PL172610B1 - Denko do puszki PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Denko do puszki, wytloczone z blachy me- talowej pokrytej na co najmniej jednej powierzchni glównej powloka z pólkrystalicznej, termoplastycznej folii poliestrowej, posiadajace czesc centralna, scian- ke boczna wychodzaca z obrzeza czesci centralnej, pierscieniowe zaglebienie usztywniajace, wybiegaja- ce na zewnatrz ze scianki bocznej, scianke uchwyto- wa, biegnaca ku górze od obrzeza zaglebienia usztywniajacego oraz pierscieniowa scianke mocuja- ca, biegnaca w kierunku promieniowym od scianki uchwytowej, znamienne tym, ze blacha metalowa jest ze stopu aluminiowego zawierajacego magnez o udziale wagowym od 0,8% do 2,0% oraz mangan o udziale wagowym od 0,6% do 1,5%, a wspólczynnik krysta- licznosci powloki poliestrowej, mierzony technika dy- frakcji promieni rentgena, zawiera sie w przedziale wartosci od 0,05 do 0,5, przy czym folia pozbawiona jest zorientowanych obszarów krystalicznych o wspólczynniku krystalicznosci powyzej 0,5 oraz od- leglosc pomiedzy scianka uchwytowa a scianka bocz- na, mierzona na wysokosci 0,45 mm ponad najnizsza czescia górnej powierzchni zaglebienia usztywniaja- cego, wynosi od 0,85 mm do 1,0 mm. Fig 4 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest denko do puszki, zwłaszcza, denko do puszki powlekanej folią polimerową.

Znane są materiały metalowe powlekane termoplastycznymi foliami polimerowymi. Ich zastosowanie do wyrobu sztywnych opakowań metalowych jest szeroko opisane.

Znane jest z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP-A-0312302 równoczesne laminowanie blach metalowych foliami poliestrowymi i poliolefinowymi. Jedna powierzchnia blachy stalowej laminowana jest kompozytową folią poliestrową, a drugiej folią poliolefinową. Stwierdzono przydatność blach stalowych powlekanych foliami polimerowymi do wyrobu denek do puszek.

Znane jest z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP-A-0312303 równoczesne obustronne laminowanie materiału metalowego folią poliestrową. Blacha stalowa powlekana jest kompozytową folią poliestrową techniką współwytłaczania. Dzięki zewnętrznej warstwie poliestrowej o stopniu krystaliczności powyżej 30%, w odniesieniu do gęstości, uzyskano dobrą odporność na korozję.

Z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP-A-0312304 znane jest powlekanie blachy folią polimerową, którą w tym przypadku jest amorficzny poliester. Stwierdzono, że materiał tego typu nadaje się zwłaszcza do produkcji puszek ze stopu aluminiowego 3004 techniką tłoczenia z wyciąganiem.

Z japońskiego opisu patentowego nr JP 58-25591 znana jest technologia produkcji materiałów metalowych powlekanych termoplastyczną żywicą poliestrową, którą w tym przypadku jest folia o niskim współczynniku krystaliczności. Stwierdzono, że szczególną przydatnością cechują się żywice poliestrowe o współczynniku krystaliczności z przedziału od 5 do 50% ze względu na znaczne zwiększenie tłoczliwości i własności technologicznych powlekanych nimi metali i odporności na korozję wyrobów wykonanych z takich materiałów.

Z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr GB-A-2123746 znanajest technologia produkcji blach laminowanych folią z żywicy poliestrowej, w tym przypadku krystaliczną i orientowaną folią z żywicy poliestrowej. Technologia produkcji laminatów stalowych i aluminiowych polega na sterowanym, jednoetapowym procesie ogrzewania metalu, nakładaniu na niego folii, a następnie szybkim chłodzeniu bez ponownego ogrzewania.

Dobrze znane są technologie produkcji denek do puszek do napojów.

Z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP-A-0153115 znany jest sposób produkcji denka do puszki. Sposób ten polega na wykrawaniu krążka, a następnie formowaniu z niego płytkiej miseczki. Kształt tej miseczki jest zmieniany w muszelkę poprzez uformowanie w jej środku płaskiej części, co umożliwia podłożenie jej ścianki i ukształtowanie zagłębienia lub rowka wzmacniającego. Stwierdzono, że zagłębienie to odgrywa istotną rolę w zwiększeniu wytrzymałości denka puszki na ciśnienie wewnętrzne, zjakim działa gaz z napojów gazowanych. W typowych rozwiązaniach konstrukcyjnych denek puszek wytrzymałość geometryczną limituje profil zagłębienia i wielkość jego promienia. Generalnie, im mniejszy promień zagłębienia

172 610 tym bardziej wytrzymałe denko puszki na odkształcanie się na zewnątrz pod działaniem ciśnienia wewnętrznego istniejącego w napełnionej wyrobem puszce.

Dotychczas do wyrobu denek do łatwootwieralnych puszek do napojów powszechnie οΙαω Am f Ατι plzn li 7Ω/ΑΜ 7ΑΊ In Iz·» » A r*li r Λ AClOO '1/^1 r J 4- _r. _Λ τ“— —· - — 1— □ιυονννώιν vi d^oia o^A^wn±j w vj a^^va w1 άΐι^ bivp aiuumuus^nnaidi. w 5MdU ieg<r lildiouuu wchodzi bardzo dużo magnezu, rzędu 4 do 5%, nadającego mu bardzo wysoką wytrzymałość. Dzięki wytrzymałości i dobrej odkształcalności tego stopu, wykonane z niego denka o grubości 0,28 mm mają znakomitą wytrzymałość na ciśnienie, zazwyczaj 689,5 kPa. Natomiast wadą stopu 5182 jest to, że ze względu na jego wysoką wytrzymałość, koszty produkcji materiału na denka puszek są stosunkowo wysokie. Dotyczy to zwłaszcza takich problemów jak większy koszt materiałowy ze względu na wyższą zawartość magnezu oraz większa moc walcowni, większe zużycie energii i dłuższy czas potrzebny do walcowania materiału 5182 do grubości odpowiedniej do wyrobu denek do puszek w porównaniu z odpowiednimi parametrami stopów o niższej zawartości magnezu, np. takiego jak AA3004. Wszystkie te czynniki plus gorsza wydajność metalu dla 5182 decydują o wyższym koszcie produkcji materiału 5182 niż 3004.

W celu zmniejszenia kosztów produkcji denek można wytwarzać lakierowany stop 5182 o mniejszej giuoości. Ale z kolei niniejsza gruoość zmniejsza wytrzymałość na ciśnienie. Wytrzymałość na ciśnienie denek do puszek wykonanych z cieńszej blachy ze stopu 5182 można zwiększyć do odpowiedniego poziomu (620,5 kPa) poprzez pogłębienie wspomnianego zagłębienia. W przypadku stosowania materiału ze stopu 5182 o grubości 0,245 mm, głębokość zagłębienia trzeba zwiększyć ze standardowej 6,35 mm do 6,86 mm, ale montaż denka takiego typu do puszek wymaga zmiany w technologii łączenia. Z punktu widzenia przemysłu napojów, denka, które nie mogą być zamiennie stosowane z denkami standardowymi podczas ich łączenia z puszką, nie są pożądane.

Próby zwiększenia wytrzymałości cieńszych denek z materiału 5182 na ciśnienie poprzez zmniejszenie promienia zagłębienia w denkach, są stosunkowo nieskuteczne i wiążą się z nowymi problemami. W tłoczonym lakierowanym materiale 5182 pojawiają się pęknięcia, w wyniku czego podczas produkcji powstaje za dużo wadliwych denek i, w razie zastosowania go na skalę przemysłową, może być przyczyną ich korozji, a tym samym zniszczenia zawartości puszek.

Podczas poszukiwania rozwiązania tych problemów niespodziewanie stwierdzono, że do wyrobu denek do puszek z zagłębieniami o promieniu na tyle małym, żeby miały odpowiednią wytrzymałość na ciśnienie, można z powodzeniem zastosować stop aluminium zawierający znacznie mniej magnezu niż materiał 5182 i o niższej od niego wytrzymałości, powlekany termoplastyczną folią polimerową.

Denko do puszki, wytłoczone z blachy metalowej pokrytej na co najmniej jednej powierzchni głównej powłoką z półkrystalicznej, termoplastycznej folii poliestrowej, posiadające część centralną, ściankę boczną wychodzącą z obrzeża części centralnej, pierścieniowe zagłębienie usztywniające, wybiegające nazewnątrz ze ścianki bocznej, ściankę uchwytową, biegnącą ku górze od obrzeża zagłębienia usztywniającego oraz pierścieniową ściankę mocującą, biegnącą w kierunku promieniowym od ścianki uch wytowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że blacha metalowa jest ze stop aluminiowego zawierającego magnez o udziale wagowym od 0,8% do 2,0% oraz mangan o udziale wagowym od 0,6% do 1,5%, a współczynnik krystaliczności powłoki poliestrowej, mierzony techniką dyfrakcji promieni rentgena, zawiera się w przedziale wartości od 0,05 do 0,5, przy czym folia pozbawiona jest zorientowanych obszarów krystalicznych o współczynniku krystaliczności powyżej 0,5 oraz odległość pomiędzy ścianką uchwytową a ścianką boczną, mierzona na wysokości 0,45 mm ponad najniższą częścią górnej powierzchni zagłębienia usztywniającego, wynosi od 0,85 mm do 1,0 mm.

Korzystnie stopem aluminiowym jest aluminium 3004.

Korzystnie półkrystaliczną, termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi foliajednowarstwowa.

Korzystne półkrystaliczny poliester termoplastyczny jest kopolimerem estrowym kwasu tereftalowego, kwasu azelainowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.

Korzystnie półkrystaliczny poliester termoplastyczny jest kopolimerem estrowym kwasu tereftalowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.

172 610

Korzystnie folia jednowarstwowa jest spojona z główną powierzchnią blachy metalowej techniką laminowania termicznego.

Korzystnie półkrystaliczną termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi współwytłaczana folicj nnciodoio umrcfu/p u/0u/nptr7nQ i 7ηπ;ηρ1τ7ηο nu· 4. VUIA |4 »r ιλι ον «» γ »» ν « χχγνχ uxu| χ ew łł ιχγ U-ZJUl£·

Korzystnie warstwę wewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi kopolimer estrowy kwasu izoftalowego, kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego.

Korzystnie warstwę wewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi kopolimer estrowy kwasu tereftalowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.

Korzystnie warstwę zewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi politereftalan etylenowy.

Korzystnie współwytłaczana folia jest spojona z główną powierzchnią blachy metalowej techniką laminowania termicznego.

Korzystnie półkrystaliczną, termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi folia kompozytowa posiadająca warstwę wewnętrzną i zewnętrzna.

Korzystnie warstwę zewnętrzną stanowi zorientowany dwuosiowo politereftalan etylenowy.

Korzystnie warstwę wewnętrzną stanowi amorficzny poliester.

Korzystnie druga powierzchnia główna blachy metalowej jest pokryta wspóiwytiaczaną folią poliolefinową posiadającą warstwę wewnętrzną z żywicy poliolefinowej modyfikowanej techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym i poliolefinową warstwę zewnętrzną.

Korzystnie tworzywem poliolefinowym jest polipropylen.

Korzystnie tworzywem poliolefinowym jest kopolimer etylenu z propylenem.

Korzystnie współwytłaczana folia poliolefinowa jest zorientowana dwuosiowo.

Korzystnie folia poliestrowa jest barwiona dwutlenkiem tytanu.

Korzystnie folia poliestrowa jest barwiona barwnikiem.

Korzystnie powierzchnia blachy metalowej jest obrabiana wstępnie za pomocą fosforanu chromu, fosforanu cyrkonu lub technikami anodowania po walcowaniu na zimno.

Wspomniana odległość pomiędzy ścianką uchwytową a ścianką boczną jest definiowana jako parametr zagłębienia. Korzystnie, wartość parametru zagłębienia wynosi od 0,87 do 0,95 mm.

Sposób wyznaczania współczynnika krystaliczności przedstawiono w dalszej części opisu.

Korzystnie, wartość współczynnika krystaliczności wynosi od 0,08 do 0,45.

W skład wspomnianego stopu aluminiowego mogą ponadto wchodzić: do 0,4% krzemu; do 0,35%, zazwyczaj od 0,2 do 0,35%, np. do 0,25% - 0,3%, miedzi; do 0,8% żelaza, zazwyczaj do 0,7%; oraz do 0,25% cynku. Stopy aluminiowe, których skład jest podobny do podanego, są dalej określane jako stopy typu 3XXX. Zatem do stopów 3XXX zalicza się stop aluminiowy 3004, ale nie wszystkie stopy 5017 (stop produkowany z surowca wtórnego pochodzącego ze zużytych puszek do napojów).

Korzystnie, zawartość magnezu wynosi w stopie tego typu do 1,8%, a bardziej korzystnie, powyżej 1%. Korzystnie, zawartość manganu wynosi w tym stopie do 1,2%, a bardziej korzystnie, ponad 0,7%.

Blacha metalowa jest wykonana ze stopu aluminiowego typu 3XXX. Poliester może być nakładany w postaci folii jednowarstwowej, folii wytwarzanej techniką współwytłaczania lub folii kompozytowej.

Grubość blachy metalowej powinna być dobrana do procesu łączenia na podwójną zakładkę, stosowanego do montażu denek na puszkach, i powinna zazwyczaj wynosić od 0,26 mm do 0,30 mm w przypadku denek o średnicy 6,03 cm z zagłębieniem o głębokości ok. 6,35 mm.

Umowna granica plastyczności stopów aluminium użytecznych z punktu widzenia produkcji blach denek według niniejszego wynalazku, przy wydłużeniu 0,2%, powinna zazwyczaj wynosić, po powlekaniu, 265 do 300 MPa.

