DE2933639C2

DE2933639C2 - Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester

Info

Publication number: DE2933639C2
Application number: DE2933639A
Authority: DE
Inventors: Kouichi Haraguchi; Yoshiaki Matsudo Chiba Hayashi; Yukio Koshidaka
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 1979-08-07
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2933639A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Verfahren (US-PS 40 39 641) erfolgt das Thermofixieren bei einer Temperatur von 130° bis 220° und vorzugsweise einer sa Temperatur von 135° bis 210°. Außerdem wird dabei der gesamte Behälter thermofixiert. Dadurch kann kein Behälter mit voll zufrk denste"£nden mechanischen Eigenschaften erzielt werden.

Aus der US-PS 41 44 298 ist eir Verfahren bekannt, gemäß dem der Vorformling zunächst auf eine Temperatur von 75⁰C bis 120⁰C erwärmt wird, deich danach wird der Vorformling axial gereckt, um eine Spannung im Material aufzubauen. Dann wird der gereckte Vorformling auf eine Temperatur unterhalb der Glastemperatur abgekühlt. Daraufhin erfolgt ein erneutes axiales Recken des Vorformlings. Nach diesem Recken wird der Rohling auf die Orientierungstempel utur erwärmt und dann in der Blasform zur Herstellung des Behälters expandiert. Bei einem derartigen Verfahren ist der hergestellte Behälter mit einem relativ großen Alterungsverformungsgrad nach dem Ausbringen aus der Blasform bei Umgebungstemperatur und höheren Temperaturen behaftet. Darüber hinaus weist der erzielte Behälter eine zu geringe Dimensionsstabili- ;o tat auf.

Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Blasformen eines dünnwandigen und transparenten flaschenförmigen, aus gesättigtem Polyester bestehenden Behälters, der hervorragende mechanischc Eigenschaften, eine geringe Alterungsschrumpfung sowie bei Gebrauchstemperatur eine verbesserte Dimensionsstabilität aufweist, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ergebenden Maßnahmen gelöst

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Blasform verwendet, die bereits das Schrumpfen des fertigen Behälters berücksichtigt. Der nach dem erfindungsgernäßen Verfahren hergestellte Behälter weist nach dem Ausbringen aus der Blasform bei Umgebungstemperatur und höheren Temperaturen, wie beispielsweise 70°, einen sehr geringen Alterungsverformungsgrad und eine höhere Dimensionsstabililät auf, als dies bei den Behältern gemäß dem Stand der Technik der Fall war. Das Schrumpfen des so augerichteten, thermisch fixierten und ausgebrachten, abgekühlten Behälters ist umso größer, je größer die Fixiertemperatur und |e kurzer die Fixierzeit ist Es wurde festgestellt, daß das Schrumpfen des thermisch fixierten Behälters für ungefähr 8 Sekunden ungefähr 43% bei Umgebungstemperatur von ungefähr 70° C 4,6% Oei ungefähr 80⁰C und ungefähr 53% bei 90⁰C betrug. Wenn das Thermofixieren weniger als 5 Sekunden dauert, ist nicht die erstrebte Dimensionsstabilität zu erreichen. Dauert das Thermofixieren langer als 10 Sekunden, ist dies für den Formzyklus des Behälters nachteilig.

Da die kristalline Struktur des Behälters , das sog. Bleichphänomen, beim langsamen Abkühlen nach dem Entformen zunimmt, wodurch die Transparenz vermindert wird, muß der Behälter nach dem Entformen schnell von der Formtemperatur auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Blasform, in der ein Vorformling zu einem Behälter biaxial orientiert ist,

F i g. 2 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Höhe, dem Volumen und der thermischen Fixierzeit eines 1-Liter-Behälters 30 Minuten nach dem Blasformen zeigt,

F i g. 3 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Höhenänderung, der Volumenänderung und der thermischen Fixierzeit eines 1-Liter-Behälters zeigt, der mit Wasser hoher Temperatur gefüllt wurde und

F i g. 4 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Höhenänderung, der Volumenänderung und der thermischen Fixierzeit des Behälters zeigt, der bei einer Umgebungstemperatur von 40⁰C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75% gelagert wurde.

Beim Herstellen eines flaschenförmigen Behälters 30 aus gesättigtem Polyester wird eih "vicht dargestellter Sprit/gegossener Vorformling in eine auf Orientierungstemperatur vorgewärmte Blasform 29 eingebracht und dann biaxial orientiert. Als abschließende Maßnahme wird der Behälter 30 thermisch fixiert, indem die Innenwand 31 der Blasform 29 mit der Außenwand des Behälters 30 mindestens 5 Sek. oder langer in Berührung gebracht wird. Es ist erforderlich, den Vorformling auf eine Temperatur zu erwärmen, die in dem Bereich zwischen der Glastemperatur des gesättigten Polyesters, vorzugsweise 70° C und der Ausrichttemperatur zur Ausrichtung der Moleküle unterhalb des Schmelzpunkts, vorzugsweise 130°C liegt. Die Blasform 29 wird auf eine Temperatur erwärmt, die ähnlich zwischen der Glastemperatur des gesättigten Polyesters und der Ausrichttemperatur für das Thermofixieren des Behälters 30 Iiegt, wenn der Vorformling in die Blasform 29 eingebracht und in ihr biaxial orientiert wird.

