SE436006B

SE436006B - PROCEDURE FOR DEFORMATION OF A HEATED FILM OF PROPENE POLYMES WITHOUT USING DORN BUT IN FORM

Info

Publication number: SE436006B
Application number: SE7909182A
Authority: SE
Inventors: R H Barents; J Rogaar
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1984-11-05
Also published as: JPS5569412A; GB2035196A; IT1119409B; DE2944022A1; IT7969165A0; GB2035196B; NL170712C; BE879890A; AU531047B2; LU81863A1; SE7909182L; DK469079A; IE792113L; IE48869B1; FR2440820B1; FR2440820A1; AU5258379A; ZA795959B; CA1162013A; NL170712B

Description

7909182-3 Det är därför icke alls underligt att alla senare förslag för deformation av folier av homo- och sampolymerer av propen alla hänför sig till användning av uppvärmda formar, eventueﬂt i kombination med användning av stämplar, eller till använd- ning av upphettade verktyg eller stämplar i kombination med en kyld form. It is therefore not at all surprising that all subsequent proposals for the deformation of films of homopolymers and copolymers of propylene all relate to the use of heated molds, possibly in combination with the use of stamps, or to the use of heated tools or stamps in combination with a cooled mold.

I "Der Plastverarbeiter" 29 (6), 505-310, i synnerhet sid 306, anges dessutom under rubriken “l.3 Influence of the plunger" att framställningen av ihåliga kroppar som har ett förhållande djup till diameter av O,H eller större med hjälp av vakuum- formningsmetoder, utan användning av en stämpel, i praktiken leder till oaccepterbara resultat, med andra ord är omöjlig.In addition, "Der Plastverarbeiter" 29 (6), 505-310, in particular pages 306, states under the heading "1.3 Influence of the plunger" that the production of hollow bodies having a depth to depth ratio of 0, H or greater using vacuum forming methods, without the use of a stamp, in practice leads to unacceptable results, in other words is impossible.

Behållare erhålles hos vilka botten är ytterst tunn i jäm- förelse med väggtjockleken (jämför sid 307, figur 5).Containers are obtained in which the bottom is extremely thin in comparison with the wall thickness (compare page 307, figure 5).

Vid deformation av folier av homo- och sampolymerer av propen förelåg sålunda två fördomar, nämligen att användning av for- mar vid rumstemperatur, eller även kylda fonnar, icke är möj- lig ifråga om väggtjocklekar av 0,1 - 0,H mm och att ifråga om deformationer med ett förhållande djuphet till diameter av O,Ä eller större är-användning av en stämpel är nödvändig, Det har nu överraskande framkommit att det är möjligt att de- formera upphettade folier av homo- och sampolymerer av propen utan en stämpel till förhållanden djuphet till diameter av 0,4 och större med användning av en form som har en tempera- mr av högst 25%.Thus, in the deformation of films of homopolymers and copolymers of propylene, there were two prejudices, namely that the use of molds at room temperature, or even cooled molds, is not possible in the case of wall thicknesses of 0.1-0.0, H mm and that In the case of deformations with a depth to diameter ratio of 0, Ä or larger, the use of a stamp is necessary. It has now surprisingly been found that it is possible to deform heated films of homopolymers and copolymers of propylene without a stamp to conditions depth to diameter of 0.4 and greater using a mold having a temperature of not more than 25%.

Föreliggande uppfinning avser sålunda en metod för deforma- tion av folier av homo- och sampolymerer av propen utan an- vändning av en stämpel eller wnktyg varvid en upphettad folie deformeras och därefter avlägsnas från formen, vilket för- farande utmärkes av att temperaturen för formen är högst 2500 och att deformationen har ett förhållande djuphet till dia- meter av minst O,U. 7909182-3 Vid förfarandet enligt uppfinningen användes företrädesvis folier som har en tjocklek av 100 - 200 mikron, i synnerhet folier med en tjocklek av 120 - 170 mikron. Med folietjock- lek av mer än 200 mikron kan en godtagbar produkt icke längre erhållas med hjälp av förfarandet enligt föreliggande upp- finning.Thus, the present invention relates to a method of deforming foils of homopolymers and copolymers of propylene without the use of a stamp or ink, wherein a heated foil is deformed and then removed from the mold, which method is characterized in that the temperature of the mold is not more than 2500 and that the deformation has a depth to diameter ratio of at least 0, U. In the process according to the invention, foils having a thickness of 100 - 200 microns are preferably used, in particular foils with a thickness of 120 - 170 microns. With a foil thickness of more than 200 microns, an acceptable product can no longer be obtained by the process of the present invention.