Do zalecanych stopów aluminium zawierających mangan i magnez należą stopy z serii AA3000 oraz nowe stopy produkowane z surowca wtórnego odzyskanego ze zużytych puszek do napojów, np. 5017. Zaleca się zwłaszcza stosowanie stopu aluminiowego AA3004. Jest on stosunkowo tani w produkcji, szeroko rozpowszechniony i można go łatwo powlekać foliami poliestrowymi takimi technikami jak przedstawiono w europejskich opisach zgłoszeniowych nr EP-A-312303 lub EP-A-312304. Umowna granica plastyczności produkowanych w ten sposób laminatów zawiera się w granicach od 265 do 300 MPa, w zależności od wytrzymałości wyjściowego stopu 3004 i temperatury laminowania.

Powłoki polimerowe tego typu mogą zapewnić odpowiednią dużą odkształcalność i nnurat znakomitą odporność na korozję, nawet po bardzo wysilonym formowaniu, np. takim, jakie zachodzi podczas tłoczenia z wyciąganiem. Jednakże obserwuje się spadek odkształcalności w przypadku kiedy powłoka poliestrowa nie jest'amorficzna; zazwyczaj materiał 3004 powlekany tworzywem półkrystalicznym może być tłoczony z wyciąganiem tylko w stopniu wynoszącym około 20% w porównaniu z 70% dla powłok amorficznych. Termoplastyczne tworzywo polimerowe w stosowanym laminacie powinno być termoplastycznym polimerem półkrystalicznym. W przypadku zastosowania poliestru amorficznego, podczas pasteryzacji napełnionych puszek następuje rekrystalizacja. Jej wynikiem jest zmętnienie lub poróżowienie powłoki. Stopień poróżowienia można zmieniać sterując wielkością powierzchni styku puszki ze stosowaną podczas pasteryzacji wodą. Takie rozwiązanie nie jest do przyjęcia ponieważ z handlowego punktu widzenia nieatrakcyjny wygląd puszek jest niedopuszczalny.

Z kolei również poliester amorficzny nie jest pożądany, ponieważ łatwootwieralne denka puszek muszą się otwierać bez pozostawiania nadmiernej ilości strzępów powłoki wewnęirznej w obszarze otworu; Amorficzne powłoki poliestrowe są zbyt elastyczne i nie pękają równo; zamiast tego .rozciągają się i tworzą wokół otworów postrzępione resztki. Poliestry w postaci półkrystalicznej są mniej elastyczne i pękają równo wzdłuż nacięć.

Z punktu widzenia przydatności do celów niniejszego wynalazku odpowiednie są półkrystaliczne poliestry termoplastyczne, takie jak politereftalan etylenowy i blisko z nim spokrewnione kopolimery estrów. Zazwyczaj kopolimery estrowe tego typu są pochodnymi co najmniej 60%, molowo, kwasu tereftalowego, 60%, molowo, glikolu etylenowego i do 40%, molowo, drugorzędowego kwasu dwukarboksylowego i 40%, molowo, drugorzędowego alkoholu dwuwodorotlenowego. Do typowych kwasów należą: kwas izoftalowy, azelainowy, sebacynowy i adypinowy. Do typowych alkoholi należą: glikol dwuetylenowy, glikol trójetylenowy i cykloheksan dwumetylenowy (CHDM). Polimer można wiązać z blachą metalową w postaci jednej warstwy, albo jako folię współwytłaczaną lub kompozytową. W przypadku stosowania jednowarstwowej folii poliestrowej zaleca się używanie kopolimerów estrów, takich jak kopolimery kwasu tereftalowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego lub jak kopolimery kwasu tereftalowego, kwasu azelainowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego lub jak kopolimery -kwasu tereftalowego, kwasu izoftalowego i glikolu etylenowego. Korzystnie, udziały,, poszczególnych składników kopolimerów powinny być dobrane w taki sposób, żeby temperatura początku- topnienia żywicy wynosiła od 195°C do 230°C. Wartości temperatur początku topnienia w zakresie powyżej 230°C są zbyt wysokie dla metalu podczas laminowania, natomiast wadą temperatur poniżej 195°C jest to, że są trudne do regulacji w procesie orientacji dwuosiowej. Temperatury początku topnienia są mierzone techniką różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC).

W przypadku stosowania półkrystalicznego polimeru termoplastycznego w postaci współwytłaczanej folii, folia ta składa się z warstwy wewnętrznej i zewnętrznej. Zazwyczaj temperatura topnienia warstwy wewnętrznej jest niższa niż warstwy zewnętrznej, co umożliwia łączenie współwytłaczanej folii z blachą metalową, bez topienia warstwy zewnętrznej.

W przypadku współwytłaczanych folii warstwę wewnętrzną stanowi zazwyczaj kopolimer estru. Można go tworzyć z dwóch kwasów dwukarboksylowych i jednego lub więcej alkoholi dwuwodorotlenowych, przykładowo z kwasu izoftalowego, kwasu tereftalowego i alkoholu dwuwodorotlenowego, np. glikolu etylenowego lub z glikolu etylenowego, glikolu dwuetylenowego i kwasu tereftalowego.

Korzystnie, udziały poszczególnych składników kopolimeru estrowego powinny być dobrane w taki sposób, żeby wartość temperatury początku topnienia leżała w przedziale od 160°C do 220°C. Temperatury topnienia poniżej 160°C wiążą się z trudnościami z przetwarzaniem folii, zwłaszcza w procesie współwytłaczania, w wyniku problemów wynikających z niedopasowania charakterystyk temperatura-lepkość poszczególnych warstw współwytłaczanego materiału. Skutkiem stosowania temperatur z przedziału powyżej 220°C jest zmniejszenie przyczepności do metalu. Zazwyczaj zewnętrzną warstwę współwytłaczanej folii stanowi

172 610 poliester, np. politereftalan etylenowy, lub kopolimer estrowy o temperaturze początku topnienia zazwyczaj w przedziale wartości od 230°C do 250°C.

W przypadku kiedy półkrystaliczny poliester termoplastyczny składa się z folii kompozytnu/pi talio to nncioHa utarchir» i v»o»»aj, &vut* ιν» pwwiuuu nuiwieły uwfiiyu .Łri.zŁ£ w ·Ευ»ΐΊ.ΐγΐυί.ιιμ. z m J a-j · <wj WftlOlW γ Z,V n il^U. LUĄ stanowi orientowana dwuosiowo folia z politereftalanu etylenowego (PET) o temperaturze początku topnienia z przedziału wartości 230°C do 260°C i współczynnika krystaliczności z przedziału 0,05 do 0,5. Zwykle warstwa wewnętrzna stykająca się z metalem zawiera poliester amorficzny.

Warstwa wewnętrzna folii kompozytowej jest nakładana na folię z politereftalanu etylenowego podczas lub po procesie produkcji folii z PET. Zazwyczaj grubość warstwy wewnętrznej wynosi od 0,5 mikrometra do 5 mikrometrów, korzystnie 1 mikrometr do 2 mikrometrów; powlekanie odbywa się zazwyczaj techniką powlekania przez wytłaczanie lub powlekania za pomocą wałka.

Zazwyczaj druga powierzchnia blachy może być powleczona powłoką, która składa się z kopolimeru estrowego lub tworzywa poliolefinowego, np. polipropylenu modyfikowanego techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym. Materiały tego typu można nakładać z roztworu lub zawiesiny w rozpuszczalnikach techniką powlekania za pomocą wałka lub powlekania przez wytłaczanie.

Kopolimery estrowe można tworzyć z dwóch alkoholi dwuwodorotlenowych i dwóch kwasów dwukarboksylowych,jak opisano powyżej. Ich temperatura topnienia powinna zawierać się w przedziale od 150°C do 210°C, co nadaje laminatowi stabilność w przypadku drukowania na denkach i przyklejania przy niskich wartościach T1.

Korzystnie druga powierzchnia blachy metalowej jest powleczona wytłaczaną folią poliolefinową zawierającą warstwę wewnętrzną z tworzywa poliolefinowego na przykład polipropylenu modyfikowanego techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym i warstwę zewnętrzną z tworzywa poliolefinowego na przykład polipropylenu lub kopolimeru etylen-propylen. Współwytłaczana folia poliestrowa może być orientowana dwuosiowo.

Stopień modyfikacji techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym powinien być tak dobrany, żeby zapewnić odpowiednią przyczepność zarówno do politereftalanu etylenowego j ak i aluminium; zazwyczaj wynosi od 0·,2 do 0,5%.

Folię poliestrową można pigmentować przy pomocy dwutlenku tytanowego lub barwić przy pomocy kolorowych barwników.

Denko do puszki według wynalazku uzyskuje się w procesie termicznego laminowania jednowarstwowej folii poliestrowej z blachą metalową, polegającym na ogrzewaniu blachy do temperatury T1, nakładaniu folii na główną powierzchnię blachy w taki sposób, żeby powstał laminat wyjściowy, a następnie ponownym ogrzewaniu laminatu wyjściowego do temperatury T2, przy czym, dla temperatury topnienia Tm jednowarstwowej folii poliestrowej jest spełniony warunek Tm - 5°C <= T1 <= Tm + 40°C i Tm - 5°C >= T2 => Tm - 20°C, w wyniku czego współczynnik krystaliczności poliestru w laminacie mieści się w przedziale wartości od 0,05 do 0,5. W celu uniknięcia jakichkolwiek wątpliwości, pojawiające się w niniejszym opisie wyrażenia w postaci Tm - 5°C <= T1 <= Tm + 40°C (oraz Tm - 5°C >= T2 >= Tm - 20°C, etc.) oznaczają, że T1 leży w przedziale wartości Tm - 5°C do Tm + 40°C (a T2 jest w przedziale wartości Tm - 20°C do Tm - 5°C, etc.). Korzystnie T1 >= Tm,-₀).

Kolejnym aspektem niniejszego procesu technologicznego jest to, że składa się on z termicznego laminowania dwuwarstwowej folii poliestrowej z blachą metalową, polegającego na ogrzewaniu blachy metalowej do temperatury T1, nakładaniu folii na główną powierzchnię blachy w celu utworzenia wyjściowego laminatu oraz ponownym ogrzewaniu laminatu wyjściowego do temperatury T2, przy czym, folia poliestrowa składa się z warstwy wewnętrznej i warstwy zewnętrznej, a dla temperatur topnienia Tm(i) i Tm(o), odpowiednio dla warstwy wewnętrznej i zewnętrznej, jest spełniony związek

Tm(i) <= T1 <= Tm(o) + 15°C i Tm(o) - 3°C >=T2 >= Tm(o) - 16°C, w wyniku czego współczynnik krystaliczności poliestru w laminacie zawiera się w przedziale wartości od 0,05 do 0,5.

172 610

W takich przypadkach, kiedy dwuwarstwowa folia poliestrowa jest kompozytową folią poliestrową, w której warstwę wewnętrzną stanowi poliester nie dający się krystalizować, T1 musi być tylko na tyle wysoka, żeby zapewniała ścisłą i dokładną styczność pomiędzy powierzchniami folii i metalu, umożliwiającą-ich związanie ze sobą.

W „technologii wytwarzania denka do puszki według niniejszego wynalazku, w przypadku stosowania folii wielowarstwowej, może to być jednowarstwowa folia poliestrowa lub z kopolimeru estrowego o grubości od 6 do 35 mikrometrów, zazwyczaj 12 mikrometrów. Korzystnie, należy stosować folię orientowaną dwuosiowo. Temperatura początku topnienia polimeru w folii tego typu powinna wynosić, korzystnie, od 195°C do 230°C, a bardziej korzystnie od 200°C do 220°C.

Można stosować folie jednowarstwowe o różnym współczynniku krystaliczności. Sterowanie współczynnikiem krystaliczności folii polega głównie na regulacji temperatury utrwalania termicznego po procesie orientacji. Współczynnik krystaliczności wyjściowej folii może wpływać na warunki laminowania, a tym samym na współczynnik krystaliczności poliestru w gotowym wyrobie. Korzystnie, współczynnik krystaliczności folii jednowarstwowej nakładanej na blachę metalową powinien być wyższy niż 0,05. Dopuszcza się możliwość stosowana iom o współczynnikach krystaliczności wyjściowej od 10% do 45%, mierzonej gęstością.

Pożądane jest stosowanie folii o współczynniku krystaliczności wyjściowej większym niż około 10%, mierzonym gęstością. Podczas produkcji orientowanych dwuosiowo folii poliestrowych, temperatura, do której jest ogrzewana folia po procesie rozciągania, wyznacza stabilność cieplną lub kurczliwość materiału. Skutkiem zbyt niskiego współczynnika krystaliczności folii jest nadmierna jej kurczliwość podczas laminowania, co nie jest pożądane. Praktycznie, dolną temperaturą utrwalania termicznegojest temperatura niezbędna do rozciągania folii. Folię należy rozciągnąć powyżej temperatury zeszklenia. (Skutkiem rozciągania samej folii może być wprowadzenie współczynnika krystaliczności rzędu 8%, mierzonego gęstością).

W technologii wytwarzania denka według niniejszego wynalazku można na przykład stosować współwytłaczaną folię w postaci folii poliestrowej o grubości 12 mikrometrów, składająca się z warstwy zewnętrznej o grubości 10 mikrometrów i warstwy wewnętrznej o grubości 2 mikrometrów. Korzystnie, folia poliestrowa jest zorientowana dwuosiowo. Warstwa zewnętrzna może być wykonana z politereftalanu etylenowego o temperaturze początkowej topnienia z przedziału 230°C do 250°C, korzystnie około 240°C. Warstwę wewnętrzną może stanowić kopolimer estrowy o temperaturze początku topnienia z przedziału od 160°C do 220°C, korzystnie 180°C do 190°C. Temperaturę utrwalania cieplnego folii należy wybierać w taki sposób, żeby można było regulować współczynnik krystaliczności i zapewniać warstwie wewnętrznej amorficzność.

