PT768975E

PT768975E - Recipiente multi-camadas

Info

Publication number: PT768975E
Application number: PT95923071T
Authority: PT
Inventors: Richard C Darr; William A Slat
Original assignee: Plastipak Packaging Inc
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 2001-03-30
Also published as: CZ289041B6; TW276210B; WO1996001213A1; HU221547B; JP2939509B2; AU3240797A; TW276214B; NO970019D0; EP0768975A4; GEP19992265B; PL179173B1; CN1152898A; AU2774995A; EP0768975A1; MX9700013A; PE38695A1; US5688572A; DE69518652D1; JPH10500078A; ZA955596B

Description

DESCRIÇÃO

"RECIPIENTE MULTI-CAMADAS" ESTADO ANTERIOR DA TÉCNICA O presente invento refere-se a uma pré-forma para moldar a sopro um recipiente, de acordo com a primeira parte da reivindicação 1.

Os recipientes multi-camadas são tipicamente fabricados para permitir o uso de diferentes materiais em cada uma das camadas, onde cada material tem uma propriedade específica adaptada para realizar a função específica da camada. Os recipientes multi-camadas são fabricados de várias maneiras, tal como representado nos seguintes dispositivos e métodos.

Por exemplo, a patente US-A-4,741,936 descreve uma pré--forma laminada para uma garrafa de poliéster em multi-camadas. Na formação da pré-forma, o processo inclui formar por co-extrusão um tubo com camadas internas e externas de poliéster composto principalmente de unidades de tereftalato de etileno e uma camada intermédia de uma barreira de resina para oxigénio interposta entre as camadas interna e externa. Uma resina adesiva é também preferencialmente interposta entre cada duas camadas adjacentes. A espessura das camadas do tubo multi-camadas é dimensionada para ser uniforme. O processo de formação da pré-forma inclui o arrefecimento da porção externa do tubo multi-camadas fundido, pelo contacto com água, e a introdução simultânea de um gás inerte no interior do tubo para arrefecer a porção interna. Por fim, o tubo é transformado por estiramento numa garrafa estirada multi-camadas. A garrafa multi-camadas, descrita em US-A-4,741,936, apesar de incluir uma pluralidade de camadas tendo propriedades diferentes para funções diferentes, não descreve nenhum processo ou dispositivo para gerar variações de espessura em porções seleccionadas da garrafa e em camadas seleccionadas. Consequentemente, as espessuras em cada porção da garrafa são limitadas pela possibilidade de realização da mesma espessura em outras porções, diminuindo, por isso, a utilidade do recipiente. US-A-4,646,925 descreve uma pré-forma multi-camadas para formar por estiramento uma garrafa, a qual é formada por moldagem por injecção. A pré-forma inclui uma porção de gargalo tendo uma extremidade aberta e uma parte para encaixe com um membro de tampa. Ela inclui ainda uma porção espessa de barril a ser estirada e uma porção de fundo fechada, sendo a porção de gargalo e a parede interna das porções de fundo e de barril integralmente formadas de poliéster termoplástico. Uma camada fina intermédia composta de resina termoplástica de barreira a gás é formada nas paredes internas das porções de barril e de fundo de modo a que a extremidade de topo da camada intermédia seja estendida até um ponto imediatamente abaixo da porção de gargalo. Uma camada exterior de poliéster é formada numa relação posicionai tal que a dita camada exterior cubra a camada intermédia. Uma junta é formada directamente na camada intermédia entre a camada exterior e a porção de gargalo imediatamente abaixo da porção de gargalo. Sendo a pré-forma moldada por injecção, as variações de espessura são directamente dependentes da forma do molde. Portanto, não pode ser formado um desenho particular de espessura, a menos que seja também formado um novo molde, diminuindo por isso a liberdade para variações de espessura para facilitar funções diferentes. Devido ao facto das diferentes porções de recipientes realizarem funções diferentes, é, frequentemente, desejável variar a espessura das paredes do recipiente na porção específica consoante a sua função. Por exemplo, onde for usada uma porção do recipiente para suportar todo o recipiente, pode ser preferível uma espessura de parede mais grossa para resistência adicional. No entanto, tal espessura adicional pode não ser desejável noutras porções do recipiente, tais como as paredes laterais, devido a factores tais como a flexibilidade, a transparência e a eficiência desejadas no uso do material. Portanto, para recipientes mono-camada e multi-camadas, é frequentemente desejável variar a espessura das várias camadas nas diferentes porções do recipiente. US-A-3,869,056 descreve um recipiente plástico oco multi--camadas. O recipiente descrito tem uma camada termoplástica interna e uma camada externa moldada por pressão. O recipiente também tem uma porção de rebordo ou gargalo aberto integral no qual a espessura das camadas na porção de rebordo ou gargalo é maior que a espessura das camadas no resto do recipiente. Na extremidade superior do recipiente, a camada interna do recipiente sobrepõe-se à camada externa do recipiente na porção de rebordo ou gargalo. Apesar desta patente descrever um recipiente com espessura variável na porção de gargalo em comparação com as demais porções do recipiente, tal espessura variável não é aplicável às outras porções.

