FR2503625A1

FR2503625A1 - Procede pour le moulage par injection avec compression de polyethylene a poids moleculaire eleve

Info

Publication number: FR2503625A1
Application number: FR8206330A
Authority: FR
Inventors: Naotake Uda; Yasuo Kouno; Tadayoshi Shiomura
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1982-10-15
Also published as: IT8248209A0; IT1147674B; DE3213762A1; JPS57169335A; FR2503625B1; JPS6058010B2; GB2104826A; GB2104826B; US4489033A; DE3213762C2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR LE MOULAGE DE POLYETHYLENE A POIDS MOLECULAIRE TRES ELEVE AYANT UNE VISCOSITE INTRINSEQUE DE 3DLG ET UN INDICE DE FUSION DE 0,01G10 MIN. LE PROCEDE COMPREND LES ETAPES CONSISTANT A CHAUFFER LE POLYETHYLENE A 170-240C, RENDRE LE VOLUME DE LA CAVITE DE MOULE V EGAL AU VOLUME DE L'OBJET MOULE V, INJECTER LE POLYETHYLENE DANS LA CAVITE DE MOULE PAR UNE SECTION DE CANAL DE COULEE A UN REGIME DE CISAILLEMENT D'AU MOINS 20000 S, DILATER INSTANTANEMENT LA CAVITE DE MOULE POUR RENDRE LE VOLUME V TEL QU'IL SATISFASSE A LA RELATION: 1,2VV, ENSUITE COMPRIMER LE VOLUME DE LA CAVITE DE MOULE V POUR QU'IL SATISFASSE A LA RELATION VV. APPLICATION A LA FABRICATION D'OBJETS MOULES.

Description

La présente invention concerne un procédé pour le moulage à injection avec

compression de polyéthylènes à poids moléculaire très élevé et à faible fluidité à

l'état fondu.

Les polyéthylènes à poids moléculaire très élevé sont excellents en ce qui concerne la résistance aux chocs,

la résistance à l'abrasion, les propriétés d'autolubrifica-

tion, la résistance chimique et les propriétés analogues.

C'est pourquoi ils sont largement utilisés comme plastiques de construction. Cependant, ces résines ont une viscosité

beaucoup plus élevée à l'état fondu et une fluidité plus fai-

ble que des résines thermoplastiques ordinaires; il est donc très difficile de les former par les moulages habituels

d'extrusion, d'injection ou d'injection avec compression.

En conséquence, ces résines subissent habituellement une formation par un moulage sous compression ou un moulage avec frittage, mais le rendement d'exploitation est si faible

qu'il est désirable et nécessaire d'offrir un procédé de for-

mation ayant un cycle de formation court.

Lorsqu'un polyéthylène à poids moléculaire très élevé est chauffé à une température élevée pour réduire la

viscosité à l'état fondu et qu'un moulage ordinaire par in-

jection est effectué, le poids moléculaire de la résine s'abaisse par dégradation thermique, et donc, l'objet formé résultant n'a pas d'utilité car ses excellentes propriétés

inhérentes sont détériorées.

Par ailleurs, on peut citer en tant que procédés de moulage par injection avec compression o une résine est

injectée dans un moule et ensuite comprimée, un procédé se-

lon lequeldurant l'injection d'une matière plastique dans

une cavité d'un moule fermé fendu, ladite cavité est légè-

rement dilatée et après achèvement de l'injection de matière plastique, le moule fendu estcomprimé pour réduire sa cavité

(brevet d'invention japonais No 1664/1965); un procédé se-

lon lequel un petit intervalle est formé préliminairement entre les moules et une matière résineuse est injectée tandis que l'intervalle est maintenu jusqu'à ce que l'injection soit terminée, et la matière se trouvant sur la surface

de la cavité du moule est comprimée et formée simultané-

ment avec l'achèvement de l'injection (brevet d'invention japonais N0 de publication 14657/1977); un procédé selon lequel une cavité est remplie en injectant à grande vitesse une résine thermoplastique fondue ayant le même volume qu'un volume de cavité déterminé préliminairement et ensuite on injecte additionnellement un volume de résine égal à 0,5-3 fois le volume refroidi de rétrécissement de ladite

résine fondue injectée à grande vitesse, à une faible vi-

tesse de manière à ouvrir le moule, tandis qu'ensuite on

ferme le moule et on laisse refroidir et solidifier la ré-

sine fondue dans le moule (brevet d'invention japonais numéro de publication 21258/1978); ainsi que des procédés analogues.

