WO2002049830A2

WO2002049830A2 - Verfahren zur herstellung von blasgeformten hohlkörpern mit mattierten oberflächen

Info

Publication number: WO2002049830A2
Application number: PCT/EP2001/014433
Authority: WO
Inventors: Franz Asanger
Original assignee: Alpla-Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-08
Publication date: 2002-06-27
Also published as: AU2002231680A1; WO2002049830A3

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer mattierten Oberfläche an einem blasgeformten Hohlkörper aus Kunststoff, beispielsweise an einer Kunststoffflaschen oder dergleichen mit einer Entleeröffnung versehenem Behältniss, wird ein ein- oder mehrschichtiger Vorformling (5) aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff (P), beispielsweise ein Abschnitt eines Schlauchs oder ein Halbzeug, in dessen Wandungsmaterial temperaturbeständige, partikelförmige Additive (A) eingelagert werden, in eine Blasform (9) eingebracht. Der Vorformling (5) wird dann mittels eines der Blasform (9) zugeordneten Blasdorns (7) gemäss der von der Blasform (9) umschlossenen Kavität (10) durch Überdruck aufgeblasen und die Oberfläche des Hohlkörpers wenigstens bereichsweise mit einer grösseren Oberflächenrauhigkeit versehen. Gemäss der Erfindung werden als partikelförmige Additive Materialien eingesetzt, die eine Härte nach Mohs von wenigstens 5 aufweisen. Der Vorformling (5) wird beim Aufblasen gegen eine Blasform (9) gepresst, deren Blasformwandungen wenigstens bereichsweise eine Oberfläche mit erhöhter Rauhigkeit aufweisen. Das Entweichen der zwischen der Aussenwandung des Vorformlings und den Bereichen (12) der Blasform (9) mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit eingeschlossene Luft wird während des Aufblasvorgangs behindert.

Description

Verfahren zur Herstellung mattierter Oberflächen an blasgeformten Hohlkörpern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mattierter Oberflächen an blasgeformten Hohlkörpern aus Kunststoff, beispielsweise an Kunststoffflaschen oder dergleichen mit einer Entleeröffnung versehenen Behältnissen, gemass dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch einen gemass dem Verfahren hergestellten Hohlkörper.

Die in der Vergangenheit üblichen Behältnisse aus Weiss- oder Buntblech, aus Glas oder auch aus Keramik werden in zunehmendem Masse von Behältnissen aus Kunststoff ab-

\_f, gelöst. Insbesondere für die Verpackung fluider Substanzen, beispielsweise von Getränken, Öl, Reinigungsutensilien, Körperpflegemittern, Kosmetika usw., kommen haupt- sächlich Kunststoff behältnisse zum Einsatz. Das geringe Gewicht und die geringeren Kosten spielen sicher eine nicht unerhebliche Rolle bei dieser Substitution. Die Verwendung rezyklierbarer Kunststoffmaterialien und die insgesamt günstigere Gesamtenergiebilanz bei ihrer Herstellung tragen auch dazu bei, die Akzeptanz von Kunststoffbehältnissen, insbesondere von Kunststoffflaschen, beim Konsumenten zu fördern.

Aus Gründen der Ästhetik besteht, insbesondere bei Getränkeflaschen und Behältern, in denen Kosmetika aufbewahrt werden, ein zunehmender Bedarf nach Behältnissen, die eine zumindest bereichsweise mattierte Oberfläche aufweisen. Das angestrebte Erscheinungsbild, das etwa einer gerade aus dem Kühlfach entnommenen, angelaufenen Flasche entsprechen soll, ist in Fachkreisen als „frosty-finish" bekannt. Zur Erzielung dieses Effekts wird die Aussenfläche des Behältnisses, beispielsweise einer Kunststoffflasche, in den gewünschten Bereichen gezielt mit einer rauheren Oberflächenstruktur versehen, um dadurch die Reflexionseigenschaften des Materials zu verändern. Bei im Spritzgiessver- fahren hergestellten Behältnissen wird dazu die Spritzgiessform an den entsprechenden Stellen aufgerauht. Dies erfolgt beispielsweise durch Sandstrahlen oder, Ätzen der-Giess- formilächen. Während des Spritzgiessverfahrens wird der eingebrachte niederviskose Kunststoff mit Drücken von etwa 100 bar bis etwa 300 bar gegen die Wandungen der Spritzgiessform gepresst. Dabei wird die Oberflachenrauhigkeit der Spritzgiessform auf die Oberfläche des spritzgegossenen Objekts übertragen. Nach der Entformung des Ob- jekts gibt dessen Oberfläche die Oberflächenstruktur der Spritzgiessform wieder.

