PT81578B

PT81578B - Processo para a fabricacao de uma folha plastica multicolor

Info

Publication number: PT81578B
Application number: PT81578A
Authority: PT
Inventors: Francis Pinsolle
Original assignee: M Siamp Cedap Sa
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1992-08-31
Also published as: CN86100712A; LU86161A1; GB2181987A; NO854861L; DK521485D0; GB8531258D0; JPS6299128A; IT8667017A0; US4753766A; IT1203523B; DE3542244A1; KR870003865A; FR2588797B1; NL8503276A; SE8604413D0; PT81578A; DK521485A; BE903677A; FR2588797A1; SE8604413L

Description

A presente invenção diz respeito a um processo para a obtenção de uma folha ou placa de material termoplástico que tem, pelo menos numa face, uma decoraçao constituída por faixas paralelas de cores diferentes justapostas exactamente umas ao lado das outras e e (apropriada^ para ser moldada a quente a fim de dar origem a volumes ocos ,que têm a mesma decoração inicial.

A presente invenção tem também em vista, como produto industrial novo, qualquer folha de material termoplástico decorada, pelo menos numa face, com faixas paralelas de cores diferentes rigorosamente unidas, e obtida por este processo.

A invenção tem ainda como objecto a aplicação de folhas «w * deste tipo em um processo de moldaçao a quente ja conhecido, com vista a obtenção de volumes com a mesma decoraçao que as referidas folhas e destinados em particular, ao acondicionamento de produtos alimentares.

A invenção, finalmente, tem como objecto os volumes, recipientes e similares, destinados em particular à indústria alimentar, e obtidos por moldaçao a quente de folhas coloridas do tipo citado antes.

As folhas ou placas deste tipo têm aplicações múltiplas, muito especialmente na industria do acondicionamento, pois são apropriadas, em particular, para a fabricação de caixas recipientes ou copinhos por moldaçao a quente, podendo cada uma destas

caixas apresentar motivos multicolores ou ter cores diferentes · de uma caixa para a outra no mesmo conjunto de caixas.

Para se obter um efeito deste tipo, designadamente nestas aplicações particulares, tentou utilizar-se, quer folhas de material plástico sobre as quais se imprimiram, lado a lado, z

faixas de cores diferentes, quer folhas de material plástico sobre as quais se colaram faixas de cores diferentes. Em ambos os casos, as folhas ou placas resultantes são muito caras, e a sua qualidade não era suficiente para que pudessem suportar operaçoes de moldaçao a quente com um resultado satisfatório.

De facto, no caso da impressão das cores directamente na folha, o alongamento ou a dilatação resultantes da moldação a quente fazem aparecer zonas não impressas, que se apresentam com a forma de linhas que têm a cor da folha de origem, enquanto as faixas coladas não so apresentam o mesmo inconveniente

Z Λ como também tem tendencia para descolarem lateralmente, em particular quando os seus bordos estão situados na zona das arestas dos recipientes formados.

A solução para este problema so poderia encontrar-se, portanto, em um processo no qual o material que constitui a foZ ZZ lha e continuo e homogenea, mas mantendo uma cor diferente de uma faixa para outra. Um tal processo deve compreender, portanto, uma fase de extrusão de um material unico ou de materiais zz proximos e compatíveis provenientes de fontes diferentes, quer na cor, quer na natureza, através de tantos depósitos como fonX zz tes e a saida das quais o material e unificado antes da solidificação.

Infelizmente, as tentativas de aplicação desse processo falharam sempre, devido a um fenómeno de fluência antes da solidificação, que provocava migrações locais incontroláveis de um

material para os materiais próximos, em particular de uma cor para as cores próximas, tornando imprecisa a fronteira entre duas faixas, em vez de ser nítida e rectilinea.

A presente invenção residiu, portanto, na descoberta das condições criticas que permitem evitar esta fluência e sem as quais não se pode obter um resultado satisfatório, mesmo com apa· relhagem teoricamente apropriada, como o descrito pela requerente nas suas patentes de invenção francesas, em especial a patente N2 83.16045.

