DE2702495A1 - METHOD OF MANUFACTURING A CRACK-FREE HIGH MOLECULAR-ORIENTED BLOWN CONTAINER - Google Patents

METHOD OF MANUFACTURING A CRACK-FREE HIGH MOLECULAR-ORIENTED BLOWN CONTAINER

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DE2702495A1
DE2702495A1 DE19772702495 DE2702495A DE2702495A1 DE 2702495 A1 DE2702495 A1 DE 2702495A1 DE 19772702495 DE19772702495 DE 19772702495 DE 2702495 A DE2702495 A DE 2702495A DE 2702495 A1 DE2702495 A1 DE 2702495A1
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Ilie Mila Belivakici
Robert Richard Young
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Description

Verfahren zur Herstellung eines rißfreien hoch molekularorientierten geblasenen BehältersProcess for the production of a crack-free, highly molecular-oriented blown container

Priorität USA vom 22. Januar 1976USA priority of January 22, 1976

Geblasene Kunststoffbehälter werden gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß man einen Külbel bildet, der danach in einer Höhlung einer Blasform, die die Gestalt des Behälters hat, aufgeblasen wird. Külbel sind schon durch Extrudieren und durch Spritzgießen gebildet worden. Bei einer Technik zum Bilden von nicht-orientierten oder niedrig-orientierten Flaschen geht man so vor, daß man den Külbel in eine Spritzform spritzgießt, welche einen Lochstift aufweist, auf dem der Külbel zurückgehalten wird. Der Lochstift und der Külbel werden in eine Blasform überführt, v/orin der heiße Külbel durch Druckgas (Luft) aufgeblasen wird. Der Lochstift kann bei einer Temperatur gehalten werden,Blown plastic containers are usually made in the manner that a parison is formed which is then inflated in a cavity of a blow mold which has the shape of the container will. Parcels have already been formed by extrusion and injection molding. In one technique for forming The procedure for non-oriented or low-orientation bottles is that the parison is injection-molded into an injection mold, which has a pin on which the parison is retained. The perforated pin and the parison are transferred into a blow mold, before the hot parison is inflated by compressed gas (air). The pin can be kept at a temperature

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die hoch genug ist, daß gewährleistet wird, daß der Külbel In einem genügend weichen Zustand für ein leichtes Aufblasen bleibt, Diese Technik ist jedoch für eine wirtschaftliche Herstellung von hoch molekularorientierten Behältern durch Blasen nicht zufriedenstellend, da der Külbel auf eine Temperatur im Orientierungstemperaturbereich abgekühlt werden muß, bevor die Flasche geblasen werden kann. Bei einer weiteren Technik geht man so vor, daß man Külbel in eine Form spritzgießt, die eine gekühlte Höhlung und einen gekühlten Lochstift besitzt, damit der Külbel rasch verfestigt wird. Der Külbel wird aus der Form herausgenommen und gelagert. Später wird der kalte Külbel wiedererhitzt und konform zu der Höhlung der Blasform aufgeblasen. Das letztere Verfahren kann hoch molekularorientierte Behälter ergeben, wenn der Külbel auf eine geeignete Temperatur innerhalb des Orientierungstemperaturbereichs für das Polymere vor der Stufe des Blasens wiedererhitzt wird.is high enough that it is ensured that the parison remains in a sufficiently soft condition for easy inflation, this technique is not for the economical production of high molecular oriented containers by blowing satisfactory because of the parison be cooled to a temperature in the orientation temperature range must before the bottle can be blown. In another technique, the procedure is such that one parison injection-molded in a mold having a cooled cavity and a cooled core pin so that the parison is rapidly solidified. The parison is removed from the mold and stored. Later the cold parison is reheated and inflated to conform to the cavity of the blow mold. The latter process can produce highly molecularly oriented containers if the parison is reheated to an appropriate temperature within the orientation temperature range for the polymer prior to the step of blowing.

Eine molekulare Orientierung wird in der Weise erzielt, daß bestimmte polymere Materialien bei einer Temperatur innerhalb des Orientierungstemperaturbereichs des jeweiligen Polymeren verstreckt bzw. gereckt werden. Eine VerStreckung eines Blattes oder eines Films entlang den orthogonalen Achsen ergibt eine biaxiale Orientierung. Molekularorientierte Materialien haben verbesserte physikalische Eigenschaften, z.B. eine überlegene Schlagbeständigkeit, eine erhöhte Kriechbeständigkeit, eine erhöhte Steife und eine erhöhte Druckbeständigkeit im Vergleich zu dem gleichen Material im nicht-orientierten Zustand.Molecular orientation is achieved by stretching certain polymeric materials at a temperature within the orientation temperature range of the particular polymer. Stretching a sheet or film along the orthogonal axes results in a biaxial orientation. Molecular-oriented materials have improved physical properties, such as superior impact resistance, an increased creep resistance, increased stiffness and an increased pressure resistance as compared with the same material in unoriented condition.

Eine biaxiale Orientierung von geblasenen Behältern kann in der Weise erreicht werden, daß man einen Külbel bläst, der sich bei einer Temperatur innerhalb des Orientierungstemperaturbereichs des Polymeren befindet. Ein hoher Orientierungsgrad führt zwarBiaxial orientation of blown containers can be achieved by blowing a parison that is at a temperature within the orientation temperature range of the polymer. A high degree of orientation does lead

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zu einer hohen Kriechbeständigkeit, kann aber Probleme ergeben, beispielsweise eine verminderte optische Klarheit, eine Spannungs-Weißfärbung und eine Rißbildung. Der Orientierungsgrad des Behälters kann durch einen Standardtest (ASTM D-1504) gemessen werden, der Werte ergibt, die für den Orientierungsgrad repräsentativ sind und die als "Orientierungs-Freisetzungsspannungen11 (OFS) bezeichnet werden.high creep resistance, but can give rise to problems such as decreased optical clarity, stress whitening and cracking. The degree of orientation of the container, by a standard test (ASTM D-1504) to be measured, the values obtained, which are representative of the degree of orientation and which are referred to as "orientation release stress 11 (OFS).

Für ein gegebenes Polymeres und einen gegebenen Verwendungszweck gibt es einen optimalen Wert der Orientierung, wie er durch die Orientierungs-Freisetzungsspannung (OFS) bestimmt wird. Dieser kann unterhalb des maximal möglichen Orientierungswertes liegen. Eine Eigenschaft, die sich verschlechtert, wenn man versucht, hohe Orientierungsgrade zu erhalten, ist z.B. die optische Durchlässigkeit. Viele Polymere zeigen eine Rißbildung, Spannungsweißfärbung, Schleierbildung oder sie werden auf sonstige Weise undurchsichtig, wenn sie hoch orientiert sind.For a given polymer and intended use, there is an optimal level of orientation as given by the orientation release voltage (OFS) is determined. This can be below the maximum possible orientation value. For example, a property that deteriorates when trying to obtain high degrees of orientation is optical Permeability. Many polymers show cracking, stress whitening, fogging, or they are otherwise Way opaque when they are highly oriented.

Das Ausmaß der Orientierung in einem Behälter, der aus einem polymeren Material geblasen worden ist, hängt von den Bedingungen ab, bei denen das Material orientiert worden ist. Beispielsweise bei Flaschen resultieren höhere Werte der Umfangs- und axialen Orientierung von einer Erhöhung des Ausmaßes der Verstreckung bzw. des Reckens in Umfangs- und axialer Richtung, indem man das Verstreckungsverhältnis erhöht und indem man die Verstreckungstemperatur vermindert.The degree of orientation in a container made from a polymer Material has been blown depends on the conditions under which the material has been oriented. For example in the case of bottles, higher values of circumferential and axial orientation result from an increase in the degree of stretching or stretching in the circumferential and axial directions by increasing the stretching ratio and by increasing the stretching temperature reduced.