Für eine Massenherstellung von Hohlkörpern, wie beispielsweise Kunststoffflaschen für Getränke oder Behälter für Haushaltschemikalien, Körperpflegeartikel oder Kosmetika, ist das herkömmliche Spritzgiessverfahren nicht geeignet. Zur wirtschaftlichen Massen- herstellung von derartigen Behältnissen wird heute üblicherweise ein Blasformverfahren, insbesondere ein Hohlkörperextrusionsblasformverfahren eingesetzt. Dabei wird ein ein- oder mehrschichtig extrudierter Vorformling, beispielsweise ein Schlauch, in Blasformwerkzeuge eingebracht und über einen Blasdorn durch Überdruck aufgeblasen. Beim Streckblasformverfahren wird ein in einem separaten Prozess hergestellter Vorformling erwärmt und in der Form zusätzlich zum Aufblasen durch den Blasdorn noch auf die erforderliche Länge gestreckt. Der Blasdruck beim Streckblasformverfahren liegt im allgemeinen höher als der Blasdruck beim Extrusionsblasformverfahren. Er ist aber immer noch weit geringer als beim Spritzgiessen.

Der Blasdruck beim Extrusionsblasformverfahren beträgt nur etwa 6 bar - etwa 8 bar. Der effektive Druck, mit dem der Vorformling beim Aufblasen gegen die Wandungen der Blasform gepresst wird, ist noch niedriger. Der geringe Druck in Verbindung mit den für das Blasformverfahren eingesetzten Kunststoffen, die eine relativ hohe Viskosität aufweisen, führt dazu, dass Rauhigkeiten der Blasformwandungen nur unzureichend auf die Oberfläche des Hohlkörpers übertragen werden. Daher war es bisher nicht möglich, im Blasformverfahren Objekte mit gezielt mattierten Oberflächen herzustellen, die dem gewünschten „frosty-finish" entsprechen. Eine Verwendung niedrigviskoser Werkstoffe in der Aussenschicht des Vorformlings führt z ar zu einer Verbesserung der Abbildege- nauigkeit der Blasformwandung. Zugleich wird dadurch aber auch der Glanz der Ober- fläche des im Blasformverfahren hergestellten Behältnisses erhöht, was dem angestrebten „ Anlauf effekt" entgegenwirkt. Um dennoch den gewünschten ,,frosty-finsh"-Effekt zu erzielen, werden die Behältnisse nach ihrer Herstellung im Blasformverfahren sandgestrahlt oder mit einem Füllstoffhaltigen Lack überzogen. Es ist unmittelbar einsichtig, dass diese nachträgHche Behandlung der Oberflächen einen grossen zusätzlichen Aufwand bedeutet und die Herstellung der Behältnisse nicht unbeträchtlich verteuert.

Auf abe der Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen der Verfahren des Stands der Technik abzuhelfen. Das bekannte Blasformverfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoff soll dahingehende modifiziert werden, dass es ermöglicht ist, blasgeformte Hohlkörper bereits beim Blasformprozess innerhalb der Blasform mit einer wunschge- mäss mattierten Oberfläche zu versehen. Das Verfahren soll keine zusätzlichen Verfahrensschritte erfordern. Es soll einfach und kostengünstig durchführbar sein. Dabei soll die mattierte Oberfläche mechanisch stabil, insbesondere kratzfest, sein.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer mattierten Oberfläche an blasgeformten Hohlkörpern aus Kunststoff, beispielsweise an Kunststoffflaschen, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausführungsvarianten und/ oder Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Verfahrensansprüche.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer mattierten Oberfläche an einem blasgeformten Hohlkörper aus Kunststoff, beispielsweise an einer Kunststoffflasche oder dergleichen mit einer Entleeroffnung versehenem Behältnis, wird ein ein- oder mehrschichtiger Vorformling aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise ein Abschnitt eines Schlauchs oder ein Halbzeug, in dessen Wandungsmaterial temperaturbeständige, partikelformige Additive eingelagert werden, in eine Blasform eingebracht. Der Vorformling wird dann mittels eines der Blasform zugeordneten Blasdorns gemass den von den Blasformen umschlossenen Kavitäten durch Überdruck aufgeblasen und die Oberfläche des Hohlkörpers wenigstens bereichsweise mit einer grösseren Oberflachenrauhigkeit versehen. Gemass der Erfindung werden als partikelformige Additive Materialien einge- setzt, die eine Härte nach Mohs von wenigstens 5 aufweisen. Der Vorformling wird beim Aufblasen gegen eine Blasform gepresst wird, deren Blasformwandungen wenigstens bereichsweise eine Oberfläche mit erhöhter Rauhigkeit aufweisen. Das Entweichen der zwischen der Aussenwandung des Vorf ormlings und den Bereichen der Blasform mit erhöhter Oberflachenrauhigkeit eingeschlossene Luft wird während des Aufblasvorgangs behindert.

