NO750075L

NO750075L -

Info

Publication number: NO750075L
Application number: NO750075A
Authority: NO
Inventors: A R Weatherly; C F Buckman
Original assignee: Continental Can Co
Priority date: 1975-01-10
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1976-07-13

Description

I"Fremgangsmåte til fremstilling av plastgjenstander hvor grader lett kan fjernes og gjenstand fremstillet etter fremgangsmåten". In "Procedure for the production of plastic objects where burrs can be easily removed and object produced according to the method".

Fremstilling av sammensatte beholdere av plastmateriale er kjent fra US-PS 2 9 36 489, hvor der anvendes høytrykkspolyeten for flaskens halsparti og lavtrykkspolyeten for resten av flasken. The production of composite containers of plastic material is known from US-PS 2 9 36 489, where high-pressure polyethylene is used for the neck of the bottle and low-pressure polyethylene for the rest of the bottle.

Fra US-PS 3 057 016 er det likeledes kjent å farve plastgjenstander med to farvetoner ved å sammenføye to lag av termo-plastisk harpiks. From US-PS 3 057 016 it is likewise known to color plastic objects with two color tones by joining two layers of thermoplastic resin.

Videre er det fra US-PS 3 694 119 og 3 513 060 kjent å fremstille flerlags laminater med forskjellige farver og fra US-PS 3 576 707 å fremstille flerskiktede iriserende plastgjenstander. Furthermore, it is known from US-PS 3,694,119 and 3,513,060 to produce multi-layered laminates with different colors and from US-PS 3,576,707 to produce multi-layer iridescent plastic objects.

Såvidt vites, er det ikke tidligere kjent å kombinere laminater av termoplast som ikke bare kan smeltes sammen for å danne et udelt hele, men også er anordnet slik at det blir mulig å innlemme et farvestoff eller pigment i et tynt ytre skikt for å redusere den nødvendige farve til et minimum, og hvor det ytre plastskikt har lavere smeltetemperatur enn det indre skikt så den tids- og temperaturavhengige tilbøyelighet til forringelse av pigmentet blir redusert, og dermed også utfellingen av pigment på formens flate. As far as is known, it is not previously known to combine laminates of thermoplastics which can not only be fused together to form an undivided whole, but are also arranged so that it becomes possible to incorporate a dye or pigment in a thin outer layer to reduce the necessary color to a minimum, and where the outer plastic layer has a lower melting temperature than the inner layer, so the time- and temperature-dependent tendency to deterioration of the pigment is reduced, and thus also the precipitation of pigment on the surface of the mold.

Heller ikke er det tidligere kjent å benytte plastskikt med forskjellige fysikalske egenskaper til et veggdannende indre skikt som er seigt og sterkt, og et ytre skikt som er vesentlig svakere, slik at plastmaterialet blir knepet sammen ved formhalvdelenes Nor is it previously known to use plastic layers with different physical properties for a wall-forming inner layer that is tough and strong, and an outer layer that is significantly weaker, so that the plastic material is pinched together by the mold halves

skilleflater og det seigere materiale blir trykket bort fra sammen-knipningsområdet og levner en tynn hinne av det svakere materiale, og hvor denne hinne forbinder den ferdige gjenstand med det død-gods som gjenstår i form av en grad eller et skjegg, så dette lett kan brytes løs under levning av en ren og glatt bruddflate,uten at det blir nødvendig å skjære eller slipe bort eller på annen måte separating surfaces and the tougher material are pushed away from the crimping area, leaving a thin film of the weaker material, and where this film connects the finished object with the dead material that remains in the form of a degree or a beard, so this can easily breaks off leaving a clean and smooth breaking surface, without the need to cut or grind away or in any other way

fjerne det gods som forbinder skjegget med gjenstanden, noe som ellers har vært et problem ved tidligere veggutførelser. remove the material that connects the beard to the object, which has otherwise been a problem with previous wall designs.