Bei Nitrilkautschuk, der polymere Acrylnitrilmaterialien enthält (beispielsweise solche polymeren Materialien, wie sie in den US-PS«en 3 426 102 und 3 819 762 beschrieben sind), liefert eine Orientierungs-FreiSetzungsspannung in Umfangsrichtung von mehr als 35,2 kg/cm , vorzugsweise in der Gegend von 45,7 kg/cm ,In the case of nitrile rubber, which contains polymeric acrylonitrile materials (For example, polymeric materials such as those described in US Patents 3,426,102 and 3,819,762) an orientation release stress in the circumferential direction of more than 35.2 kg / cm, preferably in the region of 45.7 kg / cm,

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eine angemessene Kriechbeständigkeit für Druckgetränkeflaschen, welche ein hohes Verhältnis von Behältervolumen zu Gewicht haben (vgl. US-PS 3 786 221 und die US-PA«en 319 380, 597 679 und 516 110). Die auf die Orientierung zurückzuführende Verbesserung der physikalischen Eigenschaften gestattet es auch, daß die Wanddicke der Flasche vermindert werden kann, wodurch gegenüber nicht-orientierten Flaschen Einsparungen an polymerem Material erzielt werden können.adequate creep resistance for pressurized beverage bottles, which have a high ratio of container volume to weight (cf. US Pat. No. 3,786,221 and US Pat. No. 319,380, 597,679 and 516 110). The improvement in physical properties due to the orientation also allows that the wall thickness of the bottle can be reduced, thereby saving polymeric material compared to non-oriented bottles can be achieved.

Obgleich es bereits bekannt ist, Flaschen aus molekularorientiertem Nitrilkautschuk durch Blasen eines spritzgegossenen KUlbels herzustellen, und solche Techniken auch einen gewissen Erfolg gezeigt haben, waren sie jedoch in der Praxis zur Herstellung von Flaschen für carbonisierte Getränke nicht wirtschaftlich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß - wenn die Flasche durch genügendes Verstrecken orientiert wird, daß die Eigenschaften entwickelt werden, die für Behälter für carbonisierte Getränke erforderlich sind (wobei man von einer Wanddicke ausgeht, die dünn genug ist, daß sie wirtschaftlich ist) -sich eine Spannungsweißfärbung und eine Rißbildung gezeigt haben, welche die Behälter unattraktiv gemacht haben.Although it is already known, bottles made from molecularly oriented Nitrile rubber by blowing an injection molded bulb and such techniques have shown some success, however, they have been in practice for manufacture of bottles for carbonated beverages are not economical. This is due to the fact that - if the bottle oriented by sufficient stretching that the properties are developed that are necessary for containers for carbonated beverages What are required (assuming a wall thickness thin enough to be economical) are stress whitening and have shown cracking which has made the containers unattractive.

Eine weitere Untersuchung dieser Erscheinung hat ergeben, daß eine Rißbildung oder eine Spannungsweißfärbung sich in erster Linie an oder in der Nähe des inneren Oberflächenteils der Flaschenwand entwickelt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Innenseite des Külbels proportional zu einem erheblich höheren Ausmaß verstreckt wird, als die Außenseite. Es hat sich gezeigt, daß der Orientierungsgrad über die Dicke der Flaschenwand nicht konstant ist, sondern im Gegenteil im wesentlichen über die Wand variiert, wobei er beim oder in der Nähe des inneren Oberflächenteils der Wand genügend hoch ist, daß er zu den oben beschriebenen Problemen führt.Further investigation of this phenomenon has shown that cracking or stress whitening occurs first Line on or near the inner surface part of the bottle wall developed. This is due to the fact that the inside of the parison is proportional to one considerably stretched to a greater extent than the outside. It has been shown that the degree of orientation depends on the thickness of the bottle wall is not constant, but on the contrary varies substantially across the wall, being at or near the interior The surface part of the wall is sufficiently high that it leads to the problems described above.

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Um die unterschiedliche Verstreckung zwischen der Innenseite und derAußenseite zu kompensieren, ist in der US-PA 319 380 vom 29. Dezember 1972 eine Methode zur Wärmebehandlung vorgeschlagen worden, um eine gleichförmigere Umfangsorientierung über die Dicke der Flaschenseitenwand zu erhalten. Dies wird in der Weise bewerkstelligt, daß man einen radialen Temperaturgradienten an eine axiale Zone der Seitenwand des Külbels anlegt, bevor man den Külbel zu einer Flasche bläst. Die Innenoberfläche des Külbels wird dabei heißer gemacht als seine Außenoberfläche, um den Unterschied der Verstreckung auszugleichen.In order to compensate for the different stretching between the inside and the outside, US Pat. No. 319,380 from December 29, 1972 a method of heat treatment had been proposed to provide a more uniform circumferential orientation over to get the thickness of the bottle sidewall. This is done in the Way accomplished that a radial temperature gradient is applied to an axial zone of the side wall of the parison before you blow the bucket into a bottle. The inner surface of the parison is made hotter than its outer surface, to compensate for the difference in stretching.

Külbel, die für geblasene hoch orientierte Behälter geeignet sind, werden unter Verwendung einer Strangpreßform-Höhlung für die äußere Gestalt und eines koaxialen Lochstiftes für die innere Gestalt spritzgegossen. Die Produktionswirksamkeit erfordert es, daß die Zeitspanne für den Verformungszyklus auf ein Minimum vermindert wird. Die Zeitspanne für den Verformungszyklus kann minimalisiert werden, wenn die Höhlung und der Lochstift durch ein zirkulierendes Kühlmittel gekühlt werden, um das Polymere rasch zu verfestigen. Wenn das geschmolzene Polymere in eine herkömmliche Spritzgußform mit gekühlter Höhlung und gekühltem Stift eingepreßt wird, dann berührt das Polymere die relativ kühlen Oberflächen der Höhlung und des Lochstiftes, was zu einer Erhöhung der Polymerviskosität an und in der Nähe dieser Formoberflächen und zur Bildung einer sich verfestigenden Schicht auf den Formoberflächen führt. Die weitergehende Zugabe des geschmolzenen Polymeren zur vollständigen Füllung der Form bewirkt, daß in der sich verfestigenden Schicht bei und in der Nähe der Oberflächen des Külbels Spannungen entwickelt v/erden, die in dem fertigen Külbel beibehalten v/erden. Polymere mit einer hohen Viskosität und/oder hohen Elastizität im Schmelzverarbeitungs-Temperaturbereich sind gegenüber Restspannungen in dem Formgegenstand empfindlich. Die später absichtlich induzierten SpannungenParisons suitable for blown highly oriented containers are made using an extrusion die cavity for injection molded the outer shape and a coaxial pin for the inner shape. The production efficiency requires it is that the time for the deformation cycle is reduced to a minimum. The length of time for the deformation cycle can be can be minimized if the cavity and the pin are cooled by a circulating coolant to the polymer to solidify quickly. When the molten polymer is in a conventional injection mold with a cooled cavity and a cooled pin is pressed in, then the polymer contacts the relatively cool surfaces of the cavity and the piercer, resulting in an increase the polymer viscosity on and in the vicinity of these mold surfaces and to form a solidifying layer the mold surfaces leads. The further addition of the molten polymer to completely fill the mold causes stresses developed in the solidifying layer at and near the surfaces of the parison, which in the Retain the finished container. Polymers with a high viscosity and / or high elasticity in the melt processing temperature range are against residual stresses in the molded article sensitive. The later intentionally induced voltages

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der molekularen Orientierung treten zu diesen durch die Verformung induzierten Restspannungen hinzu- Der höhere Verstreckungsgrad der inneren Oberfläche des Behälters während des BIasens führt zusammen mit den in der Spritzgußform induzierten Restspannungen, insbesondere den Spannungen bei oder in der Nähe der Innenoberfläche des KüTbels, zu einer überschüssigen Spannung, die sich als Spannungsweißfärbung oder Rißbildung In dem Behälter manifestieren kann. Diese Fehler sind deswegen unerwünscht, weil größere Risse zu einem Versagen aufgrund eines Zerberstens des Behälters führen können und weil kleinere Risse die optische Qualität des Behälters verschlechtern, indem sie Trübungen oder sonstige Stellen mit schlechterem Aussehen in der Behälterwand bewirken. Als Ergebnis kann daher ein Behälter nicht bis zu einem Ausmaß orientiert werden, bei dem diese Fehler auftreten. Ein höherer Orientierungsgrad könnte dann erreicht werden, wenn , diese Fehler vermieden werden könnten.the molecular orientation occur to these through the deformation induced residual stresses. The higher degree of stretching the inner surface of the container during blowing leads together with the residual stresses induced in the injection mold, in particular the stresses at or near the Inside surface of the bucket, excess tension, which manifests itself as tension whitening or cracking in the container can manifest. These defects are undesirable because major cracks lead to failure due to bursting of the container and because smaller cracks degrade the optical quality of the container by causing cloudiness or other areas with a poorer appearance in the container wall. As a result, therefore, a container cannot hold up to be oriented to the extent to which these errors occur. A higher degree of orientation could be achieved if, these mistakes could be avoided.

