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REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un récipient en forme de bouteille en polyester saturé à partir d'une pièce cylindrique de polyester saturé avec un fond, chauffée à une température comprise entre la température de transition de verre du polyester et la température d'orientation de celui-ci, par orientation biaxiale de la matière de la pièce dans un moule de soufflage, caractérisé par le fait de:
:
chauffer la pièce à une température comprise entre 70 et 1300 C,
charger la pièce dans le moule de soufflage chauffé à une température comprise entre la température de transition de verre du polyester saturé et la température d'orientation pour durcir thermi quement le récipient,
mouler par soufflage le récipient en forme de bouteille en orientant la matière longitudinalement par rapport à la pièce puis en l'orientant latéralement dans le moule,
durcir thermiquement le récipient dilaté par le soufflage, en mettant en contact la paroi externe du récipient avec la paroi interne du moule maintenue à la température d'orientation pendant au moins 5 s, et
refroidir le bouchon de fond du moule pendant le durcissement thermique, puis ouvrir le moule pour démouler le récipient.
2. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par une monture comportant un mandrin cylindrique, un disque circulaire venu d'une pièce avec le mandrin, un support de col pour maintenir le col de la pièce, un guide de noyau disposé à l'intérieur du support et un arbre de noyau mobile verticalement, inséré dans le mandrin.
3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa taille est ajustée vis-à-vis du retrait du récipient qui se produit lors du refroidissement après déchargement du récipient moulé par soufflage.
4. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa capacité est ajustée sensiblement de 6%, valeur obtenue en ajoutant sensiblement 2% de retrait de thermodurcissement à sensiblement 4% du retrait du moule.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un récipient en forme de bouteille en polyester saturé et, plus particuliérement, un procédé de fabrication d'un récipient en forme de bouteille qui se distingue par une résistance mécanique supérieure, un très faible degré de déformation par vieillissement et par la chaleur, et une stabilité dimensionnelle avantageuse.
Un récipient moulé par soufflage, à paroi mince, transparent, en matière plastique orientée biaxialement est fabriqué par les étapes consistant à chauffer une pièce ou paraison cylindrique avec un fond, faite en polyester saturé, par exemple en polytéréphtalate d'éthylène, à une température comprise entre le point de transition de verre et la température de cristallisation; à charger la pièce chauffée dans une machine de moulage par soufflage du type multistation rotative, entièrement automatique, par l'intermédiaire d'une unité de chargement; puis à orienter biaxialement la matière de la pièce latéralement et longitudinalement dans le moule de soufflage.
Comme le récipient en polyester saturé ainsi orienté biaxialement présente une transparence supérieure et une faible perméabilité à l'eau et aux gaz liées à l'absence de toxicité, il trouve des applications très variées dans les domaines des condiments liquides, des boissons sans alcool et des boissons alcooliques, à titre de récipient.
Cependant, le récipient en polyester saturé orienté biaxialement est formé de microcristaux pour améliorer la résistance mécanique et l'imperméabilité aux gaz, mais il conserve simultanément des contraintes importantes à l'intérieur de sa paroi. Lorsque le récipient est exposé àla température ambiante ou en dessus de la température ambiante, comme par exemple 70 C ou plus, les contraintes tendent à être libérées, ce qui cause un retrait du récipient. Ce mécanisme de retrait se produit également lors du refroidissement qui suit le déchargement du récipient moulé du moule, ce qui cause de grosses difficultés de stabilité dimensionnelle du récipient.
La présente invention procure le procédé défini dans la revendication 1, pour la fabrication d'un récipient en forme de bouteille en polyester saturé.
Comme le récipient ainsi fabriqué présente un très faible degré de déformation par vieillissement, il n'y a pas lieu de craindre de risque de déformation du récipient après son moulage par soufflage, et il peut être livré aux consommateurs sans crainte.
On utilise de préférence un moule de soufflage dont la taille est ajustée en fonction du retrait qui se produit lors du refroidissement naturel lorsque le récipient est déchargé du moule, car le récipient ainsi orienté biaxialement et durci thermiquement se rétrécit considérablement en réponse à la température et à la durée du durcissement thermique au moment où il est déchargé du moule de soufflage, ce dont il résulte que la capacité varie par rapport au retrait calculé à partir du moule de soufflage.