En hovedhensikt med oppfinnelsen er å skaffe en ny fremgangsmåte til fremstilling av én plastgjenstand hvor man gjør bruk av et laminat med et indre skikt av seigt materiale som polyeten eller polypropylen med høy tetthet og et lett avbrytbart ytre skikt av svakt materiale som polyeten med lav tetthet, som ved formpresningen tjener som en forbindelse mellom gjenstanden og skjegget, for dels å lette uttagningen av gjenstanden med skjegg fra pressformen, og dels deretter å lette adskillelsen av gjenstand og skjegg. A main purpose of the invention is to provide a new method for the production of one plastic object where a laminate is used with an inner layer of tough material such as high-density polyethylene or polypropylene and an easily removable outer layer of weak material such as low-density polyethylene , which during the molding serves as a connection between the object and the beard, partly to facilitate the removal of the object with beard from the pressing mold, and partly to facilitate the separation of object and beard.

Oppfinnelsen tar sikte på samekstrudering av en tynn ytre slange av polyeten med lav tetthet over en tykk slange av polyeten med høy tetthet, slik at den ytre slange gir gjenstanden en glinsende overflate og dessuten tjener som bærer for et farvestoff som kan være innblandet i slangematerialet, slik at den lille gods-tykkelse av den ytre slange gjør det mulig å redusere mengdene av både det plastmateriale og det farvestoff som benyttes for å skaffe en farvet gjenstand. The invention aims to co-extrude a thin outer tube of low density polyethylene over a thick tube of high density polyethylene, so that the outer tube gives the object a shiny surface and also serves as a carrier for a dye that may be incorporated into the tube material, so that the small material thickness of the outer hose makes it possible to reduce the quantities of both the plastic material and the dye used to obtain a colored object.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et nytt sammensatt halvfabrikat, hvor det ytre skikt består av et materiale som kan formes ved lavere temperatur enn materialet i et indre skikt som er bestemt til å danne gjenstandens bærende vegg, samtidig som det ytre materialskikt inneholder et farvestoff som har liten til-bøyelighet til å bli utfelt på de pressformflater det kommer i kon-takt med. A further purpose of the invention is to provide a new composite semi-finished product, where the outer layer consists of a material that can be shaped at a lower temperature than the material in an inner layer which is intended to form the load-bearing wall of the object, while the outer material layer contains a dye that has little tendency to be precipitated on the press mold surfaces it comes into contact with.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en slik gjenstand, som en beholder, formet av et laminat med et innerskikt hvis basis-harpiks ikke i seg selv har noen glans, og et ytterskikt av lavtrykks-, polyeten som enten selv kan inneholde et farvepigment eller kan dekke et innenforliggende farveskikt, samtidig som skiktet av lavtrykkspolyeten gir gjenstanden en glinsende overflate. Another purpose of the invention is to provide such an object, such as a container, formed from a laminate with an inner layer whose base resin does not itself have any gloss, and an outer layer of low-pressure polyethylene which can either itself contain a color pigment or can cover an inner color layer, while the layer of low-pressure polyethylene gives the object a shiny surface.

Disse og andre hensikter og fordeler som inngår i og omfattes av oppfinnelsen, vil fremgå bedre av den følgende beskrivelse og den tilhørende tegning. Fig. 1 viser avbrutt lengdesnitt av typiske formdeler til-likemed et ekstruderhode og anskueliggjør forløpet og formen av produktveggen i disse. These and other purposes and advantages which are part of and encompassed by the invention will appear better from the following description and the associated drawing. Fig. 1 shows interrupted longitudinal sections of typical mold parts as well as an extruder head and illustrates the course and shape of the product wall in these.

Fig. 2 viser tverrsnitt av en av formene, tatt stort settFig. 2 shows a cross-section of one of the forms, taken roughly

etter linjen 2-2 på fig. 1, og anskueliggjør deformasjonen av produktveggen i gjenstandens håndtaksområde. Fig. 3 viser tverrsnitt etter linjen 3-3 på fig. 5 og an-skueliggjør hvorledes den plastiske vegg knipes av den lukkede form. Fig. 4 viser den innsirklede del på fig. 3 i større, målestokk,, og following the line 2-2 in fig. 1, and visualizes the deformation of the product wall in the object's handle area. Fig. 3 shows a cross-section along the line 3-3 in fig. 5 and illustrates how the plastic wall is pinched by the closed form. Fig. 4 shows the circled part in fig. 3 in larger, scale,, and

fig. 5 er et sideriss av den gjenstand som fremstilles i formene. fig. 5 is a side view of the object produced in the molds.

