201698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás műanyagdugó fröccsöntéssel történő gyártására
1 HU 201698 B 2 Habosított hőrelágyuló (termoplasztikus) műanyagokból, például poliuretánból, polisztirolból, vagy poliolefinből régóta gyártanak különböző termékeket. Ezek a hőrelágyuló műanyagok (ún. fröccsanyagok) granulát állapotból expandálhatok porózus, habszerű szerkezetűvé különböző habosítószerek hozzáadása révén. A habosítószerek általában gázok, vagy szobahőmérsékleten folyadékok, a műanyagban jól oldódnak. Hő hatására a fröccsanyag a habosítószemek köszönhetően expandál, eközben a hőrelágyuló műanyag eléri a habosodási hőmérsékletet, amelyen az megfelelően meglágyul. Ebben az állapotban az expandáló habosítószer elősegíti, hogy a műanyag a kívánt habosított szerkezetűre expandálódjék. Habosított hőrelágyuló műanyagok olyan extrudálása is ismert, amelynél a termék felületét a természetes fához hasonló felületi mintázattal látnak el. Az ilyen dekorációt olyan szerszámmal érik el, amelynek megfelelő számú nyílása van. Ezeken a nyílásokon át a fröccsanyag pászmaként halad át, ezeket a pászmákat azután egyesítik. Ezek a kész terméken párhuzamos erezetet képezhetnek, amelyek ezután jól láthatók a terméken, és a természetes fa illúzióját keltik. Hőrelágyuló műanyagok olyan fröccsöntése is ismert, amelynél az expandálni képes hőrelágyuló műanyag előre meghatározott mennyiségét zárt szerszámüregbe fecskendezik úgy, hogy az nem expandált állapotában ne töltse ki teljesen a szerszámüreget, erre csak a fröccsanyag expandálásakor kerüljön sor. Az expanzió során a lágyított fröccsanyag habosítószer révén kapcsolatba kerül a szerszámüreg viszonylag hideg falaival, következésképpen a műanyag egy része megszilárdul és tömör külső héjat képez. Ez a külső réteg védőpalástként működik, mivel megakadályozza, hogy a termékből a gáznemű habosítószer megszökjék és egyúttal lehetővé teszi, hogy a termék belső részében is gázbuborékok képződjenek. Az így fröccsöntött termékek porózus, habszerű belső maggal és tömör külső héjjal rendelkeznek, külső méretük megegyezik a szerszámüreg méretével és alakjával. A külső héj a legtöbb esetben lényegében vízzáró réteg. Ha erősen lágy termoplasztikus anyagokat, például poliolefin kopolimert, etilén-vinil-acetát kopolimert és hasonlókat alkalmazunk a fentiekben leírt fföcscsöntési eljárásokhoz, az így előállított habosított termékek elasztikus tulajdonsága más természetes vagy szintetikus elasztomerekből gyártott termékéhez hasonló. Ez a rugalmasság a lényegében vízzáró külső héjjal, helyes mérettel és alakkal gyártott dugó esetében kielégítően alkalmazható, mivel a dugó palackba való bedugása után a nyílást kitölti és kerülete mentén folytonos zárást, illetve tömítést biztosít. A fentiek alapján az ilyen termékek elméletileg alkalmasak arra, hogy dugóként a régebben használatos anyagokat, így a természetes parafát helyettesítsék például a gyógyászatban, borászatban és más alkoholt tároló palackoknál. A gyakorlatban azonban a parafának fröccsöntött műanyagdugóval való helyettesítése főleg boros palackoknál nem vált be. Ez elsősorban azzal magyarázható, hogy ezek esztétikai megjelenése a fogyasztó számára nem kielégítő. Továbbá, a tömör külső héj és a porózus belső mag közötti kapcsolat megszakadhat és ezzel a termék tömítése funkciója - például szivárgó csatornák képződése miatt - nem lesz tökéletes. Mivel a korábbi műszaki szinthez tartozó műanyagdugókat összenyomva kell a palack nyílásába helyezni, eközben a dugónak külső rétege redeződik, és ennek következtében a habosított termék külső felületén hosszirányú csatornák képződnek. Az ilyen csatornák a palackban tárolt folyadék számára szivárgó járatokként szolgálhatnak, vagy lehetővé teszik, hogy káros anyagok jussanak be a palackba, például orvosságok, vagy élelmiszerek esetében külső környezeti levegő jusson a palack belsejébe. A gyakorlati tapasztalatok azt mutatták, hogy ezek a csatornák elsősorban azért jönnek létre, mivel a gyártás során külső héj és a porózus belső mag között viszonylag nagy belső üregek képződnek a fröccsöntés közben. Mivel a külső héj az összenyomással szemben lényegesen nagyobb ellenállású, azaz merevebb, mint a habosított belső mag, így a héj a műanyagdugó bedugásakor igyekszik a habos magba gyűrődve deformálódni. Ezáltal viszont a műanyagdugó peremén kis csatornák, illetve hosszirányú járatok képződnek a műanyagdugó szélén, amelyeken keresztül nemkívánatos módon közlekedhet a külső légtér a palack belső terével. Ismert továbbá például a 167 065 és a 179 384 számú magyar szabadalmi leírásból olyan fröccsöntési eljárás, amellyel habosított műanyagból készítenek tárgyakat, így például dugókat. Az ezek szerinti eljárással gyártott műanyagdugónak folyadékzáró külső héja és habosított magja van. Alapanyagként a második nyomtatvány szerint etilén-vinilacetát kopolimert alkalmaznak. Lényegében hasonló eljárást ismertet a 353 471 számú osztrák szabadalmi leírás is, amelynél a folyadékzáró kéreg kialakulásához hűtést alkalmaznak, azonban ezt megelőzően a cellás mag kialakulásához járulékosan fűtik a befecskendező fúvókát. A fent ismertetett technológiákkal gyártható műanyagdugók közös hiányossága, hogy azok egyrészt a zárás követelményében, másrész külső megjelenésükben sem felelnek meg a korszerű követelményeknek. így a gyakorlati tapasztalatok szerint az ismert műanyagdugók alkalmatlanok arra, hogy valóban helyettesíthessék a természetes parafából készült dugókat, amire pedig komoly igény lenne. Ismert továbbá, hogy a természetes parafa beszerzése egyre nehézkesebb, a parafadugó pedig a használat közben könnyen megsérül. A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan műanyagdugó gyártási eljárás létrehozása, amellyel a természetes parafát imitáló külső megjelentésű termék gazdaságosabban, termelékenyebben és javított minőségben gyártható. A kitűzött feladatot olyan eljárással oldottuk meg, amelynél a fröccsanyagként szereplő polimer keverék hőrelágyuló polimerből - előnyösen 9-25 tömeg % vinilacetátot tartalmazó etilén- vinilacetát 2-8 közötti olvadási indexű kopolimerjéből -, habosítószerből - előnyösen azodikarbonamidból -, továbbá adott esetben keménységmódosító adalékból - előnyösen etilénmetakrilsav kopolimerből - és színezőanyagból - előnyösen természetes parafát imitáló színezőanyagból -, valamint adott esetben fotostabilizátorból áll. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a lágyított, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