Tous ces procédés concernent le moulage de rési-

nes thermoplastiques ordinaires, Lorsqu'ils sont appliqués au moulage par injection de résines thermoplastiques n'ayant qu'une fluidité faible à l'état fondu, en particulier, le moulage de plusieurs pièces en une seule fois, les objets moulés selon les procédés du brevet japonais No 1664/1965

ou du brevet japonais numéro de publication 21258/1978 su-

bissent une exfoliation en couches. Le brevet d'invention

japonais numéro de publication 14657/1977 concerne un pro-

cédé pour la production de plusieurs pièces d'un objet de peu d'épaisseur en une seule fois en utilisant les résines thermoplastiques ordinaires; lorsque ce procédé est utilisé pour atteindre le but de la présente invention, les poids et

les formes des articles moulés varient dans une grande me-

sure, ce qui produit des objets non satisfaisants.

Dans le but d'améliorer les procédés de moulage,

on a proposé un procédé pour mouler par injection du polyé-

thylène à poids moléculaire extrêmement élevé qui comprend les étapes consistant à injecter le polyéthylène dans une cavité de moule ayant un volume égal à 1,5-3 fois celui du polyéthylène injecté à un régime de cisaillement d'au

moins 50 000 secondes mesuré à l'entrée de la buse d'in-

jection, et à comprimer la cavité du moule pour atteindre un volume égal à moins de deux fois celui du polyéthylène injecté (brevet d'invention japonais numéro de publication 81861/1976). Ce procédé permet de mouler par injection pour la première fois du polyéthylène ayant un poids moléculaire très élevé. Il produit des objets moulés de bonne qualité

et de bonne apparence lorsqu'on le met en oeuvre pour produi-

re une pièce à la fois, mais il donne des objets moulés dont

le poids et la forme varient lorsqu'on l'utilise pour pro-

duire plusieurs pièces à la fois. Pour pouvoir obtenir des

objets moulés sans fluctuations de poids en mettant en oeu-

vre le procédé mentionné ci-dessus, il est nécessaire de

rendre uniformes l'espacement et le volume du chenal de cou-

lée et la position de l'entrée de coulée. Cependant, un tel moule est difficile à obtenir par une fabrication épousant simplement les indications du dessin de projet et on ne peut en fait obtenir un tel moule qu'en améliorant le canal,

l'entrée ou toute la conformation du moule partatonnements.

De plus, il est très difficile de produire de nombreux mou-

les semblables.

Le but de la présente invention est de fournir un procédé de moulage par injection avec compression d'après lequel on peut fabriquer des objets moulés ayant une

grande résistance aux chocs, une résistance élevée à l'abra-

sion et d'autres caractéristiques de qualité telles qu'une

bonne apparence et un poids et une forme uniformes.

Selon la présente invention, on propose un procédé

pour le moulage par injection avec compression de polyéthylè-

nes de poids moléculaire très élevé ayant une viscosité in-

trinsèque de 3 dl/g ou supérieure, mesurée à 1350C dans la décaline et un indice d'état fondu de 0,01 g/10 min. ou moins, qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant: a) à chauffer le polyéthylène à poids moléculaire très élevé jusqu'à 170 - 2400C, b) à rendre le volume de la cavité de moule V égal au volume d'un objet moulé V0, c) à injecter le polyéthylène à poids moléculaire très élevé ayant le volume V0 dans la cavité du moule par une section de canal de coulée, à un régime de cisaillement d'au moins 20 000 s d) à dilater instantanément la cavité du moule pour faire en sorte que le volume de la cavité du moule V satisfasse à la relation

1,2 VO V1

à un moment se trouvant entre un temps T1 (immédiatement avant l'achèvement de l'injection), et un temps T2 (après achèvement de l'injection, une pression différentielle étant présente entre la cavité et la section de canal de coulée,

is et le polyéthylène à poids moléculaire très élevé de la sec-

tion du canal n'étant pas encore solidifié), et e) à comprimer le volume de la cavité du moule V1 pour satisfaire à la relation V, = Vo tandis que le polyéthylène à poids moléculaire très élevé

de la cavité du moule est encore à l'état fondu.