Para atingir o resultado pretendido, isto e, a obtenção de uma folha ou placa de material plástico que tenha, pelo menos numa face, uma serie de faixas de cores diferentes rigorosamente unidas, o processo de acordo com a presente invenção consiste, em principio, em extrudir simultaneamente, através de uma fieira z z z unica com canais múltiplos ja conhecida, por um lado uma camada z

de base monocromática, e, por outro lado, pelo menos uma camada intermédia de decoraçao formada por faixas longitudinais, justa postas, de cores ou materiais diferentes, e, finalmente, pelo menos uma camada superior transparente que cobre a referida caz mada intermédia, sendo o conjunto das referidas camadas reunido na citada fieira em zonas tão próximas quanto possível da saída.

Se bem que se compreenda que a presente invenção abrange a realização dessas faixas justapostas, tanto de cores diferenz z tes como de materiais diferentes, embora próximas e compatíveis, far-se-á referência na descrição deste processo, por ser mais cómodo, ao caso de faixas de cores diferentes.

A aplicação prática satisfatória deste processo implica algumas restrições complementares:

Em primeiro lugar, é conveniente, para evitar o fenomeΛ Z no de fluência entre o material de faixas próximas, que a pres são do material no ponto de reunião das faixas entre si seja tão

Z A fraca quanto possível. Para este efeito, preve-se, de acordo com a -presente invenção, que as faixas de cores diferentes que constituem a camada intermédia sejam mantidas isoladas suficientemente umas das outras a jusante de um volume de alimentação que forma um deposito tampão, promovendo assim um abrandamento” ou ”afrouxamento da pressão de extrusão.

Em segundo lugar, visto que o material da cacada de base z

e das faixas que formam a camada intermédia e a camada superior z z e o mesmo, o estado fisico deste material nas referidas camadas

- a saber a sua fluidez, temperatura, pressão e os fenomenos de turbulência que nele se originam, etc. - deve permitir que as rez feridas camadas se soldem conjuntamente, lado a lado, isto e com simples contacto, sem separação nem migração de material de uma faixa para a outra.

É claro que as referidas considerações ligadas com o esz z ~ do fisico do material plástico utilizado, vanarao de um mate rial para outro. No entanto, no caso muito frequente do poliesz tireno, o exemplo comparativo apresentado adiante indicara a avaliaçao pratica das grandezas consideradas, que se inscrevem, portanto, no âmbito da invenção.

Em terceiro lugar, o processo implica, de preferência, um processo sequencial, segundo o qual as faixas que formam a camada intercedia são primeiro reunidas conjuntamente e, em seguiA ^{z Z} da, depois de uma distancia minima necessária para que se soldem entre si de maneira satisfatória, sao reunidas a camada superior transparente, e sendo o conjunto, finalmente, reunido à camada de base, sem que se produza migração do material de qualquer camada para outra, em particular, bem entendido, em frente da separação das faixas.

De uma maneira mais geral e sistemática, o processo de . acordo com a presente invenção implica o respeito de duas condições numéricas dimensionais:

- a distância L entre o ponto de reunião das faixas umas com as outras e o seu ponto de reunião à camada superior transparente e, no máximo, da ordem de 15 a 4θ vezes a espessura das referidas faixas e, de preferência, 20 a 50 vezes;

- a mesma distância 1 não deve ser inferior a um valor da ordem de 5 a 10 vezes a espessura das referidas faixas, valor mínimo necessário para que as mesmas se soldem entre si: se esta condição não for respeitada, pode haver o risco de migração do material da camada superior transparente para a camada mediana de decoração, em frente da separação das faixas, precisamente no local onde estas estiverem imperfeitamente soldadas entre si;

- a distância L’ entre o ponto de reunião das faixas à camada superior e o ponto de reunião do conjunto à camada de base é também no máximo 15 a 4θ vezes a espessura das duas camadas precedentes reunidas e, de preferência, 20 a 50 vezes.