Blachę metalową należy ogrzać do temperatury T1, a następnie nałożyć na nią pod ciśnieniem folię, która ma być powlekana. Etap ten jest zazwyczaj wykonywany za pomocą walców prasujących gwarantujących uzyskanie odpowiednio bliskiej i dokładnej styczności poliestru z gorącą powierzchnią metalu. Proces ponownego ogrzewania laminatu do temperatury T2 odbywa się, korzystnie, techniką pośrednią, np. ogrzewania indukcyjnego. Korzystnie, laminat jest utrzymywany w temperaturze T2 przez pewien okres (zazwyczaj dwie sekundy), po którym następuje, korzystnie, bardzo szybkie chłodzenie. Proces chłodzenia odbywa się zazwyczaj w wodzie, np. poprzez przemieszczanie materiału przez kurtynę wodną.

Typowe urządzenia i warunki realizacji tych etapów procesu opisane są w europejskich opisach zgłoszeniowych nr EP-A-0312302 i nr EP-A-0312303.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonaniajest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym denko do puszki, fig. 2 i 2A - schematycznie folię kompozytową lub współwytłaczaną, laminowaną do jednej lub dwóch stron blachy metalowej, przy czym są to te same (fig. 2) lub różne (fig. 2A) folie, fig. 3 i 3A - schematycznie folięjednowarstwową, laminowaną do jednej lub dwóch stron blachy metalowej, przy czym są to te same (fig. 3) lub różne (fig. 3A) folie poliestrowe, fig. 3B - kombinację folii współwytłaczanej i jednowarstwowej na blasze metalowej, fig. 4 - szczegółowo w przekroju poprzecznym zagłębioną część denka puszki, fig. 5 - w częściowym przekroju oprzyrządowanie do wytwarzania denek do puszek, fig. 6 - wykres zależności współczynnika krystaliczności folii

172 610 współwytłaczanej od temperatury laminowania T2, fig. 7 - wykres zależności współczynnika krystaliczności foliijednowarstwowej od temperatury laminowania T2, fig. 8 - wykres ilustrujący związek pomiędzy parametrami maksymalnymi denka a średnicą formy dla stopów 5182 i 3004, fig.

j iQa - c rnjrrhshtm7niP Klonbk TnAfdAil/a nnlmrtft m ieHr^ri ctrrnur V-nmnn7vfptuo InK wcnAlwad-o,, ⁴ * M ł Λ V ' · p VIV* j ŁJ J V »X1 «VJ UUVłlj Vij j W Tf ŁJ 1 UU »» L?jj VI »» j lltl czaną folią poliestrową (fig. 9) łub folią jednowarstwową (fig. 9A) i współwytłaczaną folią polipropylenową z drugiej strony, fig. 10 i 10A - dyfraktogram mierzony promieniami rentgena w zakresie kątów teta od 4 do 20 stopni, na którym widać, odpowiednio, wartość szczytową ze 100 płaszczyzn dyfrakcji z przykładu 35 (iii) oraz z przykładu kontrolnego, zaś fig. 11 - wykres z pomiarów metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej w przedziale temperatur od 40°C do 300°C, na którym widać temperaturę początku topnienia oraz wartość szczytową dla folii B, jak pokazano w tabeli 6.

Laminowanie blachy folią jednowarstwową

Tm jest temperaturą początku topnienia folii jednowarstwowej, T1>= Tm - 5°C. Jeżeli T1 spada poniżej Tm - 5°C, kiedy folia styka się z metalem, warstwa stykająca się z metalem nie mięknie odpowiednio. W takiej sytuacji folia słabo przywiera do metalu i nie uzyskuje się uu^taLWZyJLUg ovuiugu, i^vavuvuiicauvgv a uuu maiuiiuuw ddiz nuwap^uo pu idu-nowaniu w warunkach T1 mniejszej od Tm badania powlekanej powierzchni metalu za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wykazują, że w powłoce są pęcherzyki. Pęcherzyki te mogą spowodować pęknięcie opakowania napełnionego napojem podczas badań.

Musi być spełniony warunek T1 <= Tm + 40°C. W miarę wzrostu T1 rośnie również grubość folii, która topnieje po zetknięciu się z gorącym metalem. Jeżeli natomiast T1 jest zbyt wysoka, pojawiają się trudności z laminowaniem, ponieważ folia pęka i przywiera do walców do laminowania. Współczynnik krystaliczności polimeru w laminowanym wyrobie nie jest wystarczający do zapobiegania różowieniu. Dolna wartość graniczna dla T1 jest mniejsza dla folii o niższej krystaliczności. Zazwyczaj folia jednowarstwowa, dla której temperatura początkowego topnienia wynosi około 215°C i której współczynnik krystaliczności, mierzony gęstością, wynosi

10% wymaga temperatury T1 >= 210°C,

21% wymaga temperatury T1 >= 230°C,

28% wymaga temperatury T1 >= 240°C,

36% wymaga temperatury T1 >= 250°C.

Ponadto, jeżeli T1 będzie wyższa od Tm + 50°C, spada wytrzymałość metalu, potrzebne są większe grubości blachy do uzyskania odpowiednich parametrów denek oraz rosną koszty denek.

Zależność współczynnika krystaliczności i T2 dla różnych temperatur T1 dla jednowarstwowej, orientowanej dwuosiowo folii poliestrowej pokazano na fig. 7. Mierzona techniką różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) temperatura początku topnienia wynosi około 215°C.

Kolejnym warunkiem, jaki powinien być spełniony, jest związek dla temperatury ponownego ogrzewania T2 <= Tm - 5°C, ale T2 >= Tm - 20°C. W miarę wzrostu T2 rośnie również udział amorficznej części polimeru. Z omówionych już wcześniej powodów wysoka zawartość składnika amorficznego nie jest pożądana.

Dolną granicą temperatury ponownego ogrzewania jest T2 = Tm - 20°C. Z praktycznego punktu widzenia nie ma żadnych korzyści ze zbyt znacznego zmniejszenia T2. Z wyborem wartości T2 poniżej Tm - 20°C nie wiążą się żadne zalety, ponieważ następnie T1 zaczyna dominująco wpływać na współczynnik krystaliczności polimeru, co zmniejsza wpływ na niego T2. Poniżej Tm - 20°C nie pojawia się żadna znaczniejsza poprawa przyczepności.

Laminowanie blachy folią współwytłaczaną

W tym przypadku temperatura początku topnienia wewnętrznej warstwy polimeru jest oznaczona Tm(i), a temperatura początku topnienia jego warstwy zewnętrznej przez Tm(o). W procesie tym T1 >= Tm(i). Jeżeli T1 jest mniejsze od Tm(i), wewnętrzna warstwa poliestru nie wnika do powierzchni metalu i nie osiąga się ciągłego wiązania tych materiałów ze sobą. Temperatura w pierwszym etapie ogrzewania T1 <= Tm(o) + 15°C. Jeżeli T1 wynosi powyżej Tm(o) + 15°C, pojawiają się trudności z laminowaniem polimeru. Folia pęka i przywiera do

172 610 zaczyna topnieć w pierwszym etapie ogrzewania w wyniku styczności z metalem. W rezultacie następuje niepożądane zmniejszenie współczynnika krystaliczności polimeru.

Temperatura ponownego ogrzewania powinna wynosić T2 <= Tm(o) - 3°C. W miarę ł» rmy>roł TPO <T»i2ri Z toO — rtłef e> Dfj e '*s^ i /ę\ Tx łr«ł,nł/-i

YYŁiuaiu x puwYŁtj x ui^uy runa biajv oiy αιιιυιιινΖ.ιια.. i i m^u) ~ u w ορυινζ. juIliA- ινι^οια^- liczności polimeru jest bardzo czuły na nawet bardzo małe zmiany temperatury, w związku z czym T2 <= Tm(o) - 3°C ale zaleca się, żeby T2 >= Tm(o) - 16°C. Zagadnienie to przedstawia fig. 6 dla zewnętrznej warstwy z politereftalanu etylenowego, dla której temperatura początku topnienia żywicy (PET) wynosi około 240°C, a folią jest dwuosiowo orientowana folia współwytłaczana o grubości 12 mikrometrów.

Jeżeli T2 jest utrzymywana na poziomie zbyt niskim, to współczynnik krystaliczności zewnętrznej warstwy folii może nie ulec znaczniejszemu zmniejszeniu, co może doprowadzić do pękania folii w miejscach nacięć. Ponadto, korzystnie, T2 >= Tm(i). Nie ma również żadnych praktycznych zalet w stosowaniu T2 na poziomie poniżej temperatury topnienia warstwy wewnętrznej, ponieważ uzyskuje się tylko nieznaczną poprawę przyczepności.

Odmiany powlekanego materiału metalowego

-r·’· Λ · Λ A 1. ·.·_·_ .1 .... 1 XI II. IX 1 · 1 · . 51 1 ngura 2 i 2A przeusiawiają jeuen z uwocn przykiauow wykonania lanunaiu oiacny metalowej ze współwytłaczaną folią. Współwytłaczana folia składa się z warstwy wewnętrznej Ai i zewnętrznej Ao i przylega bezpośrednio tylko do jednej z głównych powierzchni metalu, albo też pierwsza folia współwytłaczana przywiera do jednej z głównych powierzchni blachy metalowej, a druga folia współwytłaczana, składająca się z warstwy wewnętrznej Ai’ i zewnętrznej Ao’ (taka samajak pierwsza folia współwytłaczana lub też inna), jest nakładana na drugą z głównych powierzchni blachy metalowej.

Figura 2 przedstawia również laminat blachy metalowej z folią kompozytową, w którym Ao jest z politereftalanu etylenowego, a Ai jest wewnętrzną warstwą materiału powłokowego.

Figura 3, 3A i 3B przedstawiają jednowarstwową folię A nałożoną na jedną z głównych powierzchni blachy metalowej. Alternatywnie, folia jednowarstwowa A jest nakładana najedną z głównych powierzchni blachy metalowej, a druga folia jednowarstwowa A’ (która może być taka sama lub inna niż folia jednowarstwowa A) lub folia współwytłaczana jest nakładana na drugą główną powierzchnię blachy metalowej.

Figura 919A przedstawiają schematycznie blachę metalową z powłoką z folii poliestrowej typu Ao/Ai (fig. 9) lub A (fig. 9A) z jednej strony i współwytłaczanej folii polipropylenowej Bo/Bi z drugiej strony, Bi jest kopolimerem propylenu z etylenem zawierającym polipropylen modyfikowany techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym.

Wymiary denek puszek

Poniżej przedstawiono sposób pomiaru parametru zagłębienia usztywniającego. Fig. 4 przedstawia zagłębienie utworzone przez ściankę boczną 5 wychodzącą z płytki 4 i biegnącą do skośnej ścianki uchwytowej 7. Ścianka boczna 5 i uchwytowa 7 są połączone zagłębieniem usztywniającym 6, posiadającym najniższy punkt. Ze ścianki uchwytowej 7 wybiega ścianka uszczelniająca 8, która następnie przechodzi w podwinięte obrzeże 9. Głębokość H zagłębienia mierzy się od najwyższego punktu ścianki uszczelniającej 8 do najniższego punktu zagłębienia usztywniającego 6.

Mierzone denko lub powłoka jest zatapiane w utrwalanej na zimno przezroczystej żywicy epoksydowej, np. Epofix, i pozostawiane do utrwalenia. Następnie prowadzi się na denku średnicę pod kątem 90° do kierunku walcowania metalu i przecina denko na połowy wzdłuż tej linii. Powierzchnię przecięcia należy zeszlifować i wypolerować do stanu odpowiadającego dokładności 6 mikrometrów.

Następnie należy zbadać powierzchnię zagłębienia za pomocą mikroskopu i zmierzyć następujące wielkości.

Odległość d jest parametrem zagłębienia i mierzy się ją pomiędzy ścianką uchwytową 7, a ścianką boczną 5. Linia 1 biegnie równolegle do ścianki bocznej 4 i stanowi jej przedłużenie do ścianki uchwytowej 7. Linia 2 jest prostopadła do linii 1 i poprowadzona w taki sposób, że przechodzi przez maksymalną głębokość zagłębienia usztywniającego 6. Od zagłębienia usztywniającego 6 odmierza się wzdłuż linii 2 ku linii 1 odległość równą 450 ±10 mikrometrów i wyznacza w tej odległości punkt (odległość oznakowana na fig. 4 przez h). Następnie

172 610 prowadzi się linię 3 prostopadłą do linii 2 do przecięcia z linią 2 w wyznaczonym punkcie i do spotkania ze ściankami uchwytową 7 i boczną 5. Długość linii 3 jest definiowana jako parametr d” zagłębienia usztywniającego 6.

Rmwa u rnaprUtawia nnrzYmHtiwflwp Ha wnKnlfrn dn nnwV d ipc* _rk„ ji----- n— ---— r-------B-------— r » .es,t~w~ wycinana za pomocą wycinaka 12 i poduszki 14. Ponad pierścieniem matrycy 11 i wewnątrz stempla 16 znajduje się wyrzutnik pierścieniowy 15. W wyniku tej operacji powstaje promień wycinania 17 i promień ciągnięcia 18.

PRZYKŁADY

Poniżej przedstawiono technologię powlekania zwojów aluminium AA3O04,3XXX, 5017 i AA5182 termoplastycznym tworzywem poliestrowym.

