SE440880B - Forfarande for framstellning av biorienterade ihaliga kroppar av termoplastmaterial - Google Patents

Description

'7804861-8 formsprutning och blåsning, formsprutning, blâsning och biorien- tering eller strängsprutning, blåsning och biorientering, består av bildning av en post genom formsprutning, formsprutning och blås- ning resp. strängsprutning och blåsning, varpå posten, efter en kort partiell kylning, som är tillräcklig för att bringa posten till önskad orienteringstemperatur, varmsträckes och blåses efter placering i en formnings- och kylningsform, Behandlingen kan even- tuellt åtföljas av ett steg av temperaturkonditionering eller tem- peraturhomogenisering för pressämnet eller posten.

Molekylorienteringen förbättrar genomsynligheten och glan- sen hos ihåliga kroppar och ger dem större styvhet och bättre be- ständighet mot bestrålning och slag, minskad permeabilitet för gas och krypningstendens. Förbättringen av de mekaniska och optiska kännetecknen, som observeras för talrika orienterade termoplastiska polymerer, är av speciell betydelse och fördel för egenskaperna vid användning av ihåliga kroppar, speciellt då för halvkristallina po- lymerer och speciellt de som kan erhållas i amorft tillstånd i press- ämnesstadiet och som kraftigt kristalliserar på orienterat sätt un- der sträckningen under bibehållande av genomsynligheten. Polyetylen- glykoltereftalat är typisk i detta avseende. Emellertid medför bi- orienteringen av ihåliga kroppar såsom nackdel en minskning av krop- parnas dimensionsstabilitet i värme beroende på tendensen för krymp- ning av det orienterade materialet, vilket medför att en förvrid- ning och deformation av behållaren kan uppträda vid lägre tempera- tur än ifråga om icke-orienterat material.

Det är känt att en ihålig kropps styvhet beror på materia- lets inneboende styvhet (modul), liksom på materialets orienterings- grad, på form och tjocklek på väggen (medeltjocklek och regelbun- denhet i väggen). För flaskor med liten tjocklek ökas styvheten, speciellt med avseende på tvärgående tryckspänningar, med hjälp av förstärkningsribbor. Styvheten beror dessutom på form och djup av ribborna. Emellertid är resultatet av ribborna i formen (präglings- resultatet) föga tillfredsställande vid ihâliga biorienterade krop- par, som blåses på kyld form, ej ens under påverkan av kraftigt tryck, på sådant sätt att biorienterade ihåliga kroppar med ribb- förstärkta väggar trots den förhöjda elasticitetsmodulen i allmän- het ej uppvisar bättre mekaniska egenskaper, vid momwntan kompres- sion, än icke-orienterade ihåliga kroppar. 7804861-8 Följaktligen har utvecklandet av biorienterade ihåliga kroppar huvudsakligen varit inriktat på förpackningar med släta väggar avsedda för förpackning av vätskor under tryck. I många fall gör sänkningen av dimensionsstabiliteten beroende på närva- ron av inre spänningar de biorienterade ihåliga kropparna olämp- liga för förpackning av varma vätskor eller för användning såsom ihåliga kroppar som skall genomgå ett pastöriseringssteg, eller för användning såsom flergångsförpackningar, som skall genomgå tvättning i värme.

För att förbättra dimensionsstabiliteten har det redan fö- reslagits att biorienterade behållare skall utsättas för en värme- fixering för att frigöra återstående inre spänningar. Denna värme- fixering, som bygger på den teknik som användes för filmer och trå- dar, utföres vid hög temperatur då en gång behållaren har fått sin slutliga form. Således beskrives i den franska patentskriften 2.285.978 att en värmefixering efter blåsning skall utföras vid en materialtemperatur över 140OC vid kristalliserbara termoplastmate- rial. Denna värmefixering vid förhöjd temperatur medför talrika nackdelar, bland vilka följande kan nämnas: - En sänkning av utbytet per timme som är alltmer märkbar ju större temperaturskillnaden är mellan värmefixeringen och uttag- ningen ur formen.