Külbel, die von Umgebungstemperatur wieder erhitzt worden sind, erfordern lange Zeiträume, bis sie Temperaturen erreichen, die zum Blasen für hohe Grade der molekularen Orientierung geeignet sind, bringen Probleme hinsichtlich der Handhabung, der Lagerung und der Sauberkeit mit sich und erfordern die Aufwendung zusätzlicher Energie. Dazu kommt noch, daß der Külbel in der Form gründlich abgekühlt werden muß, um bei der Entnahme selbsttragend zu sein, wodurch relativ lange Zeitspannen für den Spritzgußformzyklus erforderlich sind. Naturgemäß kann der Külbel, der heiß aus der Form kommt, in Wasser abgeschreckt werden, doch bewirkt eine solche Maßnahme eine Verzerrung oder eine Verschlechterung der Oberfläche und sie erfordert ein Trocknen.Parcels that have been reheated from ambient temperature require long periods of time to reach temperatures that are suitable for blowing for high degrees of molecular orientation, pose problems in terms of handling, storage and cleanliness and require the use of additional energy. In addition, the kettle in the The mold must be thoroughly cooled in order to be self-supporting during removal, which results in relatively long periods of time for the Injection molding cycle are required. Naturally, the parison that comes out of the mold hot can be quenched in water, however, such a measure causes distortion or deterioration of the surface and requires drying.

Külbel, die direkt von dem Lochstifii auf dem sie geformt wurden, geblasen worden sind, sind zur Produktion von hoch orientierten Flaschen in wirtschaftlichen Zykluszeitspannen nicht geeignet,Parcels made directly from the hole punch on which they were formed are not suitable for the production of highly oriented bottles in economical cycle times,

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weil der Zeitraum, der zur Temperaturkonditionierung des Külbel s auf die für die hohe Orientierung erforderliche niedrige Temperatur benötigt wird, groß ist.because of the period of time it takes to temperature conditioning the parison s required for the low temperature required for high orientation is large.

Nach einem parallelen Vorschlag werden Spannungsrisse in dem Innenteil der Wand eines orientierten geblasenen Behälters signifikant vermindert oder sogar eliminiert, wenn man die Art und Weise modifiziert, in welcher der Külbel spritzgegossen wird, um die restliche Orientierung oder die restlichen Spannungen bei oder nahe der inneren Oberflächenteile des Külbels zu vermindern oder zu eliminieren. Gemäß diesen Vorschlägen wird der Lochstift der Spritzgußform oberhalb einer Temperatur gehalten, bei der keine signifikanten Spannungen beibehalten werden. Die Höhlung der Strangpreßform kann in der herkömmlichen Weise für niedrige Zykluszeitspannen abgekühlt werden, da forminduzierte Restspannungen in den Außenteilen des Külbels aufgrund des niedrigeren Verstreckungsgrades, dem die äußeren Teile des Behälters während des Blasens unterworfen sind, besser toleriert werden können. Der Stift wird bei einer Temperatur gut oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymeren gehalten, was zu dem Ergebnis führt, daß der Innenteil des Külbels während des gesamten Zeitraum^ während dessen das Polymere gespritzt wird, in einem flüssigen oder halbflüssigen Zustand bleibt. Restspannungen bei oder nahe den inneren Oberflächenteilen werden bei solchen Bedingungen minimalisiert.According to a parallel proposal, there are stress cracks in the inner part of the wall of an oriented blown container is significantly reduced or even eliminated when one considers the type and Modified way in which the parison is injection molded to reflect the remaining orientation or stresses or near the inner surface portions of the parison. According to these proposals, the perforated pin the injection mold is maintained above a temperature at which significant stresses are not maintained. The cavity the extrusion mold can be cooled in the conventional manner for low cycle times because of mold-induced residual stresses in the outer parts of the parison due to the lower degree of stretching that the outer parts of the container experience subject to blowing can be better tolerated. The stick will be at a temperature well above the glass transition temperature (Tg) of the polymer, with the result that the inner part of the parison during the entire period ^ during which the polymer is being injected remains in a liquid or semi-liquid state. Residual stresses at or near the inner surface parts are minimized in such conditions.

Die abgekühlte Höhlung der Strangpreßform bewirkt eine rasche Verfestigung des äußeren Teils des Külbels, wodurch eine zeitweilige starre Haut erhalten wird, die dick genug ist, daß dem Külbel eine Strukturintegrität verliehen wird, wenn er aus der Formhöhlung und von dem Lochstift entfernt wird, um eine Verzerrung des geformten Külbels zu vermeiden.The cooled cavity of the extrusion mold causes a rapid solidification of the outer part of the parison, whereby a temporary rigid skin is obtained that is thick enough that structural integrity is imparted to the parison when it is removed from the Mold cavity and removed from the punch pin to avoid a distortion of the formed parison.

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Erhebliche Einsparungen hinsichtlich der Energie und der Zeit sowie eine angestrebte Temperaturverteilung des Külbels werden durch eine prompte Überführung des Külbels aus der Spritzgußform in eine Temperaturkonditionierungsstation im Vergleich zu der oben beschriebenen Wiedererhitzungstechnik erzielt, bei der der Külbel bei Umgebungstemperatur gelagert und später auf die Blastemperatur gebracht wird. Ein spritzgegossener Külbel, der für einen Wiedererhitzungsprozeß vorgesehen ist, muß in der Spritzgußform abgekühlt werden, damit er eine genügende Starre erhält, daß er selbsttragend ist, wenn er einmal die Form verlassen hat. Dagegen ist bei einem Külbel, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, ein solches Ausmaß des Abkühlens nicht erforderlich, da die starre Haut, die durch das rasche Abkühlen von mindestens der äußeren Oberfläche gebildet wird, einen genügenden Träger ergibt und lang genug anhält, daß eine Übertragung des KUlbels auf einen Trägerstift gestattet wird. Somit wird der Zeitraum, der zum Abkühlen in der Spritzgußform erforderlich ist, gegenüber demjenigen, der zur Herstellung eines geeigneten Külbels für einen Wiedererhitzungsprozeß erforderlich ist, signifikant verringert. Dazu kommt noch, daß gegenüber einem Wiedererhitzungsprozeß Zeit und Energie eingespart werden, da die beim Spritzgießen zugeführte Wärme zur Temperaturkonditionierung des Külbels für das Blasen verwertet wird. Es sind weniger Zeit und Energie erforderlich, um einen vom Spritzgußverformen her noch warmen Külbel temperaturzukonditionieren, als erforderlich ist, einen Külbel von der Lagerung bei Raumtemperatur wiederzuerhitzen. Die Zeitspanne für den Gesamtzyklus vom Spritzen bis zu der geblasenen Flasche wird gegenüber demjenigen eines Wiedererhitzungsprozesses vermindert. In ähnlicher Weise werden bessere Eigenschaften aufgrund einer besseren Temperaturkontrolle und besseren wirtschaftlichen Zeitverhältnissen gegenüber der oben beschriebenen Technik realisiert, bei der der Külbel auf dem Stift der Spritzgußform beibehalten wird und direkt von dem Stift in die Höhlung einer Blasform verblasen wird.Significant savings in energy and time and a desired temperature distribution of the parison are achieved by prompt transfer of the parison from the injection mold in a temperature conditioning station compared to the reheating technique described above in which the Külbel is stored at ambient temperature and later brought to the blowing temperature. An injection molded parison that is used for a reheating process is provided must be in the injection mold be cooled so that it becomes sufficiently rigid that it is self-supporting once it has left the mold. In contrast, a parison which is used in the method according to the invention does not require such an extent of cooling as since the rigid skin formed by the rapid cooling of at least the outer surface is sufficient Carrier yields and lasts long enough to allow transfer of the bucket to a carrier pin. Consequently becomes the time required for cooling in the injection mold versus that required for making a suitable one Parison required for a reheating process is significantly reduced. In addition, that opposite time and energy can be saved in a reheating process, since the heat supplied during injection molding is used for temperature conditioning of the parison is used for blowing. It takes less time and energy to break one from injection molding temperature conditioning of the still warm container than required to reheat a pail from room temperature storage. The time span for the entire cycle from Splash up to the blown bottle is reduced from that of a reheating process. In a similar way are opposed to better properties due to better temperature control and better economic timing realized by the technique described above in which the parison is retained on the pin of the injection mold and directly is blown by the pin into the cavity of a blow mold.