Na área do fabrico de recipientes, há, portanto, uma necessidade de uma pré-forma e de um recipiente com múltiplas camadas de material, onde as camadas são submetidas a variações de espessura de alta precisão para exercerem a função de porções específicas do recipiente, e de um processo para realizar os mesmos.

RESUMO DO INVENTO O objectivo primário do presente invento é fornecer uma pré--forma e recipiente, e um processo para formar os mesmos, formados por múltiplas camadas onde pelo menos uma camada tem variadas espessuras para diferentes porções do recipiente.

Um outro objectivo do presente invento é fornecer uma pré--forma, e um processo para formar a mesma, para formar um recipiente que seja altamente conveniente para reciclagem.

Um outro objectivo do presente invento é também fornecer uma pré-forma e um recipiente, e um processo para formar os mesmos, tendo múltiplas camadas, onde a camada interna é de espessura mínima para fins de economia de material mas variável em espessura em diferentes porções do recipiente para cumprir diferentes funções.

Um outro objectivo do presente invento é ainda fornecer uma pré-forma e um recipiente multi-camadas, e um processo para formar os mesmos, onde cada camada tem uma função específica, tal como uma camada de barreira, uma camada de contacto com o conteúdo e uma camada externa.

Os objectivos precedentes são atingidos pela pré-forma multi--camadas do presente invento, de acordo com a segunda parte da reivindicação 1, e pelo processo para formar a mesma, onde a pré-forma inclui uma camada interna extrudida incluindo uma porção superior tendo uma primeira espessura que é adaptada para formar uma porção superior do recipiente. A camada interna também inclui uma porção intermédia extrudida possuindo uma segunda espessura mais grossa que a primeira. A porção intermédia é adjacente à porção superior e está adaptada para formar uma porção intermédia do recipiente. A camada interna também inclui uma porção de base extrudida possuindo uma terceira espessura mais grossa que a segunda. A porção de base é adjacente à porção intermédia e está adaptada para formar a porção de base do recipiente. A pré-forma também inclui uma camada externa moldada por injecção. Numa forma de realização, a pré--forma inclui uma camada de material de barreira, sendo a camada de barreira e a camada interna co-extrudidas. Numa forma de realização, a camada interna inclui uma aba que se sobrepõe às extremidades de topo da camada de barreira e da camada externa. O processo para formar a pré-forma multi-camadas inclui o fornecimento de um meio de extrusão com meios de ajuste de espessura de material; a extrusão de pelo menos uma primeira camada de material através dos meios de extrusão e a formação de uma camisa de pré-forma que forma uma cavidade; e a variação da espessura da camisa substancialmente durante a etapa de extrusão ao longo do comprimento da pré-forma, através dos meios de ajuste de espessura. Este processo pode ainda incluir a inserção da camisa de pré-forma num molde de injecção; e a moldagem por injecção de uma outra camada de material adjacente à primeira camada, formando uma parede externa da pré-forma. O processo pode também incluir as etapas de ajustar os meios de ajuste de espessura do material para obter um primeiro comprimento de uma porção superior; ajustar os meios de ajuste da espessura do material para obter um segundo comprimento na porção intermédia sendo o segundo comprimento mais grosso que o primeiro; e ajustar os meios de ajuste de espessura para obter um terceiro comprimento na porção de base, sendo o terceiro comprimento mais grosso que o segundo. O recipiente formado pela pré-forma anteriormente descrita inclui uma porção de parede superior formada a partir de pelo menos uma camada interna e uma camada externa de material na qual a camada interna de material tem uma primeira espessura na porção da parede superior. O recipiente também inclui uma porção de parede intermédia formada pelo menos pelas camadas interna e externa do material. A camada interna de material tem uma segunda espessura na porção de parede intermédia que é mais fina que a primeira espessura na porção de parede superior e a porção de parede intermédia é posicionada adjacente à porção de parede superior. O recipiente também inclui uma porção de parede de base formada pelo menos pela camada interna e pela camada externa de material. A camada interna de material tem uma terceira espessura na porção de parede de base, mais grossa que a segunda espessura na porção de parede intermédia, e a porção de parede de base é posicionada adjacente à porção de parede intermédia e é adaptada para suportar o recipiente. O processo de formação do recipiente inclui, em adição às etapas acima descritas para formar a pré-forma, e durante ou imediatamente em seguida à extrusão da pré-forma, a submissão da pré-forma a moldagem a sopro. Depois disso, a pré-forma toma a forma do molde de sopro que dá o formato ao recipiente. Como resultado, é formado um recipiente multi--camadas com uma parede interna de espessura variável.