La présente invention va maintenant être décrite

à propos d'un exemple de réalisation non limitatif d'un ap-

pareil de moulage par injection, et à l'aide des dessins annexés sur lesquels: les figures 1 à 4 sont des représentations schématiques d'une forme de réalisation d'un appareil de moulage par injection pour mettre en oeuvre le procédé de la présente invention, et qui montrent respectivement l'état avant injection, l'état d'injection, un état dans lequel la cavité est dilatée après injection et un état

dans lequel la cavité est comprimée à nouveau après la di-

latation de la cavité; et la figure 5 montre un exemple de cycle de moulage

selon le procédé de la présente invention.

Le polyéthylène à poids moléculaire très élevé

a un poids moléculaire beaucoup plus élevé que le polyé-

thylène habituel de moulage et il est particulièrement caractérisé.par le fait qu'il est difficile à mouler. Il peut être produit par la polymérisation Ziegler. La présente invention peut être mise en oeuvre avec tous les polyéthylènes à poids moléculaire très élevé, et de préférence de tels polyéthylènes ayant une viscosité intrinsèque ( nt) mesurée dans la décaline à 1350C, de

3 dl/g ou plus, en particulier 10 dl/g ou plus, et un in-

dice d'état fondu (ASTM D 1238F) de 0,01 g/10 min. ou moins.

La température d'injection n'est pas critique tant qu'elle est au moins supérieure au point de fusion du polyéthylène à poids moléculaire très élevé et inférieure à

sa température de décomposition.

Des polyéthylènes à poids moléculaire très élevé ayant une viscosité intrinsèque ( de 10 dl/g ou plus ont une fluidité remarquablement faible à l'état fondu, et la fluidité ne varie pas de façon appréciable en fonction

du changement de température. On peut donc utiliser une gam-

me assez étendue de températures d'injectionpar exemple de

1500 à 3000C. Cependant, si on veut injecter du polyéthy-

lène à poids moléculaire très élevé sous la forme d'une poudre uniforme fine dans une cavité, il est préférable d'utiliser une température relativement basse,par exemple

de 1700 à 240*C. Dans le cas de polyéthylène à poids molécu-

laire très élevé ayant une viscosité intrinsèque ( Q) de 3-10 dl/g, on a observé qu'à une température trop élevée la fluidité à l'état fondu du polyéthylène s'accroît à un point o il est quelquefois difficile de remplir la cavité

du moule par du polyéthylène fondu finement divisé et uni-

forme en forme de poudre. Il est donc extrêmement préférable

d'utiliser une-température d'injection basse telle que 170-

2000C.

La première caractéristique du procédé de moulage par injection avec compression de la présente invention est que la matière polyéthyknique est ir-ectée Cans une cavité sous forme de poudre en un état tel que la matière soit fondue,mais à une fluidité moindre, Lorsqu'on injecte la matière fondue dans une cavité sous forme de poudre, il est nécessaire de la verser sous un régime de cisaille-

ment élevé. Le régime de cisaillement à l'entrée de verse-

ment o la poudre s'écoule est influencé par la température de l'injection. Par exemple, lorsque la viscosité intrinsèque ( a) du polyéthylène à poids moléculaire très élevé est de 10 dl/g ou plus, le remplissage sous forme de poudre peut être effectué en injectant à une température d'injection de 2000C à un régime de cisaillement de 20 000 s ou plus,

ou à une température d'injection de 250'C à un régime de ci-

saillement de 20 000 s 1 ou plus. Il est préférablesi l'on effectue le remplissage dans une condition de division bien plus fine, d'injecter à un régime de cisaillement de

000 s 1 ou plus.