Det viste apparat 2 til blåseformning kan i det vesentlige ha en utførelse som vist i US-PS 2 515 093. The shown device 2 for blow molding can essentially have a design as shown in US-PS 2 515 093.

I det foreliggende tilfelle er imidlertid ekstruderhodet 3 anordnet for samekstrudering av et ytre lag 4 og et indre lag 5 av veggen 6 av en slange. In the present case, however, the extruder head 3 is arranged for the co-extrusion of an outer layer 4 and an inner layer 5 of the wall 6 of a hose.

Ekstruderhodet 3 bæres på passende måte av en tilhørende maskinramme eller bærekonstruksjon (ikke vist) for å avgi den ekstruderte slange til formene 7, 7 på lignende måte som beskrevet i det ovennevnte US patentskrift 2 515 093. Ekstruderhodet omfatter i det foreliggende tilfelle et hodeparti 8 med en kanal 10, hvori der på passende måte er lagret en glidbar stang 11 innrettet til å innstilles aksialt med en motor 12 som den er forbundet med, og som styres av et programverk slik det er velkjent innen faget. The extruder head 3 is suitably supported by an associated machine frame or support structure (not shown) to deliver the extruded tube to the molds 7, 7 in a similar manner as described in the above-mentioned US patent document 2 515 093. The extruder head comprises in the present case a head portion 8 with a channel 10, in which is suitably stored a sliding rod 11 arranged to be adjusted axially with a motor 12 to which it is connected, and which is controlled by a program as is well known in the art.

Glidestangen 11 er ved sin indre ende forbundet med et kjernestykke 13 innpasset i en boring 14 i en innsatt dyse 15 som er festet i hodepartiet f.eks. med bolter 16. The sliding rod 11 is connected at its inner end to a core piece 13 fitted into a bore 14 in an inserted nozzle 15 which is fixed in the head part, e.g. with bolts 16.

Boringen 14 kommuniserer med en koaksial boring 18 som er utformet i ekstruderhodet, og hvori der er innsatt en sprederkjerne 20 som ved sin bakre ende 22 er innfestet i en åpning 24 i en monteringsring 2 5 som på passende måte er fastboltet til hodepartiet 8. The bore 14 communicates with a coaxial bore 18 which is formed in the extruder head, and in which is inserted a spreader core 20 which at its rear end 22 is fixed in an opening 24 in a mounting ring 25 which is suitably bolted to the head part 8.