Os detalhes do presente invento são demonstrados na descrição e desenhos que se seguem, nos quais caracteres de referência semelhantes descrevem elementos semelhantes.

BREVE DESCRICÃO DOS DESENHOS A fig. 1 é uma projecção ortogonal de uma pré-forma de acordo com os princípios do presente invento.

As figs. 1a, 1b e 1c são vistas ampliadas em corte de várias áreas da pré-forma da fig. 1, mostrando as mudanças relativas na espessura das camadas entre diferentes áreas da pré-forma. A fig. 1d é uma vista ampliada em corte da extremidade de topo da pré-forma da fig. 1, de acordo com os princípios do presente invento.

As figs. 2a e 2b são uma representação simplificada do processo para formação da pré-forma mostrando uma etapa de extrusão, uma etapa de moldagem a sopro, uma etapa de corte e uma etapa de moldagem por injecção, de acordo com os princípios do presente invento. A fig. 3 é uma projecção ortogonal em corte de uma camisa de pré-forma depois das etapas de extrusão, moldagem a sopro e corte serem realizadas como mostrado nas figs. 2. A fig. 4 é uma projecção ortogonal de um recipiente de acordo com as etapas de processo da fig. 2 e com os princípios do presente invento.

As figs. 4a, 4b e 4c são vistas ampliadas e em corte de várias áreas do recipiente nos quais são mostradas as espessuras relativas das camadas que formam o recipiente. A fig. 5 é uma projecção ortogonal mostrando o processo de moldar a sopro a pré-forma em recipiente.

DESCRICÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERENCIAL

Fazendo agora referência aos desenhos em detalhe, nos quais números e letras de referência semelhantes designam elementos semelhantes, a fig. 1 mostra uma projecção ortogonal de uma pré-forma, de acordo com os princípios do presente invento, designada genericamente por (10). A pré-forma (10) inclui tipicamente uma porção (12) superior, roscada e flangeada, uma porção intermédia (14) oblíqua, uma porção intermédia (16) vertical e uma porção de base (18). Na configuração mostrada na fig. 1, a pré-forma (10) é adaptada para ser moldada a sopro num recipiente (mostrado na fig. 4), de acordo com os princípios do presente invento.

Fazendo agora referência à fig. 1a, a pré-forma (10) é preferencialmente formada a partir de três camadas de material: uma camada interna (20) envolvente, uma camada de barreira (22) envolvente e uma camada externa (24) envolvente. Como pode ser visto nas figs. 1a-1c, as espessuras da camada interna variam de acordo com as porções específicas da pré-forma (10). Na concretização de três camadas, a camada de barreira (22) e a camada externa (24) mantêm uma espessura constante (AA e BB, respectivamente), substancialmente por todo o corpo da pré-forma (10). A camada externa (24) varia em espessura na porção superior (22) roscada e flangeada. A camada interna (20) varia em espessura dependendo da porção da garrafa, i.e., porção superior (22) roscada e flangeada, porções intermédias oblíqua (14) e vertical (16) e porção de base (18). A camada interna (20) e a camada de barreira (22) são preferencialmente extrudidas via um processo de extrusão abaixo discutido e a camada externa (24) é formada sobre as camadas extrudidas através de um processo de moldagem por injecção que permite a formação da porção superior (12) roscada. Como resultado do processo de extrusão, a camada interna (20) pode ser controlavelmente ajustada em espessura com base nas funções a serem desempenhadas pelas várias porções que constituem a pré--forma (10) e o recipiente. São desejáveis variações em espessura da camada interna (20) por várias razões que incluem a estética, o uso eficiente do material e a redução de custos, e exigências de resistência variável. O uso eficiente do material é evidente na camada interna (20) na porção superior (12), onde a camada interna é mais fina. Considerações de resistência são evidentes na porção de base (18), onde é exigido suporte adicional e, como resultado, a camada interna (20) é mais grossa.

Fazendo agora referência detalhada às figs. 1a-1c, que representam vistas detalhadas ampliadas das áreas 1a, 1b e 1c, respectivamente, da fig. 1, a camada interna (20) é preferencialmente formada de tereftalato de polietileno (PET) ou naftalato de polietileno (PEN). O PEN, se aprovado pelo FDA para uso como uma camada interna de contacto, é o material preferido. A camada de barreira (22) é preferencialmente formada de PEN, saran e copolímeros de álcool etileno-vinílico (EVOH) ou copolímeros de acrilonitrilo, tais como Barex 210. O termo saran é usado no seu sentido comercial corrente para contemplar polímeros feitos, por exemplo, pela polimerização de cloreto de vinilideno e cloreto de vinilo ou acrilato de metilo. Podem ser incluídos monômeros adicionais, como é bem sabido. Os polímeros de cloreto de vinilideno são os mais comummente usados, mas outros materiais impermeáveis ao oxigénio são bem conhecidos.