La seconde caractéristique de la présente inven-

tion consiste en ce que le temps de dilatation et de com-

pression de la cavité et la proportion de dilation de com-

pression sont spécifiés, c'est-à-dire que lors de la dila-

tation de la cavité de moule, du polyéthylène fondu ayant

le même volume que l'article moulé (V0) à produire est in-

jecté dans une cavité ayant un volume (V1) qui est le même que V0, et que la cavité doit être dilatée instantanément pendant une période allant d'un temps T1 (immédiatement avant achèvement de l'injection) à un temps T2 (après achèvement de l'injection, une pression différentielle étant présente entre la cavité et une section du canal de coulée, et le

polyéthylène de la section du canal n'étant pas encore soli-

difié). Lorsque la cavité de moule est dilatée sans respecter

la durée mentionnée ci-dessus, on ne peut produire aucun ob-

jet moulé acceptable. Par exemple, lorsqu'une injection est effectuée et que la cavité a été dilatbe préliminairement ou que la cavité est dilatée durant l'injection du polyéthylène fondu à poids moléculaire très -. evd, des c e-_ r'icule5 ayant den

poids et des formes différents sont désavantageusement pro-

duits. Lorsque la cavité est dilatée à un moment o la pression différentielle entre la cavité et la section de canal disparaît, les objets moulés résultants ont une forme et un poids uniformes,mais il se produit une exfoliation en couches1ce qui fait que la résistance à l'abrasion est fai- ble.

La proportion d'expansion ou dilatation de la ca-

vité est d'au moins 1,2 fois, de préférence au moins 1,4

fois le volume originel de la cavité (V1). Il n'est pas né-

cessaire de donner une limite supérieure mais si la propor-

tion de la dilatation est trop grande, il est nécessaire d'augmenter de façon non désirable toutes les dimensions du moule. Il est donc préférable que la proportion de la dilatation soit d'environ deux fois le volume d'origine de

la cavité.

Selon la présente invention, le polyéthylène à poids moléculaire très élevé se trouvant dans la section de canal de coulée peut être introduit dans une cavité sous

forme de poudre en dilatant la cavité du moule instantané-

ment à un moment entre T1 et T2, de manière à rendre le vo-

lume de la cavité égal au volume mentionné ci-dessus. En conséquence, on obtient des objets moulés qui ont un poids

et une forme uniformes, n'ont pas tendance à subir une ex-

foliation en couches et ont une résistance excellente à

l'abrasion.

Selon la présente invention, le temps T1 est un temps d'injection qui peut être déterminé aisément en se

basant sur le temps de la course d'avance de la vis du cy-

lindre d'injection. Par ailleurs, le temps T2 varie en fonc-

tion du point de fusion du polyéthylène, de la température

d'injection, de la température de moulage et du temps d'in-

jection, mais il peut être déterminé par les considérations suivantes: Plus le point de fusion du polyéthylène est élevé,

plus courte sera la période s'écoulant entre T1 et T2, mais-

plus élevées sont les températures d'injection et du moule, plus longue est ladite période. Celle-ci est naturellement brève lorsque le temps d'injection est court. Ainsi, l'état dans lequel le polyéthylène est introduit dans la cavité est observé en faisant varier la période durant laquelle la cavité du moule estdilatée après achèvement de l'injec-

tion tout en maintenant constantes les conditions ci-dessus.

Lorsque ce temps dépasse T2, le polyéthylène in-

troduit dans la partie proche de l'entrée de la cavité de-

vient une sorte de masse.

Au contraire, lorsque ce temps ne dépasse pas T1, le polyéthylène présent près de l'entrée de la cavité et dans toutes les autres sections peut être maintenu sous forme de poudre. De cette manière, le temps T2 peut être déterminé facilement en faisant des expériences à des temps

de dilatation de la cavité variés),avec des conditions cons-

tantes sauf pour ce temps de dilatation de la cavité.