Folier av homo- och sampolymerer av propen användes för för- farandet. Homopolymeren av propen kan vara en kommersiellt erhållbar typ, såsom de som exempelvis har beskrivits i "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Interscience Publishers, New York 1969, volym ll, sidorna 597 - 619. Sam- polymererna kan bestå av eten/propen-sampolymerer, eten/pro- pen-segment-polymerer och eten/propen-ympsampolymerer, eller samma typer av sampolymerer av propen och mindre mängder av andra olefiner, såsom buten. Även sampolymerer av en över- vägande andel propen och blandningar av olefiner kan användas, såsom terpolymerer av propen, buten-1 och eten.Films of homopolymers and copolymers of propylene were used for the process. The homopolymer of propylene may be a commercially available type, such as those described, for example, in the Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Interscience Publishers, New York 1969, Volume II, pages 597-619. The copolymers may consist of ethylene / propylene. copolymers, ethylene / propylene block polymers and ethylene / propylene graft copolymers, or the same types of copolymers of propylene and minor amounts of other olefins, such as butene. Copolymers of a predominant proportion of propylene and mixtures of olefins can also be used, such as terpolymers of propylene, butene-1 and ethylene.

Folierna upphettas till en temperatur som ligger mellan glas- övergångstemperaturen och den kristallina smältpunkten för det material av vilket de består, vilken temperatur väljes så att den upphettade folien är tillräckligt mjuk för att defor- meras på ett enkelt sätt. För övervägande isotaktisk poly- propenhomopolymer är denna temperatur ungefär 12000. Denna upphettning kan exempelvis_genomföras genom att folien under 1 - 5 sekunder placeras mot en metallplatta som har en tem- peratur av 120 - 13000.The foils are heated to a temperature which lies between the glass transition temperature and the crystalline melting point of the material of which they consist, which temperature is chosen so that the heated foil is soft enough to be deformed in a simple manner. For predominantly isotactic polypropylene homopolymer, this temperature is approximately 12,000. This heating can be carried out, for example, by placing the foil for 1 to 5 seconds against a metal plate having a temperature of 120 to 13,000.

Den form som användes hålles vanligtvis vid en tillräckligt låg temperatur genom kylning, d.v.s. vid en temperatur som högst är vid 2500. Det är uppenbart att viss kylning är nöd- vändig eftersom formen som ett resultat av att den upphettade folien ligger mot denna regelbundet under förfarandet blir upphettad i viss utsträckning. I de flesta fall visar sig en temperatur av 2000 vara mycket tillfredsställande. Införan- det av den upphettade folien in i formen, d.v.s. den verkliga 7-909182-3 deformationen, kan utföras genom att man framkallar ett vakuum mellan formen och folien som ligger på den så att folien in- suges som den var in i formen, eller genom utövande av ett pneumatiskt tryck på den upphettade folien med hjälp av en komprimerad gas, exempelvis luft eller kväve. En kombination av pneumatiskt tryck och vakuum kan även användas. Allmänt gäller att den aktuella formningen endast upptar en kort tid, exempelvis 1,5 - 3 sekunder.The mold used is usually kept at a sufficiently low temperature by cooling, i.e. at a temperature not exceeding 2500. It is obvious that some cooling is necessary because the shape as a result of the heated foil lying against it regularly during the process is heated to a certain extent. In most cases, a temperature of 2000 proves to be very satisfactory. The insertion of the heated foil into the mold, i.e. the actual 7-909182-3 deformation, can be performed by inducing a vacuum between the mold and the foil lying on it so that the foil is sucked in as it was into the mold, or by applying a pneumatic pressure to the heated foil with using a compressed gas, such as air or nitrogen. A combination of pneumatic pressure and vacuum can also be used. In general, the current shaping only takes up a short time, for example 1.5 - 3 seconds.