Conforme mostrado na fig. 1a, a espessura da camada interna (20) nas porções intermédias é indicada como (CC). A espessura (CC) é média, em comparação com as porções superior e de base. Nas porções intermédias (14, 16) é usada a camada de espessura média porque esta porção da parede da pré-forma deve ser usada para fins de contenção, mas não de suporte. Fazendo agora referência à fig. 1b, a espessura da camada interna (20) é mostrada para a porção de base (18) como (DD). A espessura (DD) é maior que a espessura (CC), tendo a dita espessura (DD) um aumento de espessura sobre a espessura (CC) de aproximadamente 25-50%. A espessura maior (DD) é preferível para a porção de base (18) pelo facto da porção de base (18) ser usada para suportar o recipiente (mostrado na fig. 4) formado pela pré-forma (10). A porção de base (18) é transformada num apoio de suporte (mostrado na fig. 4), e portanto é necessariamente mais espessa para suportar o peso do recipiente e do seu conteúdo. Com referência à fig. 1c, a camada interna (20) é também mostrada como tendo uma espessura (CC) até atingir a porção superior (12) roscada da pré-forma (10). Na porção superior (12) roscada, a camada interna (20) tem uma espessura (EE) que é menor que a espessura (CC) em aproximadamente 25-50%. Por causa da falta de conteúdo ou de outra exigência de suporte na porção superior (12) roscada, é preferível que aqui seja usada a espessura (EE) que economiza no uso de material.

Nas figs. 1a-1c, a camada de barreira (22) e a camada externa (24) são mostradas tendo espessuras constantes (AA e BB, respectivamente). A espessura da camada de barreira (22), por ser co--extrudida com a camada interna (20), pode ser alterada da mesma forma. No entanto, tal geralmente não é preciso, uma vez que a camada de barreira (22) actua somente como uma barreira de substâncias e não como um meio para suporte, e uma espessura uniforme de camada de barreira é suficiente para actuar como barreira independentemente da espessura das outras camadas. A espessura (BB) da camada externa (24) é determinada por um molde de injecção (mostrado esquematicamente na fig. 2b) e é também tipicamente uma espessura uniforme por toda a pré-forma (10). A camada externa (24) é tipicamente usada para alterar estruturalmente a pré-forma, como a formação da rosca para a tampa, e, subsequentemente, o recipiente (mostrado na fig. 4) e também por razões estéticas, como para dar cor ou emblemas ao recipiente.

Uma vista ampliada e em corte da porção superior (12) roscada da pré-forma (10) é mostrada na fig. 1d. Como pode ser visto com referência à extremidade aberta de topo (26) da pré-forma (10), a camada interna (20) inclui uma aba (28) que se estende substancialmente transversalmente ao restante da camada interna (20), a qual se estende sobre as bordas de topo (30) e (32) da camada de barreira (22) e da camada externa (24), respectivamente. A configuração da aba e a sua relação com a camada de barreira (22) e com a camada externa (24) é formada no processo abaixo discutido, i.e., uma combinação de etapas de extrusão e de moldagem por injecção. A aba (28) é formada para manter a camada interna (20) como a única camada que contacta com o conteúdo encerrado no recipiente (mostrado na fig. 4), mesmo durante a remoção do conteúdo do recipiente, por exemplo, ao vertê-lo.

Com referência às figs. 2a e 2b, será descrito o processo para formar a pré-forma (10). Na formação da pré-forma (10), a camada interna (20) e, se usada, a camada de barreira (22) (ver fig. 1) são extrudidas através de uma extrusora (33) e de uma cabeça de extrusão (34).

Consequentemente, é formado o fundido (36) num membro de forma substancialmente cilíndrica (37) usado para formar a porção de parede cilíndrica da pré-forma (10). Para variar a espessura das porções superior, intermédia e de base da pré-forma (10), é usado um dispositivo de ajuste de espessura (38) do fundido juntamente com a extrusora (34). O dispositivo de ajuste (38) tem, preferencialmente, a forma de uma haste de pino matriz para movimento alternado e é posicionado adjacentemente à área de saída (40) do fundido (36) através da bucha da matriz (42). Movendo alternadamente o pino matriz (38), pode obter-se a espessura da parede que forma o membro de formato cilíndrico (37), especificamente a camada interna (20) deste (vide fig. 1). No entanto, dependendo do desenho da extrusora (34), a camada de barreira (22) (ver fig. 1) pode ser também co-extrudida com a camada interna (20) e ter variações de espessura ao longo das porções que compreendem a pré-forma (10) para usar eficientemente o material que compreende a camada de barreira. Adicionalmente, a bucha da matriz (42) pode ser ajustável na direcção substancialmente transversal ao fluxo do fundido para atingir espessuras de camada interna (20) que não sejam uniformes na direcção radial. Isto é, porções da camada interna (20) situadas na mesma linha circunferencial podem ter diferentes espessuras. O extrudido deixa a cabeça da extrusora (34) como um membro (37) de formato cilíndrico de comprimento contínuo. Consequentemente, o membro (37) deve ser cortado em comprimentos adequados para formar um recipiente de tamanho particular. Tal corte é conseguido com um dispositivo de corte (não mostrado) posicionado no curso da moldagem a sopro depois da cabeça da extrusora (34).