1. Czyszczenie i obróbka wstępna

Powierzchnie zwojów aluminium z walcowni blach (po walcowaniu) są pokryte smarem stosowanym podczas walcowania i drobnymi cząstkami aluminium, Powierzchnia taka nie nadaje się do powlekania polimerem. Do usuwania oleju stosowanego podczas walcowania i rz·»^ /ir/nodr olumirniich Arzr zł/s eridwAruamn . nrnH- rw w «λιιμatO^lzermin — xxx wciij kzxx νζζψηνιι uaunuiuuui viłuj uv »ł j vv»v/izjviuu xw tt xxvrxxxx^/xxxvj vruiinn j pvv> χν'ΧΖζΐ,χχχχχΐ/ ***-J w dobrej przyczepności do powłok należy zastosować pewne formy obróbki wstępnej, np. anodowanie kwasem siarkowym (SAA), anodowanie kwasem fosforowym (PAA), obróbkę wstępną za pomocą fosforanu chromu oraz obróbkę wstępną za pomocą fosforanu cyrkonu. Obróbki te stosuje się w trzech etapach. Pierwszym etapem obróbki taśmy aluminiowej jest czyszczenie. W przypadku anodowania stosuje się odpowiedni kwas, w przypadku obróbki za pomocą fosforanu chromu lub cyrkonu można zastosować wstępne czyszczenie za pomocą zasady. Oczyszczoną w ten sposób taśmę poddaje się obróbce polegającej na zanurzeniowym anodowaniu na gorąco (SAA lub PAA) albo na natryśnięciu na nią lub nałożeniu za pomocą wałka fosforanu chromu lub cyrkonu. Następnie taśmę płucze się w celu usunięcia z niej wszelkich pozostałości kwasu i suszy się albo też osusza za pomocą wałka.

2. Laminowanie

Poniżej przedstawiono sposób laminowania oczyszczonej i wstępnie obrobionej taśmy.

Metal podgrzewano do temperatury T1, po czym na jedną z głównych powierzchni blachy metalowej nanoszono za pomocą walców prasujących dwie folie polimerowe. Następnie trzywarstwowy laminat ogrzewano do temperatury T2 i pozostawiano go w niej przez około dwie sekundy, po czym gwałtownie studzono za pomocą równomiernych strumieni wody. Zakresy temperatur dla obu wartości T1 i T2 podano szczegółowo w opisie.

3. Woskowanie

Powierzchnię aluminium powlekanego polimerem smarowano cienką warstwą wosku parafinowego, zazwyczaj o grubości 200 ± 100 mg na m².

Za pomocą urządzenia przedstawionego na fig. 5 można zmieniać profil zagłębienia i wartość jego parametru. Szczegółowe informacje na temat urządzenia tego typu przedstawione są w opisie europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP-A-0153115.

Wartość parametru zagłębienia usztywniającego d wynika ze szczeliny pomiędzy pierścieniem centralnym stempla 16, a formującą poduszką 14 lub, dla ustalonego pierścienia DCR centralnego stempla 16, ze średnicy formującej poduszki 14. W przypadku zmiany średnicy RPD formującej poduszki 14, a następnie zbadania przekroju poprzecznego denek z lakierowanego aluminium 5182 zauważono, że w miarę zmniejszania parametru zagłębienia usztywniającego d wskutek zwiększania średnicy RPD, istnieje krytyczny punkt, dla którego denko nie jest już zamienne w procesie formowania podwójnej zakładki lub też pojawiają się pęknięcia materiału 5182 spowodowane operacjami formowania/zawijania.

Zamienność

Denka do puszek definiuje się jako zamienne w przypadku kiedy można je łączyć na podwójną zakładkę bez zmiany parametrów roboczych maszyny do formowania standardowych denek tego typu.

Niektóre najważniejsze wymiary zdefiniowano w Przemysłowych Warunkach Technicznych, np. w Zalecanych przez Stowarzyszenie Producentów Opakowań Metalowych Warunkach Technicznych dla Puszek do Piwa i Bezalkoholowych Napojów Gazowanych. Rozdział 6 tego dokumentu dotyczy Norm Połączeń na Podwójną Zakładkę. Warunkiem zapewnienia odpowiedniej jakości takich połączeń i ich szczelności jest zachowanie pewnych parametrów. Krytyczne wv miary dla denek do puszek do napojów o średnicy 6,03 cm są następujące:

^.awę<^i4 pvuuv£iuuy

Rzeczywiste zachodzenie nazakładkę krawędzi pobocznicy i krawędzi denka - minimum 0,76 mm Szczelność znamionowa krawędzi denka - minimum 90%

Warunkiem uzyskania odpowiednich połączeń na zakładkę jest zachowanie następujących wymiarów denka:

Długość zagiętej krawędzi pobocznicy - 1,65 ± 0,13 mm Głębokość zagłębienia -6,35 ±0,13 mm

Długość połączenia na zakładkę - maksimum 2,80mm

Długość zagiętej krawędzi denka - 1,5 ± 0,13 mm Szczelina połączenia na zakładkę - maksimum 9,13 mmi

Grubość połączenia na zakładkę - (3 x grubość denka+2 x grubość pobocznicy+0,15 mm)

Na proces łączenia napodwójną zakładkę i możliwość uzyskania odpowiednich wymiarów połączenia wpływa geometria, grubość i wymiary denka, a zwłaszcza:

(1) Parametr zagłębienia usztywniającego d wpływa na dopasowanie denka do skośnej ścianki uchwytowej 7 połączenia, a tym samym na ukształtowanie zagiętej krawędzi pobocznicy. Skutkiem zbyt małego parametru zagłębienia usztywniającego d jest nieodpowiednia długość zagiętej krawędzi pobocznicy.

Wymiary połączenia na zakładkę skutecznie ograniczają stopień, w jakim można zmniejszyć zagłębienie.

(2) Grubość blachy wyjściowej na denka nie może odchylać się od przeciętnej przemysłowej o więcej niż ± 0,02 mm.

Poniżej przytoczono przykłady, w których do obliczenia współczynnika krystaliczności i orientacji powłok polimerowych, określanej mianem Współczynnika krystaliczności, zastosowano metodę dyfrakcji promieni rentgena. Opisano również sposób pomiaru tego parametru.

Pomiar Współczynnika krystaliczności

Sposób pomiaru techniką dyfrakcji promieni rentgena jest następujący.

P’róbka badawcza

Z taśmy należy wyciąć próbkę laminatu i położyć na płaskiej płytce aluminiowej (44 x 44 mm) mocując ją dwustronną taśmą przylepną w taki sposób, żeby próbka zachodziła na płytkę na odcinku od 3 do 7 mm. W celu uniknięcia uniesionych krawędzi, przednia część próbki powinna pokrywać się z płytką. Włożyć próbkę do urządzenia pomiarowego w taki sposób, żeby jej spodnia część spoczywała na suporcie do próbek i była przymocowana w położeniu centralnym za pomocą śruby mocującej. Założyć do urządzenia rentgenowskiego antykatodę miedzianą i ustawić parametry na 40 kV i 25 mA. Rejestrować dyfraktogram w zakresie kątów teta od 4 do 20 stopni co 0,02 stopnia i po 1 sekundzie zliczania dla każdego punktu.

Próbka kontrolna

W taki sam sposób zamontować na podobnej płytce, za pomocą dwustronnej taśmy przylepnej, próbkę kontrolną folii poliestrowej ICI Melinex 800 o grubości 12 mikrometrów i zdjąć jej dyfraktogram w takich samych warunkach jak dla badanego materiału. Parametry folii tego typu przedstawiono w danych technicznych ICI MX TD312, wydanie czwarte, 1985 r.

Dyfraktogram próbki kontrolnej powinien być rejestrowany tego samego dnia roboczego, w którym są mierzone próbki badawcze.

Analiza

Analiza dyfraktogramów próbek badawczych polega na pomiarze wysokości (100) wartości szczytowych w pobliżu kąta teta około 13 stopni. Wartość szczytowa i otaczający ją obszar należy przeanalizować wzrokowo i wyeliminować wszystkie przypadkowe szumy. Następnie należy wykreślić linię bazową, łącząc linią prostą wygładzone wartości dla teta 12 i 14,5 stopnia. Przykład typowego dyfraktogramu przedstawiono na fig, 10. Następnie należy zmierzyć wysokości wielkości szczytowych z dokładnością do milimetra i potraktować je jako impulsy. Taką samą procedurę należy zastosować do analizy próbki kontrolnej.

Dyfraktogram folii ICI Melinex 800 przedstawiono na fig. 10A. Pokazano również konstrukcję linii bazowej. Szeroka wartość szczytowa z centrum w okolicach teta o wartości 8,5 stopnia wynika z rozproszenia na amorficznej taśmie przylepnej.

Naseemie na^CŻY „wbcZAft· we-nAło^Mi-mik nr^plifOpnimw imnn1«v rlla nrAHki

X 1 WłJ t a UŁlWŁJJ V ·-· j 1ΧΑΛΧΛΚ fc'·*· '-, · » j j ^*-· u ΪΡ ^Λ badawczej przez impulsy dla próbki kontrolnej. Wartość ta jest definiowana jako WSPÓŁCZYNNIK KRYSTALICZNOŚCI (CF). Stanowi on kombinowaną miarę orientacji i krystaliczności folii z politereftalanu etylenowego w porównaniu z folią Melinex 800, znaną z bardzo wysokiej orientacji i krystaliczności.

(CF) =

I(!F0)T

I(100)C gdzie I (100)T - natężenie (100) wartości szczytowych dla próbki badawczej

I (100)C - natężenie (100) wartości szczytowych dla próbki kontrolnej

Odtwarzalność wyników dla próbek kontrolnych

W podany powyżej sposób pobrano trzy próbki ze zwoju folii Melinex 800 o grubości 12 mikrometrów i zarejestrowano następujące wyniki.·

Próbka A 7332impulsu

Próbka B 7332 impelsy

Próbka C 7264irni^ulsy

Wartość średnia 7309 impulsów.

Odchylenie standardowe (SD) = 39 impulsów.

Na podstawie rozkładu normalnego należy oczekiwać, że dla więcej niż 99% próbek kontrolnych wyniki powinny mieścić się w przedziale +/- 3 SD wokół średniej, to jest pomiędzy 3413 a 3201 impulsów. Jakakolwiek wartość spoza tego przedziału stanowi wskazówkę, że nastąpiła nieoczekiwana zmiana jakiegoś parametru, na przykład folia zestarzała się lub spadło natężenie początkowe lampy rentgenowskiej.

Pomiar temperatury taśmy aluminiowej

1. Aluminium nie powlekane

Pomiar temperatury biegnącej, nie powlekanej taśmy aluminiowej jest dosyć trudny. Pomiary stykowe, na przykład za pomocą termopary. grożą uszkodzeniem powierzchni metalu i często nie nadają się do mierzenia szybko poruszającej się taśmy materiału oraz nie traktuje się ich za miarodajne. Techniki bezstykowe, na przykład pomiary za pomocą pirometrów podczerwonych, są najbardziej obiecującymi sposobami pomiarów, zwłaszcza do temperatur powyżej 150°C. Poważnym ograniczeniem tego typu układów do wykrywania promieniowania podczerwonegojest bardzo mała i zmienna zdolność emisyjna nie powlekanych powierzchni aluminium. Cecha ta zwiększa niedokładność pomiarów i różnice w wartościach zmierzonych temperatur.

Za najlepsze urządzenie tego typu w zakresie pomiarowym od 200°C do 300°C spośród dostępnych na rynku uważa się pirometr Williamson 12.300.

Temperatura aluminium na wlocie pomiędzy walce do laminowaniajest definiowana jako T1.

2. Aluminium powlekane folią polimerową

Nie ma odpowiedniego sposobu stykowego pomiaru temperatury powlekanej powierzchni aluminiowej bez groźby niedopuszczalnego uszkodzenia powłoki.

Folia polimerowa, obecna na powierzchni metalu po laminowaniu, znacznie zwiększa jej zdolność emisyjną i skutecznie eliminuje wahania emisyjności. Na rynku są dostępne pirometry zarówno do powłok polipropylenowych jak i poliestrowych, działające w odpowiednich pasmach fal dobranych do najsilniejszego pasma absorpcji polimeru, co umożliwia dokładny pomiar temperatury aluminium powlekanego polimerem:

dla polipropylenu - 3A3 dla poliestru - 7 i9mikrometra

3. Pomiar (ocena) temperatury Tl

Pierwotnie zastosowano urządzenie do laminowania w następującym układzie:

(1) odwijarka doniepowlekanegoewoju materiału;

172 610 (2) potrójpa indnkcnjnanagraenanizawalcowa dotaśm materiału er ust.alonymi,stałymi temperaturami walca regulowanymi w taki sposób, żeby metal wchodzący w skład taśmy materiału, wychodzącej z nagrzewnicy walcowej (T1S). miał dokładnie znana temDeraturę:

m------1___j.,___uig_n___j /ic°

k) ąy śdSina uiLgint pvQ Kątem -tu uu piunu, (4) pirometr Williamson 12300 (mierzy temperaturę T1 Williamsana);

(5) walce do laminowania w odległości 0,5 m od wylotu z nagrzewnicy walcowej;

(6) pirometr Agema TPT300 (7,9 mikrometra) (mierzy T2E - temperaturę laminatu tuż przed wlotem do poprzecznej strumieniowej nagrzewnicy indukcyjnej);

(7) poprzeczna strumieniowa nagrzewnica indukcyjna w odległości 0,5 m od walców zaciskowych;

(8) pirometr Agema TPT 300 (7,9 mikrometra) (mierzy T2);

(9) hartownia w odległości 0,7 m od nagrzewnicy indukcyjnej;

(10) walec nawrotny w hartownicy;

(11) suszarka taśmy, rolka naprężająca i przewijarka.

Temperaturę taśmy (T1S) ustalano za pomocą nagrzewnicy walcowej i zmierzonych temperatur (11 Williamsana, 12E i 12). w taoeli 1 przedstawiono wyniki dla prędkości linii rzędu 20 m/min i folii poliestrowych o grubościach 12 mikrometrów nakładanych na taśmę aluminiową AA 3004 (grubość 0,3 mm).

Spadek temperatury pomiędzy nagrzewnicą walcową a walcami do laminowania obliczano na podstawie modelu matematycznego strat konwekcyjnych i radiacyjnych ciepła z powierzchni gorącej taśmy materiału do otaczającego środowiska w temperaturze otoczenia. W modelu uwzględniono orientację płyty, naturalne straty konwekcyjne, wymuszoną konwekcję wywołaną ruchem taśmy i promieniowanie płyty, przy założeniu, że jej emisajność wynosi 0,1. Założono, że otaczające środowisko ma charakter ciała szarego o emisajnoścl rzędu 0,9.