En apparat som företrädesvis användes är av typen "Multivac" (ex Multívac Sepp Haggenmüller K.G., West Germany), såsom be- skrives i den franska patentskriften 2.373.381.An apparatus which is preferably used is of the "Multivac" type (ex Multívac Sepp Haggenmüller K.G., West Germany), as described in French Pat. No. 2,373,381.

De deformationer som göres i folien har ett förhållande djup- het till diameter av minst 0,4, medan i praktiken, med över- vägande isotaktisk homopolymer av propen, särskilt goda resul- tat uppnåddes med ett förhållande djuphet till diameter av 0,58 - 0,68.The deformations made in the film have a depth to diameter ratio of at least 0.4, while in practice, with predominantly isotactic homopolymer of propylene, particularly good results were obtained with a depth to diameter ratio of 0.58. 0.68.

Föreliggande uppfinning möjliggör framställning från folier av homo- och sampolymerer av propen av behållare, skålar och andra artiklar som kan steriliseras och av den anledningen är mycket lämpliga i synnerhet för förpackning av livsmedel och farmaceutiska produkter. Det är på detta sätt även möjligt att framställa s.k. "blister"-förpackningar genom tillhanda- hållande av en folie av polypropen med regelbundet mönster av fördjupningar ("blisters") med hjälp av förfarandet enligt uppfinningen, varefter den produkt som skall förpackas in- föres i dessa fördjupningar och därefter förseglas öppningar- na hos fördjupningarna med hjälp av en beläggningsfilm som svetsas och/eller limmas till den deformerade polypropen- folien.The present invention enables the production from films of homopolymers and copolymers of propylene from containers, bowls and other articles which can be sterilized and for that reason are very suitable in particular for packaging foodstuffs and pharmaceutical products. In this way it is also possible to produce so-called "blister" packages by providing a polypropylene film having a regular pattern of depressions ("blisters") by the method of the invention, after which the product to be packaged is introduced into these depressions and then the openings of the recesses by means of a coating film which is welded and / or glued to the deformed polypropylene foil.

Uppfinningen åskådliggöres närmare med hjälp av följande exempel. 790-9182-3 Exempel_l På en dragpressningsapparat (Multivac R 70 Y, ex Multivac Sepp Hagenmüller K.G., Västtyskland) dragpressades en öppen skål av polypropenfolie som hade en tjocklek av 150 mikron. DSC- smältpunkten för polypropenen var l59°C vid en upphettnings- hastighet av 1000/minut.The invention is further illustrated by the following examples. 790-9182-3 Example_l On an tensile pressing apparatus (Multivac R 70 Y, ex Multivac Sepp Hagenmüller K.G., West Germany) an open bowl of polypropylene foil having a thickness of 150 microns was tensile pressed. The DSC melting point of the polypropylene was 155 ° C at a heating rate of 1000 / minute.

Folien upphettades under 2 sekunder genom att den placerades mot en metallplatta med en temperatur av 13000. Därefter drag- pressades skålen i 2 sekunder in i formen som hade kylts till 20°C med hjälp av komprimerad luft som blåstes på folien i formen vid den öppna sidan av skålen med ett tryck av U bar övertryck.The foil was heated for 2 seconds by placing it against a metal plate with a temperature of 13000. Then the bowl was drawn for 2 seconds into the mold which had been cooled to 20 ° C by means of compressed air which was blown on the foil in the mold at the open side of the bowl with a pressure of U bar overpressure.

Insidesmåtten för skålen var 120 mm x 285 mm X 65 mm medan radien för de runda hörnen vid botten var 30 mm.The inside dimensions of the bowl were 120 mm x 285 mm X 65 mm while the radius of the round corners at the bottom was 30 mm.

En mycket regelbundet formad skål erhölls för vilken vägg- tjockleken i de tunnaste hörnen var HO - 50 mikron. För- hållandet djuphet till diameter var i detta fall 0,5Ä.A very regularly shaped bowl was obtained for which the wall thickness in the thinnest corners was HO - 50 microns. The ratio of depth to diameter in this case was 0.5Ä.