De facto, a reunião das condições precedentes faz com que a diferença de fluidez entre duas faixas justapostas seja tal, que ao longo da referida distância 1, os fenomenos de migração z

do material de uma faixa para outra próxima sejam insignificantes.

Convém reretir neste ponto que, quaisquer que sejam as fieiras de extrusão que tenham sido construídas anteriormente, e em particular a descrita na patente de invenção francesa. Nfi 85.16045, não se pode chegar a nenhum resultado satisfatório se as condições que definem o presente processo nao estiverem reunidas.

Podem completar-se estas condições esclarecendo que pa

-6ra se obterem os melhores resultados, o gradiente de pressão de material à saída dos referidos volumes de alimentação é tão pequeno quanto possível para cada uma das faixas.

A aplicação do processo de acordo com a presente invenção pode fazer intervir diversas variantes.

De acordo com. uma primeira forma de realização, a espesz z sura das faixas de cores diferentes e a mesma e a superfície da camada interrnedia e continua e lisa, É o caso mais simples e o mais geral. Obtêm-se assim folhas que, por moldação a quente, z

proporcionam volumes com superfície uniformemente lisa, que convêm para os produtos de grande Consumo, por exemplo boiões de iogurte, acondicionamentos para queijos frescos, produtos de queijaria, compotas e similares.

De acordo com uma segunda forma de realização, as faixas coloridas têm espessuras diferentes, estando as faixas em niveis diferentes na camada de base ou na camada superior transparente.

A folha resultante pode, portanto, apresentar zonas mais ou menos espessas que correspondem a cores diferentes. Por moldação a quente, podem então obter-se quer volumes que compreendem paredes reforçadas, quer volumes que apresentam, em certas faces, motivos em relevo como nervuras, que contribuem para o z z seu caracter estetico.

Analogamente, a largura relativa entre faixas próximas z z ** com espessura constante e regulável por meio de modificação do caudal de material nos depósitos das faixas respectivas. Podem explorar-se também as folhas resultantes por meio da obtenção, nos volumes moldados a quente, de efeitos esteticos correspondentes à largura respectiva das faixas.

Conforme se indicou anteriormente, o material plástico z

utilizado no presente processo e geralmente poliestireno, cujas

características, e em particular o grau, podem variar de uma fai xa para outra para a camada intermédia, e também de uma camada para a outra, mas, de maneira geral, para este material:

z *

- a espessura das camadas e da ordem de alguns décimos de mm?

- a largura das faixas e variavel entre 20 e 300 mm;

- as distâncias L e D’ são da ordem de 20 a 50 mm.

O exemplo comparativo que se segue permitirá pôr em destaque o carácter crítico das condições que definem o presente ** z * processo para a obtenção de um resultado satisfatório, isto e, a obtenção de uma folha cujas cores respectivas das faixas não migram de uma para a outra.

Exemplo:

Por mêio de uma fieira com canais múltiplos F, conforme

Z com as características descritas na patente de invenção francesa N° 83.16045, realiza-se a extrusao simultânea:

- de uma camada de base branca de poliestireno, com a largura de 450 mm e a espessura de 0,4 mm, designada por 1 na figura 4 do desenho anexo;

- de três faixas justapostas, do mesmo poliestireno, alternadamente brancas e cor de rosa, com a largura de 150 mm cada uma e a espessura de 0,5 mm, designadas por 2.^, 2£, 2&.;

- de uma camada superior de poliestireno transparente, com a largura de 450 mm e a espessura de 0,1 mm, designada por 3.

A temperatura de extrusão (temperatura de fieira) é de 200 a 220°C.

