DE1919814A1 - Thermoformed plastic container - Google Patents
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Description
Warmgeformter Kunststoff-BehälterThermoformed plastic container
Bisher sind schon zahlreiche Versuche unternommen worden, um marktgerechte Kunststoffbehälter zu schaffen, die den Anforderungen der Verbraucher in Bauweise und Größe genügen. So sind z.B. Einliter-Behälter für Motorenöl und Gefrierschutzmittel bisher aus Hochdruckpolyäthylen hergestellt worden. Diese Behälter haben jedoch keine große Verbreitung gefunden, da das Polyäthylen nicht genügend biege- und standfest war; es wies nicht die erforderliche Biegesteifheit und Dauerstandfestigkeit auf, um den Belastungen zu widerstehen, denen die Behälter vom Zeitpunkt des Einfüllens der Ware bis zur Öffnung durch den Ver-So far, numerous attempts have been made to create marketable plastic containers that meet the requirements of the consumer in terms of design and size. For example, there are one-liter containers for motor oil and antifreezes have heretofore been made from high pressure polyethylene. However, these containers do not have any found widespread because the polyethylene was not sufficiently flexible and stable; it did not show the required Flexural rigidity and creep strength to withstand the loads that the container from the point in time the filling of the goods up to the opening by the
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braucher unterworfen sind. Es stellte sich auch heraus, dass das Polyäthylen keine ausreichende Spannungsrissfestigkeit aufwies, denn schon nach wenigen Wochen Lagerzeit bildeten sieh Risse in den Behälterwänden·users are subject. It also turned out that the polyethylene did not have sufficient stress cracking resistance, because after just a few weeks of storage, cracks formed in the container walls
Erfindungsgemäss erfüllen Behälter aus einem Polyäthylem-Polypropylen-Gemisch die Bedingungen, die der Markt an Behälter der genannten Art stellt. Behälter aus dem erfindungsgemässen Gemisch besitzen bestmöglich ausgewogene physikalische Eigenschaften, da sie einerseits genügend biegesteif sind, uua den Beanspruchungen während des Warenumschlages gewachsen zu sein, und andererseits eine genügende Spannungsrissfestigkei-t aufweisen, um längere Lagerzeiten zu überstehen. Das Gemisch ist auch genügend standfest, um z.B. dem Druck zu widersteheis, den die unteren Packungen eines hohen Stapels während der Lagerung erfahren.According to the invention, containers made from a polyethylene-polypropylene mixture meet the requirements that the market places on containers of the type mentioned. Container made of the inventive mixture have balanced physical properties in the best possible, because they are the one hand, sufficiently rigid to cope uua the stresses during the goods envelope, and on the other hand a sufficient Spannungsrissfestigkei-t have to survive for extended periods of storage. The mixture is also sufficiently stable to withstand, for example, the pressure that the lower packs of a high stack experience during storage.
Ein warmgeformter Kunststoffbehälter, der sich zur Verpackung verschiedener Waren, z.B. von Motorenöl und Gefrierschutzmittel eignet, besitzt einen durch Seitenwandungen begrenzten rohrförmigen Körper und einen mit diesem einstückig gefertigten Boden, der das eine Ende des Körpers verschliesst. Beide Teile sind aus Kunststoff gefertigt, der im wesentlichen aus einem Gemisch aus to bis 60 Teilen Hochdruckpolyäthylen und zum Rest aus isotaktischem Polypropylen besteht, wodurch der Behälter überlegene Eigenschaften in bezug auf Spannungsrissfestigkeit, Standfestigkeit und Bruchfestigkeit bei axialer Belastung erhält, während eine ausreichende Kerbschlagfestigkeit bestellen bleibt, wodurch die Ansprüche, die der Markt an einen Behälter zur Verpackung verschiedener Waren stellt, erfüllt werden»A thermoformed plastic container that is used to package various goods such as engine oil and antifreeze suitable, has a tubular body delimited by side walls and one made in one piece with this Bottom that closes one end of the body. Both parts are made of plastic, which is essentially made of a mixture of to 60 parts of high pressure polyethylene and to The remainder consists of isotactic polypropylene, which gives the container superior properties in terms of stress cracking resistance, Stability and breaking strength under axial load maintains order while having sufficient impact strength, thereby reducing the demands that the market places on a container for the packaging of various goods, to be fulfilled »
Nachfolgend ist der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:The subject matter of the invention is shown below with reference to the drawing for example explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Behälters in Draufsicht,1 shows an embodiment of the container according to the invention in plan view,
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Fig. 2 denselben Behälter in Seitenansicht, und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 in vergrössertem Massstab.FIG. 2 shows the same container in side view, and FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2 in enlarged scale.