Tabela 1

Temperatura (°C)

T1S	T1 Williamson	T2E	Strata T	Tl	(T1-T2E)
220	213	170	9,0	211	41
240	228	189	9,4	230,6	41,6
260	248	207	10,5	249,5	42,5
280	270	222	11,7	268,3	46,3

Oszacowano temperaturę aluminium wchodzącego na walce do laminowania (T1) oraz obliczono różnicę temperatur (T1-T2E). (Tabela 1).

Wartość T1 jest temperaturą krytyczną laminowania termicznego folii polimerowej z metalem. Zależność pomiędzy T1 i średnią temperaturą topnienia folii poliestrowej stykającej się z gorącym metalem decyduje o przylep^ści folii do metalu, krytycznej równomierności styczności eliminującej niecianSości na styku polimer-metal oraz o przyczepności polimeru do metalu.

Pomiar T1 jest trudny, zwłaszcza w przypadku ogrzewania taśmy aluminiowej takimi technikami jak poprzeczne, strumieniowe ogrzewanie indukcyjne lub w przypadku zmian prędkości taśmy. Wartość T1 jest przyjmowana szacunkowo na podstawie dokładnie znanej temperatury T2E i korygowania tej wartości dla obliczonych strat w procesach poprzedzających laminowanie i podczas laminowania. Przadstawiane w tabeli 1 wyniki ilustrują następujący proces obliczeń.

(1) T1, gdzie T1S była dokładnie znana.

(2) (T1-T2) dla folii z politareftαlanu etylenowego o grubości 12 mikrometrów.

Strata laminowaniajest stosowana w przypadku zmierzonej T2E do szacunkowej T1, gdzie nie jest znane T1S, jak na przykład w przypadku kiedy aluminium jest ogrzewane za pomocą poprzecznej, strumieniowej nagrzewnicy indukcyjnej lub w powietrznym piecu flotacyjnym (z przegrzanym powietrzem).

W tabeli 3 do obliczenia T1 zastosowano T2E.

172 610

Temperatura topnienia żywicy, z której jest wykonana folia.

Materiały polimerowe, inaczej niż metale, nie topnieją w jednej temperaturze, ale w pewnym przedziale temperatur. Cecha ta wynika z rozrzutu masy molekularnej polimerów termoplastycznych, takich jak poliestry i polipropyleny oraz z różnorodności wymiarów chi kryształów.

Do zobrazowania charakterystyk topnienia i określenia temperatury początku topnienia Tm można zastosować metodę Różnicowej Kalorymetrii Skaningowej (DSC). Pomiędzy Tm poliestru stykającego się z metalem a T1 istniej pewien związek decydujący o skuteczności laminowania.

Sposób pomiaru temperatury początku topnienia metodą Różnicowej Kalorymetrii Skaningowej (DSC)

Wygodnym urządzeniem do pomiarów tego typu jest Perkin Elmer DSC7. Wzorcowanie przeprowadza się dla dwóch położeń: dla indu, którego temperatura początku topnienia wynosi 156,60°C i dla cyny, której temperatura początku topnienia wynosi 231,88°C.

Przygotowanie próbek wauana jvśi ρΓυυκα punamuuauu v^tvi^wvgu w tatsam w ja^irn j4 uz,nwoiiuu.

W razie jakichkolwiek oznak, że próbka była przypadkowa ogrzana do temperatury powyżej 50°C należy ją odrzucić i pobrać inną Z folii należy wyciąć krążki o średnicy około 5 mm, a następnie odważyć próbkę o masie od 5 do 10 mg z dokładnością do 0,01 mg. Następnie próbkę umieścić w aluminiowej miseczce ze szczelnym wieczkiem.

Warunki badania

Ogrzewać próbkę z szybkością 20°C na minutę od 40°C do 300°C. Podczas ogrzewania komora z próbką powinna być przepłukiwana suchym azotem.

Obliczanie temperatury początku topnienia

Zidentyfikowano, że maksymalne topnienie zachodzi w pobliżu temperatury 230°C, a następnie poprowadzono linię bazową łączącą dwie stabilne linie po jednej z każdej strony wartości szczytowej. Poprowadzono również jeszcze inną linię konstrukcyjną, uzyskaną drogą ekstrapolacji ku linii bazowej takiej linii, która jest styczna w punkcie lub na części krzywej przed maksymalną wartością Tm, tam gdzie tworzy ona maksymalny kąt z linią bazową. Punkt, w którym linia ta spotyka się z linią bazową, jest definiowany jako temperatura początku topnienia. Zagadnienie to przedstawiono na fig. 11, gdzie widać temperaturę początku topnienia i najwyższą temperaturę topnienia dla folii B, jak przedstawiono w tabeli 6. Zmierzono temperaturę początku topnienia na poziomie około 216,5°C, natomiast maksymalną temperaturę topnienia na poziomie około 230,4°C.

Dokładność

Powtarzalność: Dwukrotne wyznaczenie tej wartości dla dwóch próbek tym samym sposobem analitycznym nie powinno dać wyników różniących się o więcej niż 1,5°C.

Odtwarzalność: Dwukrotne badania próbek w różnych laboratoriach, pobranych z_otej samej próbki podstawowej nie powinny dać wyników różniących się o więcej niż 2°C.

Test za pomocą siarczanu miedziowego

W podanych poniżej przykładach, do testu za pomocą siarczanu miedziowego potrzebny jest roztwór kwaśnego siarczanu miedziowego. Jego skład jest następujący:

1750 ml wody,

500 g uwodnionego siarczanu miedziowego,

215 ml kwasu chlorowodorowego (35%).

Wiać do puszki do poziomu około 2,5 cm siarczan miedzi, a następnie zamknąć ją za pomocą badanego denka. Obrócić puszkę do góry dnem i zostawić na 24 godziny w takim położeniu, żeby badane denko było przykryte siarczanem miedzi. Następnie zdemontować denko i zbadać.

Ciągłość powłoki

W celu oszacowania ciągłości powłoki wewnętrznej, denka poddawano badaniom w 1% roztworze chlorku sodu, stanowiącym elektrolit. Denka mocowano za pomocą przyssawki do cylindrycznego pojemnika z elektrolitem, po czym pomiędzy denko a elektrodę podłączano

172 610 _urze 75°C AZ p x>

Ui£jv / K_x |>1ZjVZj ~TU UUliUl, ρυ VZjJ’Ill napięcie 6,3 wolta. Prąd płynący pomiędzy elektrodą a denkiem jest miarą ciągłości powłoki na denku i jest określany mianem Współczynnika Ciągłości Powłoki (ERV).

Różowienie i przyczepność

Denka są pasteryzowane w wodzie w temperati „liAŁU »-,»X pv**JVWi j Wliw »T »» ▼» VV1HUVIUIV sprawdzane wzrokowo pod kątem zmian w ich wyglądzie (różowienie).

Przyczepność powłoki ocenia się w następujący sposób: przed pasteryzacją nacina się powłokę poprzecznie rysami w odstępie co 1 mm w układzie pokrywającym obszar 10x10 mm, następnie na obszar ten przykleja się taśmę 3M 610. Procent odsłoniętych kwadratów po gwałtownym oderwaniu taśmy jest miernikiem przyczepności powłoki.

Przyspieszony test trwałości (RPT)

Przygotować roztwór składający się z kwasu cytrynowego, kwasu fosforowego i chlorku sodu rozpuszczonego w dejonizowanej wodzie. Wlać roztwór do puszki, pokryć puszkę tworzywem sztucznym i umieścić ją w piecu w temperaturze około 65,5°C. Zarejestrować czas do zniszczenia puszki wskutek perforacji. Zbadać 20 puszek oraz obliczyć i zanotować średni czas do ich uszkodzenia.

mocna jręńuyia pourneęu w uiiej scu uocięcia ϊ w ιΰΐΐΐ

Zaleca się badanie wewnętrznej powłoki polimerowej za pomocą mikroskopu stereoskopowego. W celu uzyskania odpowiednich warunków, prowadzono badania episkopowe w jasnym polu z oświetleniem pierścieniowym przy powiększeniach od 10X do 40X. Sposób ten umożliwia łatwe zidentyfikowanie takich pęknięć wokół nitu i wzdłuż nacięcia (o ile istnieją), których skutkiem może być odsłonięcie metalu.

Ocena siatki drobnych pęknięć po połączeniu na zakładkę

Zamontować denko na puszce na zakładkę w standardowych dla denek do napojów warunkach ustawienia urządzenia zamykającego. Następnie ostrożnie odciąć' denko w taki sposób, żeby odsłonić zwróconą ku wyrobowi stronę ścianki w obszarze zagłębienia. Obszar ten należy zbadać za pomocą mikroskopu optycznego szukając na nim siatki drobnych pęknięć folii polimerowej.

Opis przykładów

Przykłady przedstawiono w postaci sześciu tabel:

Tabela 2 ilustruje związek pomiędzy składem metalu, rodzajem folii, tłoczeniem denka i parametrami technicznymi denka.

Tabela 3 przedstawia w niej związek pomiędzy rodzajem folii i warunkami laminowania, a własnościami i parametrami technicznymi powłoki.

Tabela 4 ilustruje znaczenie doboru narzędzi do formowania cienkich powłok dla parametrów technicznych powłok.

Tabela 5 przedstawia składy materiałów metalowych.

Tabela 6 określa stosowane folie.

Tabela 7 przedstawia rodzaje obróbki powierzchniowej metalu.

Jeżeli nie zaznaczono inaczej, to wszystkie przykłady są przykładami wykonania niniejszego wynalazku.

Tabela 2

W tabeli 2 przedstawiono związek pomiędzy składem metalu, typem folii i parametrów technicznymi denkami.

Przykłady 1 do 4

W przykładach 1 do 4 przedstawiono wpływ różnych RPD na materiał 3004 o grubości 0,30 mm z powłoką ze współwytłaczanej folii poliestrowej. W miarę wzrostu RPD z 5,2 cm do 5,22 cm, parametr zagłębienia d maleje z 0,97 mm do 0,93 mm, ciśnienie maksymalne rośnie do 103 kPa i nie występują żadne uszkodzenia metalu w obszarze odkształceń krytycznych. W zakresie RPD zostało zachowane pasowanie skośnej ścianki uchwytowej 7, a denka nie były zamienne.

Z porównania przykładów 1do 4 z 11 do 13 i 16 oraz wykresu przedstawionego na fig. 8 wynika, że własności materiału 3004 z powłoką polimerową są nieoczekiwane i niezwykłe w porównaniu z powlekanym materiałem 5182.

172 610

Przykłady 8 do 10

Przykład 10 służy do ilustracji porównawczej z przykładem 4, ale dla materiału 3004 o grubości 0,28 mm. Zgodnie z oczekiwaniami, wynikaiacymi ze związku pomiędzy grubością a n/traa nrr\ n ł^e/t n Ul n^Uai nnia m r cw nl «η <λγ> 4- »-» « c· τ c\ m muvuj e vjiuvuiv iucm^^niauivjvoi.iiiz<O2zV.

Ciśnienie maksymalne = kT.t¹’1 gdzie k = stała zależna od konstrukcji denka T = wytrzymałość na rozciąganie t = grubość metalu

Przykłady 5 do 7

W przykładach 5 do 7 obserwowano podobne własności jak w przykładach 2 do 4, ale w tym przypadku stosowano powlekane współwytłaczaną folią poliestrową aluminium (3XXX) o parametrach wykraczających poza parametry materiału 3004, zawierającego 1,42% magnezu. Ciśnienie maksymalne wzrosło o 69 kPa a parametr zagłębienia d spadł z 1,0 mm do 0,92 mm _____·___________ c ____ j p e ____ w nuoię w^umu Rrv z υ,ζ uuuu cm.

Przykłady 11 do 14

Przykłady porównawcze od 11 do 14 nie są przykładami wykonania wyrobów według wynalazku. Materiał J jest lakierowanym materiałem 5182 o zawartości magnezu rzędu 4,67% i manganu 0,34%, co w obu przypadkach wykracza poza wartości graniczne materiału denka według wynalazku.

Wewnętrzna powłoka lakierowa - organozol PCW

Zewnętrzna powłoka lakierowa - na bazie żywicy epoksydowej.

Ciśnienie maksymalne wzrosło tylko o 14 kPa przy wzroście RPD z 5,2 cm do 5,22 cm, natomiast parametr zagłębienia d spadł z 1,05 do 0,93 mm. Dla wartości RPD równych 5,22 cm i 5,23 cm pojawiły się pewne zaburzenia w obszarze odkształceń.

Przykłady 11 do 14 ilustrują znane zachowanie się obecnych aktualnie narynku materiałów podczas wytłaczania z nich denek.

Przykłady 16 i 17

Przykłady porównawcze 16 i 17 nie są przykładami wykonania wyrobów według wynalazku.

W przykładach 16 i 17 zamiast lakierowanego materiału 5182 z przykładów 13 i 14 zastosowano materiał 5182 z powłoką z folii poliestrowej. Parametry techniczne i zaburzenia własności materiałowych dla wyrobów według przykładów 13 i 14 oraz 16 i 17 są podobne, co dowodzi, że rodzaj powłoki lub techniki powlekania nie mają decydującego wpływu na wytrzymałość mechaniczną ani na pękanie denek wykonanych z materiału 5182.

Przykłady 30 i 31

Przykład porównawczy 30 nie jest przykładem wykonania wyrobu według wynalazku, ponieważ materiał, którego dotyczy, zawiera mangan i magnez w ilościach wykraczających poza przedziały wartości materiału denka według wynalazku.