Ved sin bakre ende er boringen 18 utformet til et ringkammer 26 som kommuniserer med en tilførselskanal 29' i ekstruderhodets basisparti 25. I kanalen 29' blir smeltet harpiks, fortrinnsvis polyeten med høy tetthet, drevet inn med en ekstruderskrue eller lignende fra en trakt slik det er vel kjent. Den smeltede plast i kammeret 26 holdes på ønsket behandlingstemperatur ved hjelp av varmeelementer i form av strimler 27, 28 viklet rundt ekstruderhodet. Det lag av polyeten med høy tetthet som presses ut fra kammeret 26, blir tvunget gjennom den sylindriske kanal 27' med stor diameter som inngrenses mellom innerflaten 28' av hodepartiet 8 og ytterflaten av den teinformede sprederkjerne 20, og ved foten 29 av den forover konvergerende del av sprederkjernen blir laget 5 belagt med et overflatelag 4 av polyeten som har lav tetthet og kan være blandet med-et passende pigment. Ytterlaget ekstruderes under trykk fra et ringkammer 33 som er utformet i ekstruderhodet, gjennom en smal ringformet overgangssliss 34 som strekker seg inn radialt fra kammeret 33 til den sylindriske kanal 27'. Det vegglaminat 6 som således dannes av de sammensmeltede lag 4 og 5, blir så tvunget mot ekstruderens utløpsende 35 langs de konvergerende, avkortet kjegleformede partier 36, 37 av ekstruderhode og sprederkjerne. I dette område blir laminatveggen innsnevret og strømmer inn i et sylindrisk samleparti 37 av ekstruderkanalen med større radial dybde eller tykkelse enn de foregående partier av kanalen og inngrenset mellom et parti av kjernestykket 13 med redusert ytterdiameter og den sylindriske innerflate 14 av dysen 15. At its rear end, the bore 18 is formed into an annular chamber 26 which communicates with a supply channel 29' in the base portion 25 of the extruder head. In the channel 29', molten resin, preferably high density polyethylene, is driven in with an extruder screw or the like from a funnel as is well known. The molten plastic in the chamber 26 is kept at the desired processing temperature by means of heating elements in the form of strips 27, 28 wrapped around the extruder head. The layer of high density polyethylene extruded from the chamber 26 is forced through the large diameter cylindrical channel 27' which is bounded between the inner surface 28' of the head portion 8 and the outer surface of the tin-shaped spreader core 20, and at the foot 29 of the forwardly converging part of the spreader core, the layer 5 is coated with a surface layer 4 of polyethylene which has a low density and can be mixed with a suitable pigment. The outer layer is extruded under pressure from an annular chamber 33 which is formed in the extruder head, through a narrow annular transition slot 34 which extends in radially from the chamber 33 to the cylindrical channel 27'. The wall laminate 6 which is thus formed by the fused layers 4 and 5 is then forced towards the outlet end 35 of the extruder along the converging, truncated cone-shaped portions 36, 37 of the extruder head and spreader core. In this area, the laminate wall is narrowed and flows into a cylindrical collection portion 37 of the extruder channel with a greater radial depth or thickness than the preceding portions of the channel and bounded between a portion of the core piece 13 with a reduced outer diameter and the cylindrical inner surface 14 of the die 15.

Nær utløpet 35 vider kjernestykket 13 seg gradvis ut langs en avkortet kjegleflate som ved sin basis går over i en sylindrisk randflate 4 0 innenfor endepartiet av sylinderflaten 14. Near the outlet 35, the core piece 13 gradually expands along a truncated cone surface which, at its base, transitions into a cylindrical edge surface 40 within the end portion of the cylinder surface 14.

Som tidligere nevnt, føres slangen inn i pressformene 7,As previously mentioned, the hose is fed into the press molds 7,

som hver omfatter en fast del 4 2 og en bevegelig del 43 som føres mellom en apen stilling (en delvis åpen stilling er vist på fig. 1) og en lukket stilling som er vist på fig. 3. Formen har et delingsplan X-X mellom sine halvdeler samt et beholderkropp-bestemmende hulrom 4 5 og et håndtaksbestemmende hulrom 4 6 adskilt av motstående partier 47, 48 av formhalvdelene. For skiven 58 mellom beholderkropp og håndtak har partiet 47 en lomme 4 9 begrenset av en kamflens 50 som er forsynt med en knipekant 51 rett overfor en knipekant 52 på en kantflens 53 som begrenser en tilsvarende lomme 54 i partiet 48. each of which comprises a fixed part 4 2 and a movable part 43 which is guided between an open position (a partially open position is shown in fig. 1) and a closed position which is shown in fig. 3. The mold has a dividing plane X-X between its halves as well as a container body-determining cavity 4 5 and a handle-determining cavity 4 6 separated by opposite parts 47, 48 of the mold halves. For the disk 58 between the container body and the handle, the part 47 has a pocket 49 limited by a cam flange 50 which is provided with a pinching edge 51 directly opposite a pinching edge 52 on an edge flange 53 which limits a corresponding pocket 54 in the part 48.

For ikke å klappe sammen blir slangen 6 blåst opp med luft med noen tiendels atmosfærers overtrykk gjennom utboringer i stangen 11 og kjernestykket 13. Når formene lukkes, deformeres slangen som vist på fig. 1 og 2, og sluttelig som vist på fig. 3 In order not to collapse, the hose 6 is inflated with air with an overpressure of a few tenths of an atmosphere through bores in the rod 11 and the core piece 13. When the molds are closed, the hose is deformed as shown in fig. 1 and 2, and finally as shown in fig. 3