Como discutido previamente na descrição da fig. 1 d, a camada interna (20) da pré-forma (10) tem uma aba (28) que se estende sobre a camada externa (24) e, se usada, sobre a camada de barreira (22). A aba (28) é formada através dos esforços combinados da extrusora (33) (mostrada a traço interrompido) e da cabeça da extrusora (34) e da subsequente rectificação do membro extrudido (37) após ser ejectado do molde de sopro (50). A rectificação é feita por um dispositivo de corte (46) mostrado na fig. 2b.

Controlando o pino matriz (38) alternado e aproximan-do/afastando o mesmo da bucha matriz (42) e da área de saída (40), pode ser variada a espessura do membro (37) ao longo do seu comprimento para obter razões de espessura conforme o previamente descrito. Como mostrado na fig. 2b, o membro (37) é levado a sair da cabeça da extrusora (34) e é dirigido para uma moldação a sopro (52), onde lhe é criada uma aresta circunferencial (48) através do formato do molde de sopro (50). Enquanto no molde de sopro (50), o membro (37) extrudido é transformado por sopro no membro moldado (49) mostrado na fig. 2b. O membro moldado (49) pode também ser formado por um molde de sopro tal que o membro seja formado por duas camisas conectadas topo a topo, tendo uma aresta (48) no meio. O membro moldado (49), tendo as espessuras apropriadas, é então arrefecido até à temperatura apropriada e ejectado do molde de sopro (50) da moldação (52). Durante o processo de moldagem a sopro, as extremidades do membro moldado (49) são seladas resultando em excesso plástico (55). Adicionalmente, a porção (57) estende-se para além do que deveria ser o comprimento da pre-forma (53) e é usada para favorecer o corte do membro moldado (49) para formar a aresta (48). O dispositivo de corte (46) é usado para aparar o material em excesso (55) e a porção (57) do membro moldado (49) numa subsequente operação de corte para formar a camisa (53) da pré--forma. Cortando a porção (57) de topo do membro moldado (49), é formada a aba (28) para se estender sobre a camada externa a ser formada num subsequente processo de moldagem por injecção.

Depois de a camisa (53) ser formada com a forma mostrada na fig. 3, através da moldação (52) a sopro, a camisa (53) é movida para uma moldação de injecção (54) mostrada em linhas a traço interrompido na fig. 2b, tendo um molde de injecção (56) para formar a camada externa (24) (vide fig. 1) sobré a camisa (53). Consequentemente, o molde de injecção (56) tem o formato da pré-forma (10) mostrada na fig. 1. A moldação de injecção (54) injecta a camada externa (24) sobre a camisa (53) para acabar a formação da pré-forma. Como discutido acima, o fundido usado para formar a camada externa (24) é preferencialmente PET reciclado e é adaptado para ser usado para formar características estéticas, tais como cor e desenhos de superfície, e características funcionais, tais como roscas e flanges. No entanto, conforme discutido acima, com a excepção da porção superior (12) roscada, a espessura da camada externa (24) tal como formada pela moldação de injecção (54) é mantida como a espessura uniforme (BB) (vide fig. 1). Mantendo essa espessura uniforme, a pré-forma pode ser muito mais facilmente removida do molde de injecção (56).

Com referência agora à fig. 4, é mostrado um recipiente (58) que é formado a partir da pré-forma (10) (vide fig. 1) através de uma operação de moldagem a sopro, a ser discutida abaixo. Similar à pré-forma, o recipiente (58) inclui uma porção superior (60) roscada, uma porção intermédia (62) oblíqua, uma porção intermédia (64) substancialmente vertical e uma porção de base (66). Conforme mostrado na fig. 4a, o recipiente (58) também tem três camadas de material, possuindo, no entanto, diferentes propriedades e relações de espessura relativas do que as das camadas de materiais descritos para a pré-forma (10) da fig. 1.