Die erfindungsgemässe Verfahrensführung erlaubt es, Hohlkörper bereits während des Blasformprozesses bereichsweise mit einer teilweise diffus reflektierenden, mattierten Oberfläche zu versehen. Ein nachträgliches Sandstrahlen, Beschichten oder Lackieren kann daher entfallen. Die Verfahrensführung weicht dabei dahingehend vom bekannten Blasformverfahren ab, dass beim Aufblasen des Vorformlings in der Blasform die den Vorformling umgebende Luft in den Bereichen der Blasform mit erhöhter Oberflachenrauhigkeit am Entweichen gehindert wird. Während normalerweise beim Blasformpro- zess dafür gesorgt wird, dass die Luft möglichst schnell und vollständig aus der Blasform entweichen kann, wird bei dem erfindungsgemässe Verfahren in denjenigen Bereichen, in denen die mattierte Oberfläche hergestellt werden soll, die Luft am Entweichen gehindert. Dazu werden in das Wandungsmaterial des Vorformlings temperaturbeständige, partikelformige Additive eingelagert, die eine Härte nach Mohs von wenigstens 5 aufweisen. Die Härte garantiert die erforderliche mechanische Stabilität der Additive. Darüber hin- aus weisen Additive mit der angegebenen mohsschen Härte auch aus morphologischer Sicht gerade die gewünschten Eigenschaft auf, in Verbindung mit der erhöhten Oberflachenrauhigkeit der Blasformwandung die Luft am schnellen Entweichen zu hindern. Die eingeschlossenen Luftbläschen werden beim Aufblasen des Vorformlings komprimiert und bilden sich auf selektiven Bereichen der Oberfläche des Behältnisses in Form einer rauhen Struktur ab. Diese reflektiert das einfallende Licht teilweise diffus und führt dadurch zu dem gewünschten „frosty-finsh"-Effekt. Das erfindungsgemässe Verfahren erfordert keine zusätzlichen Verfahrensschritte und ist während des Aufblasvorgangs durchführbar.

Für die Erzielung des gewünschten Effekts erweist sich die Verwendung von Blasformen als zweckmässig, deren Blasformwandungen in den gewünschten Bereichen eine Rauhtiefe von > 0,5 μm bis etwa 20 μ aufweisen. Die Herstellung der Blasformwandungen mit der gewünschten Rauhtiefe erfolgt beispielsweise durch Strichpolieren, Glasperlen, Sandstrahlen, Erodieren oder Ätzen.

Um während des Aufblasens in der Blasform die Luft in den gewünschten Bereich am Entweichen zu hindern, erweist es sich von Vorteil, wenn die partikelf örmigen Additive im Wandungsmaterial des Vorforiulings eine Korngrösse von etwa 1 μm bis etwa 400 μm, vorzugsweise etwa 4 μm bis etwa 12, μm aufweisen. Beim Aufblasen legt sich der Vorformling an die Blasformwandungen an, wo er durch Abkühlung erstarrt und damit seine Form beibehält. Ein Teil der partikelförmigen Additive befindet sich dabei an der Voi- formlingsoberfläche und verschliesst wenigstens teilweise die zwischen dem Vorformling und den strukturierten Wandungsbereichen der Blasform verbleibenden, kleinen Kanäle. Dadurch kann die Luft nicht mehr vollständig zu EnÜüftungsschlitzen in der Blasform entweichen. Die verbleibende, eingeschlossene Luft wird beim weiteren Aufblasen des Vorformlings zusammengepresst und auf der Oberfläche abgebildet. Die Körnigkeit der auf der Oberfläche des blasgeformten Behältnisses abgebildeten Struktur ist deutlich grö- sser als die an bestimmten Wandungsbereichen gezielt in der Blasform ausgebildete Rauhigkeit.