Plus le retrait du récipient ainsi orienté, durci thermiquement et refroidi au moment de son déchargement, est grand, plus la température de durcissement thermique est en général élevée, et plus la durée de durcissement thermique est courte. Plus particulièrement, comme il a été confirmé que le retrait du récipient durci thermiquement pendant environ 8 s était d'environ 4,3% à la température d'environ 70 C, 6% à environ SOC C et environ 5,3% à environ 900 C, il faut employer un moule de soufflage avec orientation ayant une taille capable d'annuler le retrait qui varie en réponse à la durée et à la température du durcissement thermique.
Par la présente invention, on peut donc fabriquer un récipient en forme de bouteille ayant une bonne stabilité dimensionnelle sans retrait important par vieillissement à la température ambiante, simplement en déterminant la taille du moule de soufflage en considérant le retrait de durcissement thermique du moule lors du moulage du récipient par soufflage. Par exemple, lorsqu'un récipient en forme de bouteille de polytéréphtalate d'éthylène, de il et de 40 g, est moulé par soufflage biaxialement, on utilise un moule d'une capacité ajustée d'environ 6%, obtenue en ajoutant environ 2% de retrait de durcissement thermique à environ 4% de retrait du moule.
Ensuite, lorsque la pièce de polytéréphtalate d'éthylène est orientée biaxialement, elle doit être maintenue à une température comprise entre le point de transition de verre, d'environ 700 C, et la température de cristallisation, d'environ t 300 C. Plus spécifiquement, le moule de soufflage est maintenu entre 70 et 130 C, de préférence entre 80 et 1000 C, ou encore mieux entre 85 et 95 C, et le récipient moulé par soufflage est durci thermiquement dans le moule pendant 5 à 10 s avant d'être démoulé. Si le durcissement thermique dure moins de 5 s, la stabilité dimensionnelle ne peut pas être obtenue alors que si le durcissement thermique dure plus de 10 s, cela est avantageux pour le cycle de moulage des récipients.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, et avec référence au dessin annexé dans lequel:
la fig. I est une vue en élévation et en coupe, sur la moitié droite, de la pièce pour former un récipient en forme de bouteille à utiliser dans le procédé selon l'invention,
la fig. 2 est une coupe de la pièce représentée à la fig. 1, fixée à la monture utilisée dans le procédé,
la fig. 3 est une coupe du moule au moment de l'orientation biaxiale de la pièce,
la fig. 4 est une représentation graphique de la relation entre la hauteur totale et la capacité (capacité au débordement), et la durée de durcissement thermique du récipient de 1 1, 30 min après le moulage par soufflage avec orientation biaxiale,
la fig.
5 est un graphique de la relation entre la hauteur totale et la capacité, et la durée de durcissement thermique du récipient de Il rempli d'eau à haute température, et
la fig. 6 est un graphique de la relation entre la hauteur totale et la
capacité, et la durée de durcissement thermique du récipient qui a séjourné dans une atmosphère à 400C et 75% d'humidité relative.
La fig. 1 représente une ébauche d'un récipient en forme de bouteille fabriquée en polyester saturé, par exemple en polytéréphtalaie d'éthylène ayant une viscosité intrinsèque de plus de 0,55, par un procédé de moulage à paraison extrudée ou un procédé de moulage à paraison injectée. L'ébauche 10 est cylindrique avec un fond et est dans l'ensemble relativement épaisse, et présente une ouverture pourvue d'un col 12 dont l'épaisseur est plus grande que celle du corps 11, et d'une bride 13 façonnée à une faible distance du col 12 et au voisinage du corps 11.
La fig. 2 montre l'état de l'ébauche 10, fixée en position inversée à la monture 15. La monture 15 maintient le récipient en forme de bouteille pendant les opérations de chauffage de l'ébauche, de chargement de l'ébauche dans le moule de soufflage d'une machine de moulage par soufflage et orientation entièrement automatique (non représentée), rotative à multistations, de moulage par soufflage et orientation de l'ébauche, de chargement du récipient et d'enlèvement du récipient ainsi produit.