Com referência às figs. 4a-4c, que representam vistas detalhadas ampliadas das áreas 4a, 4b, 4c, respectivamente, da fig. 4, o recipiente (58) inclui uma camada interna (68), uma camada de barreira (70) e uma camada externa (72). Dado que a camada interna (68) não é submetida a sopro, como discutido abaixo, na formação do recipiente, as razões de espessura entre as várias porções do recipiente diferem daquelas acima discutidas para a camada interna (20) da pré-forma (10) (vide fig. 1). As figs. 4a, 4b e 4c correspondem às figs. 1a, 1b e 1c da pré-forma (10) e as espessuras A-E correspondem às espessuras AA-EE. Conforme mostrado na fig. 4a, a camada interna (68) tem uma espessura (C) nas porções intermédias oblíqua (62) e vertical (64). A espessura (C) é mais fina relativamente às espessuras das outras porções. Com relação à fig. 4b, a camada interna (68), na porção de base (66), tem uma espessura (D) mais grossa que a espessura (C) para reforçar esta área de suporte do recipiente (58). A espessura (D) da parede interna na porção de base (66) é típica e substancialmente igual à espessura (E) na porção superior (60) roscada. No entanto, este relacionamento pode variar dependendo, pelo menos parcialmente, do tamanho do recipiente, que pode fazer com que a espessura (D) seja mais grossa ou mais fina que a espessura (E). No apoio da porção de base (66), a camada interna (68) é formada numa pluralidade de pés (74) posicionados radialmente, cuja função é suportar firme o recipiente (58) sobre uma superfície plana. Os pés (74) estendem-se radialmente ao redor da extremidade inferior (76) do recipiente (58). Cada pé (74) é definido por uma reentrância em cada lado vertical deste, cada uma das quais se estende de uma área central do fundo do recipiente (58) para cima, no perímetro do recipiente (58) em direcção à extremidade de topo (78) do recipiente (58). Devido à espessura aumentada da camada interna (68) que forma a base (66), os pés (74) são substancialmente mais duros e menos flexíveis que as porções intermédias (62) e (64).

Fazendo agora referência à fig. 4c, na porção superior (60) roscada, correspondendo directamente à porção superior (12) roscada da pré-forma (10) (vide fig. 1), a camada interna (68) tem uma espessura (E) que é mais grossa que a espessura (C) das porções intermédias dado ela não ter sido submetida a moldagem a sopro. Como discutido acima para a pré-forma (10), e como mostrado na fig. 1d, na extremidade de topo (78), a camada interna (68) inclui uma aba (28) que se estende sobre a camada externa (72) reciclada, para evitar o contacto da camada externa reciclada (72) com o conteúdo existente no recipiente (58). Isto encontra-se acima descrito em maior detalhe para a pré-forma (10) e para o processo de fabrico da mesma. A concepção multi-camadas do recipiente (58) é vantajosa para os esforços de reciclagem de hoje em dia. Especificamente, as camadas que formam o recipiente (58) são facilmente separáveis e assim podem ser apropriadamente divididas para fins de reciclagem. Isto é, se um material particular não for reciclável, isto não afectará a possibilidade de reciclagem de uma outra camada. Quando se usa mais de um material, se as camadas não se separam a reciclagem dos recipientes pode ser difícil visto os materiais não poderem ser separados e adequadamente catalogados. Com a concepção multi-camadas aqui descrita, tais separação e catalogação são alcançáveis, permitindo-se também o controlo da espessura do material.

Fazendo agora referência à fig. 5, será descrito um processo para formar o recipiente (58) (vide fig. 4). O processo para formar o recipiente (58) inclui o processo descrito acima para formar a pré-forma (10). Adicionalmente, e com referência retrospectiva às figs. 1 e 2, depois de a camada externa (24) ser adicionada à camisa (53) através da moldação por injecção (52), é formada a pré-forma (10) que é subsequentemente removida do molde de injecção (54). Após a remoção, a pré-forma (10) é posta no molde de sopro (80), mostrado na fig. 5. Antes de colocar a pré-forma (10) no molde de sopro (80), pode ser necessário aquecê-la. Se a pré-forma (10) for imediatamente removida da moldação por injecção (52) e colocada na moldação a sopro (82), mostrada em linhas a traço interrompido na fig. 5, a pré-forma (10) pode estar suficientemente aquecida. Caso contrário, a pré-forma (10) deve ser colocada num aquecedor (não mostrado) antes de colocá-la no molde de sopro (80). Com referência à fig. 5, a pré-forma (10) é posta no molde de sopro (80) e a ele presa firmemente por encaixe do mesmo na porção superior (12) roscada. Uma vez que se tenha estabelecido o posicionamento apropriado da pré-forma, a moldação (82) é usada para soprar a pré-forma (10) no formato do recipiente (58) (vide fig. 4), mostrado pelas linhas a traço interrompido na fig. 5. Durante o sopro, a pré-forma é presa ao molde de sopro pela sua porção superior (12) e mantida livre da moldagem a sopro aplicada às restantes porções da pré-forma na formação do recipiente. Uma vez que a pré-forma (10) tenha sido transformada no recipiente, o molde de sopro (80) é aberto e o recipiente (58) completo, tal como mostrado na fig. 4, é removido.