Die partikelförmigen Additive befinden sich beim Aufblasen wenigstens zum Teil an der Oberfläche des Vorformlings und ragen aus dessen Oberfläche heraus. Der Gewichtsanteil der Additive im Kunststoff wird zu etwa 20 ppm bis etwa 2 %, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 0,8 %, gewählt.

Ein Grunderfordernis der eine regelmässige oder unregelmässige Gestalt aufweisenden, partikelförmigen Additive, welches keiner weiteren Erläuterungen bedarf, ist ihre Unlöslichkeit im verwendeten Kunststoff. Mit Vorteil werden als partikelformige Additive Materialien eingesetzt, die gegenüber dem Kunststoff inert sind. Beispielsweise kommen Partikel auf Basis natürlichen oder künstlichen Siliziumdioxids oder dergleichen Stoffe, deren Brechungsindexunterschied zum Kunststoff klein ist, zur Anwendung. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Additive, die über die Oberfläche des Vorformlings ver- teilt sind, bei transparenten Kunststoffen die Transparenz des hergestellten Behältnisses in den übrigen Bereichen nicht beeinträchtigen.

Von den verschiedenen Blasformverfahren wird insbesondere das Extrusionsblasf ormver- f ahren bevorzugt, bei dem der Vorf orirtling erst unmittelbar vor dem eigentlichen Auf- blasprozess als plastischer Schlauch hergestellt wird. Dieser wird dann zwischen zwei Formhälften eingespannt und mit Hilfe des Blasdorns aufgeblasen und ausgeformt. Das Extrusionsblasformverfahren hat den Vorteil, dass damit Behältnisse unterschiedlichster Form und Grosse hergestellt werden können. Die Behältnisse können Volumina von we- nigen ml bis zu 5000 1 und mehr aufweisen. Das Verfahren eignet sich für die Herstellung von unsymmetrischen Artikeln, für die Herstellung von Hohlkörpern mit mehreren Öffnungen und/ oder Griffpartien, sowie für Behälter mit Einlegeteilen. Der unmittelbar vor dem Aufblasen erzeugte Vorformling wird dabei mit Vorteil aus einem Kunststoff hergestellt, dem etwa 20 ppm bis etwa 2 % des temperaturbeständigen, partikelförmigen Addi- tivs beigemengt werden. Die Beimengung des partikelförmigen Additivs ändert nichts an der Ausgangssituation des Herstellverfahrens, da der Kunststoff ja auch in Granulatform vorgelegt wird. Der eigentliche Herstellungsprozess des Vorformlings unterscheidet sich dann nicht von den bekannten und erprobten Herstellverfahren.

Der Schlauch kann ein oder mehrschichtig hergestellt werden. Im Fall eines mehrschichtig co-extrudierten Schlauchs werden die Additive mit Vorteil in die äusserste Schicht eingebracht, damit sie beim Aufblasen weitgehend an der Oberfläche des Vorformlings vorliegen.

In Abhängigkeit von den geforderten Eigenschaften und dem später aufzunehmenden Füllgut wird der Hohlkörper aus Polyester, z. B. PET, Polyvinylchlorid, Polyamid, aus einem Polyolefin, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, oder aus PLA oder einem ähnlichen Kunststoff oder Kunststoffgemisch hergestellt.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Hohlkörper zur Aufnahme fluider Substanzen, beispielsweise Kunststoffflaschen oder dergleichen mit einer Entleeröffnung ausgestattete Behältnisse, können gesamthaft oder auch nur partiell mit strukturierten Oberflächenbereichen versehen sein, die gegenüber dem übrigen Material geänderte Reflexionseigenschaften aufweisen. Dabei kann der Hohlkörper Bereiche mit unterschiedlichen Graden der Durchsichtigkeit ebenso aufweisen wie unterschiedlich mattierte Bereiche, um je nach Bedarf unterschiedliche Oberflächeneffekte, insbesondere einen „frosty- finish"-Effekt zu erzielen. Die Strukturrauhigkeit liegt in der Grössenordnung von etwa 50 μm bis etwa 200 μm.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Extrusionsblasformprozesses;

Fig. 2 einen mit einer aufgerauhten Oberfläche versehenen Bereich einer Blasform im Schnitt;

Fig. 3 den Bereich der Blasform gemass Fig. 2 mit anliegendem Norformling;

Fig. 4 eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Kunststoffflasche; und

Fig. 5 einen Ausschnitt der Kunststoffflasche aus Fig. 4 in vergrössertem Massstab.