La monture 15 consiste en un mandrin cylindrique 16, un disque circulaire 17 venu d'une pièce au sommet du mandrin 16, un support de col 18 maintenant le col de l'ébauche 10, un guide de noyau 19 en résine synthétique résistant à la chaleur et à l'usure, telle qu'une résine fluorée, disposée à l'intérieur du support de col 18, et une tige de noyau 20, mobile verticalement, insérée dans le mandrin 16.
Le support de col 18 supporte la périphérie externe du col 12 de l'ébauche 10 et est disposé sur le disque 17 avec interposition d'une plaque d'isolation thermique 21. La tige de noyau 20 comporte à son sommet une tête 22 de forme conique inversée ou sphérique, en matière thermiquement isolante telle qu'une résine fluorée, pour empêcher la conduction de la chaleur de l'ébauche 10 et l'adhérence du fond de l'ébauche 10 à la tige lorsque l'ébauche 10 est orientée longitudinalement par extension de la tige 20. La tige de noyau 20 est percée d'un trou 23 en forme de T à sa base avec des fentes de passage d'air 25 en forme de cannelures, formées à sa surface périphérique supérieure à partir des ouvertures 24 du trou 21, et porte un support d'ajutage 26 à sa base.
Comme on le voit à la fig. 3, le mandrin 16 est percé d'un trou 27 pour la pénétration d'une tige cylindrique 28 lors de l'orientation longitudinale de l'ébauche dans la machine de moulage par soufflage.
La fig. 3 montre l'état de l'ébauche 10 lorsque sa matière est orientée longitudinalement, puis est orientée latéralement dans le moule 29, au cours de sa mise en forme d'un récipient 30 en forme de bouteille par moulage par soufflage.
Comme la cristallisation de l'ébauche 10 augmente, c'est-à-dire qu'elle subit le phénomène appelé blanchissement lorsqu'elle se refroidit progressivement après l'étape de moulage, ce qui diminue sa transparence, elle doit être refroidie rapidement à partir de la température de moulage jusqu'à la température ordinaire.
Dans le procédé de fabrication du récipient en forme de bouteille en polyester saturé, l'ébauche 10 de polyester saturé, moulée par injection, est chargée dans le moule 29, chauffée à la température d'orientation pour le moulage de l'ébauche 10 par soufflage, et celleci est orientée biaxialement, et est encore durcie thermiquement en tant que stade final de l'orientation par mise en contact de la surface interne 31 de la paroi du moule 29 avec la surface externe de la paroi du récipient 30 pendant au moins 5 s ou plus.
Il est nécessaire de chauffer l'ébauche 10 à une température comprise entre le point de transition de verre du polyester saturé, de préférence environ 700 C, et la température d'orientation capable d'orienter les molécules, en dessous du point de fusion de celui-ci, de préférence à environ 1300 C, et de chauffer le moule 29 à une température comprise entre le point de transition du verre du polyester saturé et la température d'orientation pour durcir thermiquement le récipient 30 formé à partir de l'ébauche 10 au cours de son chargement dans le moule de soufflage 29 et de l'orientation biaxiale de sa matière dans le moule 29.
Pour former le récipient 30, on charge l'ébauche 10, chauffée à la température d'orientation et supportée par la monture 15, dans le moule de soufflage 29, on fait monter la tige cylindrique 28 pour pousser la tige de noyau 20 afin d'allonger l'ébauche 10 de 1,4 à 2,5 fois, et on introduit de l'air comprimé par l'intérieur de la tige cylindrique 28, à travers le trou 23 jusque dans les fentes d'injection d'air 25 et, par conséquent, à l'intérieur de l'ébauche 10 afin de l'élargir d'environ deux fois et afin de mouler le récipient 30. Le récipient 30 est ainsi dilaté au niveau de son corps, de son fond et de son épaulement jusqu'à ce qu'il entre en contact avec la surface interne 31 de la paroi du moule 29 pendant au moins 5 s pour son durcissement thermique, puis on le démoule en ouvrant le moule pour pouvoir en retirer le récipient 30.