Bei gewissen Behältern werden hohe Ansprüche an Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften gestellt, damit sie missbräuchlichen Behandlungen, Druckbelastungen beim Stapeln und aiüderen rauhen Einflüssen vom Zeitpunkt des Einfüllens der Ware bis zur Oeffnung durch den Verbraucher widerstehen. So werden z.B.. Einliter-Behälter mit Motorenöl und Gefrierschutzmittel gewöhnlich in zwei übereinanderliegenden Lagen in Pappkartons verpackt, von denen in Lagerräumen manchmal 16 Stück übereinander· gestellt werden. Das bedeutet für die untersten Behälter eine Druckbelastung von ungefähr 27 kg. Die Lagerzeit kann 5-6 Monate und darüber betragen, so dass also die untersten Behälter während dieser Zeit einer Dauerbelastung von 27 kg unterworfen sind. Ein marktgerechter Behälter für die obengenannten Waren muss also eine ausreichende Bruchfestigkeit bei axialer Belastung und eine genügende Standfestigkeit aufweisen, um Druckbelastungen der genannten Stärke und Dauer zu widerstehen. Es genügt nicht, dass der Behälter einer kurzzeitigen Druckbelastung von 27 kg widersteht, er muss diese Last auch über längere Zeiträume ertragen können.In the case of certain containers, high demands are made on strength and other physical properties so that they are Abusive treatments, pressure loads when stacking and external rough influences from the time of filling the Resist goods until they are opened by the consumer. Be like that E.g. one liter container with engine oil and antifreeze usually in two layers one on top of the other in cardboard boxes packaged, of which sometimes 16 pieces on top of each other in storage rooms be asked. This means a pressure load of around 27 kg for the bottom container. The storage time can be 5-6 Months and over, so that the bottom container is subjected to a constant load of 27 kg during this time are. A marketable container for the above goods must therefore have sufficient breaking strength under axial load and have sufficient stability to withstand pressure loads of the stated strength and duration. It is not enough that the container can withstand a short-term pressure load of 27 kg, it must also withstand this load over longer periods of time can.
Es hat sich gezeigt, dass Behälter aus Polyäthylen den oben genannten Bedingungen nicht gewachsen sind. So wurden z.B. 15 der oben genannten Zweierpackungen übereinander gestapelt und in dieser Lage ohne irgendwelche äusseren Störungen belassen. Schon nach 3 Wochen begann sich der Stapel nach einer Seite zu neigen, da die Seitenwände der untersten Polyäthylenbehälter unter der Druckbelastung teilweise nachgaben und bombierten. Im Gegensatz dazu erfüllten Behälter aus einem hälftigen Gemisch aus Polyäthylen und isotaktischem Polypropylen die Anforderungen an die Standfestigkeit, die den oben genannten Bedingungen entsprechen .It has been shown that containers made of polyethylene cannot cope with the above conditions. For example, 15 of the two packs mentioned above are stacked on top of one another and left in this position without any external disturbances. After just 3 weeks, the pile began to lean to one side, as the side walls of the bottom polyethylene container partially yielded and cambered under the pressure load. In contrast, containers made from a half-mixture fulfilled Polyethylene and isotactic polypropylene meet the stability requirements that correspond to the above conditions .