Porównanie przykładów 11 i 30 ilustruje fakt, że w wyniku zastosowania materiałów 5182 o nmiejszej grubońcii'przykład3 0) monnauzyskaaddouszccaanec iśnienianmasymalne,aleprz,y głębokości zagłębienia rzędu 6,86 mm, co uniemożliwia zamienność tego typu denek ze standardowymi denkami z zagłębieniami o głębokości 6,35 mm, stosowanymi w powszechnie stosowanych operacjach łączenia na podwójną zakładkę.

Podobnie, wyroby o małej grubości według niniejszego wynalazku umożliwiają również uzyskanie odpowiednich parametrów fizycznych przy głębokości zagłębienia 6,86 mm, jak przedstawiono w przykładzie 31.

172 610

Przykłady 10, 18 i 19

Wpływ głębokości zagłębienia na ciśnienie maksymalne ilustrują również przykłady 18 i 19. Wzrost głębokości zagłębienia -z 6,35 mm do 6,48 mm zwiększa ciśnienie maksymalne o rą wartością zamienności w procesie łączen kPa bez odchodzenia od :

na podwójną zakładkę jest głębokość zagłębienia wynosząca 6,48 mm.

Porównanie przykładów 10 i 18 ilustruje zmiany jakie występują w przypadku stosowania podobnego oprzyrządowania na różnych prasach. W obu przypadkach zastosowano ten sam materiał, ale w przykładzie 18 używano prasę jednogniazdową działającą z małą prędkością, natomiast w przykładzie 10 prasę dwugniazdową działającą z szybkością 300 skoków na minutę.

Przykłady 120 do 24

Przykłady 1i 20 do 23 ilustrują cały szereg typów folii orientowanych dwuosiowo, jakimi można powlekać stopy aluminium według wynalazku, w tych szczególnych przypadkach materiał 3004.

W przykładzie 1 obie powierzchnie metalu powlekano współwytłaczanymi foliami polie„4.-.^.,,, ; a <-4. :„ił -4-, ------n a ---z_____a ~ : a-.9--4._i,:—:________· suuwjmi. Materia tego typu pokazano na ng. 2A, gdzie zarówno ao jak i ao są takimi samymi typami politereftalanu etylenowego, natomiast Ai i Ai' są takimi samymi typami kopolimerów estrowych.

W przykładach 20 i 23 zastosowano jednowarstwowe folie z kopolimerów estrowych. Materiał tego typu pokazano na fig. 3A, gdzie A i A' są takimi samymi typami folii. Składy folii B i E były takie same, natomiast folie te różniły się temperaturami w jakich je utrwalano, a tym samym miały różne krystaliczności.

Przykład 21 jest równoważny przykładowi 1, ale zastosowano w nim folię współwytłaczaną o innej warstwie kopolimeru estrowego Ai, innej warstwie z politereftalanu etylenowego Ao i innych wypełniaczach wchodzących w skład żywic.

W przykładzie 22 zastosowano jednowarstwową folię z kopolimeru estrowego, ale o innym składzie niż w przykładach 20 i 23.

W przykładzie 24 połączono dwie różne folie, jak pokazano na fig. 9. Współwytłaczana folia poliestrowa jest taką samą folią jak w przykładzie 1 i stanowi powłokę zewnętrzną. Natomiast współwytłaczana folia polipropylenowa typu Bo/Bi jest materiałem współwytłaczanym o składzie:

Bi - polipropylen modyfikowany techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym

Bo - poplipropylen.

Przykłady te ilustrują możliwość stosowania różnych typów folii poliestrowych w połączeniu z innymi typami folii na powłoki wewnętrzne.

Przykłady 25 do 29 i 32

Przykłady 25 do 29 ilustrują możliwość stosowania materiałów o różnych zawartościach manganu i magnezu (z korzyścią polegającą na zmniejszeniu kosztów produkcji materiałów metalowych) oraz demonstrują brak prostego związku pomiędzy zawartością magnezu lub manganu a parametrami fizycznymi (porównaj przykłady 7 i 26). Wyraźnie widać spadek parametrów technicznych denek w miarę wzrostu zawartości magnezu i manganu.

Na podstawie ogólnych tendencji zależności parametrów fizycznych denek od zawartości magnezu i manganu w tego typu stopach nisko magnezowych, można oszacować górne wartości graniczne zawartości tych składników. Górną wartość graniczną zawartości manganu ustalono na 1,5% a magnezu na 2%. Zatem przykłady 25 i 28 można traktować jako przykłady porównawcze.

Przykłady 33 i 34

Przykłady 33 i 34 ilustrują zastosowanie na powłoki zewnętrzne do denek folii barwionych i białych.

W przykładzie 34 przedstawiono również materiał z powłoką kompozytową.

172 610

Tabela 3

Tabela 3 ilustruje związek pomiędzy typem folii i warunkami laminowania, a własnościami i parametrami technicznymi powłoki. Wszystkie przykłady materiałów powlekanych foliami polimerowymi są metalami o składzie zgodnym z wynalazkiem.

Przykłady 4(i) do 4(iv)

Przykłady 4(i) do 4(iv) nie są przykładami wykonania wyrobu według wynalazku.

Przykłady 4(i) do 4(iv) i fig. 6 ilustrują wpływ temperatury laminowania T2 na krystaliczność folii i różowienie powłoki podczas pasteryzacji denek z powłoką ze współwytłaczanej folii z politereftalanu etylenowego.

W miarę wzrostu T2 od poziomu 220°C do temperatury topnienia politereftalanu etylenowego, spada krystaliczność folii, co wynika z topnienia cząstek o niższej masie molekularnej lub mniejszych kryształków. W temperaturze T2 rzędu 250°C cała folia jest w stanie stopionym. Niskie wartości współczynnika krystaliczności, zwłaszcza poniżej 0,05, są przyczyną występowania podczas pasteryzacji widocznej krystalizacji wtórnej, a tym samym pogorszenia wyglądu αγλ\ (/ptwy t)jl/J·

Z tabeli 3 wynika również, że amorficzne (współczynnik krystaliczności = 0) powłoki z przykładu 4(i) nie wytrzymują przyspieszonych badań odporności na korozję przeprowadzonych za pomocą siarczanu miedziowego, które symulują badania trwałości pod działaniem agresywnych, rzeczywistych napojów. Własności powłok półkrystalicznych 4(ii) i 4(iii) były dobre.

W przykładzie 4(v) przeprowadzone badania powlekanego metalu ujawniły obecność bardzo drobnych pęcherzyków na styku polimeru z metalem oraz widoczne zbielenie powłoki w obszarze zagłębienia w denku, pęcherzyki pojawiają się w przypadku, kiedy temperatura T1 jest mniejsza od temperatury topnienia polimeru stykającego się z powierzchnią metalu i polimer nie topnieje w sposób, umożliwiający mu wnikanie w nią. Temperatura topnienia współwytłaczanego kopolimeru estrowego stykającego się z metalem za pośrednictwem folii A leży w przedziale wartości 180°C do 190°C i w przykładach 4(i) do 4(v) pęcherzyki pojawiają się tylko w przykładzie 4(v), w którym T1 jest mniejsza niż temperatura początku topnienia żywicy.

W przykładzie 4(v) temperatura T1 leży poza przedziałem dopuszczalnych wartości.

W przypadku, kiedy temperatura laminowania T2jest bardzo bliska temperatury topnienia, nieuchronne nierównomiemości temperatury na powierzchni taśmy metalowej są przyczyną powstawania różnych krystaliczności powłoki. Korzystnie, temperaturę T2 należy utrzymywać na takim poziomie, na którym zachodzą niewielkie zmiany krystaliczności w funkcji temperatury (patrz fig. 6). Dla folii na osnowie politereftalanu etylenowego jest to zazwyczaj poniżej 235°C.

Przykłady 4,7 i 10

Przykłady 4, 7 i 10 ilustrują możliwość zastosowania do folii ze współwytłaczanego poliestru A przedziału (210°C do 250°C) wartości temperatur T1 w połączeniu ze zwykłą temperaturą T2 (230°C). W każdym przypadku wartość T1 jest wyższa od temperatury topnienia wewnętrznej warstwy żywicy w folii współwytłaczanej, wynoszącej 180°C do 190°C.

Przykłady 4,20do24i 15

W przykładach 20 do 24 zdemonstrowano możliwość zastosowania innych niż w przykładzie 4 typów żywic. W każdym przypadku temperaturę T1 wybrano w taki sposób, żeby jej wartość była wyższa od temperatury początku topnienia folii lub warstwy wewnętrznej (w celu zapobieżenia powstawaniu pęcherzyków na granicy faz), a T2 w taki sposób, żeby zapobiec znaczniejszym stratom krystaliczności folii.

Żadna z przykładowych folii polimerowych nie barwiła się na różowo ani też nie miała gorszej przyczepności do podłoża.

Porównanie wyników przyspieszonych badań trwałości (RPT) dla materiałów z powłoką polimerową według przykładów 4, 20 do 24 i materiału lakierowanego 5182 według przykładu 15 wykazało, że powłoki polimerowe zwiększają trwałość nawet wtedy, kiedy promień zagłębienia jest mniejszy niż w denkach lakierowanych.

172 610

Przykład 15 nie jest przykładem wykonania wyrobu według wynalazku, ale ilustruje niedostatki powłok lakierowych.

Przykład 25 demonstruje zastosowanie folii, której temperatura początku topnienia jest na poziomic dolnej granicy zalecanego przedziału wartości. W związku z tym, w celu zapewnienia odpowiedniej kombinacji własności, zastosowano odpowiednio niższe wartości temperatur T1 i T2.

Przykłady 20(i) do 20(v) i 23(i) do 23(iv)

W przykładach 20 i 23 folie polimerowe B i E są jednowarstwowymi foliami poliestrowymi o takim samym składzie chemicznym i temperaturze topnienia (212-216°C), ale o różnych krystalicznościach, wynikających z różnych temperatur utrwalania termicznego podczas tej fazy procesu produkcji folii, która następuje po orientacji dwuosiowej.

Przykłady porównawcze 20(i), 20(iv) i 20(v) nie są przykładami wykonania wyrobów według niniejszego wynalazku. Przykłady 20(i) i 20(iv) ilustrują powstawanie pustych przestrzeni lub pęcherzyków na powierzchni styku metalu z polimerem w wyniku stosowania wartości T1 poniżej temperatury początku topnienia (Tm). W przykładach 20(i) i 20(iv) stosowano, wartości temperatury 12 zbliżone do im. czego skutkiem był spadek krystaliczności prowaazący do różowienia podczas pasteryzacji. W przykładzie 20(iv) brak drugiego etapu ogrzewania i stosunkowo niska temperatura T1 są przyczyną słabej przyczepności powłoki do metalu. Tylko wyroby według przykładów 20(ii) i 20(iii) mają zadowalającą kombinację własności.

Przykłady porównawcze 23(i), 23(ii) i 23(iii) nie są przykładami wykonania wyrobów według wynalazku.

Przykłady 23(i) i 23(ii) ilustrują problemy słabej przyczepności w przypadku braku drugiego etapu ogrzewania. W przykładzie porównawczym 23(iii) bardzo wysoka temperatura T1 zapewnia dobrą przyczepność, ale powoduje spadek krostalicznoścl prowadzący do różowienia powłoki podczas pasteryzacji (krystalizacja wtórna). Niejest to przykład wykonania wyrobu według wynalazku, ponieważ jego współczynnik kiystaliczności jest poniżej 0,05. W związku z tym wyroby według przykładów 23(i), 23(ii) i 23(iii) nie mieszczą się w zakresie wynalazku.

Z przykładu 23 (iv) wynika zalecana dolna wartość graniczna współczynnika krystaliczności dla folii poliestrowej na poziomie około 0,05. Zademonstrowano w mm, ze materiał o kiystaliczności około 0,05 wykazuje słabą skłonność do rekrystalizacji. W związku z tym wyrób według przykładu 23(iv) mieści się w zakresie wynalazku.

Wyroby według przykładów 23(i), 23(ii) i 23(iii) są wykonane według wynalazku ujawnionego w opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr GB2123746 i ilustrują niedostatki stosowanej dotychczas techniki.

Przykłady 35(i) do 35(vi)

Wyroby według przykładów 35(i), 35(ii), 35(v) i 35(vi) nie są wyrobami według wynalazku.

Przykłady 35(i) do 35(iv) ilustrują wady, jakie mogą pojawić się w wyrobach ze względu na to, że wartość współczynnika krystaliczności nie jest utrzymywana w zastrzeżonym przedziale.

W przykładach 35(i) i 35(ii) temperatura podczas drugiego etapu ogrzewania jest zbyt niska, w wyniku czego współczynnik krostaliczności folii wykracza poza górną wartość graniczną 0,5. W przykładach tych pojawiły się silne uszkodzenia powłoki wewnętrznej wokół nitu i nacięcia. Skutek tego zjawiska widać częściowo w postaci zwiększonego odsłonięcia powierzchni metalu, ujawnionego podczas badań desek.

W przykładach 35(v) i 35(vi) temperatura podczas drugiego etapu ogrzewania jest zbyt wysoka, co pociąga za sobą spadek współczynnika krystaliczności powłoki polimerowej poniżej dolnej wartości wynoszącej 0,05. W tym przypadku na denkach nie występują pęknięcia, natomiast po ich zamontowaniu na puszkach zaobserwowano siatkę drobnych pęknięć wokół zagłębionych fragmentów ścianek. Może to być przyczyną przenikania aluminium do zapakowanego wyrobu podczas magazynowania.

Tylko wyroby według przykładów 35(iii) do 35(iv) mają odpowiednią kombinację własności, gwarantującą, że wokół nacięcia lub nitu nie występują pęknięcia, a na zagłębionych fragmentach ścianki nie pojawia się siateczka drobnych pęknięć.

172 610

Przykłady 36(i) do 36(vii)

Wyroby według przykładów 36(i), 36(ii), 36(v), 36(vi) i 36(vii) nie są wyrobami według wynalazku.

ζΊπΐ ΩΓ,Λ AC\ A+AM4T r 4aa4- .-.1^-.-.4.