On notera que, si le moule 29 est chauffé à une température audessus de la limite supérieure de la température d'orientation pendant le durcissement thermique du récipient 30, le phénomène dénommé blanchissement se produit sur le fond du récipient, où l'orientation est quasiment nulle, alors que si le moule 29 n'est pas chauffé jusqu'au point de transition de verre du polyester saturé, le récipient 30 ne peut pas être thermiquement durci pour l'élimination de ses contraintes. On notera également que, si le récipient 30 est en contact avec la surface interne de la paroi du moule 29 pendant moins de 5 s, il ne peut pas être suffisamment libéré de ses contraintes.
Des passages 32 sont perforés dans le moule 29 pour permettre le passage d'un liquide chauffant afin de porter le moule à la température de durcissement thermique.
Une fois que la matière du récipient 30 est suffisamment orientée et durcie thermiquement pendant plus de 5 s, on démoule le récipient sans déformation, bien qu'il conserve sa haute température, puis on le refroidit tel quel. Cependant, une partie non suffisamment orientée, comme par exemple le fond du récipient, pourrait se déformer. Pour prévenir une telle déformation d'une partie insuffisamment orientée du récipient 30 lors de l'étape de durcissement thermique, un passage 34 est formé dans le bouchon 33, comme montré à la fig. 3, pour faire passer séparément le milieu de refroidissement en provenance des passages 32. Plus spécifiquement, seul le bouchon 33 est refroidi pendant le déchargement du récipient 30 du moule 20 pour prévenir la déformation partielle du récipient 30 par durcissement de celui-ci par refroidissement.
Exemple:
Une pièce cylindrique de polytéréphtalate d'éthylène avec un fond a été moulée par un procédé d'injection à paraison. Après avoir chauffé cette pièce à la température d'orientation de 950 C, on l'a chargée dans un moule de soufflage de 255 mm de hauteur et de 1 1 de capacité, chauffé à la température de durcissement thermique de 860 C. On a orienté la pièce biaxialement en faisant pénétrer la tige de noyau et en soufflant de l'air comprimé dans le moule, obtenant ainsi un récipient en forme de bouteille à paroi mince, transparent. Trois types de récipients ont été moulés par durcissement thermique pendant 6, 8 et 10 s, respectivement.
On considère comme étant pratiquement la même chose dans le temps de durcissement thermique de mettre en contact la surface externe de la paroi de la pièce avec la surface interne de la paroi du moule comme temps de soufflage dans ce procédé de fabrication du récipient en forme de bouteille.
Les hauteurs et les capacités totales des récipients ainsi obtenus, en leur état après 30 min, sont indiquées dans le graphique de la fig. 4.
Lorsqu'on augmente le temps de durcissement thermique de 6 à 10 s, la hauteur totale et la capacité du récipient sont augmentées toutes deux, ainsi qu'il ressort du graphique.
On a porté à la fig. 5 les différences entre les hauteurs et capacités totales des récipients des trois types ci-dessus, mesurées après avoir laissé les récipients respectifs à la température ordinaire pendant 2 h, ces récipients ayant été remplis d'eau chaude à 700 C 30 min après leur moulage, et les différences mesurées avant le remplissage des récipients respectifs à l'eau chaude.
On a porté à la fig. 6 les différences entre les hauteurs et capacités totales des trois récipients mesurées après avoir laissé les récipients dans une étuve à 400C et 75% d'humidité relative pendant 1 à 5 d, les récipients étant introduits dans l'étuve 30 min après leur moulage, et les différences mesurées avant que les récipients aient séjourné dans l'étuve.
La fig. 5 montre clairement que le récipient en forme de bouteille en polyester saturé ainsi obtenu par le procédé selon l'invention a des propriétés supérieures en ce qui concerne la stabilité dimensionnelle à haute température, cette stabilité étant suffisamment durable après remplissage avec un liquide à 70OC, et il ressort aussi de la fig. 6 que le récipient ainsi obtenu conformément à la présente invention présente une très faible déformation au vieillissement et une excellente stabilité dimensionnelle.