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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention is explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Külbels,1 shows a cross section of a parison,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Flasche, die aus dem Külbel der Figur 1 geblasen worden ist,FIG. 2 shows a cross section of a bottle which has been blown from the parison of FIG. 1,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der Höhlung und des Lochstiftes zum Spritzgießen des in Figur 1 dargestellten Külbels, 3 shows a schematic cross section of the cavity and the perforated pin for injection molding the parison shown in FIG. 1,

Fig. 4 einen schematischen teilweisen Querschnitt des Stiftes der Blasform und der Temperaturkonditionierungskammer für die Temperaturkonditionierung des Külbels zur biaxialen Orientierung während des Blasens,Figure 4 is a schematic partial cross-section of the pin of the blow mold and the temperature conditioning chamber for temperature conditioning of the parison for biaxial orientation during blowing,

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt des Stiftes der Blasform und der Höhlung, welcher den Külbel zeigt, der teilweise in die Gestalt der Flasche gemäß Figur 2 geblasen worden ist,Figure 5 is a schematic cross-section of the pin of the blow mold and cavity showing the parison partially has been blown into the shape of the bottle according to Figure 2,

Fig. 6 ein Diagramm der Temperaturverteilung in der Wand des Külbels bei verschiedenen Stufen des Prozesses undFig. 6 is a diagram of the temperature distribution in the wall of the Külbels at different stages of the process and

Fig. 7 ein Diagramm zum Vergleich der Temperaturverteilungen von erfindungsgemäß behandelten KUlbeln mit dem idealen Külbel und mit Külbeln gemäß einer weiteren Technik.7 shows a diagram for comparing the temperature distributions of buckets treated according to the invention with the ideal one Parison and with parison according to another technique.

Der in Figur 1 gezeigte Külbel 10 ist ein Rohr mit geschlossenem Ende, das eine zum Blasen einer Flasche geeignete Gestalt hat. Der Külbel 10 enthält einen Halsendteil 12, der in der Form gezeigt wird, wie er für eine Flasche mit Kronenkappe ver-The parison 10 shown in Figure 1 is a tube with a closed End that has a shape suitable for blowing a bottle. The parison 10 includes a neck end portion 12 which is in the Shape is shown how it is used for a bottle with a crown cap

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wendet wird. Das Halsende kann auch eine andere Gestalt haben und beispielsweise in Form eines Gewindes für Schraubenkappen vorliegen. Die Wanddicke variiert entlang der axialen Länge des Külbels gemäß bekannten Prinzipien, um die entsprechende Wanddicke der fertigen Flasche zu ergeben. Um eine stärkere biaxiale Verstreckung zu bewirken, kann der Külbel in axialer Richtung kürzer sein, als die fertige Flasche lang ist.is turned. The neck end can also have a different shape, for example in the form of a thread for screw caps are present. The wall thickness varies along the axial length of the parison according to known principles to give the corresponding wall thickness of the finished bottle. To have a stronger biaxial To effect stretching, the parison can be shorter in the axial direction than the length of the finished bottle.

Der Külbel 10 wird in einer in Figur 3 gezeigten Form gebildet. Die Spritzgußform enthält ein axial hin- und hergehendes Lochstiftteil 40 und ein fixiertes Strangpreßformteil 30. Das Strangpreßformteil 30 enthält einen Block 32, der eine Höhlung 34 mit der Gestalt des Äußeren des Külbels 10 aufweist. Die Höhlung enthält eine Konfiguration 36 für das Halsende. Ein Wärmeaustauschmedium wird durch die Leitungen 39a, b und c zu und von Kanälen 38 in dem Block 32, der die Höhlung 34 umgibt, zirkuliert, um rasch das Äußere des spritzgegossenen Külbels auf eine Temperatur von etwa -1,1 bis etwa 37,8°C abzukühlen, um dem Külbel eine genügende Starre zu verleihen, daß dessen Herausnahme aus der Spritzgußform erleichtert wird. Ein Spritzsteg 35 leitet das geschmolzene Polymere mit der Schmelzverarbeitungstemperatur in die Höhlung 34 unter hohem Druck.The parison 10 is formed in a shape shown in FIG. The injection mold includes an axially reciprocating pin portion 40 and a fixed extrusion molding 30. The extrusion molding 30 includes a block 32 having a cavity 34 with the shape of the exterior of the parison 10. The cavity contains a configuration 36 for the neck end. A heat exchange medium is circulated through lines 39a, b and c to and from channels 38 in block 32 surrounding cavity 34, in order to rapidly cool the exterior of the injection molded parison to a temperature of about -1.1 to about 37.8 ° C to allow the To give parison a sufficient rigidity that its removal from the injection mold is facilitated. A spray bar 35 directs the molten polymer at the melt processing temperature into the cavity 34 under high pressure.

Das hin- und hergehende Teil 40 enthält einen Spritzgußform-Lochstift 42, dessen äußere Gestalt im Einklang mit dem Inneren des Külbels steht. Der Stift 42 ist koaxial von der Höhlung 34 von einer hin- und hergehenden Preßkolbenstruktur 44 getragen. Das Innere des Stiftes 42 ist hohl und enthält ein zentrales Quellenrohr 46, das mit der Leitung 47a in Verbindung steht, das ein temperaturkontrolliertes Wärmeaustauschmediuia, beispielsweise ein öl, in Richtung auf die Spitze des Stiftes leitet. Das Medium fließt von der Spitze des Stiftes zurück nach außer-The reciprocating member 40 includes an injection mold piercer 42, the outer shape of which is in harmony with the interior of the parison. The pin 42 is coaxial with the cavity 34 carried by a reciprocating plunger structure 44. The interior of the pin 42 is hollow and contains a central one Source tube 46 communicating with conduit 47a which is a temperature controlled heat exchange medium, e.g. an oil that directs towards the tip of the pen. The medium flows from the tip of the pen back outwards

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halb des Rohrs 46 und wird durch die Leitung 47b abgelassen. Das abgelassene Medium kann wiederum temperaturkonditioniert und
zurückgeführt werden.
half of pipe 46 and is drained through line 47b. The drained medium can in turn be temperature-conditioned and
to be led back.

Beim Betrieb wird die Spritzgußform durch Bewegung des Stiftes 42 in die Höhlung 34 geschlossen. Polymeres mit Scbmelzverarbeitungstemperatur wird mit hohem Druck in den Raus zwischen
dem Stift 42 und der Höhlung 34 eingespritzt. Die Süßere Oberfläche des auf diese Weise gebildeten Külbels wird durch die
kalte Höhlung 34 der Strangpreßform abgekühlt und erhält eine
genügende Starrheit, daß der Külbel von dem Stift 42 ausgeworfen werden kann, wenn die Form geöffnet ist. Das zirkulierende Wärmeaustauschmedium hält den Stift 42 bei der gewünschten Oberflächentemperatur .
In operation, the injection mold is closed by moving the pin 42 into the cavity 34. Polymer at melt processing temperature is injected into the chamber at high pressure
the pin 42 and the cavity 34 are injected. The sweeter surface of the parison formed in this way is enhanced by the
cold cavity 34 of the extrusion die cooled and receives a
sufficient rigidity that the parison can be ejected from pin 42 when the mold is open. The circulating heat exchange medium maintains the pin 42 at the desired surface temperature.