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In diesem Zusammenhang ist noch zu bemerken, dass sich Kunststoffbehälter der hier in Betracht gezogenen Art der Druckbelastung bis zu einem gewissen Grad flexibel anpassen, indem sie sich bei ungleichförmiger Druckverteilung oft unregelmässig verformen. Wenn z.B. eine grössere Anzahl der oben genannten Zweierpackungen mit Motorenöl übereinander gestapelt wird, können einige Behälteraus verschiedenen Gründen ungleichförmig belastet sein. So kann z.B. der Fussboden Unebenheiten oder eine Neigung aufweisen/rier die unterste Zweierpackung liegt nicht so vollständig auf wie bei Stapelung auf einer Palette mit Feldeinteilung. Wenn einer oder mehrere der vorstehend aufgezählten Umstände eine ungleichförmige Belastung ergeben«, können die Seitenwände der untersten Behälter auf einer Seite mehr zum Durchbiegen ader Bombieren neigen als auf der Gegenseite, so dass sich die Oberseite schrägstellt. Beim Eintreten dieser Erscheinung konzentriert sich die anfangs ungleichförmig verteilte Last noch stärker auf bestimmte Abschnitte, was sohliesslich zu einer Durchbiegung des ganzen Stapels führt.In this context it should also be noted that Plastic containers of the type under consideration here can be flexibly adjusted to a certain extent by the pressure load they often deform irregularly with uneven pressure distribution. If e.g. a larger number of the above When two packs of motor oil are stacked on top of each other, some containers can become uneven for various reasons be burdened. For example, the floor may have unevenness or a slope where the bottom two-pack lies not as completely as when stacking on a pallet with compartmentalization. If one or more of the circumstances listed above result in an uneven load «, the side walls of the lowest containers can tend to sag or bulge more on one side than on the opposite side, so that the top is inclined. When this phenomenon occurs, it is initially concentrated unevenly Distributed load even more strongly on certain sections, which ultimately leads to a deflection of the entire stack.
Eine andere Schwierigkeit, die bei Polyäthylen-Behältern auftaucht, ist die Neigung dieses Kunststoffes zur Rissbildung während der Lagerung. Diese Risse können sich auf Grund von Verarbeitungsspannungen bilden. Diese Spannungsrissbildung wird bei mechanischer Belastung des Kunststoffs verstärkt. Eine solche Belastung liegt z.B. bei der weiter oben beschriebenen Stapelung vor, wo die untersten Behälter bis zu 6 Monate lang einer Druckbelastung von 27 kg unterworfen sind. Ferner kann die Spannungsrissbildung noch an der Behältermündung verstärkt auftreten, und zwar wegen der beim Einpressen des Metalldeckels unvermeidlichen Druckspannungen. Es besteht also ein spürbarer Bedarf für einen Kunststoff hoher Spannungsrissfestigkeit für die Herstellung von Behältern, die den im Handel üblichen Druckbelastungen bei Lagerung und Warenumschlag unterworfen sind.Another difficulty encountered with polyethylene containers is the tendency of this plastic to crack during storage. These cracks can occur due to processing stresses form. This stress cracking is increased when the plastic is subjected to mechanical stress. Such For example, there is a load in the stacking described above, where the bottom containers last for up to 6 months are subjected to a pressure load of 27 kg. Furthermore, the formation of stress cracks can occur more intensely at the container mouth, because of the compressive stresses that are inevitable when the metal cover is pressed in. So there is a noticeable need for a plastic with high stress cracking resistance for the production of containers that can withstand the pressure loads customary in the trade are subject to storage and handling of goods.
Als Beispiel einer Ausführungsform zeigt die Fig. 2 einen Behälter 10 aus thermoplastischem Kunststoff, der im wesent-As an example of an embodiment, FIG. 2 shows one Container 10 made of thermoplastic material, which is essentially
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lichen aus einem Gemisch aus Polyäthylen mit einer Dichte von etwa 0,96 g/cm3 und einem Schmelzindex von etwa 0,2 und aus isotaktischem Polypropylen mit einer Dichte von etwa 0,905 g/cm3 besteht. Der Behälter 10 besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Körper 12, dessen unteres Ende mit einer Bodenplatte 14 verschlossen ist, die einstückig mit dem Körper 12 gefertigt wird.Lichen from a mixture of polyethylene with a density of about 0.96 g / cm3 and a melt index of about 0.2 and from isotactic polypropylene with a density of about 0.905 g / cm3. The container 10 consists of a substantially tubular Body 12, the lower end of which is closed with a base plate 14 which is manufactured in one piece with the body 12 will.