Der Behälter 30 wird aus dem Vorformling durch Einbringen des Vorformlings, der auf Ausrichttemperatur erwärmt wurde und von einer Aufspannvorrichtung 15 gehalten wird, in die Blasform 29, durgh Anheben einer Kerhwelle 20, Um damit den Vorformling ungefähr um das 1,4- bis 2,5fache in Längsrichtung zu recken, und durch Einbringen von Druckluft durch Luftschlitze 25 in das Innere des Vorformlings, Um diesen um das 2fache seitlich auszurichten, geformt, wodurch der Behälter 30 ausgebildet wird. Der Behälter 30 wird so am Grundkörper, am Boden und an seiner Schulter

ausgedehnt, daß er mit der Innenwand 31 der Blasform 29 mindestens 5 Sek. oder länger in Berührung kommt, wodurch er thermisch fixiert wird und wird dann aus der Blasform 29 als fertiger Behälter 30 ausgebracht.

Die Blasform 29 weist zwei Kanäle 32 zur Zuführung eines flüssigen Heizmediums auf, um die vorbestimmte Fixiertemperatur zu schaffen.

Entsprechend wird der ausreichend ausgerichtete und länger als 5 Sek. thermisch fixierte Behälter 30 aus der Blasform 29 ausgegeben, während er seir«e hohe Temperatur ohne Verformung beibehält und wird dann, so wie er ist, abgekühlt. Um den ungenügend orientierten Boden des Behälters 30 beim thermischen Fixieren zu kühlen, ist in der Bodenhülse 33 der Blasform 29 ein Kanal 34 angeordnet, durch den ein Kühlmittel fließt. Dadurch wird nur die Bodenhülse 33 beim Ausbringen des Behälters 30 aus der Blasform 29 gekühlt, wodurch die teilweise Verformung des Behälters 30 durch Aushärten verhindert wird.

Beispiel

Ein Vorformling aus Po!yäthy!en-Terephtha!at mit einem Boden wird im Spritzgußverfahren hergestellt. Nachdem der Vorformling auf Orientierungstemperatur von 95° C erwärmt wurde, wurde er in eine Blasform 29 mit einer Höhe von 255 mm und mit einem Rauminhalt von 1 Liter, die auf die Fixiertemperatur von 86⁰C erwärmt wurde, eingebracht Der Vorformling wurde biaxial durch Vorschieben der Kernwelle 20 und

Einblasen von Druckluft in die Blasform 29 orientiert, wodurch ein dünnwandiger, transparenter, flaschenförmiger Behälter 30 erhalten wurde. Es wurden drei Behälterarten durch thermisches Fixieren über 6, 8 und 10 Sekunden hergestellt

Dabei wird es als unerheblich bzw. gleich wirksam angesehen, ob die Behälteraußenwand mit der Innenwand 31 der Blasform 29 während der thermischen Fixierzeit oder während der Btaszeit in Berührung kommt.

Wenn die thermische Fixierzeit von 6 auf 10 Sek. gesteigert wird, sind bei dem Behälter nach 30 Minuten sowohl die Höhe, als auch das Volumen gesteigert (F ig. 2).

Die Höhenänderung und die Volumenänderung der zwei Behälterarten sind in Fig.3 dargestellt. Dabei ist der Unterschied zwischen jenen ersichtlich, die zwei Stunden lang bei Raumtemperatur standen und in die heißes Wasser von 70⁰C 30 Minuten nach dem Blasformen und jenen Höhen und Volumen ersichtlich, die von Behältern stammen, bev" heißes Wasser eingefüllt wurde.

Die Höhenänderung und die Voluimenänderung der Behälter der oben beschriebenen drei Arten sind in F i g. 4 dargestellt Man sieht den Unterschied zwischen jenen, die in einem Ofen bei 40⁰C und 75% relativer Luftfeuchtigkeit ein bis fünf Tage 30 Minuten nach dem Blasformen gelagert wurden und jenen, die nicht in dem Ofen gelagert wurden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines dünnwandigen flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester, bei dem ein zylindrischer Vorformling mit a geschlossenem Boden auf eine Temperatur von 70-13O⁰C erwärmt, in einer Blasform zunächst in Längsrichlung gereckt sowie danach durch Blasformen zu dem Behälter biaxial orientiert wird, bei dem der Behälter in der erwärmten Blasform thermofixiert und nach dem Entformen abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermofixieren bei einer Temperatur der Blasform zwischen 70 und 130°C wahrend einer Zeit von 5 bis 10 Sekunden erfolgt und daß beim Thermofixieren der Boden des Behälters gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Blasform 80 bis 100⁰C. vorzugsweise 85 bis 95° C beträgt.

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