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CLAIMS
1. Method for manufacturing a bottle-shaped container in saturated polyester from a cylindrical piece of saturated polyester with a bottom, heated to a temperature between the glass transition temperature of the polyester and the orientation temperature of the latter, by biaxial orientation of the material of the part in a blow mold, characterized by the fact of:
:
heat the room to a temperature between 70 and 1300 C,
load the part into the blow mold heated to a temperature between the glass transition temperature of the saturated polyester and the orientation temperature to thermally harden the container,
blow molding the bottle-shaped container by orienting the material longitudinally relative to the part then by orienting it laterally in the mold,
thermally harden the expanded container by blowing, bringing the outer wall of the container into contact with the inner wall of the mold maintained at the orientation temperature for at least 5 s, and
cool the bottom plug of the mold during thermal curing, then open the mold to unmold the container.
2. Mold for implementing the method according to claim 1, characterized by a frame comprising a cylindrical mandrel, a circular disc coming in one piece with the mandrel, a neck support for holding the neck of the piece, a guide core disposed inside the support and a vertically movable core shaft inserted into the mandrel.
3. Mold according to claim 2, characterized in that its size is adjusted vis-à-vis the withdrawal of the container which occurs during cooling after unloading of the blow molded container.
4. Mold according to claim 2, characterized in that its capacity is adjusted substantially by 6%, value obtained by adding substantially 2% of thermosetting shrinkage to substantially 4% of the shrinkage of the mold.
The present invention relates to a method of manufacturing a bottle-shaped container of saturated polyester and, more particularly, to a method of manufacturing a bottle-shaped container which is distinguished by superior mechanical strength, a very low degree of deformation by aging and by heat, and advantageous dimensional stability.
A thin-walled, transparent, biaxially oriented plastic blow-molded container is manufactured by the steps of heating a cylindrical part or parison with a bottom, made of saturated polyester, for example polyethylene terephthalate, to a temperature between the glass transition point and the crystallization temperature; loading the heated part into a fully automatic rotary multistation type blow molding machine via a loading unit; then orienting the material of the part biaxially laterally and longitudinally in the blow mold.
As the saturated polyester container thus biaxially oriented has superior transparency and low permeability to water and gases linked to the absence of toxicity, it finds very varied applications in the fields of liquid condiments, non-alcoholic drinks and alcoholic beverages, as a container.
However, the biaxially oriented saturated polyester container is formed of microcrystals to improve mechanical resistance and gas impermeability, but it simultaneously retains significant stresses inside its wall. When the container is exposed to ambient temperature or above ambient temperature, for example 70 ° C. or more, the stresses tend to be released, which causes withdrawal of the container. This withdrawal mechanism also occurs during cooling which follows the unloading of the molded container from the mold, which causes great difficulties in dimensional stability of the container.
The present invention provides the process defined in claim 1 for the manufacture of a bottle-shaped container of saturated polyester.
As the container thus produced has a very low degree of deformation by aging, there is no reason to fear the risk of deformation of the container after it is blow molded, and it can be delivered to consumers without fear.
A blow mold is preferably used, the size of which is adjusted according to the shrinkage which occurs during natural cooling when the container is unloaded from the mold, since the container thus biaxially oriented and thermally hardened shrinks considerably in response to the temperature and the duration of the thermal curing at the time when it is discharged from the blow mold, which results in the capacity varying with respect to the shrinkage calculated from the blow mold.
The greater the shrinkage of the container thus oriented, thermally hardened and cooled at the time of unloading, the higher the thermal hardening temperature is generally, and the shorter the thermal hardening time. More particularly, as it has been confirmed that the shrinkage of the thermally cured container for about 8 s was about 4.3% at the temperature of about 70 C, 6% at about SOC C and about 5.3% at about 900 C, use an orientation blow mold having a size capable of canceling shrinkage which varies in response to the duration and temperature of the thermal cure.