og 4. Den blir da knepet så hardt sammen at det seige plastmateriale med høy tetthet og med tykkelse ca. 0,9 mm blir trykket bort fra knipeområdet 56 og bare plasten med høy tetthet blir tilbake i en tykkelse av omtrent 0,1-0,3 mm så den danner en svak forbindelses-hinne mellom skiven 58 og beholderen 60. Etterat formen er lukket, blir den innesluttede del av plastslangen perforert med en luft-nål 61 hvorigjennom der tilføres høytrykksluft som blåser det innesluttede slangestykke opp så det antar en form motsvarende formhul-rommets. and 4. It is then squeezed so hard that the tough plastic material with high density and with a thickness of approx. 0.9 mm is pressed away from the pinch area 56 and only the high density plastic remains in a thickness of about 0.1-0.3 mm so it forms a weak connecting membrane between the disk 58 and the container 60. After the mold is closed , the enclosed part of the plastic hose is perforated with an air needle 61 through which high-pressure air is supplied which blows the enclosed piece of hose up so that it assumes a shape corresponding to that of the mold cavity.

I det foreliggende eksempel er skiven 58 oval og kan lett fjernes med et svakt trykk så dén fremkomne åpning mellom håndtaket 57 og beholderen 60 vil passe for å gi plass til hånden. Der blir ikke levnet noen skarpe fremspring på håndtak eller beholder. In the present example, the disk 58 is oval and can be easily removed with a slight pressure so that the resulting opening between the handle 57 and the container 60 will fit to make room for the hand. No sharp protrusions are left on the handle or container.

Ved praktiske forsøk har det vist seg at det i tilfelletIn practical experiments, it has been shown that in the case

av tilsetning av pigment i det tynne overflateskikt, som i det foreliggende tilfelle besto av polyeten med lav tetthet, var gunstig at dette materiale hadde lav behandlingstemperatur (188-194°C) i forhold til behandlingstemperaturen for polyetenet med høy tetthet i det indre skikt (227-239°C) for å bevare pigmentet ved å minske dets forringelse, som er en funksjon av tid og temperatur. Videre forhindret den lave behandlingstemperatur for det ytre skikt at der ble utfelt pigment på de kalde overflater 6 3 og 67 av formdelene, så problemet med høyere behandlingstemperatur for materialet i det indre skikt hovedsakelig er eliminert. of the addition of pigment in the thin surface layer, which in the present case consisted of low-density polyethylene, it was beneficial that this material had a low processing temperature (188-194°C) in relation to the processing temperature of the high-density polyethylene in the inner layer ( 227-239°C) to preserve the pigment by reducing its deterioration, which is a function of time and temperature. Furthermore, the low treatment temperature for the outer layer prevented pigment from being precipitated on the cold surfaces 6 3 and 67 of the mold parts, so the problem of a higher treatment temperature for the material in the inner layer is mainly eliminated.

Hertil kommer at der bare behøves en liten mengde pigmentIn addition, only a small amount of pigment is needed

i forhold til hva som måtte til hvis også det indre skikt skulle farves på samme måte. Dessuten ville der behøves meningsløst store mengder pigment om beholderen bare hadde vært laget av materiale med høy tetthet. Den høye behandlingstemperatur ville også gjøre materialet merømfintlig for pigmentutfelling med derav følgende uheldig nedslag på formflåtene, og der ville oppstå farvevariasjoner på grunn av den nødvendige høyere behandlingstemperatur og utfellingen av farvestoff. Beholderen ville også få en matt flate sammenholdt med en beholder med et ytterskikt av materiale med lav tetthet. in relation to what was needed if the inner layer was also to be colored in the same way. Furthermore, senselessly large amounts of pigment would be needed if the container had only been made of high-density material. The high treatment temperature would also make the material more susceptible to pigment precipitation with the consequent unfortunate impact on the mold floats, and there would be color variations due to the necessary higher treatment temperature and the precipitation of dye. The container would also have a matte surface compared to a container with an outer layer of low density material.

Hertil kommer at det hvis man bare benyttet et lag med høy tetthet, ville bli vanskelig å fjerne skiven 58. Den må enten skjæres løs, eller hvis den fjernes ved avrivning, må den resterende skarpe kant smeltes ned eller fjernes særskilt på annen måte. In addition, if only a layer of high density was used, it would be difficult to remove the disk 58. It must either be cut loose, or if it is removed by tearing, the remaining sharp edge must be melted down or removed separately in some other way.