- Risk för uppträdande av avsevärda förvridningar och krympningar vid uttagning ur formen i olika delar av de ihåliga kropparna om värmefixeringens varaktighet ej är tillräcklig, - inneboende nackdelar med upphettning och med bibehål- lande av metallformar vid mycket hög temperatur, såsom problem med utvidgning energiförbrukning..., - risk för sfärulitisk kristallisation med förlust av genomsynlighet inom områden med liten sträckning.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för framställning av ihåliga kroppar av biorienterat termoplastmaterial, vilket förfarande ej uppvisar de ovan nämnda nackdelarna och som leder till produkter som uppvisar dimensionsstabilitet i Värme, styvhet, krypbeständighet, och förbättrat präglingsresultat, utan märkbar sänkning av produktionshastigheten. 7804361-8 Enligt uppfinningen kännetecknas förfarandet för framställ- ning av biorienterade ihåliga kroppar av termoplastmaterial genom sträckning och blåsning i en form utgående från en folie, en film, ett ark, ett pressämne eller en post som upphettas till bioriente- ringstemperatur, i huvudsak av att termoplastmaterialet, med hjälp av det inre trycket i kontakt med väggen på formen för varmblås- ning, hålles vid eller upphettas till en temperatur nära den ef- fektiva orienteringstemperaturen eller högst till 40oC över termo- plastmaterialets minimala orienteringstemperatur varvid tiden för kontakt mellan termoplastmaterialet och väggen på den varma blås- ningsformen är 1 - 20 sekunder, varefter den formade och partiellt värmestabiliserade ihåliga kroppen kyles antingen i formen eller Överförd till en annan form efter fullständig eller partiell ut- strömning av blåsningsfluidet, eventuellt följt av en ny sträck- ning-blåsning.

Denna värmebehandling utgör en “partiell värmestabili- sering" som är tillräcklig för avsevärd förbättring av de erhållna ihåliga kropparnas potentiella dimensionsstabilitet. En fördel med föreliggande förfarande härrör från det faktum att denna värmesta- bilisering kan utföras omedelbart vid slutet av blåsningen, vilket ej påverkar fabrikationshastigheten, som förblir jämförbar med den för konventionella orienteringsförfaranden för biorienterade ihå- liga kroppar, speciellt vid förfaranden med kall post utförda på karusellmaskiner. Denna behandling möjliggör inte desto mindre ökning av vissa gynnsamma effekter av biorientering, såsom bestän- digheten mot krypning i vissa fall slaghållfastheten, och höjning av kompressionshållfastheten för ribbförstärkta ihåliga kroppar på grund av förbättring av präglingsresultatet.

För att undvika all risk för krympning och lokala för- vridningar vid uttagning ur formen kännetecknas en speciell utföringsform av föreliggande förfarande av att man i kombina- tion med den partiella värmestabiliseringen, omedelbart efter denna utför en måttlig kylning och/eller en återuppblåsning av den ihåliga kroppen vid förhöjt tryck. Denna måttliga kylning som är förbunden med den partiella värmestabilisering och som utföres före uttagningen ur formen kan utföras på de inre väggarna eller på de yttre väggarna på den ihåliga kroppen och 78Üf+å61~8 kan åtföljas av en partiell eller total minskning av trycket på blåsfluidumet eller ej, varvid möjliggörcs en krympnin¿ av det dessförinnan värmestabilíserade materialet och en äter- uppolâsning, som kan utföras i samma varma form som användes för varmsträckningen och värmestabilíseríngsn eller i er separat och kyld form.

Föreliggande förfarande kan användas pa ett stort antal polymerer, vilka kan uppdelas i tre klasser: l) Amorfa polymerer eller från början föga kristallina polymerer, vilka ej kristalliserar pa markbart sätt under sträckning, såsom polystyren med standardhållfasthet mot slag, homo- och sampolymerer av akrylonitril, polyakrylater och polymetakrylater och homo- och sampolymer av vinyklorid, polykarbonater; 2) polymerer sträckta från halvkristallint tillstånd, såsom polyolefiner, t.ex. polyeten med hög eller låg densitet, polypropen, polybuten-1, eten-propensampolymerer; polyamider, t.ex. polykaprolaktan, polyamider 6-6, ll och 12; polyoxi- metylen; mättade polyestrar, t.ex. polybutylenglykoltereftalat; 3) polymerer sträckta från amorft tillstånd och som kristalliserar kraftigt vid sträckning, såsom mättade poly- estrar, t.ex. polytereftalater, polynaftalenater, po1yhydroxi~ bensoater av etylenglykol, av propylenglykol eller av di- hydroximetyl-l-H-cyklohexan, sampolymerer och blandningar därav.