ł pA·^ j JUUUUVU l lVHljjVlUtUiU pUULZzUO ui Ug!VgV V^.JJU WCUHd Jtdl Ζ,υγι niska i nie mieści się w przedziale wartości określonym wzorem (Tm(o) - 3°C >= T2 >= Tm(o) - 16°C), co w przypadku tej folii (Tm(o) = 241°C) daje zakres wartości 225°C do 238°C. W takiej sytuacji, zastosowana podwyższona temperatura metalu zmniejsza krastaliczność warstwy stykającej się z metalem ale nie wpływa na krystalicznaść zewnętrznego obszaru folii. Zatem krystalidzność obszaru zewnętrznego jest wyższa od wymaganego współczynnika krystaliczności, w wyniku czego pojawiają się silne pęknięcia obszaru powłoki wewnętrznej wokół nitu i nacięcia. Skutek tego zjawiska widać częściowo w postaci zwiększonego odsłonięcia powierzchni metalu, ujawnionego podczas badań denek.

W przykładach 36(v), 36(vi) i 36(vii) temperatura podczas drugiego etapu ogrzewaniajest zbyt duża, a tym samym współczynnik kraytaliczności powłoki polimerowej jest poniżej wartości granicznej 0,05. W tym przypadku na denkach nie występują pęknięcia, natomiast po ich zamontowaniu na puszkach zaobserwowano siatkę drobnych pęknięć wokół zagłębionych fragmentów ścianek. Może to być przyczyną przenikania aluminium do zapakowanego wyrobu podczas magazynowania.

Tylko wyroby według przykładów 35(iii) i 35(iv) mają odpowiednią kombinację własności gwarantującą, że wokół nαdięcia lub nitu nie wyytępuiąpęknięcia, a na zagłębionych fragmentów ścianki nie pojawia się siateczka drobnych pęknięć. W przykładach tych cała powłoka poliestrowa osiąga co najmniej temperaturę początku topnienia poliestru pomniejszoną o 16°C. Skutkiem tej temperatury jest brak jakichkolwiek obszarów, w których znajduje się materiał o wysokim stopniu orientacji krystalicznej.

Tabela 4

Dobór odpowiedniej geometrii oprzyrządowania odgrywa istotną rolę w wytwarzaniu denek i procesach odkształcania. Fachowcy z tej dziedziny zorientują się, które z tych parametrów należy kontrolować. W tabeli 4 zilustrowano znaczenie kilku z nich.

Z przykładów 1 do 2(a) wynika, że istotny wpływ na zaburzenia materiałowe w odkształcanym obszarze ma promień środka wycinaka (PCR). Zaleca się stosowanie PCR rzędu 1 mm do 2 mm.

Z przykładów 3 do 6(a) wynika, że promień ciągnięcia 18 wpływa na parametr zagłębienia i ciśnienie maksymalne.

Tabela 5

W tabeli 5 przedstawiono składy metali z tabeli 1 do 3.

Tabela 6

W tabeli 6 przedstawiono folie wamianione w tabeli 1 i 2. Wszystkie folie były zorientowane dwuosiowo za pomocą technik, w których skład wchodziły następujące procesy:

(1) wytłaczanie żywicy na chłodzony walec, (2) rozciąganie do przodu na ogrzewanych walcach, (3) rozciąganie w kierunku poprzecznym, (4) utrwalanie termiczne w piecu, (5) chłodzenie, (6) przewijanie.

Dla folii poliestrowych odwrotność ciągnienia wynosi od około 3 x 3 do około 4 x 4, a dla orientowanego dwuosiowo polipropylenu od około 5 x 8 do 5 x 9.

Tabela 7

W tabeli 7 przedstawiono obróbki powierzchniowe metalu stosowane w przykładach podanych w tabeli 1, 2 i 3.

172 610

Tabela 2 - strona 1

Głębokość zagłębienia (mm)

in Ph «Ο

lfi lf) lf) m m ui kO kD <D

uh rh kO

Uh r} kD

uh kD

Uh vD

Uh kD

.....6,35 1

Uh kD

Uh kD

Uh kD

Uh kD

uh kD

6,35

6,35

Uh kD

2 kD

Zamienność

X GS Eh

44 GS

44 GS Eh

44 GS Eh

44 RS Eh

44 GS Eh

44 GS Eh

44 RS Eh

44 GS Eh

44 GS Eh

44 GS Eh

44 GS E>

44 GS E+

Φ Η Z

44 nS Eh

44 GS Eh

•<H Z

44 GS EH

44 GS Eh

Pasowanie ścianki skośnej

X GS

44 GS Eh

44 Gj

44 d Eh

44 RS eh

44 RS EH

44 GS Eh

44 GS Eh

44 GS Eh

44 GS Eh

44 GS EH

44 GS Eh

44 GS Eh

l rH Φ cn c JH rH GS GS S fi

44 GS &H

44 GS Eh

1 -rH α cne >h«GS G Z c

44 GS EH

44 nS Eh

Pro- mień środka wyci- naka (mm)

ł—ł

rH

«—1

t—f

rH

Γ- η rH

rH

Γ- η rH

rH

rH

rH

rH

rH

rH

Γ- η rH

rH

rH

rH

rH

Ό A

Γ— σ»

kD ω

rH cn

m Oh

Γ—1 O

Uh (Jl

CM Oh

n Oh

O

kD Oh

cn Oh

Oh CD

Γ- o

cn Oh

Ph Oh

o

o

o

o

i-1

O

O

I

O

rH

O

o

O

rH

o

o

t

i

Pękanie lub nierówności (sł-słabe)

GS £ <ł) •rd Z

Π3 £ Φ •»H Z

GS £ •H Z

GS £ Φ Ή Z

G) £ □ rH Z

GS £ <D •r4 Z

GS £ -r+ Z

Φ •H Z

GS £ Φ •H Z

GS £ Φ -H Z

GS 2 Φ •rH Z

Brae pęknięć ale si nierów

i ΌΌ <D* H •Η 0) fi «Η 44 α CtyM CO 44 GS Φ rH CQ GS

Λ ΟΌ 0? 5H •Η Φ fi-H 44 C Φ» CO Φ S-f rH CQ RS

GS £ Φ *«H Z

l Ί Początki pęk.

i Nierówności

GS £ ω •rH Z

GS £ (D •rH Z

Ciśnie -nie maksy- malne (hPa)

Ph σ» Uh

rH •*1· kO

kD P- kD

kD Oh kD

Γ— o kD

n kD kD

kD Γ— kD

1 ł Ph kD

kO Oh kO

Ph O Γ-

O rH C—

Γ- rH Γ-

o rH r-

Γ- rH Γ-

Γ— rH Γ-

o o kD

Γ- η kD

Q Ή £3

i—1

Ph rH

n

CM CM

CM

rH n

CM

O n

CM

(M n

rH

<□) CM uh

n CM

ph n

θ' rH

n n

m n

n n

n n

m

ui

uh

m

m

Uh

Uh

Uh

Uh

Uh

Uh

Uh

uh

uh

Uh

uh

uh

uh

Folia

<

rt

rt

<

W

w

H

w

w

rt

<

<

Umowna granica plastycz -ności (u?a)

rH Γ- η

rH γ- γμ

I—1 Γ- η

rH Γ- η

uh CO CM

uh CD n

uh CD n

co kD CM

CD kD n

00 kD CM

CM n ch

CM CM cn

CM CM Ph

CM CM Ph

1

kD rH ph

kO rH Ph

co kO n

00 kO n

Gru- bość blachy (mm)

O ph o

o P) O

o m o

o n o

σι CM o

Oh CM O

Oh CM O

GO CM O

CD CM O

CO n o

co CM O

oo CM O

Z CM O

00 n o

co n o

CD n o

co n o

00 n o

00 n o

Zawar tość 1 magne- ze w stopie

n n

CM CM

Cl CM

CM CM

CM rH

CM rH

CM rH

o n

O CM

o CM

Γ- kO

Γ- kD

Γ- kD

Γ— kD

r— kO

r- kD

r- kD

o n

o n

rH

rH

r-1

i-1

rH

rH

rH

rH

rH

rH

sT

<·

rH

rH

Zawar -toŁć manganu w stopie

CM Q Γ—|

CM O r—)

CM o rH

CM o rH

rH O

rH O

rH O rH

Γ- ΟΟ O

c— co

Γ- ΟΟ o

Ph

ΧΓ Ph o

co

Ph

•3* Ph o

M· ph O

Ph O

Γ- ω o

Γ- ΟΟ o

Kod meta lu

rt!

rt

<

O

o

O

Z

Z

z

ty)

ty)

ty)

ty)

ty)

ty)

ty)

z

z

Kod Przy kła- du

rH

CM

n

Uh

kD

r-

CO

<n

o r—

rH rH

n rH

cn rH

«ςρ r—1

Uh rH

kO rH

Γ- rH

co rH

Oh r—ł

Tabela 2 - strona 2

ΓΣ ••H Ό Z HO Cl 0 — X Λ o c» J2 «Μ θ’ ©i = rH <3 S ϋ κ *-*

3 r· O

m r—> l9

m ΓΊ 19

O 12

O MT \9

Ul rr» 13

O M· 19

s o

a a

o 1Ω

19 \9

L0 19

(5,-15

1Λ \9

ΓΌ sr 19

r? j ’Ο e 19 |

-1

<0

0

r~

CJ

M s 0 N

X o r*

X 0 r*

X 0 H

X 0 s-t

X 0 fc*

X 0

X 0

X 0 E* j..

X 0 Em

X 0 &J

0 Ή Z

0 M

X 0 &H

X 0 r·

X 0 e*

X 0 r<

X 0

Λ1 Ί-1 ® ® •2 3

5 ΤΊ Ή 0

5 φ x +j 5 c e >,

g <n rt 3 ® 0 -H -C

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0

X 0 £h

X

X

X

X

g X O 0 . Vł HO 3

e*

Ł_,

Cm

b

σ’

b

$M

Eh

1

1

b

Ł«

0 fr*

fi

|

I C Ό

—1 «Η

p*

p»»

OWO

0 ć

PH

«

H M U β

>. 0 =

& g « X

S X-

rH

rH

rH

rH

rH

rH

*H

rH

*H

rH

W

Ή

rH

e C E

O O O

ί

O O o

O a o

OJ O *H

O a o

I

t

1

1

1

PH σι o

Ol σι o

jO -η σ

•

3 U J

5 o M 0 •H

·»

η ό a 0 -M β S D -H 3 S Ό 1

0 e

0 g

0 ε

0 £

0 E

0 E

ϊ o u 0 -H

0 ε

0 ε

0

0

<3 ϋ X φ *H ?? -H 3

Φ —H

0 -H

w «Η

0 •H

r<

0 «Η

0 rH

«Μ

σ -H

0 —H

ε o

ε o

SU s ~

*

**

**

«*

r·

«b>

03

Z

1

1

-H

Z

z

0 0 -J >9 S 0 O H « ~H X β -i z a ε U 1 £ 1

0

•H *0 12

I

1

ph \9 o

1» Ul 19

σι r* in

rH 19

n o

σι r- 10

O rH O-

n 19

o -H Ο»

O rH Γ-

I

1

σι 19 19

P* PH 19

£ fi* u

Ol Ol

σι

σι •Ή

OJ OJ

o<

PH OJ

PH OJ

OJ OJ

01 i-H

OJ OJ

Oi

Ol *H

OJ

σι

σ» rH

rH

rH

c: —

Ul

Ul

Ul

Ul

ui

ui

ui

Ul

«Λ

ιΛ

ΧΛ

1Λ

lf)

u*)

m

Ul

Ul

β

-H

Μ 0

w5

« i

IJ >

h*

o

U

O

63

<a

a

a

<

a

<

H

<

<

o<

<

u

Η

0 0

β 0 >-1 S «Η U Ο 3 S C U0

0 0 0 0 ε u *ή c

0 fi*

rH.

rH

O

o

o

O

O

PH

o

19

3 Ο> £, 1

X

γ- οι

Ρ- ΟΗ

0* PS

σι οι

Γ— Ol

Ο- ΡΗ

O n

PH n

Γ- ΟΗ

σι οι

t

1

1

1

« X 0 χ Λ ΰ χ-ν

σ*

o

O

en

σι

o

o

o

O

m σι

v>

19

u*> σι

o

o

0-

r-

3 ς β

PH

n

n

oj

ΓΗ

CH

Ol

PH

n

Ol

PH

Ol

OJ

Γ7

01

PH

PH

*-ί —1 ·£ Ό X ~

O

o

O

O

O

O

o

o

o

o

o

O

O

O

o

' O

O

U ο 5J

c —4

o

OH

OJ

«

o

OJ

HP

o

0J

L-J

r>^

a

rH

•Ί Ol

ui

Ift

3 ο σ>

c

rH

PH

oj

rH

rH

O

rH

o

m

ίο

rH

O

Ol

PH -

PH

PH

c -J e S t* ł S

c

rH

rH

rH

rH

rH

n

rH

rH

oj-

rH

0·

rH

w

rH

W

•H

rH

u c c C « y ł

0

o

OJ

PH

a

s

σι

a

c

σι

«Λ

c

O

19

PH

PH

Ul

Ul

Ϊ c z

c*

o

3

O

o

o

o

Cl

o

o

σ»

o

O

O

O

c

O

c

© i =

C

o

w

•H

o

o

rH

o

o

o

o

a

•H

rH

rH

'•H

c

T u

0 0 5 E ~

Ul

<

<

b*

L·*

►H

=

u

rM

£3

-r

b*

a

<

<

X

X

> 1

•w U 0 S 1- — 3 X Ł je *-

o

rH

PH

«-!