By the present invention, it is therefore possible to manufacture a bottle-shaped container having good dimensional stability without significant shrinkage by aging at room temperature, simply by determining the size of the blow mold by considering the shrinkage of thermal hardening of the mold during the blow molding of the container. For example, when a polyethylene terephthalate, it and 40 g bottle-shaped container is biaxially blown, a mold with an adjusted capacity of about 6% is used, obtained by adding about 2 % shrinkage from thermal curing to around 4% shrinkage from the mold
Then, when the polyethylene terephthalate part is biaxially oriented, it must be kept at a temperature between the glass transition point, of around 700 C, and the crystallization temperature, of around t 300 C. More specifically, the blow mold is kept between 70 and 130 C, preferably between 80 and 1000 C, or better still between 85 and 95 C, and the blow molded container is thermally hardened in the mold for 5 to 10 s before d 'be unmolded. If the thermal curing lasts less than 5 s, dimensional stability cannot be obtained while if the thermal curing lasts more than 10 s, this is advantageous for the container molding cycle.
The characteristics of the invention will emerge from the description which follows, given by way of example, and with reference to the appended drawing in which:
fig. I is a view in elevation and in section, on the right half, of the part to form a container in the form of a bottle to be used in the method according to the invention,
fig. 2 is a section through the part shown in FIG. 1, fixed to the frame used in the process,
fig. 3 is a section of the mold at the time of the biaxial orientation of the part,
fig. 4 is a graphical representation of the relationship between the total height and the capacity (capacity to overflow), and the duration of thermal hardening of the container from 11 to 30 min after the blow molding with biaxial orientation,
fig.
5 is a graph of the relationship between the total height and the capacity, and the duration of thermal hardening of the container of Il filled with water at high temperature, and
fig. 6 is a graph of the relationship between the total height and the
capacity, and the duration of thermal hardening of the container which has remained in an atmosphere at 400C and 75% relative humidity.
Fig. 1 depicts a blank for a bottle-shaped container made of saturated polyester, for example polyethylene terephthalene having an intrinsic viscosity of more than 0.55, by an extruded parison molding process or a parison molding process injected. The blank 10 is cylindrical with a bottom and is generally relatively thick, and has an opening provided with a neck 12 whose thickness is greater than that of the body 11, and with a flange 13 shaped to a short distance from the neck 12 and in the vicinity of the body 11.
Fig. 2 shows the state of the blank 10, fixed in an inverted position to the mount 15. The mount 15 keeps the container in the form of a bottle during the heating of the blank, loading the blank into the mold. blow molding machine blow molding and fully automatic orientation (not shown), rotary multistations, blow molding and orientation of the blank, loading the container and removing the container thus produced.
The frame 15 consists of a cylindrical mandrel 16, a circular disc 17 integrally formed at the top of the mandrel 16, a neck support 18 holding the neck of the blank 10, a core guide 19 of synthetic resin resistant to heat and wear, such as a fluorinated resin, placed inside the neck support 18, and a core rod 20, movable vertically, inserted in the mandrel 16.
The neck support 18 supports the outer periphery of the neck 12 of the blank 10 and is disposed on the disc 17 with the interposition of a thermal insulation plate 21. The core rod 20 has at its top a head 22 of shape inverted or spherical conical, in thermally insulating material such as a fluorinated resin, to prevent the conduction of heat from the blank 10 and the adhesion of the bottom of the blank 10 to the rod when the blank 10 is oriented longitudinally by extension of the rod 20. The core rod 20 is pierced with a T-shaped hole 23 at its base with air passage slots 25 in the form of grooves, formed at its upper peripheral surface from the openings 24 of hole 21, and carries a nozzle support 26 at its base.
As seen in fig. 3, the mandrel 16 is pierced with a hole 27 for the penetration of a cylindrical rod 28 during the longitudinal orientation of the blank in the blow molding machine.
Fig. 3 shows the state of the blank 10 when its material is oriented longitudinally, then is oriented laterally in the mold 29, during its shaping of a container 30 in the form of a bottle by blow molding.
As the crystallization of the blank 10 increases, that is to say that it undergoes the phenomenon called whitening when it cools progressively after the molding step, which reduces its transparency, it must be cooled rapidly to from molding temperature to ordinary temperature.
In the process for manufacturing the saturated polyester bottle-shaped container, the injection molded saturated polyester blank 10 is loaded into the mold 29, heated to the orientation temperature for molding the blank 10 by blowing, and this is biaxially oriented, and is further thermally hardened as a final stage of orientation by bringing the internal surface 31 of the mold wall 29 into contact with the external surface of the wall of the container 30 for at least 5 s or more.