Exempel 2 Exempel l upprepades varvid denna gång en skål dragpressades av samma material och under fullständigt identiska betingel- ser, vilken hade insidesmåtten l2O mm x 285 mm x 85 mm, medan radien för de runda hörnen vid botten återigen var 50 mm. Även i detta fall, vid vilket förhållandet djuphet till diameter var 0,71, erhölls en mycket regelbundet formad skål vars vägg- tjocklek i de tunnaste hörnen var 30 - HO mikron.Example 2 Example 1 was repeated, this time pressing a bowl of the same material and under completely identical conditions, which had the inside dimensions 120 mm x 285 mm x 85 mm, while the radius of the round corners at the bottom was again 50 mm. Even in this case, in which the ratio of depth to diameter was 0.71, a very regularly shaped bowl was obtained whose wall thickness in the thinnest corners was 30 - HO microns.

Exempel 3 Exempel 2 upprepades varvid.denna gång en skål dragpressades av samma material och under fullständigt identiska betingel- ser, vilken hade insidesmåtten 8H mm X 375 mm x 62 mm, medan 7909182-3 radien för de runda hörnen vid botten återigen var 30 mm. En mycket regelbundet formad skål erhölls som hade ett för- hållande djuphet till diameter av 0,72 och vars väggtjocklek i de tunnaste hörnen var 30 - HO mikron.Example 3 Example 2 was repeated, this time pressing a bowl of the same material and under completely identical conditions, which had the inside dimensions 8H mm X 375 mm x 62 mm, while the radius of the round corners at the bottom was again 30 mm . A very regularly shaped bowl was obtained which had a ratio depth to diameter of 0.72 and whose wall thickness in the thinnest corners was 30 - HO microns.

Exempel 4 På en sådan dragpressningsapparat som beskrevs i exempel l framställdes en skål av en propen/eten-sampolymerfolie som hade en tjocklek av 125 mikron (2% eten; DSC-smältpunkt 155 vid en upphettningshastighet av l0°C/minut) genom att en folie först placerades i 2 sekunder mot en metallplatta, som hade en temperatur av l20°C, och därefter dragpressades under samma betingelser som i exempel l en skål som hade insides- måtten 86 mm x 375 mm x 62 mm. Radien för de runda hörnen vid botten var 30 mm. En mycket regelbundet formad skål erhölls som hade ett förhållande djuphet till diameter av 0,72, vars väggtjocklek i de tunnaste hörnen var 25 - 35 míkron,Example 4 On such a tensile pressing apparatus as described in Example 1, a bowl of a propylene / ethylene copolymer film having a thickness of 125 microns (2% ethylene; DSC melting point 155 at a heating rate of 10 ° C / minute) was prepared by foil was first placed for 2 seconds against a metal plate, which had a temperature of 120 ° C, and then tensile pressed under the same conditions as in Example 1, a bowl having the inside dimensions 86 mm x 375 mm x 62 mm. The radius of the round corners at the bottom was 30 mm. A very regularly shaped bowl was obtained which had a depth to diameter ratio of 0.72, the wall thickness of which in the thinnest corners was 25-35 microns.

Claims

7909182-3 PATENT CLAIMS

1. A process for deforming films of homopolymers and copolymers of propylene without the use of a stamp, mold or mandrel, a heated film being deformed and then removed from the mold, characterized in that the temperature of the shape is at most 2500 and that the deformation has a depth to diameter ratio of at least 0.4.

2. A method according to claim 1, characterized in that a foil having a thickness of 100-200 microns is used.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the foil is heated to a temperature which lies between the glass transition temperature and the crystalline melting point of the material from which the foil is made. 7909182-3 Abstract Films of homopolymers and copolymers of propylene with a thickness of 100 - 200 microns are heated to a temperature between the glass transition temperature and the crystalline melting point and deformed without the use of a stamp, mold or mandrel to a depth ratio to diameter is at least 0, H using a mold having a maximum temperature of 25 ° C.