Com referência às figs. 1 a 5, para ambos - pré-forma (10) e recipiente (58) - e pelos processos descritos acima para formação de cada um deles, podem ser usadas duas camadas ao invés de três. Neste caso, as camadas impermeáveis (22) e (70) não são usadas e a camisa (53) é formada somente por uma camada, a camada interna (20). Neste caso, é usado o mesmo processo descrito acima para moldar por injecção a camada externa (24) sobre a camada interna (20). As etapas para finalizar a formação da pré-forma (10) no recipiente por moldagem a sopro são as mesmas que as descritas acima. Adicionalmente, em relação à espessura da camada interna (10) e camada interna (70), são preferencialmente usadas as mesmas espessuras relativas entre as porções, anteriormente discutidas.

Com referência aos processos descritos acima para a formação da pré-forma (10) e do recipiente (58), estes processos podem ser combinados num processo e o processo pode ser automatizado, o que poderia incluir a instalação de uma pluralidade de estações interconectadas adaptadas para realizar as etapas descritas acima. Aqui se faz referência a US-A-5,244,610 e US-A-5,240,718, onde se descreve uma máquina de moldagem a sopro de plástico do tipo roda, combinando as etapas de extrusão da pré-forma e moldagem a sopro da pré-forma. Cada uma destas patentes foi cedida e é propriedade do cessionário do presente pedido de patente e o dispositivo de moldagem nelas descrito é aqui incorporado para uso com o presente invento. A vantagem primária do presente invento é que uma pré-forma e um recipiente, e um processo para formar os mesmos, tendo múltiplas camadas, são fornecidos, tendo pelo menos uma camada espessuras variadas para diferentes porções da pré-forma e do recipiente com diferentes funções. Uma outra vantagem deste invento é que uma pré-forma e um processo para formá-la, são fornecidos para formar um recipiente que é altamente conveniente para reciclagem. Uma outra vantagem do presente invento é que são também fornecidos uma pré-forma e um recipiente tendo múltiplas camadas, nos quais a camada interna varia em espessura em diferentes porções do recipiente para cumprir diferentes funções. Uma outra vantagem deste invento é ainda que são fornecidos uma pré-forma e um recipiente multi-camadas nos quais cada camada tem uma função específica tal como uma camada de barreira, uma camada de contacto com o conteúdo e uma camada externa estética/funcional. É claro que foram fornecidos, de acordo com este invento, recipientes e pré-formas multi-camadas que satisfazem plenamente os objectivos, meios e vantagens declarados anteriormente. Não obstante o invento ter sido descrito em combinação com formas de realização específicas do mesmo, é evidente que, à luz da descrição precedente, muitas alternativas, modificações e variações serão claras para os especialistas da área. Consequentemente, o presente invento engloba todas essas alternativas, modificações e variações que estejam dentro do escopo das reivindicações anexas. O Mandatário

RUY PELAYO DE SOUSA HENRIQUES Rua Sá da Bandeira. 706-2°.-E - 4000-432 PORTO

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Pré-forma (10) multi-camadas para moldar a sopro um recipiente (58), em que a pré-forma (10) tem um topo aberto (26), uma porção superior (12) que se estende até ao topo aberto (26) da pré-forma (10) e uma porção intermédia (14, 16) que é uma porção, de parede lateral alongada e substancialmente vertical que se estende da porção superior (12) até uma porção de base (18), sendo a porção superior (12), a porção intermédia (14, 16) e a porção de base formadas por uma camada interna (20) que forma uma cavidade e por uma camada externa (24); caracterizada por a camada interna (20) ser uma camada interna envolvente extrudida, incluindo: uma porção superior (12) possuindo uma primeira espessura (EE), adaptada para ser transformada numa porção superior (60) de um recipiente (58); uma porção intermédia de parede lateral (14, 16) tendo uma segunda espessura (CC) mais grossa que a primeira espessura, porção intermédia (14, 16) essa adjacente à porção superior (12) e adaptada para ser transformada numa porção de parede lateral (62, 64) do recipiente (58); uma porção de base (18) tendo uma terceira espessura (DD) mais grossa que a segunda espessura (CC), porção de base (18) essa adjacente à porção intermédia (14, 16) e adaptada para ser transformada numa porção de base (66) do recipiente (58); e por a camada externa (24) ser uma camada moldada por injecção, situada substancialmente em torno da camada interna (20) e co-extensiva com ela, camada externa (24) essa com espessura (BB) substancialmente uniforme na zona adjacente à porção intermédia da camada interna e na adjacente à porção de base da camada interna.
2. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de incluir ainda uma camada (22) extrudida de material de barreira, posicionada entre as camadas interna e externa, sendo a camada de barreira co--extrudida com a camada interna.
3. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de as camadas interna e externa (20, 24) terem uma borda de topo (28, 32) e de a borda de topo (28) da camada interna (20) formar uma aba que se sobrepõe à borda de topo (32) da camada externa (24).
4. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto de a borda de topo (28) da camada interna (20) se estender de modo substancialmente transversal às porções que constituem a camada interna (20) sobre a borda de topo (32) da camada externa (24).
5. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a camada externa (24) ser formada a partir de plástico reciclado e de a camada interna (20) ser formada a partir de tereftalato de polietileno.
6. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de incluir uma camada de barreira (22) de copolímeros de álcool etileno-vinílico.
7. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a camada externa (24) moldada por injecção incluir uma porção superior (12) roscada adjacente à porção superior da camada interna (20).
8. Pré-forma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a camada interna (20) extrudida conter naftalato de polietileno.
9. Processo para formar uma pré-forma (10) multi-camadas com um certo comprimento e espessuras diferentes ao longo desse comprimento, caracterizado por: - serem providenciados meios de extrusão (33) tendo meios de ajuste (38) de espessura do material; - se extrudir uma camisa de pré-forma (37) tendo pelo menos uma camada interna (20) de material, através dos meios de extrusão; - se variar a espessura da camada interna substancialmente durante a etapa de extrusão ao longo do comprimento da camisa (37) de pré-forma através dos meios de ajuste (38) de espessura; e - se moldar por injecção uma camada externa (24) de material adjacente à camada interna (20).
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de incluir ainda a etapa de configuração da camisa de pré-forma (37) no formato da pré-forma (10) através de uma moldação a sopro (52).
11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de a etapa de extrusão incluir também a etapa de co-extrusão de uma camada de material de barreira (22) adjacente à camada interna (20).
12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de a camisa de pré-forma (37) ter uma primeira extremidade e uma periferia, incluindo o processo adicionalmente a etapa de formação de uma aba (28) na primeira extremidade, estendendo-se a dita aba para além da periferia da camisa.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo facto de adicionalmente: - a etapa de formação incluir ainda extrudir uma aresta (48) na periferia da camisa interna que se estende para além da periferia da camisa de pré--forma (37); e il A ^ j \