Das Blasformverf ahren wird zur Massenherstellung dünnwandiger Hohlkörper, wie beispielsweise Flaschen, Kanister, Fasser, aber auch Giesskannen, Tanks für Kraftfahrzeuge und dergleichen Behältnisse aus thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt. Dazu wird der Kunststoff, der meist in Granulatform vorliegt, aufgeschmolzen und daraus ein Vor- forrnling erzeugt. Der Vorformling kann in unterschiedlichen Formen vorliegen. Beispielsweise kann kann er als Schlauch ausgebildet sein oder eine längliche, zylindrische Gestalt aufweisen. Der Vorforrrtling wird dann unmittelbar nach seiner Herstellung oder auch erst zu einem späteren Zeitpunkt in die Kavität einer Blasform eingebracht und entsprechend dem Formhohlraum aufgeblasen und dadurch zu seiner endgültigen Form ausgeformt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Ablauf eines Extrusionsblasformprozesses. Eine mit dem Bezugszeichen 1 versehene Exfrusionsblasformmaschine setzt sich aus einem Extruder 2 mit einem Extrusionskopf 4 zur Herstellung eines Vorformlings 5 und einer umittelbar anschliessenden Blasformeinheit zusammen, die einen von einem Blasdornbalken abragenden Blasdorn 7 aufweist, der in die Kavität 10 einer üblicherweise aus zwei Hälften bestehenden Blasform 9 einfahrbar ist. Beim Extiusionsblasformverfahren wird der Vorformling 5 unmittelbar vor dem Einbringen in die Blasform 9 hergestellt. Dazu wird ein meist granulatförmig vorgelegter Kunststoff P über einen Trichter 3 dem Extruder 2 zugeführt, aufgeschmolzen und in geschmolzenem Zustand zum Extrusionskopf 4 gefördert. Am Ausgang des Extrusionskopf es 4 liegt ein schlauchartiger Vorformling 5 vor, der im wesentlichen unmittelbar nach seiner Herstellung in die Kavität 10 der Blasform 9 eingebracht wird. Der Vorformling 5 kann je nach Bedarf ein- oder mehrschichtig extrudiert bzw. co-extrudiert sein. Nach dem Abtrennen des Vorformlings 5 von dem kontinuierlich extrudierten Schlauch mit Hilfe eines Messers 6 wird der Blasdorn 7 eingeführt, um den Vorf orrruing 5 auf die durch die Kavität 10 in der Blasform 9 vorgegebene Form aufzubla- sen. Der in seine endgültige Form aufgeblasene Vorformling 5 kühlt durch die Anlage an der Wandung der Blasform 9 und durch das Blasmedium, beispielsweise Luft, ab und kann als fertig ausgeformtes Behältnis 13 entnommen werden. Die Butzenstücke am Boden und am Hals des Behältnisses 13 werden durch eine mit dem Bezugszeichen 8 angedeutete Stanze abgetrennt. Danach wird das Behältnis 13 üblicherweise noch auf Dichtig- keit geprüft.

Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich von dem bekannten Extrusionsblasformverfahren dadurch, das dem Kunststoff P zur Herstellung des Vorformlings 5 eine bestim-mte Menge eines partikelförmigen Additivs A beigemengt wird. Als Additive A korrtmen dabei feste, temperaturbeständige Partikel von regelmässiger oder unregelmä- ssiger Gestalt in Frage, die im Kunststoff P nicht löslich sind und vorteilhaft völlig inert gegenüber dem eingesetzten Kunststoff P sind. Beispielsweise werden Partikel auf Basis natürlichen oder künstlichen Siliziumdioxids oder dergleichen Stoffe, deren Brechungsindexunterschied gegenüber dem eingesetzten Kunststoff klein ist, als Additive verwendet. Ihre Korngrösse beträgt etwa 1 μm bis etwa 400 μm. Vorzugsweise besitzen die Partikel einen Äquivalenzdurchmesser von etwa 4 μm bis etwa 12 μm. Insbesondere bei der Verwendung von transparenten Kunststoffen P besteht für die partikelförmigen Additive A auch noch die Forderung, dass ihr Brechungsindexunterschied gegenüber dem Kunststoff P klein ist. Der Gewichtsanteil der dem Kunststoff P beigemengten partikelförmigen Additive A beträgt etwa 20 pp bis etwa 2%, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 0,8 %. Als Kunststoffe kommen beispielsweise Polyester, z.B. PET, Polyvinylchlorid, Polyamid, Po- lyolefine, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, oder PLA oder ähnliche Kunststoffe oder Kunststoffgemische in Frage.