Föreliggande förfarande är speciellt fördelaktigt att använda för polymererna i den tredje gruppen. Bland dessa är homopolymererna eller sampolymererna av etylenglykoltereftalat, vari syrakomposanten består till minst 95 % av tereftalsyra och diolkomposanten till minst 98 % består av etylenglykol och vars inre viskositet mätt i ortoklorofenol ligger mellan 0,60 och 1,10 dl/g, speciellt lämpliga. Tack vare uppfinningen är det möjligt att använda polyestrar med relativt låg molekylvikt (V1 5 0,85 dl/g), varvid den låga styvheten och krypbeständig- heten och den mindre goda lämpligheten för blåsning kompenseras av förbättringen av egenskaperna erhållna genom den partiella värmestabiliseringen.

I praktiken utföres förfarandet genom uppnettning av själva blåsningsformen till en temperatur nära eller upp till Å 7aouse1-s 0 6 30-5000 över den temperatur som användes för bíorientering av polymeren. Den avsedda biorienteringstemperaturen är i all- mänhet den effektiva temperaturen vid början av sträckningen, oftast den lägsta möjliga för sträckningen, för erhållande av en god fördelning av materialet och en förhöjd orienteringe- nivå. För polymerer sträckte från amorft tillstånd ligger bi- orienteringstemperaturen i allmänhet 10-5000 över den begynnan- de glasövergângstemperaturen (Tg). För polymerer sträckte i halvkristallint tillstånd ligger temperaturen 5-50°C under temperaturen för pâbörjande av smältning.

Såsom medel att hålla formen vid den avsedda tempera~ É turen kan man exempelvis använda en cirkulation av uppvärmt i fluidum genom kanaler av samma typ som användes på känt sätt för kylning eller kontakt med ett styrt elektriskt motstånd.

Tiden för kontakt mellan materialet och den varma formen utgör en funktion av tjockleken på väggarna i den ihåliga kroppen. För väggar, vars tjocklek ligger mellan 0,5 och 0,5 mm, kan den lämpliga kontakttiden uppskattas till mellan 1 och 20 sekunder; kontakttíder av 2-5 sekunder är i allmänhet tillräckliga för material, vars sträckningstal i ett plan (tjockleksminskning) ligger mellan 5 och l5. Under detta värme- stabiliseringssteg är det absolut nödvändigt att det bioríentera- de materialet hålles i intim kontakt med den varma formen under påverkan av ett tillräckligt högt tryck för erhållande av god värmeöverföring och för att möjliggöra för materialet att antaga formens exakta geometriska utformning.

Sá snart föreliggande värmestabilisering har utförts kan materialet lämnas att fritt svalna innan det uttages ur formen.

För att upptaga den spontana krympningen som kan erhållas är det emellertid lämpligt att i kombination med och efter värme- stabiliseríngen vidtaga det ena och/eller det andra av följande steg: - En första utföringsform består av att låta materialet krympa fritt under en partiell eller total tryckminskning på blâsningsfluidet och att därefter på nytt blåsa upp materialet vid tillräckligt högt tryck för att på nytt pressa det mot den varma formens väggar. Under dessa betingelser visar det sig att de partiellt värmestabiliserade ihåliga kropparna direkt kan .J ._._~....-...._,.._... .____.._... ..._..._r.., __ _ . ,-_ i, i 7so4se1~s uttagas ur formen utan märkbar krympning under den naturliga avsvalningen som erhålles i kontakt med omgivande luft. Använd- ning av denna olâsning - återuppbläsning kan speciellt rekommen- deras då ihåliga kroppar med jämna väggar skall framställas.

En andra utföringsform, som är mer vanlig, består av användning av partiell kylning, antingen före uttagning ur formen på de inre väggarna på den ihåliga kroppen, eller efter uttagning ur formen på de yttre väggarna på den ihåliga kroppen. l de uåda fallen användes kända kylningssätt, såsom sprutning av konden- iserad gas, finfördelning av en vattendimma, blâsning av kyld luft etc. Det är nödvändigt att medelkylningen, som endast är av storleksordningen lO-50°C uppnås inom alla delar av den ihdliga kroppen så att det vid uttagning ur formen eller frigörande av det inre trycket ej finns någon möjlighet till krympníng. Ifrâga om en inre kylning är det tillräckligt att inspruta eller för- dela kylfluidet med hjälp av kända sprutanordningar med till- räcklig mängd för att åstadkomma denna sänkning av materialets temperatur på 10-3000, varvidcbn ihåliga kroppens inre tryck upprätthålles fullständigt eller partiellt.

En av fördelarna med måttlig inre kylning kombinerad med partiell värmestabilisering utgör förbättringen av präg- lingsresultatet på ihåliga biorienterade kroppar erhållna med hjälp av formar med förstårkningsribbor.