ui

o

0*

S

σι

O

PH

Ul

19

PH

PH

PH

PH

PH

OJ

ΓΗ

ΓΗ

OH

n

PH

m

n

n

rn

n

T a b e 1 a 3 - część 1

— O 3 ί CL *f4 | U SJ ·Η «Si ~ >. at χϊ i e ·»-« c a# u i ja e π5 γ«κ τι! ίβ O -i£ *f4 CO Hri . •W i- 0> U 15 □ CO Ό O. μ,π 0.1	1 V	1 i 1 1 1	i i i .. .
1 : Of u *8 •»H f*4 CU -*-1 : C Ό ·Η 'rt U Jii U c i QU ><-t O 4$ j o. o a c ·-*	i
2 OJ 1 u OU Ή O JZ dni PH U > 2 Oz HI o CL L O	0» CU 0ł f4 «w *w χ x x	0> 5	01 01 01 01 Ji *f4 ·»-4 ‘f4 *«H »0 X X X X 1—	ać Φ φ Φ *0 ·τ4 <0 łrH ł— x X 1— X	Q) CU -22 *8 *w *—< z8 1— x x ł—
Przysp. test trwało- ści Dni	O <3l OJ ro	* O 00 CM UD 0 CM 1 CM CM CM t-h |	.....	(tlił	1 1 1 ł
1 1 Pogor- szenie przy- czepno- ś c 1 . .	<8 «β ns e e e <u OJ Φ •fH *f4 *fH X -z. x	ns *o <8 *e ns *0 s e e e e e Of 0f OJ OJ OJ CU •t4 '«-4 ·ρ4 *«-4 «W *r4 X TT X X W X	*0 ns ^8 ^5 ns s e s s s 0j 0» Oj Oj oj • f4 *f-4 · f4 1 f4 . f*4 X X X X X	*ę *0 m <e s s s e Φ Φ Φ 1/1 Φ *p4 .r4 *«-4 0| -f-l X X X O X	<8 «β oj e e .0 ł/ł ns OJ OJ OJ »M *f4 *r4 O CO X X
«8 i •»~ł *8 Μ fM 4 o <8 s o L Ό -w Ol CO O O w *-4 3 iC O Ό C CJ	*8 *8 n$ e e ε αι αι αι •W »f4 ‘1—4 - Z	^3 ^5 <8 <8 <8 <8 ^5 e e e e e es Oj Oj Oj Oj 0j oj oj t-4 *f4 *f4 »»<4 «»4 ·ρ4 ‘r4 2Σ ZZ. Z Z 2: 2 Z	*8 <8 *8 HS oj s e e e c ·—< Oj oj Oj Oj •f4 ·»4 ·ρ4 *f4 ·»4 to X X X X	Of s e e oj C C f—4 Oj o* oj ——4 •rM ·ρ4 *>*4 *W *—< CO X X X CO	»8 S OJ •f4 XIII
I o —«. nr ό p 3> -·Η sn 3 c a: u o o e UJ ' r«K CL '	UD 0 ud -o o o W ·» Pl OOO	0 CM O O PD Ol ł 0 0 00		.
O = +4 CU ’r4 L C O OJ CL = 2	<i dj »β e «= c 01 01 01 «^4 *1-4 XXX	<8 *8 <ΰ <8 ^5 ns ^8 e s s s s ε e oj 0j oj oj oj OJ Oj •f4 ‘f4 *f4 ’r4 *f4 'f4 *f4 X X X X X XX	*8 Ό *8 οι e s ε α« c C 1-1 Φ Φ Φ r*W *f4 *—4 *f4 *H *f4 CO X X X co	<8 Ό SSL 0J *u jO Ol Ol ***< 'δ f4 » f4 ε « rVł X X X co ΙΠ
KI U Kł ·—I U TJ »M -·-» 'W O 01 U O X. tn u. o 3 C	UD UD M3 r-4 pd «·. e* 0 0	<c 0 UD CD -o τ-Ι 4 H 0 1 1 . 0 . 0	ID m !> M3 -Ό fx. h-» O 4 m <4 00000	Iri N O r-4 w-4 •d' 00000	PD UD PD UD PD CM O O OOOO
tJ CM 0 μ-	OOO Μ Μ ΓΌ CM CM CM	00000 0 Γ-; ΓΌ o- CM CM CM CM OJ 1 —1	00000 irt r) N r) CM CM CM CM CM	OOO 0 PO τ-ł O hD CM C«4 CM 1 CM	O r4 1 1 1 CM
«-i L3 1— 0	T-1 Łf5 ą· t-4 O CM N T-4 N	CM O O O O MJ CM PD PD UD »-ł 0 CM CM CM CM CM ł CM	0 ΙΌ fO 0 0 T-ł *-4 T-ł CM -0 CM CM CM CM Τ-»	t-ι CM CM ΙΌ O t-ι CM CM τ-ł PD CM CM CM CM CM	0000 PD UD -O UD CM CM CM CM
ł—1 X» -w o —i iC O	<E <E <E	: 3 3 <a łj 0 uj 2 » —1	<E<I<X<E<C	m m m ai qq	UJ UJ UJ UJ
TJ 1 i — O CU nj e *-*	i f <E CJ X	5 U_ <X C Lu Lu 0 ·-» I	CO CD O O CO	<X<X<X<X<X	<X <E C <X
Kod przykład- i	0 T-4 !	ί O —< cm pd st ud —* : CM CM CM CM CM v-ł ’W ; ud I CM : |	•f4 ’r~t - ·τ4 ·»«4 »W <± <t M- U	•-ł ·—1 '«-I > >· «—- *i“4 *f4 *f4 ’f4 O O CM O O CM CM O CM M- CM U	•f4 *f4 *f4 Ξ*- *3-4 *f4 ·*—- *f4 **—- PD CM PD PD CM PD CM S- CM U

172 610

Tabela 3 - część 2

Uszkodzenie podczas przyspieszonych badań trwałości miało postać korozji na promieniu zagłębienia.

172 610

Wpływ kształtu narzędzia na parametry techniczne

172 610

Tabela 5 Skład metalu

‘r-ł TS

3004

3004 I

3ΧΧΧ

i •i. c

X X X ro

— <r § ro

X X X PO

o o PO

Odlewany i

walcowany

ro o tn

04 UJ 1-1 tn

χχχε

L. x c X n« ro .ii 3 Ol ZZ

B •w cj

ł—

s

04 O

Ί 1

GO O O

m 04 O,

T—ł o

<

1

ł

T~ł

o

o

O

o

o

O

0

τ—1

04

•r—ł

ro

T-ł

U

O

o

O

o

o

o

r4

o

n

•s

9

9,

91

!

l

O

o 1— .....

o

o

O

o

O

o

Ί

rs

v-ł

PO

tn

m

c 04

o

o

O

O

O

o

1

1

o

04

04 9

O

o

O

O

o

o

o

O

O

04

•3

04

tn

GO

o

o

04

o.

tn

cr>

04

o

<d“

<d“

lO

•d-

04

O

04

£2

-

Ί—1

»4

rH

w-H

rH

Τ-»

Ol

*4·

V1

OJ

*©

GO

m

CO

Os-

ło.

co

•3

tn

C

o

o

O

CO

CO

CO

00

GD

o

PO

0

*

·».

t

9.

9

9k

9.

9

9

l“ł

-

O

o

o

o

O

0

V4

GO

rs

r*.

<d“

tn

GD

o

o

tn

CO •k

01 Li_

PO •s

«d-

04

PO

PO

•3

PO

PO

o

O

o

o

O

o

o

o

0

0

o

GO

tn

o*.

PO

o

o

PO

0

•rl

▼—*

SP—ł

>r»4

w—I

04

04

04

04

OJ

v4

CO

»·

s·

9.

91

s

•s

9,

9

9.

9>

o

o

o

O

O

O

O

O

O

0

0

łO

04

O

04

04

W—ł

tn

0

3

04

04

▼—*

w—4

04

04

04

PO

O

9

O

o

O

O

O

O

O

O

O

0

0

3

Ό O X

*—4 TJ 01

<C

00

€J

<3

UJ

u.

O

□C

1—4

r?

X

e

ł

Uwaga:

(!) 3ΧΧΧ jest materiałem zbliżonym do 3004 ale zawierającym magnez w ilości powyżej 1,3% i ponizei 1,9% dla 5017

172 610

Typy folii

Uwagi:

1) Wartości przybliżone określone techniką DSC

2) Temperatura miękniema (poliester amorficzny)

172 610

Tabela 7

Rodzaj obróbki powierzchniowej metalu

	KpA
P PPy Ajau
1 do 4	A	SAA
5 do 7	C	SAA
8 do 10	H	SAA
11 do 15,30	J	Fosforan chromu
16
J H	PAA Fosforan cyrkonu SAA Fosforan chromu
17 18 do 19 2,23, 24
F
21 do 22	A	PAA
25, 28 26	I D	Bez obróbki powierzchniowej SAA
27	F	SAA urvri
31	F	Fosforan chromu
32	B	Fosforan chromu
33	A	SAA
34 35	A K	SAA Fosforan chromu

Uwagi:

SAA oznacza anodowanie za pomocą kwasu siarkowego

PAA oznacza anodowanie za pomocą kwasu fosforowego

172 610

Fig. 9.

Fig.9A.

172 610

Fig. 5

RPO

172 610

TEMPERATURA PODCZAS DRUGIEGO ETAPU OGRZEWANIA T2 (^eC)

ETAPU OGRZEWANIA T2 (’C)

172 610

Fig. 8

χ 3004—przykład 1 do 4

O 5182 — przykład 11 do 14

172 610

LICZBA IMPULSÓW(TYSIĄCE) LICZBA IMPULSÓW (TYSIĄCE)

Fig.10

Fig/IOA

172 610

ILOSC CIEPŁA DOPROWADZONEGO (mW)

172 610

Fig.2.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 6,00 zł

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Denko do puszki, wytłoczone z blachy metalowej pokrytej na co najmniej jednej powierzchni głównej powłoką z półkrystalicznej, termoplastycznej folii poliestrowej, posiadające część centralną, ściankę boczną wychodzącą z obrzeża części centralnej, pierścieniowe zagłębienie usztywniające, wybiegające na zewnątrz ze ścianki bocznej, ściankę uchwytową, biegnącą ku górze od obrzeża zagłębienia usztywniającego oraz pierścieniową ściankę mocującą, biegnącą w kierunku promieniowym od ścianki uchwytowej, znamienne tym, że blacha metalowa jest ze stopu aluminiowego zawierającego magnez o udziale wagowym od 0,8% do 2,0% oraz mangan o udziale wagowym od 0,6% do 1,5%, a współczynnik krystaliczności powłoki poliestrowej, mierzony techniką dyfrakcji promieni rentgena, zawiera się w przedziale wartości od 0,05 do 0,5, przy czym folia pozbawiona jest zorientowanych obszarów krystalicznych o współczynniku krystaliczności powyżej 0,5 oraz odległość pomiędzy ścianką uchwytową a ścianką boczną, mierzona na wysokości 0,45 mm ponad najniższą częścią górnej powierzchni zagłębienia usztywniającego, wynosi od 0,85 mm do 1,0 mm.
2. 2. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że stopem aluminiowymjest aluminium 3004.
3. 3. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że półkrystaliczną, termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi folia jednowarstwowa.
4. 4. Denko według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że półkrystaliczny poliester termoplastyczny jest kopolimerem estrowym kwasu tereftalowego, kwasu azelainowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.
5. 5. Denko według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że półkrystaliczny poliester termoplastyczny jest kopolimerem estrowym kwasu tereftalowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.
6. 6. Denko według zastrz. 3, znamienne tym, że foliajednowarstwowajest spojona z główną powierzchnią blachy metalowej techniką laminowania termicznego.
7. 7. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że półkrystaliczną termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi współwytłaczana folia posiadająca warstwę wewnętrzną i zewnętrzną.
8. 8. Denko według zastrz. 7, znamienne tym, że warstwę wewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi kopolimer estrowy kwasu izoftalowego, kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego.
9. 9. Denko według zastrz. 7, znamienne tym, że warstwę wewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi kopolimer estrowy kwasu tereftalowego, glikolu etylenowego i glikolu dwuetylenowego.
10. 10. Denko według zastrz. 7, znamienne tym, że warstwę zewnętrzną współwytłaczanej folii stanowi politereftalan etylenowy.
11. 11. Denko według zastrz. 7, znamienne tym, że współwytłaczana folia jest spojona z główną powierzchnią blachy metalowej techniką laminowania termicznego.
12. 12. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że półkrystaliczną, termoplastyczną powłokę poliestrową stanowi folia kompozytowa posiadająca warstwę wewnętrzną i zewnętrzną.
13. 13. Denko według zastrz. 12, znamienne tym, że warstwę zewnętrzną stanowi zorientowany dwuosiowo politereftalan etylenowy.
14. 14. Denko według zastrz. 12, znamienne tym, że warstwę wewnętrzną stanowi amorficzny poliester.
15. 15. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że druga powierzchnia główna blachy metalowej jest pokryta współwytłaczaną folią poliolefinową posiadającą¹ warstwę wewnętrzną z żywicy poliolefinowej modyfikowanej techniką szczepienia bezwodnikiem maleinowym i poliolefinową warstwę zewnętrzną.
16. 16. Denko według zastrz. 15, znamienne tym, że tworzywem poliolefinowym jest polipropylen.

    172 610
17. 17. Denko według zastrz. 15, znamienne tym, że tworzywem poliolefinowym jest kopolimer etylenu z propylenem.
18. 18. Denko według zastrz. 15, znamienne tym, że współwytłaczana folia poliolefinowa jest zorientowana dwuosiowo.
19. 19. Denko według zastrz. 1 albo 3, albo 7, albo 12, znamienne tym, że folia poliestrowa jest barwiona dwutlenkiem tytanu.
20. 20. Denko według zastrz. 1 albo 3, albo 7, albo 12, znamienne tym, że folia poliestrowa jest barwiona barwnikiem.
21. 21. Denko według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnia blachy metalowej jest obrabiana wstępnie za pomocą fosforanu chromu, fosforanu cyrkonu lub technikami anodowania po walcowaniu na zimno.