Wie in Figur 4 gezeigt wird, wird der geformte Külbel 10 sodann sofort in eine Temperaturkonditionierungsstation überführt, wo er auf einem Temperaturkonditionierungsstift 52 in einer Temperaturkonditionierungshöhlung 54 mit Erhitzer oder Leitungen 56 für ein Wärmeaustauschmedium gehalten wird. Der Teeperaturkonditionierungsstift und die Höhlung passen mit dem KGTbel eng
zusammen, damit eine gute Wärmeübertragung erhalten wird. Der
Temperaturkonditionierungsstift kann auch Wärmeaustauschmedium-Kanäle oder Heizeinrichtungen (nicht gezeigt) enthalten. Die
Temperaturen des Konditionierungsstiftes 52 und der Höhlung 54 werden so gehalten, daß der Külbel temperaturkonditioniert wird, daß er in einen gewünschten Tempera tür gradienten innerhalb des Orientierungstemperaturbereiches gebracht wird, daß eine molekulare Orientierung erhalten wird, wenn der Külbel geblasen
wird. Der Temperaturkonditionierungsstift enthält auch Kanäle
57 für das Druckgas, das zur Aufblasung des Külbels in der anschließenden Stufe dient. Da das Innere des Külbels während des Blasens zu einem größeren Ausmaß verstreckt wird, als das Äußere,
As shown in Figure 4, the molded parison 10 is then immediately transferred to a temperature conditioning station where it is held on a temperature conditioning pin 52 in a temperature conditioning cavity 54 with heaters or conduits 56 for a heat exchange medium. The tea temperature conditioning pen and cavity fit snugly with the KGTbel
together so that good heat transfer is obtained. Of the
Temperature conditioning pen may also contain heat exchange media channels or heaters (not shown). the
Temperatures of conditioning pin 52 and cavity 54 are maintained so that the parison is temperature conditioned so that it is brought to a desired temperature gradient within the orientation temperature range that molecular orientation is obtained when the parison is blown
will. The temperature conditioning pen also contains channels
57 for the compressed gas that is used to inflate the parison in the subsequent stage. Since the inside of the parison is stretched to a greater extent than the outside during blowing,

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kann eine gleichförmigere Orientierung durch die Dicke der Wand der Flasche erhalten werden, indem man dem Külbel einen solchen Temperaturgradienten verleiht, daß die Innenseite heißer ist als die Außenseite. In den US-PA'en 319 380 und 597 678 werden Einzelheiten hinsichtlich der Kürbeitemperaturbedingungen angegeben, die für eine molekulare Orientierung während des Blasens geeignet sind.a more uniform orientation through the thickness of the wall of the bottle can be obtained by giving such a parison Temperature gradient means that the inside is hotter than the outside. In US-PA's 319 380 and 597 678 Details are given regarding the pump temperature conditions necessary for molecular orientation during blowing are suitable.

Nach der Temperaturkonditionierung wird der Külbel auf dem Stift 52 zu einer Blasform 60 überführt, die in der Figur 5 dargestellt ist, und die die Hälften 63, 65 enthält. Die Hälften 63, 65 der Blasform definieren eine Höhlung 62, welche die Gestalt der fertigen Flasche hat. Ein Kühlmittel kann durch die Leitungen 64 zirkuliert werden, um die Oberflächen der Blasformhöhlung zu kühlen. Luft oder ein anderes Druckgas wird durch die Kanäle 57 des Stiftes 52 geleitet, um den temperaturkonditionierten Külbel 10, der in Figur 5 teilweise aufgeblasen dargestellt ist, aufzublasen. Das Aufblasen wird weitergeführt, bis der verstreckte Külbel zwangsweise in Kontakt mit den kühlen Wänden der Höhlung 62 gebracht wird, wo das Polymere rasch abgekühlt und zur Erstarrung gebracht wird. Die Hälften 63, 65 der Form werden sodann getrennt und die fertige Flasche wird herausgenommen. Da das Aufblasen erfolgt, wenn sich der Külbel bei Temperaturen innerhalb des Orientierungstemperaturbereichs befindet und die Flaschenwände biaxial verstreckt werden, wird hierdurch die Flasche biaxial orientiert.After the temperature conditioning, the parison is on the pen 52 is transferred to a blow mold 60, which is shown in FIG. 5 and which contains the halves 63, 65. The halves 63, 65 of the Blow molds define a cavity 62 which is the shape of the finished bottle. A coolant can be circulated through the lines 64 to cool the surfaces of the blow mold cavity. Air or another pressurized gas is passed through the channels 57 of the pen 52 to inflate the temperature-conditioned parison 10, which is shown partially inflated in FIG. Inflation continues until the stretched parison is forcibly brought into contact with the cool walls of cavity 62 where the polymer is rapidly cooled and solidified. The halves 63, 65 of the mold are then separated and the finished bottle is taken out. Because the inflation occurs when the parcel is at temperatures within of the orientation temperature range and the bottle walls are biaxially stretched, the bottle is biaxially oriented as a result.

Gemäß der Erfindung wird der Külbel von dem Lochstift 42 der Spritzgußform entfernt, während das Polymere genügend Wärme vom Spritzgußprozeß beibehält^ und der Külbel wird ohne ein absichtliches Kühlen sofort auf den Temperaturkonditionierungsstift 52 in der Temperaturkonditionierungsstation gebracht, wo der Temperaturkonditionierungsstift 52 und die Temperaturkonditionie-According to the invention, the parison is removed from the die pin 42 of the injection mold while the polymer has sufficient heat from it The injection molding process is maintained and the parison is immediately placed on the temperature conditioning pin 52 without intentional cooling placed in the temperature conditioning station where the temperature conditioning pen 52 and the temperature conditioning

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rungshöhlung 62 so einreguliert werden, daß die innere und die äußere Oberfläche des Külbels auf Temperaturen gebracht werden, die eine Temperaturverteilung oder einen Temperaturgradienten in der Wand des Külbels ergeben, der zum Erhalt des gewünschten Orientierungsgrades in der Blasstufe angestrebt wird.Rungshöhlung 62 are regulated so that the inner and the outer surface of the parison can be brought to temperatures that have a temperature distribution or a temperature gradient result in the wall of the parison, which is sought to obtain the desired degree of orientation in the blowing stage.

Die Figur 6 zeigt eine typische Temperaturverteilung in der Wand eines typischen Külbels zu verschiedenen Zeitpunkten beim Betriebszyklus. Der Külbel wird mit einer Schmelzverarbeitungstemperatur in der Größenordnung von 2040C geformt. Wenn er die Spritzgußform verläßt, dann erstreckt sich die Temperatur von etwa 149°C auf der Innenoberfläche über eine maximale Innentemperatur von etwa 1880C bis zu einer Temperatur der Außenoberfläche von etwa 10,00C. Während der Temperaturkonditionierungsstufe wird die von der Spritzgußstufe beibehaltene Wärme wieder verteilt, daß die Innenoberfläche auf eine Temperatur von etwa 1100C, das Innere auf eine Temperatur von etwa 149°C und die Außenoberfläche auf eine Temperatur von etwa 93»3 C gebracht werden. Während des Intervalls zwischen dem Ende der Temperaturkonditionierungsstufe und dem Beginn des Aufblasens in der Blasform strömt weiterhin Wärme innerhalb des Külbels, wodurch die Innentemperatur auf etwa 138°C und die Temperatur der Außenoberfläche auf etwa 110°C heruntergebracht wird. Die Temperatur der Innenoberfläche verändert sich wenig, da diese sich noch in innigem Kontakt mit dem temperaturregulierten Stift 52 befindet.FIG. 6 shows a typical temperature distribution in the wall of a typical parison at different points in time during the operating cycle. The parison is molded with a melt processing temperature on the order of 204 ° C. When it leaves the injection mold, then the temperature ranges from about 149 ° C on the inner surface has a maximum internal temperature of about 188 0 C to a temperature of the outer surface area of about 10.0 0 C. During the temperature conditioning stage of the injection molding stage retained heat redistributed in that the inner surface to a temperature of about 110 0 C, the interior to a temperature of about 149 ° C and the outer surface are brought to a temperature of about 93 "C 3. During the interval between the end of the temperature conditioning step and the start of blow mold inflation, heat continues to flow within the parison, bringing the internal temperature down to approximately 138 ° C and the external surface temperature to approximately 110 ° C. The temperature of the inner surface changes little because it is still in intimate contact with the temperature-regulated pin 52.

In der Figur 7 wird die KUlbeltemperaturverteilung gerade vor dem Blasen eines sofort gemäß der Erfindung überführten Külbels (Kurve A) mit derjenigen eines Külbels verglichen, der auf dem Stift der Spritzgußform für die Blasstufe beibehalten worden ist (Kurve B). Letzterer wird nachstehend als "gleicher Stiftkülbel" bezeichnet. Die Zykluszeitspannen von 17 see sind identisch. In Figur 7 wird auch die Umhüllung (Kurve C) der alsIn FIG. 7, the bulb temperature distribution is shown just before the blowing of a parison immediately transferred according to the invention (Curve A) compared with that of a parison retained on the pin of the injection mold for the blow stage is (curve B). The latter is hereinafter referred to as "the same pin bulb". The cycle times of 17 seconds are identical. In FIG. 7, the envelope (curve C) of the as

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ideal angenommenen Temperaturverteilungen gezeigt.ideally assumed temperature distributions are shown.