Fig. 2 zeigt eine geschnittene Darstellung eines Absc-hnitts einer bei dem erfindungsgemä- ssen Verfahren eingesetzten Blasform 9. Die Kavität der Blasform 9 ist mit dem Bezugs- zeichen 10 angedeutet. Die Blasform 9 ist in denjenigen Bereichen ihrer Wandung 11, an denen das hergestellte Behältnis von den übrigen Bereichen abweichende Reflexionseigenschaften, insbesondere eine mattierte Oberfläche aufweisen soll, mit einer Strukturierung 12 versehen. Die Strukturierung 12 wird beispielsweise durch Strichpolieren, Glasperlen, Sandstrahlen, Erodieren oder Ätzen erzeugt und weist eine Rauhtiefe > 0,5 μm bis etwa 20 μm auf.

Fig. 3 zeigt eine zu Fig. 2 analoge Darstellung mit einem innerhalb der Blasform 9 angeordnete Vorformling 5. Gleiche Bezugszeichen bezeichenen daher auch gleiche Elemente. Der Vorformling 5 kann dabei beispielsweise ein unmittelbar vor dem Blasformprozess extrudierter Schlauch sein. Der Vorformling 5 kann aber auch als ein längliches, zylinder- f örmiges Behältnis vorliegen, das in einem räumlich und zeitlich völlig getrennten Arbeitsschritt hergestellt worden ist. Der Vorformling wird von der Blasform übernommen und durch den eingefahrenen Blasdorn aufgeblasen. Der Vorformling 5 weist beispielsweise eine zweischichtig ausgebildetete Wandung 15 auf. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 3 nur die innere Wandung 17 mit einer Schraffur versehen. Die der Blasformwandung 11 zugekehrte Wandung 16 des Vorformlings 5 weist die partikelförmigen Additive A auf. Diese werden während des Herstellungsprozesses für den Vorforrnling 5 im Oberflächen- nahen Bereich konzentriert und ragen zum Teil aus dessen Oberfläche heraus. Die Oberflächenkonzentration der partikelförmigen Additive A entspricht etwa dem Gewichtsanteil des Additivs im Kunststoff und beträgt etwa 20 ppm bis etwa 2%, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 0,8 %. Der am Eingang des Blasdorns gemessene Blasdruck beträgt beim Aufblasen des Vorformlings 5 etwa 6 bar bis etwa 8 bar. Durch das Aufblasen wird die Wandung 15 des Vorforrnlings 5 gegen die Blasformwandung 11 gepresst. Die gegenüber der Oberfläche vorstehenden partikelförmigen Additive verschliessen zum Teil die durch die Strukturierungen 12 der Blasformwandung 11 entstandenen Kanäle. Dadurch wird die zwischen der Aussenwandung des Vorformlings 5 und der Blasformwandung 11 be- findliche Luft am Entweichen gehindert. Die verbleibenden, eingeschlossenen Gasbläschen werden beim weiteren Aufblasen komprimiert und bilden sich auf der Kunststoffoberfläche als unregelmässige Struktur ab.