Das obere offene Ende des Behälters 10 wird von einem umlaufenden Flansch 16 umgeben, der einstückig mit dem Körper 12 gefertigt wird. In manchen Fällen, z.B. bei Einliter-Behältern für Motorenöl oder Gefrierschutzmittel,ist es vorteilhaft, wenn die Dicke des Flansches 16 kleiner ist als die Wandstärke der Seitenwände des Körpers 12. Wenn diese Wandstärke beispielsweise etwa 0,76 mm beträgt, soll die Dicke des Flansches 16 etwa 0,56 mm betragen* Bei einer solchen Dicke des Flansches 16 kann man diesen rasch und leicht mit dem umlaufenden Flansch eines metallenen Blechdeckels (nicht dargestellt) zusammen umbördeln und so einen flüssigkeitsdichten, weitgehend narrensicheren Doppelbördelverschluss herstellen. Im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel hat der Behälter einen Innendurchmesser von etwa 9,9 cm, eine Höhe von etwa 11,1 cm und an den Seitenwänden eine Wandstärke von etwa 0,76 mm.The upper open end of the container 10 is surrounded by a circumferential flange 16 which is integral with the body 12 is manufactured. In some cases, e.g. with one-liter containers for engine oil or antifreeze, it is advantageous if the thickness of the flange 16 is smaller than the wall thickness of the Side walls of the body 12. If this wall thickness is, for example, about 0.76 mm, the thickness of the flange 16 should be about 0.56 mm * With such a thickness of the flange 16 you can this quickly and easily with the circumferential flange of a metal Bead sheet metal cover (not shown) together and thus create a liquid-tight, largely foolproof double crimp closure produce. In the present embodiment, the container has an inside diameter of about 9.9 cm, a Height of about 11.1 cm and a wall thickness of about 0.76 mm on the side walls.
Der Behälter 10 wird durch Tiefziehen aus einer Kunststofffolie hergestellt, die aus 40 bis 60 Gewichtsteilen homopolymerem, isotaktischem Polypropylen in Granulatform und zum Rest aus homopolymerem Hochdruck-Polyäthylen in Granulatform gewonnen wird. Beide Homopolymere werden einer handelsüblichen Stranggiessmaschine zugeführt, erhitzt und gemischt, damit die richtige Mischung entsteht. Beispielsweise wurde ein Behälter aus homopolymerem Hochdruck-Polyäthylen mit einer Dichte von 0,96 g/cm3 und einem Schmelzindex von 0,2 und aus homopolymerem Polypropylen mit einer Dichte von 0,905 g/cm3 und einer Erweichungszahl von 0,4 hergestellt. Als Handelstypen kommen beispielsweiseThe container 10 is made by deep drawing from a plastic film, which consists of 40 to 60 parts by weight of homopolymer, isotactic polypropylene in granulate form and the remainder from homopolymer high-pressure polyethylene in granulate form will. Both homopolymers are made on a commercially available continuous casting machine fed, heated and mixed to create the right mix. For example, a container made of homopolymer High pressure polyethylene with a density of 0.96 g / cm3 and a melt index of 0.2 and made of homopolymer polypropylene with a density of 0.905 g / cm3 and a softening number of 0.4. For example, there are trade types
_ 5 909848/060Q _ 5 909848 / 060Q
Celanese A 60-20R für das Hochdruck-Polyäthylen und Shell 5160 für das Polypropylen in Frage. Es existieren jedoch noch mehrere andere Handelstypen mit Werten für Dichte, Schmelzindex und Erweichungszahl, die den oben angegebenen Werten entsprechen. Die gute Vermischung in der handelsüblichen Stranggiessmaschine wird sich umso leichter vollziehen, je weniger die Werte für die Schmelzviskosität von Polyäthylen und Polypropylen unter den Verarbeitungsbedingungen voneinander abweichen. Dabei sind Temperatur, Druck, Schwerkraft usw. zu berücksichtigen. Das Mischen kann auch mit anderen bekannten Hilfsmitteln, wie z.B. mit Banbury-Mischern und Mühlen durchgeführt werden.Celanese A 60-20R for the high pressure polyethylene and Shell 5160 for the polypropylene in question. However, there are several other commercial types with values for density, melt index and softening number, which correspond to the values given above. The good mixing in the standard continuous casting machine The less the values for the melt viscosity of polyethylene and polypropylene are below, the easier it will be the processing conditions differ from each other. Temperature, pressure, gravity, etc. must be taken into account. That Mixing can also be done with other known tools, such as Banbury mixers and mills.