It is necessary to heat the blank 10 to a temperature between the glass transition point of the saturated polyester, preferably about 700 ° C., and the orientation temperature capable of orienting the molecules, below the melting point of this, preferably at around 1300 ° C., and heating the mold 29 to a temperature between the transition point of the glass of the saturated polyester and the orientation temperature for thermally hardening the container 30 formed from the blank 10 during its loading into the blow mold 29 and the biaxial orientation of its material in the mold 29.
To form the container 30, the blank 10 is loaded, heated to the orientation temperature and supported by the mount 15, in the blow mold 29, the cylindrical rod 28 is raised to push the core rod 20 in order to '' lengthen the blank 10 by 1.4 to 2.5 times, and compressed air is introduced from the inside of the cylindrical rod 28, through the hole 23 into the air injection slots 25 and therefore inside the blank 10 in order to widen it by about twice and in order to mold the container 30. The container 30 is thus expanded at the level of its body, its bottom and its shoulder until it comes into contact with the internal surface 31 of the wall of the mold 29 for at least 5 s for its thermal hardening, then it is removed from the mold by opening the mold in order to be able to remove the container 30 therefrom.
Note that, if the mold 29 is heated to a temperature above the upper limit of the orientation temperature during the thermal hardening of the container 30, the phenomenon called whitening occurs on the bottom of the container, where the orientation is almost zero, whereas if the mold 29 is not heated to the point of transition of saturated polyester glass, the container 30 cannot be thermally hardened for the elimination of its stresses. It will also be noted that, if the container 30 is in contact with the internal surface of the wall of the mold 29 for less than 5 s, it cannot be sufficiently freed from its constraints.
Passages 32 are perforated in the mold 29 to allow the passage of a heating liquid in order to bring the mold to the temperature of thermal hardening.
Once the material of the container 30 is sufficiently oriented and thermally hardened for more than 5 s, the container is demolded without deformation, although it retains its high temperature, then it is cooled as it is. However, an insufficiently oriented part, such as the bottom of the container, could deform. To prevent such deformation of an insufficiently oriented part of the container 30 during the thermal hardening step, a passage 34 is formed in the plug 33, as shown in FIG. 3, to pass the cooling medium coming from the passages 32 separately. More specifically, only the stopper 33 is cooled during the unloading of the container 30 from the mold 20 to prevent partial deformation of the container 30 by hardening of the latter by cooling .
Example:
A cylindrical piece of polyethylene terephthalate with a bottom was molded by a parison injection process. After having heated this part to the orientation temperature of 950 ° C., it was loaded into a blow mold of 255 mm in height and 11 liters of capacity, heated to the temperature of thermal hardening of 860 ° C. orient the part biaxially by penetrating the core rod and blowing compressed air into the mold, thus obtaining a container in the form of a bottle with a thin wall, transparent. Three types of containers were molded by thermal curing for 6, 8 and 10 s, respectively.
It is considered to be practically the same thing in thermal curing time of bringing the external surface of the wall of the part into contact with the internal surface of the wall of the mold as blowing time in this method of manufacturing the container in the form of bottle.
The heights and total capacities of the containers thus obtained, in their state after 30 min, are indicated in the graph in FIG. 4.
When the thermal curing time is increased from 6 to 10 s, both the total height and the capacity of the container are increased, as shown in the graph.
We brought to fig. 5 the differences between the heights and total capacities of the containers of the three types above, measured after leaving the respective containers at room temperature for 2 h, these containers having been filled with hot water at 700 C 30 min after their molding , and the differences measured before filling the respective containers with hot water.
We brought to fig. 6 the differences between the total heights and capacities of the three containers measured after having left the containers in an oven at 400C and 75% relative humidity for 1 to 5 d, the containers being introduced into the oven 30 min after their molding, and the differences measured before the containers were left in the oven.
Fig. 5 clearly shows that the bottle-shaped container made of saturated polyester thus obtained by the process according to the invention has superior properties as regards the dimensional stability at high temperature, this stability being sufficiently durable after filling with a liquid at 70 ° C., and it also appears from fig. 6 that the container thus obtained in accordance with the present invention exhibits very little deformation on aging and excellent dimensional stability.