In Fig. 4 und 5 ist eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Kunststoff- flasche schematisch dargestellt und gesamthaft mit dem Bezugszeichen 13 versehen. Seine Wandung weist in Entsprechung zu dem in Fig. 3 angedeuteten Vorformling zwei Schichten 16 und 17 auf. Die Schicht 17 liegt dabei im Inneren der Flasche 13. Die Additive A sind in der äusseren Schicht 16 enthalten. Durch die erfindungsgemässe Verfahrensführung bildet sich an den zu den strukturierten Bereichen der Blasform korrespondie- renden Bereichen der äusseren Oberfläche 14 der Kunststoffflasche 13 eine unregelmässige Struktur 18 ab. Die Strukturrauhigkeit beträgt etwa 50 μm bis etwa 200 μm. Die strukturierten Bereiche 18 auf der Oberfläche 14 der Kunststoffflasche 13 reflektieren das Licht zürn Teil diffus und führen zu dem gewünschten mattierten Erscheinungsbild, insbesondere zu dem angestrebten „frosty-finish" Effekt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer mattierten Oberfläche an einem blasgeformten Hohlkörper aus Kunststoff, beispielsweise an einer Kunststoffflasche oder dergleichen mit einer Entleeröffnung versehenem Behältnis, bei dem ein ein- oder mehrschichtiger Vorformling (5) aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise ein Abschnitt eines Schlauche oder ein Halbzeug, in dessen Wandungsmaterial temperaturbeständige, partikelformige Additive (A) eingelagert werden, in eine Blasform (9) eingebracht wird, dann mittels eines der Blasform (9) zugeordneten Blasdorns (7) gemass der von der Blasform umschlossenen Kavität (10) durch Überdruck aufgeblasen wird und die Oberfläche (14) des Hohlkörpers (13) wenigstens bereichsweise mit einer grösseren Oberflachenrauhigkeit (18) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als partikelformige Additive Materiali- en verwendet werden, deren Härte nach Mohs wenigstens 5 beträgt, und dass der

Vorformling (5) beim Aufblasen gegen eine Blasform (9) gepresst wird, deren Blasformwandungen (11) wenigstens bereichsweise eine Oberfläche (12) mit erhöhter Rauhigkeit aufweisen, und ein Entweichen von zwischen der Aussenwandung des Vorformlings (5) und den Bereichen (12) der Blasform (9) mit erhöhter Oberflä- chenrauhigkeit eingeschlossener Luft während des Aufblasvorgangs behindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blasform (9) eingesetzt wird, deren Blasformwandungen (11) wenigstens bereichsweise eine Rauhtiefe von > 0,5 μm bis etwa 20 μm aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als partikelformige Additive zur Einlagerung in das Wandungsmaterial des Vorformlings (5) Materialien gewählt werden, deren Korngrösse zwischen etwa 1 μm bis etwa 400 μm Hegt, vorzugsweise etwa 4 μm bis etwa 12 μm beträgt.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der partikelförmigen Additive (A) im Kunststoff etwa 20 pp bis etwa 2%, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 0,8 % beträgt.

Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als partikelformige Additive (A) gegenüber dem eingesetzten Kunststoff (P) inerte Materiahen, beispielsweise Partikel auf Basis natürlichen oder künstlichen Süiziumdioxids oder dergleichen Stoffe, deren Brechungsindexunterschied gegenüber dem eingesetzten Kunststoff (P) klein ist, eingesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Hohlkörper (13) im Extrusionsblasformverfahren hergestellt wird und der unmittelbar vor dem Blasformverfahren extrudierte Schlauch (5) aus einem Kunststoff (P) hergestellt wird, dem etwa 20 ppm bis etwa 2 %, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 0,8 %, des temperaturbeständigen, partikelförmigen Additivs (A) beigemengt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (5) mehrschichtig co-extrudiert wird, wobei die Additive (A) in die äusserste Schicht ein- gebracht werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hergestellte Hohlkörper (13) an den gezielt mit einer erhöhten Rauhigkeit versehenen Oberflächen (14) eine Strukturrauhigkeit von etwa 50 μm bis etwa 200 μm aufweist.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (13) aus Polyester, z.B. PET, Polyvinylchlorid, Polyamid, aus einem Polyolefin, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, oder aus PLA oder einem ähnlichen Kunststoff oder Kunststoffgemisch hergestellt wird.

10. Hohlkörper zur Aufnahme fluider Substanzen, beispielsweise Kunststoff flasche oder dergleichen mit einer Entleeröffnung ausgestattetes Behältnis (13), dessen Oberfläche (14) wenigstens bereichsweise mit einer Struktur (18) versehen ist, die von den übrigen Bereichen verschiedene Reflexionseigenschaften aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper nach dem Verfahren gemass einem der Ansprüche 1 - 9 hergestellt ist.

11. Hohlkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Bereiche (18) eine teilweise diffus reflektierende Oberfläche aufweisen.

12. Hohlkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Bereiche (18) eine Strukturrauhigkeit von etwa 50 μm bis etwa 200 μm aufweisen.