Construiu-se uma fieira que permite realizar, sucessivamente, três experiências, correspondentes aos valores que se set8guem das grandezas 1 e 1' mencionadas anteriormente:

	L (mm)	L’ (mm)	Fig. do desenho
Experiência 1	31	33	1
Experiência 2	80	80	2
Experiência 3	3	33	3

Obtem-se, para cada experiência, uma folha composita homogénea, satisfatória sob o ponto de vista do comportamento mecânico, mas com um aspecto sensivelmente diferente, como se pode observar nas figuras correspondentes do desenho que representam esquematicamente, em corte e em perspectiva, a zona de união entre duas faixas tais como 2& e 2£.

A figura 1 representa a aplicação do processo de acordo com a presente invenção. Representou-se em 3 a camada superior transparente, em e 21 a camada de decoração mediana que compreende as faixas 2â e 2i, e em 1 a camada inferior. Representou-se na figura a zona de união ideal, situada no plano vertical 4 que se apresenta sobre a parte superior das faixas segundo uma linha de união 5 (ou 5’) recta e regular, e na secção transversal.segundo um segmento de recta vertical 6.

A figura 2 representa o caso em que a distância I> é muito grande. Pode observar-se nesta figura que a zona de união já nao e materializada por um plano 4 como no caso ideal da figura 1; o material da faixa 2& tem tendência para fluir para lá deste plano 4 e para migrar para a faixa 2£; a linha de união é materializada pela curva 7. Daqui resulta, na face superior,

-9uma zona χ imprecisa que ja nao tem nada a ver com a nitidez da linha 5 no caso ideal da figura 1.

Quanto mais 1 se afasta do valor ideal máximo (de facto, quanto maior for o tempo de permanência na figura), maior será a zona X, isto é, mais imprecisa será a união. Pode considerar-se, aliás, que se uma das faixas 2a ou 2h for de material transparente, uma simples fluência interna, quer dizer na espessura da faixa, constituiria o mesmo inconveniente.

A figura^ representa o caso em que sendo a distância L pequena demais, os materiais das faixas 2a e não têm tempo z

para se soldarem de maneira satisfatória antes de serem reunidos à camada superior transparente. Daqui resulta, em frente da separação das faixas, uma migração do material da camada transparente superior 3 para alem do plano horizontal ideal 4’. Forma-se à superfície superior uma zona X’, que, sem ser imprecisa como no caso da figura 2, não e por isso menos prejudicial para a qualidade e aspecto da folha.

É claro que as figuras 1, 2 e 3 foram desenhadas em escala muito grande, mostrando apenas porçoes pequenas das faixas, pa ra facilitar a compreensão da invenção e sua importância.

z z

Tal como se indicou no inicio da presente memória descritiva, a presente invenção tem como objecto não so o referido proz cesso mas também, como produtos industriais novos, as folhas, placas e similares de material_τtermoplástico,......que apresentam pelo menos numa das faces uma decoração constituída por faixas pa— || || u , ||||-. ~ — z

ralelas de cores diferentes rigorosamente unidas, isto e, sem intervalos entre duas faixas e sem migração da cor de uma faixa para a vizinha, sendo estes produtos obtidos pela aplicação do processo descrito antes, assim como quaisquer aplicações destes produtos.

-10o g σε » R GE <£> E

Entre estas aplicações, a presente invenção tem também como objecto, portanto, a moldação a quente destas folhas ou placas tendo em vista a fabricação de volumes, isto é, recipien tes ou acondicionamentos, individuais ou colectivos, destinados

X z em particular a industria alimentar, volumes estes que beneficiam de uma decoração semelhante à decoração inicial das refe ridas folhas.

Podem fabricar-se assim series de recipientes com cores que diferem de um recipiente para o outro ou de uma série para a °u4ra, ou ainda,, conforme a largura das faixas de cores da folha original, recipientes decorados cada um individualmente com faixas de cores diferentes, que permitem diferenciar produtos ou qualidades, ou caracterízar um produtor.

A presente invenção tem também como objecto, como produtos industriais novos, estes recipientes coloridos e/ou decorados individuais e .as suas séries, tal como acabam de ser descritas.