Der gleiche Stiftkülbel (Kurve B) ist auf der Innenoberfläche' heißer als gewünscht und er ist im Inneren erheblich höher, als daß ein gleichförmig hoher molekularer Orientierungsgrad erhalten werden könnte.The same pen bowl (curve B) is hotter than desired on the inside surface and it is considerably higher inside than that a uniformly high degree of molecular orientation could be obtained.

Aus den Figuren 6 und 7 kann die Schlußfolgerung gezogen werden, daß gemäß der Erfindung die Verformungswärme für eine Temperaturkonditionierung wieder verteilt werden kann, wodurch im Vergleich zu einem wiedererhitzten Külbel Einsparungen hinsichtlich der Energie und der Zykluszeitspanne erhalten werden können. Für die gleiche Zykluszeitspanne ist die Temperaturverteilung eines KüTbels gemäß der Erfindung besser für eine hohe molekulare Orientierung geeignet als ein Külbel, der von dem gleichen Stift geblasen wird, wo er geformt worden ist. Die Zeitspanne, die erforderlich ist, um den Külbel mit Umgebungstemperatur auf Temperaturen zu bringen, die für eine hohe molekulare Orientierung geeignet sind, liegt in der Größenordnung von mehreren min.From Figures 6 and 7, the conclusion can be drawn that according to the invention, the heat of deformation for temperature conditioning can be redistributed, thereby reducing the cost of a reheated parison the energy and the cycle time can be obtained. The temperature distribution is for the same cycle time span of a tub according to the invention is better suited for high molecular orientation than a tub of the same Pin is blown where it has been shaped. The amount of time it takes for the tub to reach ambient temperature Bringing to temperatures suitable for high molecular orientation is on the order of magnitude of several min.

Flaschen wurden aus sieben verschiedenen polymeren Materialien geblasen. Bei jedem Polymeren wurden die Külbel spritzgegossen und sofort zu einem Temperaturkonditionierungsstift überführt. Die Külbel wurden temperaturkonditioniert, um hohe Werte der molekularen Orientierung zu erzielen, als sie zu Flaschen mit einer Kapazität von ungefähr 283 ml und mit Standardgestalt verblasen wurden. Das Gewicht der Flaschen betrug 22 bis 23 g. Die aus jedem polymeren Material hergestellten Flaschen wurden in zwei Orientierungsbereichen von etwa 35,2 kg/cm und etwa 45,7 kg/cm F geblasen. F gemessen nach der ASTM-Norm D 1504.Bottles were blown from seven different polymeric materials. For each polymer, the parisons were injection molded and immediately transferred to a temperature conditioning pen. The parcels were temperature conditioned to achieve high levels of molecular orientation when using bottles a capacity of approximately 283 ml and blown with a standard shape became. The weight of the bottles was 22 to 23 g. The bottles made from any polymeric material were made in two orientation ranges of about 35.2 kg / cm and about 45.7 kg / cm F blown. F measured according to ASTM standard D 1504.

709 830/0747709 830/0747

a) Spritzgießen:a) Injection molding:

Die Pellets aus dem polymeren Material wurden mit einem Wassergehalt von etv/a 0,3% verformt. Die Külbel wurden auf einer 75-t-Spritzgußmaschine mit hin- und hergehender Schnecke (Modell 75-6, hergestellt von Farrel Company Division, 565 Blossom Road, Rochester, New York, 14610) gespritzt. Die Schnecke der Maschine war vom PVC-Typ und sie hatte ein Koinpressionsverhältnis von 1,45 : 1. Die verwendete Form ist in Figur 3 dargestellt. Das geschmolzene polymere Material wurde in die Formhöhlung durch einen Steg 35 eingespritzt. Die Strangpreßform 32 war bis auf 4,40C am geschlossenen Ende des Külbels durch kaltes Wasser abgekühlt, das durch die Leitungen 39a, b, c und Kanäle 38 zirkulierte. Die Temperatur des Lochstiftes 42 wurde durch heißes öl kontrolliert, das durch die Leitung 47a, durch das Rohr 46 und zurück entlang der Außenseite des Rohrs 46 zu der Leitung 47b zirkulierte. Die gesamte Formzykluszeit wurde zwischen 13 und 18 see gehalten, wobei die tatsächlichen Polymereinspritzzeiten zwischen 1 und 1 1/2 see lagen.The pellets made of the polymeric material were shaped with a water content of about 0.3%. The parisons were molded on a 75 ton reciprocating screw injection molding machine (Model 75-6, manufactured by Farrel Company Division, 565 Blossom Road, Rochester, New York, 14610). The screw of the machine was of the PVC type and it had a compression ratio of 1.45: 1. The shape used is shown in FIG. The molten polymeric material was injected into the mold cavity through a ridge 35. The extrusion mold 32 was cooled down to 4.4 ° C. at the closed end of the parison by cold water which circulated through the lines 39 a, b, c and channels 38. The temperature of the pin 42 was controlled by hot oil circulating through line 47a, through tube 46, and back along the outside of tube 46 to line 47b. The total molding cycle time was held between 13 and 18 seconds, with actual polymer injection times being between 1 and 1 1/2 seconds.

b) Temperaturkonditionierung:b) Temperature conditioning:

Innerhalb von 3 -bis 8 see nach dem Öffnen der Spritzgußform wurden die noch warmen Külbel zu einem Temperaturkonditionierungs- und Blasformstift 52 überführt, der in Figur 4 dargestellt ist. Der BIasstift 52 paßte eng in das Innere der Külbel hinein, so daß eine gute Wärmeübertragung erhalten wurde. Der Blasstift 52, der einen Külbel 10 trug, wurde in eine engpassende thermische Konditionierungshöhlung 54 eingebracht. Die Höhlung 54 wies fünf unabhängig temperaturregulierte Zonen entlang der Längsachse auf. Diese Zonen wurden durch heißes öl erhitzt, das durch die Kanäle 56 zirkulierte. Die Temperatur des Blasstiftes wurde , durch innere elektrische Heizer reguliert. Die Külbel wurden Je-Within 3 to 8 seconds after opening the injection mold the still warm parisons are transferred to a temperature conditioning and blow molding pen 52, which is shown in FIG. The bias pin 52 fit snugly inside the parison, see above that good heat transfer was obtained. The blow pin 52, which carried a parison 10, was turned into a tight fitting thermal Conditioning cavity 54 introduced. The cavity 54 had five independently temperature regulated zones along the longitudinal axis on. These zones were heated by hot oil circulating through channels 56. The temperature of the blow pen was regulated by internal electric heaters. The tubs were

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weils über einen Zeitraum temperaturkonditioniert, der dem Spritzgußzyklus nahekam. (13 bis 18 see). Die Temperaturen der Höhlung 54 und des Blasstifts 52 wurden so reguliert, daß Orientierungswerte von etwa 35,2 kg/cm bis 45,7 kg/cm in der nachfolgenden Blasstufe erhalten wurden.because it is temperature-conditioned over a period of time that corresponds to the Injection molding cycle came close. (13 to 18 see). The temperatures of the The cavity 54 and blow pin 52 were regulated so that orientation values of about 35.2 kg / cm to 45.7 kg / cm in the following Blown stage were obtained.

c) Blasen:c) bubbles:

Bei Vervollständigung der Temperaturkonditionierungsstufe wurde der Blasstift 52 mit dem darauf gehaltenen Külbel 10 aus der •Temperaturkonditionierungshöhlung 54 in eine Blasstation ähnlich der in Figur 5 gezeigten überführt. Der Külbel wurde durch Einführung von Luft unter Druck durch die Kanäle 57 in dem Blasstift 52 aufgeblasen. Die Külbel begannen sich am oberen oder fertigen Ende aufzublasen und das Aufblasen schritt dann in Richtung auf die Spitze fort, wobei der Aufblasungsluftdruck zwischen 3,52 und 5,27 kg/cm gehalten wurde. Nahe am Ende desUpon completion of the temperature conditioning step, the blow pin 52 with the parison 10 held thereon came out of the • Temperature conditioning cavity 54 transferred into a blowing station similar to that shown in FIG. The kolbel was introduced by inflated by air under pressure through the channels 57 in the blow pin 52. The pods started at the top or finished end to inflate and the inflation then progressed towards the tip, using the inflation air pressure was maintained between 3.52 and 5.27 kg / cm. Close to the end of the