Dans le moulage par injection, il reste une pres-

sion différentielle entre la section de canal de coulée et la cavité même après achèvement de l'injection, et donc,

même si le volume de la cavité reste égal à V1, cette pres-

sion différentielle provoque l'introduction du polyéthylène à la section de canal de coulée dans la cavité, et lorsque

la pression différentielle disparaît, l'introduction du po-

lyéthylène à la section du canal dans la cavité s'arrête.

Cependant, le polyéthylène introduit dans une sec-

tion proche de l'entrée dans l'état mentionné ci-dessus est sous la forme d'une masse. Lorsque le polyéthylène devient

une masse, les objets moulés résultants présentent une ex-

foliation en couches, quelle que soit la compression subie

par la masse.

Au contraire, selon la présente invention, la di-

latation de la cavité du moule est effectuée instantanément lorsque le polyéthylène dans l'entrée et dans le canal n'est pas encore solidifié, et la rapide décroissance résultante

de pression dans la cavité provoque l'introduction du polyé-

thylène se trouvant dans le canal vers la cavité sous forme de poudre. Il en résulte qu'on peut empêcher la formation d'une masse de polyéthylène dans une section proche de

l'entrée simultanément avec le relâchement des contrain-

tes réparties non uniformément dans la cavité, et donc, on empêche efficacement l'exfoliation non désirée en couches des objets moulés. Selon la présente invention, la relation entre la température du moule et le temps T1 peut être également obtenue en effectuant des expériences semblables à celles mentionnées ci-dessus, en faisant varier la température du moule seulement, tandis qu'on maintient constantes toutes les autres conditions,y compris le temps d'ouverture du

moule. Ceci est également le cas en ce qui concerne la re-

lation entre le temps T1 et d'autres conditions telles que la température d'injection, le temps d'injection et le

point de fusion du polyéthylène.

En général, il est désirable d'effectuer la di-

latation de la cavité du moule immédiatement après achève-

ment de l'injection.

Dans le cas o on dilate la cavité dans une pro-

portion de 1,2 fois ou plus le volume originel de la cavité

et ou on comprime le volume de la cavité à V1, la com-

pression est effectuée en un temps situé entre un temps d'injection de polyéthylène fondu en poudre dans la cavité et un temps s'écoulant avant que le polyéthylène fondu en

poudre remplissant ainsi la cavité soit solidifié.

Comme le procédé de la présente invention est un procédé de moulage comprenant la compression d'un polyéthylène fondu en poudre remplissant une cavité, il est préférable que le moule soit chauffé pour empêcher une solidification rapide du polyéthylène fondu en poudre injecté. Cependant,

si la température du moule est trop élevée, le temps de mou-

lage devient très long. Donc, la limite supérieure de la température de moule est préférablement inférieure au point

de fusion du polyéthylène, de 10'C et de préférence, infé-

rieure de 20*C. Par exemple, lorsqu'on utilise du polyéthy-

lène à poids moléculaire très élevé, la température du moule

est de préférence de E0-1200C, et en particulier de 80 - 1200C.

Tout moule classique ayant un système de serrage

de moule à pression directe peut être utilisé. Si on utili-

se un système de serrage de moule du type à genouillères,

il est préférable d'en utiliser un comportant un moule au-

xiliaire destiné à la compression.

Lors du moulage, la quantité de polyéthylène cor-

respondant au poids de l'objet moulé est mesurée par un

dispositif de mesure d'un ensemble à injection, et la quan-

tité mesurée de polyéthylène est injectée dans une cavité ayant un volume (V1) qui est le même que le volume (V0) de l'objet moulé en forme de poudre. Si le canal de coulée est froid, la quantité de polyéthylène à injecter devrait être égale à la somme du volume V1 mentionné ci-dessus et du volume de la section de canal. Si le canal est chaudla quantité de polyéthylène à injecter peut être la même que