Beim Vergleich mit ähnlichen Hochdruck-Polyäthylenbehältern der Dichte 0,955 g/cm3 wurde festgestellt, dass ein Behälter aus einem hälftigen Gemisch aus Polyäthylen und isotaktischem Polypropylen überlegene Eigenschaften bezüglich Biegesteifheit, Spannungsrissfestigkeit und Standfestigkeit aufweist.When compared with similar high-pressure polyethylene containers with a density of 0.955 g / cm3, it was found that a container made of a half mixture of polyethylene and isotactic polypropylene has superior properties in terms of flexural rigidity, Has stress crack resistance and stability.
Die überlegene Standfestigkeit eines hälftigen Gemisches aus Polyäthylen und isotaktischem Polypropylen wird aus den folgenden Messwerten für die Durchbiegung (mm) deutlich erkennbar (Tab. 1):The superior stability of a half mixture of polyethylene and isotactic polypropylene is due to the The following measured values for the deflection (mm) can be clearly seen (Tab. 1):
BelastungsdauerLoad duration
PP (1:1)Geraisch PE-
PP (1: 1)
PP (1:1)Mixture of PE
PP (1: 1)
Messreihe1.65
Series of measurements
68 kg36
68 kg
Druckbelastung2.54 2,
Pressure load
09848/060009848/0600
Der Belastung mit **5 kg und 68 kg wurden im wesentlichen gleiche Behälter unterworfen, wie sie in den Fig. 1-3 dargestellt sind. Alle für den Vergleich benutzten Behälter waren annähernd gleich schwer und stammten aus der gleichen Tiefzieform. Auch bezüglich der räumlichen Wandstärkenverteilung waren alle Behälter nahezu gleich beschaffen. Die einzige Ursache für die aus der Tab. 1 ersichtlichen Unterschiede in der Durchbiegung bestand also darin, dass die eine Gruppe Behälter aus einem hälftigen Geraisch aus Polyäthylen und isotaktischem Polypropylen sind die andere Gruppe Behälter aus Hochdruck-Polyäthylen'hergestellt worden ist. Die verhältnismässig kurze Dauerstandprüfung (Tab. 1) zeigt, dass die Behälter aus dem hälftigen Gemisch hinsichtlich Standfestigkeit den Behältern aus Hochdruck-Polyäthylen überlegen sind.The load with ** 5 kg and 68 kg were essentially subject to the same container as shown in Figs. 1-3. All containers used for comparison were almost the same weight and came from the same deep-drawing mold. With regard to the spatial distribution of wall thicknesses, all containers were almost identical. The only cause for the differences in the deflection evident from Tab. 1 consisted in the fact that one group consisted of containers a half frame made of polyethylene and isotactic polypropylene the other group are containers made of high-pressure polyethylene has been. The relatively short one Endurance test (Tab. 1) shows that the containers from half of the mixture are the same as the containers in terms of stability High pressure polyethylene are superior.