Ifrâga om en yttre kylning kan man antingen upprätt- hålla ett återstående tryck inne i den ihåliga kroppen, såsom efter öppnande av formen, varvid den ihåliga kroppen kan kylan utan deformation under påverkan av kylgas eller -vätska, eller överföres den ihåliga kroppen efter partiellt eller fullständigt avlägsnande av bläsningsfluidet till en andra form med kalla väggar, vilken form har samma form och mått som den första formen, varefter en ny sträckning-blåsning utföres. Denna andra utföringo- form kan utföras på en maskin med flera formbärande cylindrar eler karuseller, varav en bär formen eller formarna för blås- ning och värmestabilísering och den andra bär formen eller formarna för kylning.

Det är naturligtvis möjligt att inom uppfínnlnflcns ram kombinera de olika beskrivna utförin¿sformerna, som varje gång är förbundna med den partiella värmestabilíseringen. Det är likaledes möjligt att endast använda förfarandet på vissa 7804861-8 delar av en ihålig kropp, t.ex. i fråga om en flaska på sidorna med undantag av flaskhalsen. På samma sätt kan de nödvändiga betingelserna för den partíella värmestabiliseringen å ena sidan och för kylningen förbunden därmed å andra sidan modifieras lokalt beroende på form, tjocklek och sträckningstal för vardera av de speciella områdena på den ihåliga kroppen. På samma sätt kan det område på värmestabiliseringsformen, som motsvarar halsen, hållas vid en annan temperatur än omrâdet för flaskans sidor och övriga delar, varvid kylningen, som exempelvis ut- föres genom inre insprutning av kondenserad koldioxid, kan vara mer intensiv inom detta tjockare omrâde på den ihåliga kroppen.

För detta ändamål kan formen består av flera element, som mot- svarar vardera av de speciella zonerna på den ihåliga kroppen, varvid de olika zonerna kan upphettas till olika temperaturer.

På samma sätt kan anordningen för finfördelning av kylfluidet vara uppdelad i zoner, som skiljes från varandra med avseende på form och densitet för finfördelningsmunstyckena.

Slutligen kan föreliggande förfarande tillämpas på sammansatta ihåliga kroppar, som innehåller flera skikt, varav ett exempelvis består av ett halvkristallint termoplastiskt material och ett annat av ett spärrmaterial.

Ihåliga kroppar erhållna enligt föreliggande förfarande uppvisar utmärkta värmemekaniska egenskaper, speciellt förbättrad dimensionsstabilitet inom ett tenmeraturområde som möjliggör påfyllning eller rengöring med varma vätskor. För biorientcrade amorfa eller föga kristallína polymerer förbättras denna stabili- tet upp till glasövergångstemperaturen, t.ex. för PVC = 8000, kristallin polystyren ungefär 10000, polykarbonater ungefär l50°C, utan att emellertid denna temperatur kan överskridas.

För halvkristallina polymerer sträckta från amorft tillstånd har det visat sig att stadliteten kan sträcka sig väsentligt över glasövergångstemperaturen för pressämnet, upp till Tg och Tg + 40-5000 (t.ex. l20°C för polyetylentereftalat), medan för halvkristallina polymerer orienterade utgående från kristal- lint tillstånd, såsom polyeten eller polypropen, stabiliteten kan Sfiräßkä Sig UDP till 15-3000 under polymerens smältpunkt.

Dessa ihåliga kroppar uppvisar dessutom förbättrad styvhet å ena sidan med avseende på kompressionseffekter de det J 78Ûl+861~8 är fråga om behållare med ribbor eller dekorationer såsom nedsänkningar eller utskjutande delar och för vilka präglings- resultatet i formen är utmärkt, å andra sidan med avseende på krypningseffekter ifråga om ihåliga kroppar med jämna väggar vilka användes såsom förpackning för vätskor under tryck (aerosoler) eller kolsyrade drycker. Dessa olika prestanda, som skiljer de ihåliga kropparna erhållna enligt föreliggande uppfinning från tidigare kända ihåliga kroppar, kan påvisas genom mätning, såsom funktion av temperaturen, krympningskraften, krympningstalet, elasticitetsmodulen och deformationshastig~ heten.

På fig. l-5 visas olika kurvor erhållna pâ provbitar skurna från mittpartiet längs med omkretsen på biorienterade buteljer erhållna enligt uppfinningen med partiell värmestabilí- sering på varm form och enligt ett konventionellt förfarande på kall form (kontroll).