V1. Selon la présente invention, la cavité est ouverte jus-

qu'à au moins 1,2 fois, de préférence au moins 1,4 fois le volume originel de la cavité à un moment situé entre T1 et T2, comme indiqué ci- dessuset ensuite la cavité de moule

est comprimée à V1 pour finir le moulage. Ce procédé de mou-

lage produit des objets moulés par injection de polyéthylène

à poids moléculaire très élevé qui ont une résistance méca-

nique importante. Ces objets moulés ont également un poids et une forme uniformes, c'est-à-dire qu'il n'y a aucune fluctuation parmi les poids et les formes des objets moulés lorsqu'on produit plusieurs de tels objets (en une seule fois). Naturellement, le procédé de la présente invention

peut produire un objet moulé par injection ayant une résis-

tance mécanique élevée même lorsqu'on le met en oeuvre pour

produire un seul objet (en une seule fois).

Le polyéthylène à poids moléculaire très élevé et utilisé selon la présente invention peut être combiné

avec d'autres additifs habituels par des procédés classiques.

Ces additifs comprennent les anti-oxydants, les

stabilisateurs thermiques, les absorbants de rayons ultra-

violets, les lubrifiants, les agents de nucléation, les il agents antistatiques, -les ralentisseurs d'incendie, les

pigments, les colorants, les charges inorganiques ou or-

ganiques et analojues.

Les objets moulés produits selon la présente in-

vention ont des propriétés mécaniques excellentes telles que la résistance aux chocs, la résistance à l'abrasion

et des propriétés semblables, et ne présentent aucune f luc-

tuat-ion de poids, de forme et d'apparence, tandis qu'on peut produire des objets moulés de grande précision. En conséquenceles objets moulés produits selon le procédé

de la présente invention sont appropriés en tant que di-

verses pièces de machines, pièces industrielles, enveloppes, récipients, objets de ménage, pièces de machines à tisser,

machines du génie civil, objets de loisirs et analogues.

Comme indiqué ci-dessus, les figures 1 à 4 représentent un appareil de moulage par injection et ces figures montrent respectivement une étape avant injection,

l'état d'injection, un état dans lequel la cavité est di-

latée après injection et un état dans lequel la cavité est

comprimée à nouveau après la dilatation de celle-ci.

Dans l'exemple de mise en oeuvre du procédé de la présente invention, on a utilisé une machine à mouler par injection fabriquée par la compagnie japonaise NIHON SEIKOSHO K.K. du type "V44-200", ayant un moule pour mouler des paliers (quatre pièces de palier; poids: 12 g/pièce; section de canal;12 g; total: 60 g) comprenant un moule fixe 1 comportant un canal 2, un moule *Cabile 5 muni d'une cavité 3, et un moule 4 à noyau relié à un dispositif 6 de déplacement du noyau. Le polyéthylène à poids moléculaire très élevé utilisé avait un indice de fusion de 0,Olg/10 min. ou moins et une viscosité intrinsèque (), de 16,7

dl/g (fourni par la compagnie Mitsui Petrochemical Indus-

tries, Ltd sous le nom commercial de "HI-ZEX MILLION 24DM".

Le polyéthylène à poids moléculaire très élevé fondu dans

un cylindre d'injection 7 était mesuré à l'endroit de me-

sure 8. Le volume mesuré de polyéthylène était égal à la

somme du volume de la cavité 3 et du canal 2. (figure 1).

Une vis 10 a été ensuite déplacée pour injecter le Polyé-

thylène à poids moléculaire très élevé se trouvant dans la partie de mesure 8 en direction de l'intérieur du moule par une buse 9. Le polyéthylène a été injecté dans la cavité 3 par l'intermédiaire du canal 2 et de l'entrée il sous forme

de poudre (figure 2).

Après que tout le polyéthylène se trouvant dans la partie de mesure 8 a été injecté dans le moule, le noyau 4 est déplacé par le dispositif 6 prévu à cet effet de façon à dilater la cavité 3 et à injecter le polyéthylène du canal

2 dans la cavité 3 tandis qu'il y a encore une pression dif-

férentielle entre le canal 2 et la cavité 3 (figure 3).