Zur Prüfung von Einliter-Behältern für Gefrierschutzmittel auf Spannungsrissfestigkeit wurden aus verschiedenen Behältern Probestreifen herausgeschnitten und auf einer Seite etwa der Mittellinie entlang eingekerbt. Bei jedem Probestreifen wurden dann die beiden Enden um 180 gegeneinander verdreht und in dieser Stellung miteinander verbunden. Die so erhaltenen Ringe . wurden dann in verschiedenen handelsüblichen Gefrierschutzmitteln aufbewahrt. Die Behälter, aus denen die Probestreifen entnommen worden sind, bestanden aus verschiedenen Gemischen von Polyäthylen und isotaktischem Polypropylen und in zwei Fällen aus unverschnittenem Polyäthylen. Dichte und Schmelzindex des für den Behälter verwendeten Polyäthylens hatten die Werte 0,960 g/cm3 und 0,2, während die entsprechenden Werte des Hochdruck-Polyäthylens A 0,956 g/cm3 und 0,3 waren. Die Streifen wurden bei 49° C in verschiedene handelsübliche Gefrierschutzmittel gelegt und täglich auf Spannungsrisse untersucht. Tab. führt die Werte für die Lagerzeit in verschiedenen Gefrierschutzmitteln bis zum ersten Auftreten von Spannungsrissen auf. Bei Hochdruck-Polyäthylen A und B und Polypropylen A und B handeltFor testing one-liter containers for antifreeze For stress crack resistance, test strips were cut from various containers and on one side about the Notched along centerline. With each test strip, the two ends were then rotated 180 against each other and in this Position connected to each other. The rings thus obtained. were then in various commercially available antifreeze kept. The containers from which the test strips were taken consisted of various mixtures of polyethylene and isotactic polypropylene and, in two cases, of uncut polyethylene. Density and melt index of the polyethylene used for the container had the values 0.960 g / cm3 and 0.2, while the corresponding values of the high pressure polyethylene A was 0.956 g / cm3 and 0.3. The strips were placed in various commercially available anti-freeze agents at 49 ° C and examined daily for stress cracks. Tab. Lists the values for the storage time in various antifreeze agents until the first occurrence of stress cracks. High-pressure polyethylene A and B and polypropylene A and B are involved
- 7 90984Ö/06 0-0- 7 90984Ö / 06 0-0
1919m1919m
es sich um bestimmte Handelstypen.there are certain types of trade.
Behälter GefrierschutzmittelContainer of anti-freeze
Werkstoff Typ X Typ Y Typ ZMaterial type X type Y type Z
100% HDPE11A" 100% HDPE11B"100% HDPE 11 A "100% HDPE 11 B"
55% HDPE11B" 45% PP "A"55% HDPE 11 B "45% PP" A "
60% HDPE"B" 40% PP "A"60% HDPE "B" 40% PP "A"
70% HDPE11B" 30% PP "A"70% HDPE 11 B "30% PP" A "
80% HDPE11B" 20% PP "A"80% HDPE 11 B "20% PP" A "
90% HDPE11B" 10% PP "A"90% HDPE 11 B "10% PP" A "
60* HDPE"B" 40% PP "B"60 * HDPE "B" 40% PP "B"
Die Messergebnisse lassen erkennen, dass der Verschnitt Polyäthylen-Polypropylen im Verhältnis 55:45 eine überlegene Spannungsrissfestigkeit zur Folge hatte.The measurement results show that the cut polyethylene-polypropylene in a ratio of 55:45 is a superior one Stress crack resistance resulted.
9038 4 8/06009038 4 8/0600
Claims (9)
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DE1919814A1 true DE1919814A1 (en) | 1969-11-27 |
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Family Applications (1)
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FR (1) | FR2006639A1 (en) |
GB (1) | GB1259370A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3026810A1 (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-12 | Sumitomo Bakelite Co | DEEP-DRAWN, THIN-WALLED CONTAINER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1969
- 1969-03-18 FR FR6907704A patent/FR2006639A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-04-11 GB GB1259370D patent/GB1259370A/en not_active Expired
- 1969-04-18 DE DE19691919814 patent/DE1919814A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3026810A1 (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-12 | Sumitomo Bakelite Co | DEEP-DRAWN, THIN-WALLED CONTAINER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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Also Published As
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---|---|
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