Claims

Reivindicações

1. - Processo para a obtenção de uma folha de material termoplástico que tem, pelo menos numa face, uma decoração constituída por faixas paralelas de cores diferentes justapostas umas ao lado das outras e apropriadas para serem moldadas a quente a fim de da rem origem a volumes ocos que compreendem a mesma decoração inicial, caracterizado pelo facto âe consistir na extrusão simultânea, através de uma fieira unica com canais múltiplos, por um lado de uma camada de base monocromática, e, por outro lado, de pelo menos uma camada intermédia de decoraçao, formada por faixas longitudinais, justapostas, de cores diferentes, e, finalmente, de pelo menos uma camada superior transparente que cobre a referida camada intermédia, sendo o conjunto das referidas camadas reunido na citada fieira em zonas tão próximas quanto possível da saída.
2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de as faixas de cores diferentes que constituem a z

camada intermédia serem mantidas suficientemente isoladas umas das outras a jusante de um volume de alimentação que forma um deposito tampão para que a pressão do material no ponto de reunião das faixas entre si seja tão fraca quanto possível.

5.- Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de o material da camada de base e das faixas que formam a camada intermédia e a camada superior ser o mesmo e o estado fisico deste material nas referidas camadas, isto é, a sua fluidez, temperatura, pressão e os fenomenos de turbulência que nele têm origem, permitir que as referidas camadas se •soldem conjuntamente, lado a lado, isto e, com simples contacto, sem separação nem migração de material de uma faixa para a outra.
4. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 3, carac- ✓

terizado pelo facto de as faixas que formam a camada intermédia serem primeiramente reunidas em conjunto, em seguida reunidas a camada superior transparente, e, finalmente, o conjunto ser reunido a camada de base, sem haver migraçao do material de qualquer camada para outra, em particular diante da separação das faixas.
5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a distância I> entre o ponto de reunião das faixas em conjunto e o seu ponto de reunião à camada superior transparente ser no máximo da ordem de 15 a 40 vezes a espessura das referidas faixas, e de preferencia 20 a 3θ vezes.
6. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a distância 1’ entre 0 ponto de reunião das faixas à camada superior e o ponto de reunião do conjunto à camada de

Λ <

base ser também no máximo 15 a 4θ vezes a espessura das duas camadas precedentes reunidas, e de preferência 20 a 30 vezes.
7. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de a diferença de fluidez entre duas faixas justapostas permitir que, ao longo da referida distância 1, os fenómenos de migração do material de uma faixa para outra próxima sejam insignificantes.
8. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado

A» * Z pelo facto de o gradiente de pressão de material a saida dos referidos volumes de alimentação ser tão fraco quanto possível pã

13•ra cada uma das camadas.
9·- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de a espessura das faixas de coZ Ζ res diferentes ser a mesma e a superficie da camada intermédia z

ser continua e lisa.
10, - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de as faixas coloridas terem espessuras diferentes, estando as faixas em níveis diferentes na camada de base ou na camada superior transparente.
11, - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações

1 a 10, caracterizado pelo facto de a largura relativa entre faiz xas vizinhas de espessura constante ser regulável por meio de modificação do caudal do material nos depositos das faixas respectivas.
12, - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto deí z

- o material ser poliestireno, cujas caracteristicas, e em particular o grau, podem variar de uma faixa para outra para a z z camada intermédia, e também de uma camada para a outraj z

- a espessura das camadas ser da ordem de alguns décimos de mm;

- a largura das faixas ser variável entre 20 e 300 mm;

- as distâncias lei' serem da ordem de 20 a 50 mm.
13, - Polha de material termoplástico decorada pelo menos numa face com faixas paralelas de cores diferentes, caracterizada pelo facto de ser obtida por um. processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 12.
14·“ Volumes destinados designadamente à apresentação e acondicionamento de produtos alimentares, caracterizados pelo facto de serem obtidos mediante moldação térmica de uma folha termoplástica decorada de acordo com a reivindicação 15, considerados individualmente ou em séries.