Ensuite, le noyau 3 est déplacé vers la position d'origine pour comprimer le polyéthylène, ce qui produit un article moulé 12 (palier). Durant ce processus, la vis est déplacée vers l'arrière pour mesurer le polyéthylène à poids moléculaire très élevé pour effectuer le moulage

ultérieur (figure 4).

Après les étapes ci-dessus, on a effectué dans diverses conditions des essais de moulage. Les résultats

sont illustrés aux tableaux 1, 2 et 3 ci-dessous.

Les propriétés physiques des objets moulés résul-

tantsont été évaluées comme montré ci-dessous.

Exfoliation en couches: La pointe de l'objet moulé est coupée avec un

couteau. L'évaluation suivante en quatre étapes est effec-

tuée: 1. La surface subit une exfoliation facile; 2. La surface subit une exfoliation légère; 3. La surface subit difficilement une exfoliation; et

4. Aucune exfoliation n'a lieu.

Apparence: L'état de surface de l'objet moulé est observé

à l'oeil.

Fluctuation du poids

Le poids de chaque objet moulé est mesuré.

Fluctuation parmi quatre pièces d'objets moulés (%) 100 Poids maximum Poids minimum dans le cas UA 100 x Poids moyen

d'une production de quatre pièces en une seule fois.

Fluctuation parmi dix productions d'objets mou-

lés dans la même cavité: ar M% = 100 xPoids maximum - Poids minimum B J. UU X Poids moyen

Le tableau I ci-dessous montre les résultats ob-

tenus lorsque le moulage a été effectué avec différentes températures de moulage. Les conditions de moulage ont été comme montré ci-dessous: Temps d'injection 1,3 seconde t1 2 secondes Régime de cisaillement 69 OOQsQ1 Température d'injection: 2000C Dilatation de la cavité: 1,73 fois t2 3,2 secondes

Selon la présente invention/,t1 indique une pério-

de allant du début de l'injection au début de la dilatation de la cavité (commençant le retrait dun oyau) et t2 désigne une période allant du début de la dilatation de la cavité

au début de la compression de la cavité (commençant l'avan-

ce du noyau).

*TABLEAU I

Lot Température E-foliation Apparence Fluctuation de poids N du moule ( C) en couche A B

A (%) O

1 30 1 mauvaise 1,61 1,74 2 50 1 mauvaise 1,60 1,72 3 60 2 mauvaise 1,55 1,70 4 70 2 mauvaise 1,52 1,65 80 3 bonne 1,50 1,65 6 90 4 bonne 1,40 1, 60 7 100 4 bonne 1,38 1,60 On a examiné en plus des essais mentionnés cidessus au tableau I l'étape du remplissage du polyéthylène à poids moléculaire très élevé dans la cavité après l'expansion de

la cavité.

Dans les lots N 1 à 4, la formation d'une masse

de polyethylène à poids moléculaire très élevé a été obser-

vée près de l'entrée. Dans le lot N 5,la formation de la masse a été difficilement observée. Dans les lots N 6 et 7, du polyethylène en poudre à poids moléculaire très élevé a

été versé uniformément dans la cavité.

Le tableau ILmontre les résultats des essais ef-

fectués dans les conditions o la température du moule était de 100 C et le degré de dilatation, c'est-à-dire le rapport entre le volume de la cavité et le volume de l'objet moulé,

(V1/V0) était modifié de façon variée.

Les conditions de moulage étaient comme indiqué ci-dessous: Temps d'injection t1 Régime de cisaillement Température d'injection : 1,3 seconde : 2 secondes : 69 000 s

: 200 C

Température de moulage: 100 C t2: 3,2 secondes

TABLEAU I Le tableau III mntre les résultats des essais effectués lorsque le temps

d'injection était de 1,3 seconde et t1

était modifié.

Les conditions de moulage sont comme indiqué ci-

dessous: Temps d'injection Régime de cisaillement Température d'injection Température de moulage t2 Dilatation de la cavité

: 1,3 seconde.

