materialet po-lært, hvilket har en tendens til at reducere forarbejde-lighedsegenskaberne i smeltet tilstand. Comonomeren for-35

DK 15 616 2 B

18 mindsker denne tendens, men ikke i tilstrækkeligt grad til at 0delægge de barriereegenskaber, der er forârsaget af den nitrilgruppeholdige bestanddel. Denne comonomer kan være til stede i mængder pâ op til 40 vægtprocent, 5 men 5-15 vægtprocent foretrækkes. Eksempler pâ sâdanne monomerer er ethylenisk udmættede aromatiske forbindel-ser, sâsom styren, α-methylstyren, o-, m- og p-substitu-erede alkylstyrener, for eksempel o-methylstyrenf o-ethylstyren/ p-methyldtyren, p-ethylstyren, m- eller p-10 isopropylstyren, o-, m- og p-butylstyrenf o-, m- og p-sek. -butylstyren, o-, m- og p-tert. -butylstyren og lignende/ oi-halogeneret styren, for eksempel ot-chlor-styren, α-bromstyren, ringsubstituerede halogenerede styrener, for eksempel o-chlorstyren, p-cholorstyren og 15 lignende, estere af ethylenisk udmættede carboxylsyrer, for eksempel methylacrylat, methylmethacrylat, ethylme-thacrylat, ethylacrylat, bytylacrylat, propylacrylat, butylmethacrylat, glycidolacrylat, glycidolmethacrylat og lignende, ethylenisk udmættede syrer og carboxylsy-20 rer, sâsom acrylsyre, methacrylsyre, propacrylsyre, cro-tonsyre og lignende. Desuden kan nævnes vinylestere, for eksempel vinylformiat, vinylacetat, vinylpropionat, vi-nyibutyrat ect., vinyl- og vinylidenhalogenider, for eksempel vinylchlorid, vinylbromid, vinylidenchlorid, vi-25 nylidenbromid, vinylfluorid etc., vinylethere, for eksempel methylvinylether og ethylvinylether, samt a-al-kener, for eksempel ethylen, propylen, byten, penten, hexen, hepten, octen, isobuten, og andre isomerer deraf.

30 Nâr det 0nskes at give den færdige artikel forbedrede fysiske egenskaber, kan der benyttes op til 40 vægtprocent slagstyrkeforpgende materialer, der er forligelige med den nitrilgruppeholdige polymer. Mængden af sâdanne materialer i forhold til mængden af det ikke-nitrilgrup-35 19

DK 156162 B

peholdige materiale i polymeren skal imidlertid ikke tillades at overskride 40 procent/ hvis man skal undgâ forandringer i egenskaberne af det færdige produkt. Ty-piske slagstyrkemodificerende stoffer, der kan blandes 5 med polymeren iftflge opfindelsen, er syntetiske eller naturlige gummikomponenter som for eksempel polybuta-dien, butadien-styren-copolymerer, isopren, neopren, ni-trilgummier, acrylatgummier, naturlige gummier, inter-polymerer af butadien med acrylonitril, methacryloni-10 tril, tert.-butylstyren, styren og blandinger deraf, sâ-som acrylonitril-butadien-copolymerer, methacrylonitril-butâdien-copolymerer, acrylonitril-styren-butadien-terpolymerer, methacrylonitril-styren-butadien-terpo-lymerer, methacrylonitril-tert.-butylstyren-butadien-15 terpolymerer, acrylonitril-tert,-butylstyren-butadien- terpolymerer, ethylen-propylen-copolymerer, chlorerede eller fluorerede gummier og lignende. André harde poly-merer, der ikke anses for eller kendes som gummibaserede materialer, kan benyttes som slagstyrkemodificerende 20 stoffer. Disse omfatter polycarbonat, polyethylen, poly- ethylenvinylacetat, polyethylenvinylalkohol, polyamider, polyketoner, phenorider, polyacetaler og siliconer.

25 ..........- 30 35

Claims (4)

1. 2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at der dannes en færdigformet del af râemnet i det forste formværkt0j, medens det termoplastiske materiale 15 har en temperatur over det omrâde, hvori der finder en væsentlig molekylær orientering sted ved strækning.
2. 3. Fremgangsmâde if0lge krav 2, kendetegnet ved, at den færdigformede del af râemnet dannes ved, at 20 en del af dette ekspanderes imod en tilsvarende del af det f0rste formværkt0js formflade, og at den fremstille-de beholder er en flaske med en tynd hais.
3. 4. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet 25 ved,-at det termoplastiske materiale er en polymer med et h0jt indhold af nitrilgrupper, hvilken polymer eks-truderes ved en temperatur pâ 204-260 °C.
4. 5. Apparat til ud0velse af fremgangsmâden if0lge ethvert 30 af-fler foregâende krav til fremstilling af molekylært orienterede beholdere, der har en hais med en afslut-ningsdel ved den âbne ende, ud fra et ekstruderet râem-ne, hvilket apparat omfatter temperaturkonditionerings-organer til at bringe det termoplastiske materiales 35 DK 156162 B temperatur inden for det omrâde, hvori der finder mole-kylært orientering sted ved strækning, samt et efter disse organer anbragt blæseformværkt0j til endelig form-ning af beholderen, kendetegnet ved, at der 5 foran temperaturkonditioneringsorganerne findes et form-værkt0j, der har formparter, som kan bevæges bort fra hinanden og i lukket tilstand begrænser et indre hulrum, der svarer til, men har mindre overfladeareal end blæse-formværkt0jet, og som ved den ene ende har formflader, 10 der bestemmer den endelige form af beholderhalsens af-slutningsdel, og hvilket formværkt0j har midler til af-k0ling af det indre hulrums vægge, hvorhos temperatur-konditioneringsorganerne har et hus med en indre tempe-raturstyret atmosfære, hvilket hus er indrettet til sam-15 tidig optagelse af et antal forformede emner. 20 25 30 35