Blaszyklus wurde der Luftdruck auf etwa 10,5 kg/cm erhöht, um ein im Einklangstehen der Flaschen mit der Gestalt der Höhlung 52 derBlasform zu gewährleisten. Am Ende jedes Zyklus, der etv/a 16 see lang benötigte, wurde der Druck weggenommen und die Flasche wurde aus der Form entnommen.Blowing cycle, the air pressure was increased to about 10.5 kg / cm ensure that the bottles conform to the shape of the cavity 52 of the blow mold. At the end of each cycle, the etv / a It took 16 seconds to release the pressure and the bottle was removed from the mold.

d) Angegebene Werte:d) Specified values:

Die fertigen Flaschen wurden gemäß der ASTM-Norm D-1504 getestet, um die Orientierungs-Freisetzungsspannung (OFS) im oberen, unteren und mittleren Bereich der Seitenwand der Flasche zu bestimmen. Aus jedem polymeren Material wurden Flaschen hergestellt, die in den Gegenden, die
gegenüber einer Rißbildung am meisten anfällig waren, durch-
The finished bottles were tested according to ASTM Standard D-1504 to determine the orientation release stress (SFT) in the top, bottom, and central areas of the side wall of the bottle. Bottles were made from each polymeric material used in the areas that
were most susceptible to cracking due to

p Οp Ο

schnittliche OFS-Werte von 35,2 kg/cm und 45,7 kg/cm hatten.had average OFS values of 35.2 kg / cm and 45.7 kg / cm.

-17-709830/0747-17-709830 / 0747

-Vf--Vf-

In Tabelle I sind die Bezeichnungen und - wenn bekannt - die ungefähren Zusammensetzungen der verschiedenen polymeren Materialien zusammengestellt.Table I lists the names and, if known, the approximate compositions of the various polymeric materials.

Bei den Nitrilpolymeren, aus denen die obigen Flaschen hergestellt worden waren, wurden die Schmelzflußrate, die Strangpreßformquellung und die Glasübergangstemperatur bestimmt. Die Polymeren hatten einen gleichförmigen Feuchtigkeitsgehalt von 0,3#, um Variationen zu minimalisieren, die auf den Feuchtigkeitsgehalt zurückzuführen sind. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.The nitrile polymers from which the above bottles were made were measured for melt flow rate, extrusion die swell and glass transition temperature. The polymers had a uniform moisture content of 0.3 #, to minimize variations due to moisture content. The results obtained are shown in Table I.

Die Schmelzflußgeschwindigkeit wurde nach der ASTM-Nora D-1238-70, Bedingung F, bestimmt (hierzu wurde Modell 3504 Melt Indexer von Monsanto Company, 920 Brown Street, Akron, Ohio 44311 verwendet). Die Schmelzflußgeschwindigkeit wurde ungefähr 162°F oberhalb der Glasübergangstemperatur gemessen (Tg).The melt flow rate was determined according to ASTM-Nora D-1238-70, condition F (for this purpose model 3504 Melt Indexer was used used by Monsanto Company, 920 Brown Street, Akron, Ohio 44311). The melt flow rate became approximately 162 ° F measured above the glass transition temperature (Tg).

Die Strangpreßformquellung ist ein Maß für die Elastizität der Polymerschmelze. Je elastischer das Material ist, desto größer ist die Strangpreßformquellung. Elastischere Materialien speichern mehr Energie und neigen daher dazu, beim Spritzgießen größere Restspannungen zu zeigen. Die Strangpreßformquellung ist die prozentuale Zunahme des Durchmessers des Extrudats gegenüber dem Durchmesser der Extrudierungsöffnung. Die Strangpreßformquellung wurde unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung bei den gleichen Bedingungen wie bei der Bestimmung der Schmelzflußgeschwindigkeit gemessen.The extrusion mold swelling is a measure of the elasticity of the polymer melt. The more elastic the material, the bigger it is is the extrusion mold swelling. More resilient materials store more energy and therefore tend to show greater residual stresses during injection molding. The extrusion mold swelling is the percentage increase in the diameter of the extrudate over the diameter of the extrusion orifice. Die swell was determined using the above-described apparatus under the same conditions as in the determination measured the melt flow rate.

Die Strangpreßformquellung und die Schmelzflußgeschwindigkeit für jedes Polymere wurde bei der gleichen, ungefähr 162°F oberhalb der Glasübergangstemperatur liegenden Temperatur bei jedem Polymeren gemessen, um sich auf die beobachteten Xhnlichkei-The extrusion die swell and melt flow rate for each polymer were measured at the same temperature, approximately 162 ° F above the glass transition temperature, for each polymer to be based on the observed similarities.

-18-709830/0747-18-709830 / 0747

ten der Polymereigenschaften verlassen zu können, wenn diese bei der gleichen Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperaturen der Polymeren gemessen wurden.ten of the polymer properties when they are at the same temperature above the glass transition temperatures of the polymers were measured.

Die Glasübergangstemperaturen wurden nach der Durchdringungsmethode gemessen. Hierzu wurde eine thermomechanische Analysenzusatzeinrichtung (du Pont Modell 943) zu einem Differentialthermoanalysator (du Pont 900, erhältlich von Instrument Division, E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, Delaware 19898) verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt:The glass transition temperatures were determined by the permeation method measured. For this purpose, an additional thermomechanical analysis device was installed (du Pont model 943) to a differential thermal analyzer (du Pont 900, available from Instrument Division, E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, Delaware 19898) was used. The results obtained are summarized in Table I:

-19-709830/0747 |j -19- 709830/0747 | j

Tabelle ITable I.

Schmelzverarbeitungstem- peraturMelt processing temperature

Polymeres MaterialPolymer material

HerstellerManufacturer

20O0C20O 0 C

2000C200 0 C

2000C200 0 C

1820C182 0 C

1820C182 0 C

1930C193 0 C

2020C202 0 C

Vicobar E.l.DuPont de Nemours Partie Plastics Department 429302 Wilmington, Delaware 19898Vicobar E.L. DuPont de Nemours Partie Plastics Department 429302 Wilmington, Delaware 19898

Vicobar Partie 32902 "Vicobar lot 32902 "

Vicobar Partie 33202 "Vicobar lot 33202 "

Experimental Rohm & Haas, Inc., Nitrile Re- Philadelphia, Pa. sin Partie 19105 SW73-0626Experimental Rohm & Haas, Inc., Nitrile Re-Philadelphia, Pa. sin batch 19105 SW73-0626

BarexBarex

PartieLot

309309

Vistron Corporation Midland Building Cleveland, Ohio 44115Vistron Corporation Midland Building Cleveland, Ohio 44115

Cyoopao 900 Borg-Warner Chemicals Parkersburg, W. Va. 26101 Cyoopao 900 Borg-Warner Chemicals Parkersburg, W. Va. 26101

Cyoopac 930 " Cyoopac 930 "

* nicht bekannt oder nicht gemessen Ungefähre Zusammen- Glas- Strang-Schmelzsetzung über- preß- flußge-Styrol Acryl- Kaut- gangs- form- schwinnitril schuk tempe- quel- digkeit* not known or not measured

ratur lung
Tg (0C)
raturation
Tg ( 0 C)

20%20% 80%80% 10 PHR10 PHR 9999 2323 1,61.6 20%20% 80%80% 3 PHR3 PHR 9696 1818th 3,33.3 20% .20%. 80%80% 0 PHR0 PHR 9898 2424 7,2 ,7.2, 23%23% 74%74% 0 PHR0 PHR 101101 2121 2,62.6 25%
(Methyl-
acrylat)
25%
(Methyl-
acrylate)
75%75% 9 PHR9 PHR 6969 2121 2,52.5
ja*Yes* ja*Yes* nein*no* 9898 1414th 2,02.0 ja*Yes* ja*Yes* ja*Yes* 101101 1414th 1,4k>1.4k> O
N)
O
N)
CO
cn
CO
cn

Claims (9)