-1

: 69 000 S1

: 200'C

: 100*C

: 3,2 secondes : 1,73 fois Lot Expansion de Exfoliation Apparence Fluctuation de poids No la cavité en couches (en fois) A i B (%) 8 1,42 4 bonne 1,35 1,45 9 1,30 3 bonne 1,31 1,15 1,17 1 bonne 1,32 0,95 il11 Pas d'ex- 1 bonne,30 0,60 pansion

TABLEAU II

Lot Expansion de la cavité Exfoliaticn Apparence Fluctuation de No t (s) degré de rem- en couches poids plissage de (%) la cavité A (%) 12 0,5 384 bonne 4,00 6,00 13 1,0 77 4 bonne 3,00 5,02 14 1,3 100 4 bonne 1,42 1,63 2,0 100 4 bonne 1,40 1,60 16 3,0 100 4 bonne 1,44 1,65 17 5,0 100 1 bonne 1,45 1,52 18 7,0 100 1 bonne 1,30 1,40 19 dilatée 1,73 fois à 3 mauvaise 5,70 6,20 _ partir du début

On a emaminé également l'état de remplissage du 0olyé-

thylène à poids moléculaire très élevé dans la cavité après

dilatation de la cavité, en plus des essais mentionnés ci-

dessus au tableau III. Dans les lots 12 - 16, tout le polyé-

thylene était versé sous forme de poudre. Dans les lots 17 et 18, on a observé près de l'entrée une certaine formation

de masse.

La figure 5 montre l'exemple du cycle de moulage en accord avec la présente invention. On montre dans cette

figure une variation de la pression de la cavité, le fonc-

tionnement du moule (mouvement du noyau de cavité), et le serrage du moule à mesure qu'avance - le cycle de moulage

(injection, maintien de la pression, refroidissement et me-

sure).

X1 - X5 à la figure 5 indiquent les étapes de fonctionnement de la façon suivante: Xl: début de la fermeture du moule X2: achèvement de la fermeture du moule X3: début de l'ouverture du moule X4: achèvement de l'ouverture du moule 5 début de la fermeture du moule La marque -x se trouvant sur le côté droit du dessin se continue vers la même marque du côté

gauche, c'est-à- dire qu'un nouveau cycle repart.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le moulage par injection avec

compression de polyéthylène à poids moléculaire très éle-

vé,ayant une viscosité intrinsèque de 3 dl/g ou plus, me-

surée à 1350C dans de la décaline et un indice de fusion de 0,01 g/10 min. ou moins, caractérisé en ce qu'il com- prend les étapes consistant à: a) chauffer le polyéthylène à poids moléculaire très élevé à 170 - 2400C, b) rendre le volume de la cavité de moule V égal i au volume de l'objet moulé VV c) injecter le polyéthylène à poids moléculaire très élevé ayant le volume V0 dans la cavité de moule par une section de canal de coulée à un régime de cisaillement d'au moins 20 000 5 d) dilater instantanément la cavité de moule pour

rendre le'volume de la cavité de moule V1 tel qu'il satis-

fasse à la relation:

1,2 V0_ 1V

à un moment s'écoulant entre un temps T1 (immédiatement avant achèvement de l'injection) et un temps T2 (après achèvement de l'injection, une pression différentielle étant présente entre la cavité et la section de canal de coulée, et le polyéthylène de poids moléculaire très élevé dans la section de canal n'étant pas encore solidifié), et e) comprimer le volume de la cavité de moule V1 pour qu'il satisfasse à la relation V, = Vo tandis que le polyéthylène à poids moléculaire très élevé se trouvant dans la cavité de moule est encore à l'état fondu.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la cavité de moule est dilatée pour rendre le vo-

lume V1 de cette cavité tel qu'il satisfasse à la relation

1,4 V0 C V1

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité de moule est dilatée immédiatement

après achèvement de l'injection.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est tel qu'il comprend une cavité (3)

et un noyau mobile (4) ajusté dans la cavité (3), le re-

trait du noyau (4) provoquant la dilatation de la cavité du moule tandis que son avance provoque la compression de celle-ci.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est chauffé à une température qui est

inférieure au point de fusion du polyéthylène à poids mo-

léculaire très élevé, de 100C ou plus.