\ se cortar a camisa de pré-forma (37) através da aresta (48) para formar a aba (28) na primeira extremidade da camisa de pré-forma.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de a camada externa (24) ter um topo (32), compreendendo o processo adicionalmente: - a etapa de inserir a camisa de pré-forma (37) num molde de injecção (56); e - a etapa de injecção incluindo a moldagem da camada externa (24) de material adjacente à camisa de pré-forma (37), de modo a que a borda de topo (32) fique substancialmente adjacente à primeira extremidade e que a aba (28) se estenda sobre a borda de topo (32).
15. Processo, de acordo com a reivindicação 9, em que a camada interna (20) da camisa de pré-forma (37) compreende uma porção superior (12), uma porção intermédia (14, 16) e uma porção de base (18), caracterizado pelo facto de a etapa de variação da espessura compreender ainda as etapas de: - ajustar os meios de ajuste (38) da espessura do material para obter uma primeira largura (EE) da porção superior (12); - ajustar os meios de ajuste (38) da espessura do material para obter uma segunda largura (CC) da porção intermédia (14, 16), sendo a segunda largura (CC) mais espessa que a primeira largura (EE); e - ajustar os meios de ajuste (38) da espessura do material para obter uma terceira largura (DD) da porção de base (18), sendo a terceira largura (DD) mais espessa que a segunda largura (CC).
16. Recipiente multi-camadas, caracterizado pelo facto de compreender: - uma porção superior de parede (60) formada pelo menos por uma camada extrudida interna (68) e uma camada externa (72) de material moldado por injecção, tendo a camada interna (68) de material uma primeira espessura (E) na porção superior de parede (60); - uma porção intermédia de parede lateral (62, 64) formada pelo menos pelo interior extrudido (68) e pela camada externa (72) de material moldado por injecção, tendo a camada interna (68) da porção de parede lateral (62, 64) uma segunda espessura (C) na porção intermédia da parede lateral mais fina que a primeira espessura (E) da porção superior de parede (60), sendo a porção intermédia de parede lateral (62, 64) posicionada abaixo da porção superior de parede (60); e - uma porção de base (66) formada pelo menos pela camada extrudida interna (68) e pela camada externa (72) de material moldado por injecção, tendo a camada interna (68) de material uma terceira espessura (D) na porção de base (66) mais grossa que a segunda espessura (C) da porção intermédia da parede lateral (62, 64), sendo a porção de base (66) posicionada abaixo da porção intermédia de parede lateral (62, 64) e adaptada para suportar o recipiente (58).
17. Recipiente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de o recipiente (58) incluir uma camada de barreira (72) de material feita de copolímeros de álcool etileno-vinílico.
18. Recipiente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de a camada interna (68) de material ser formada de tereftalato de polietileno e a camada externa (72) ser formada de plástico reciclado.
19. Recipiente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma camada de barreira (70) posicionada entre a camada interna (68) e a camada externa (72).
20. Recipiente, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto da camada de barreira (70) ser extrudida.
21. Recipiente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de a camada interna (68) conter naftalato de polietileno. O Mandatário ff Λ.

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