PatentansprücheClaims ( 1. J Verfahren zur Herstellung eines;gT^ßfreien hoch mole-Kularorientierten geblasenen Behälters "SETs "einem Nitril enthaltenden polymeren Material, dadurch gekennzeichnet , daß man einen nahtlosen, röhrenförmigen Külbel mit geschlossenem Ende aus dem polymeren Material in einer Spritzgußform bildet, welche eine Strangpreßform aufweist, die eine Höhlung besitzt, welche einen koaxialen Lochstift umgibt,und bei der unter Druck gesetztes geschmolzenes polymeres Material in die Höhlung der Strangpreßform eingespritzt wird, den Külbel von dem Lochstift der Spritzgußform entfernt und den heißen Külbel unverzüglich zu einem temperaturkontrollierten Konditionierungsstift in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Külbels und einer temperaturkontrollierten Höhlung in Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Külbels überführt, den spritzgegossenen Külbel innerhalb des Orientierungstemperaturbereiches für das polymere Material temperaturkonditioniert und daß man den temperaturkonditionierten Külbel in einer Höhlung einer Blasform mit der Gestalt des Behälters aufbläst und das polymere Material zu einer Orientierungs-Freisetzungsspannung in Umfangsrichtung von mindestens(1. J Process for the production of a; gT ^ ß-free high molecular-kularorientierte blown container "SETs" containing a nitrile polymeric material, characterized in that a seamless, tubular parison with a closed Forms end of the polymeric material in an injection mold which has an extrusion mold which has a cavity, which surrounds a coaxial pin, and pressurized molten polymeric material into the cavity of the The extrusion mold is injected, the parison is removed from the die pin and the hot parison immediately in contact with a temperature controlled conditioning pen with the inner surface of the parison and a temperature controlled cavity in contact with the outer surface of the parison, the injection molded parison within the orientation temperature range for the polymeric material temperature-conditioned and that the temperature-conditioned parison in a cavity of a blow mold with the shape of the The container inflates and the polymeric material to an orientational release tension in the circumferential direction of at least 35,2 kg/cm (500 psi) molekularorie die Gestalt des Behälters verformt.35.2 kg / cm (500 psi) molecularorie deforms the shape of the container. 35,2 kg/cm (500 psi) molekularorientiert und das Material in35.2 kg / cm (500 psi) molecularly oriented and the material in 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Temperaturkonditionierung den Külbel, während er sich auf den Temperaturkonditionierungsstift befindet, in die Höhlung der Blasform überführt.2. The method according to claim 1, characterized in that after the temperature conditioning the parison while he is on the temperature conditioning pen is transferred into the cavity of the blow mold. 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitril enthaltende Polymere Acrylnitril und Styrol oder Methylacrylat enthält.3 · The method according to claim 1, characterized in that the nitrile-containing polymer is acrylonitrile and contains styrene or methyl acrylate. -21-709830/0747-21-709830 / 0747 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 34 -- 34 - 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Strangpreßform der Spritzguß-' form auf unterhalb Raumtemperatur abkühlt, um die Außenseite des Külbels zu verfestigen.4. The method according to claim 1, characterized in that the extrusion mold of the injection molding ' mold cools to below room temperature to solidify the outside of the parison. 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Külbel aus der Spritzgußform innerhalb von 3 bis 8 see auf den Temperaturkonditionierungsstift überführt.5. Method according to claim 1, characterized in that the parison is removed from the injection mold within 3 to 8 seconds on the temperature conditioning pen convicted. 6. Verfahren zur Herstellung von geblasenen hoch biaxial molekularorientierten Kunststoffbehältern, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Külbel mit geschlossenem Ende aus einem geschmolzenen molekularorientierbaren Polymeren in einer Spritzgußform spritzgießt, die eine Höhlung einer Strangpreßform und einen Lochstift auf v/eist, den Külbel aus der Spritzgußform entnimmt, den Külbel, wahrend er von der Spritzgußstufe immer noch heiß ist, auf einen Temperaturkonditionierungsträgerstift in Wärmeaustauschbeziehung mit einer Tempera turkonditionierungshöhlung bringt, den Külbel temperaturkonditioniert, indem man die Temperaturen aller Bereiche des Külbels auf Temperaturen innerhalb des Orientierungstemperaturbereiches des Polymeren einstellt, den temperaturkonditionierten Külbel, während er auf dem Trägerstift gehalten wird, in eine Blasformhöhlung mit der Gestalt des Behälters bringt, ein unter Druck gesetztes Medium in das Innere des Külbels einführt, um den temperaturkonditionierten Külbel zu der Gestalt der Blasformhöhlung zu verstrecken, um den Behälter zu bilden und hoch biaxial molekular zu orientieren.6. Method of manufacturing blown highly biaxial Molecularly oriented plastic containers, characterized in that a parison with a closed End molded from a molten molecularly orientable polymer in an injection mold that has a cavity an extrusion mold and a pin on v / eist, the parison removes from the injection mold, the parison while he is from the Injection stage is still hot on a temperature conditioning carrier pin brings into heat exchange relationship with a temperature conditioning cavity, temperature conditioning the parison, by setting the temperatures of all areas of the parison to temperatures within the orientation temperature range of the polymer, the temperature-conditioned parison, while it is held on the carrier pin, in a Blast mold cavity with the shape of the container introduces a pressurized medium into the interior of the parison stretching the temperature conditioned parison into the shape of the blow mold cavity to form the container and tall to orientate biaxially molecularly. 7. Verfahren zur Herstellung eines hoch biaxial molekularorientierten geblasenen Behälters aus einem Külbel, der aus einem molekularorientierbaren Polymeren spritzgegossen ist,7. Process for the production of a highly biaxial molecular-oriented blown container made from a parison injection molded from a molecularly orientable polymer, -22-709830/0747 -22-709830 / 0747 dadurch gekennzeichnet, daß man den Külbel, während er von dem Spritzgießen her noch heiß ist, vor dem Blasen zu einer Einrichtung zur Temperaturkonditionierung des Külbel s überführt.characterized in that the parison, while it is still hot from the injection molding, prior to blowing transferred to a device for temperature conditioning of the parison. 8. Verfahren zur Herstellung eines hoch biaxial molekularorientierten Behälters, bei dem man einen Külbel aus einem molekularorientierbaren Polymeren spritzgießt, den spritzgegossenen Külbel temperaturkonditioniert und den Behälter aus dem temperaturkonditionierten Külbel bläst, dadurch gekennzeichnet , daß man den Külbel, während er von der Spritzgußstufe her noch heiß ist, zu einer Einrichtung zur Durchführung der Temperaturkonditionierungsstufe überführt.8. Process for producing a highly biaxial molecular-oriented Container in which a parison is injection-molded from a molecularly orientable polymer, the injection-molded one Külbel temperature-conditioned and the container from the temperature-conditioned parison blows, characterized in that the parison while he is of the Injection molding stage is still hot, transferred to a device for performing the temperature conditioning stage. 9. Verfahren zur Herstellung eines molekularorientierten geblasenen Behälters aus einem Nitril enthaltenden polymeren Material, dadurch gekennzeichnet, daß man einen nahtlosen röhrenförmigen Külbel mit geschlossenem Ende aus dem polymeren Material in einer Spritzgußform bildet, welche eine Strangpreßform mit einer Höhlung, die einen koaxialen Lochstift umgibt, aufweist, und bei der unter Druck gesetztes geschmolzenes polymeres Material in die Höhlung der Strangpreßform eingespritzt wird, den Külbel von dem Lochstift der Spritzgußform entfernt und unverzüglich den heißen Külbel zu einem temperaturkontrollierten Konditionierungsstift in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Külbels und einer temperaturkontrollierten Höhlung in Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Külbes überführt, den spritzgegossenen Külbel auf eine Temperatur innerhalb des Orientierungstemperaturbereichs des polymeren Materials temperaturkonditioniert und daß man den temperaturkonditionierten Külbel in einer Blasformhöhlung mit der Gestalt des Behälters aufbläst und das polymere Material in Um-9. A method of making a molecularly oriented blown container from a nitrile containing polymer Material, characterized in that there is a seamless tubular parison with a closed end from the polymeric material in an injection mold which forms an extrusion mold with a cavity which is a coaxial Surrounding pin, having, and in which pressurized molten polymeric material into the cavity of the extrusion die is injected, the parison is removed from the hole pin of the injection mold and immediately the hot parison into one temperature controlled conditioning pen in contact with the inner surface of the parison and a temperature controlled Cavity in contact with the outer surface of the parison transferred the injection molded parison to a temperature temperature-conditioned within the orientation temperature range of the polymeric material and that the temperature-conditioned Inflates parison in a blow mold cavity with the shape of the container and the polymeric material in -23-709830/0747 -23- 709830/0747 - 33 -- 33 - fangsrichtung molekular orientiert und das Material in die Ge stalt des Behälters verformt.The catch direction is molecularly oriented and the material is deformed into the shape of the container. 709830/0747709830/0747
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