Sluttelig er det mulig ved toskiktet laminat å fremheve farven av beholderen ved å tilsette dets hovedskikt titanoksyder som overlagrer seg visuelt på farven av det dekkende ytterskikt. Finally, with two-layer laminate, it is possible to highlight the color of the container by adding titanium oxides to its main layer, which are visually superimposed on the color of the covering outer layer.

Forøvrig kan den beskrevne foretrukne utførelse varieres innen rammen av patentkravene. Otherwise, the described preferred embodiment can be varied within the framework of the patent claims.

Claims

1. Method of producing from thermoplastics in a split;-form a hollow body provided with one or more easily removable <;> blank discs, characterized in that it comprises co-extruding into the opened form (7) a workpiece tube (6) with a load-bearing inner layer (5) and a surface layer (4) with a good gloss, to close the mold around a certain length of the hose so that the mold parts (42, 43) at their division plane (X-X) along a respective dead-goods disc (58 ) determined forming line (56) pushes the supporting inner layer away leaving a film of the surface layer, as well as inflating the enclosed piece of hose so that its wall . assumes the shape of the mold cavity and cools down the walls of the mold.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the inner layer (5) and the surface layer (4) consist of polyethylene with high and low density, respectively.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the inner layer (5) consists of polypropylene and the surface layer (4) of a low-density polyethylene.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that the blank hose (6) before and during introduction into the opened mold (7) is kept inflated at a pressure significantly lower than the forming pressure.

5. Method as stated in claim 1, characterized in that, in connection with the extrusion of the blank tube (6), a pigment is spread out between the inner layer (5) and the surface layer (4).

6. Method as stated in claim 1, characterized in that an opaque pigment is added to the material for the inner layer (5) before it is extruded to form part of a blank tube (6).

7. Method as stated in claim 1, characterized in that the pigment consists of titanium dioxide.

8. Method as stated in claim 1, characterized in that colored pigment is added to the material for the surface layer (4) before it is extruded to form part of a blank tube (6).

9. Method as stated in claim 8, characterized in that the pigment is an organic dye.

10. Method as stated in claim 1, characterized in that the surface layer (4) consists of a translucent material which has an iridescent pigment added and can be formed at such a low excess temperature in relation to the temperature of the cooling surfaces in form that precipitation of pigment on these surfaces is prevented.

11. Method to substantially prevent precipitation of pigment on cooled mold surfaces from pigmented plastic during the production of colored objects, comprising partly forming a laminate of plastic with a high density and a layer of plastic that has a low density and is inserted with pigment and moldable at a lower temperature than the high-density plastic, placing the laminate so that the layer of low-density plastic faces the cooled mold surfaces, and expanding the laminate so that only the low-density plastic touches the cooled mold surfaces and thereby prevents the pigment from being precipitated on the mentioned surfaces.

12. Method as stated in claim 11, characterized in that the plastics with high and low density are grades of polyethylene.

13. Method as stated in claim 11, characterized in that the pigment is an organic dye.

14. Method as stated in claim 11, characterized in that the core layer contains a white pigment consisting of titanium dioxide.

15. Method for producing a colored container with a strong, non-shiny base material and a high-gloss surface material, comprising in part co-extruding an inner tube of plastic which is malleable at high temperature, and an outer tube of a material which is malleable at a lower temperature, to form a blank tube having a strong wall and glossy surface, and where the outer tube material contains a pigment that can deteriorate in heat, introducing the blank tube into a mold with a surface temperature lower than that of the blank tube, and blowing up the billet hose into the mold to form the container.

16. Method as stated in claim 15/characterized in that the said surface material is a translucent plastic.

17. Method as stated in claim 16, characterized in that the said surface material has an addition of an iridescent pigment which normally tends to form a precipitate on the surfaces of a press mold, at the same time that the said surface material has a forming temperature that is sufficiently comparable to the lower temperature of the surfaces in the form in which the container is produced, so that precipitation of pigment is prevented.