På vardera av figurerna visas kontrollkurvan. På fig. l-5 har krympningskraften och krympningens kinetik mätts som en funktion av temperaturen på följande sätt: Provstycket, som var 10 mm stort, inpassades på ett avstånd av 50 mm mellan käftarna till en dynamometer, som placerades i en kondi- tioneringsugn med varm luft, vars temperatur höjdes med en has- tighet av 5°C per minut.

För bestämning av krympningskraften registrerades diagrammet kraft-temperatur under kompensering vid början av försöket för materialets värmeutvidping.

För undersökning av krympningens kinetik reglerades med hjälp av en visare avståndet mellan käftarna på sådant sätt att krympningskraften hölls vid en nivå under eller lika med 5 daN/cmz och med hjälp av en töjningsmätare bestämdes mot- svarande krympning.

Kurvorna b och c motsvarar provstycken tagna från buteljer av biorienterad polyetylentereftalat och som värme- stabiliserats enligt uppfinningen (exempel 1), b på en varm form vid 13000, c på en varm form med efterföljande kylning.

Kurvan d motsvarar ett provstycke taget från en butelj av biorienterad PVC och värmestabiliserad på varm form vid l30°C (se exempel Ä). " 7so4s61+s för Av fig. l och 2 framgår att/material sträckta från amorft tillstånd (grupp 3) erhålles en förskjutning av kurvorna överkrympkraft/temperatur eller krymptal/temperatur mot för- höjda temperaturnivåer och över glasövergångstemperaturenpå så sätt att temperaturen vid början av krympningen eller krymp- kraften kan betraktas såsom kännetecknande för nivån för den partiella värmestabiliseringen för produkten erhâllen enligt uppfinningen.

För amorfa material (grupp 1) framgår av fig. 3 att dessa ej har några inre spänningar som är benägna att uppträda vid låg temperatur, varvid materialet uppvisar en allmän form på krympkraftkurvan utan topp som kännetecknar stelnade spännin- gar som vanligen erhålles.

På fig. Ä visas variationen av elasticitetsmodulen såsom funktion av temperaturen. Man beräknar variationen av förhållandet E(T)/Ezšoc vid frekvensen 110 hertz med hjälp av en viskoelastimeter RHEOVIBRON. Kurvan e visar ett bättre bevarande av elasticitetsmodulen för buteljen av polyetybn- tereftalat, som biorienterats på en form vid 11000 med efter- följande kylning (se exempel 2).

'Fig. 5 åskådliggör krypningsskillnaden. Töjningen mättes i procent såsom en funktion av temperaturen, varvid materialet belastades under 655 daN/omg under 1 timme vid HOOC och därefter utsattes för en fortgående temperaturökning på 5°C per minut.

Kurvan f visar en låg deformationsgrac för buteljen framställd enligt uppfinningen fram till en temperatur närmare 90°C, i jämförelse med endast 5006 för kontrollen.

I det följande ges några icke-begränsande exempel av- sedda att åskådliggöra betingelserna för utförande av föreliggan- de uppfinning.

Exempel l la) Genom förfarandet med kall post framställes en butelj med ribbförstärkta väggar av mättad polyester med en volym av 1,5 liter, vilken väger 42 g, har en diameter på kroppen av 90 mm och en total höjd av 320 mm.

Polymerer utgöres av en sampolymer av polyetylenglykol- tereftalat innehållande 2,5 % isoftalenheter med inre viskositet av 0,98 dl/g, som framställts genom efterkondensation i fast J 78Ü¿s36“=~8 ll tillstånd under vakuum utgående från en kvalitet med en viskositet av 0,65 dl/g.

Amorfa pressämnen användes, vilka erhållits från rör strängsprutade med en yttre diameter av 2ü,ö mm, en tjocklek av 2 mm, vilka i förväg skurits, tillslutits vid ena änden och stansats för bildning av halsen genom deformation efter förupphettning i ett lämpligt stansningssystem. Press- ämnena konditioneras vid 95-l0O°C i en ugn med církulerande varm luft. De överföres därefter till platsen för sträckning ochldâsning, där de blåses vid en temperatur av 95°C under ett tryck av 20 bar.

Under sträcknings-blåsningssteget utsättes materialet för ett totalt längsgående sträckningsförhållande av 2,6/l (omfattande direkt förlängning genom tryck och utvecklande av generatrisen längs med förstärkningsribborna) och ett perifert sträckningsförhâllande av 3,6/l.

Blåsningsformen är försedd med värmeplattor fastsatta vidden yttre delen av de två formhalvorna och en kylkrets, som möjliggör införande av flytande CU2 parallellt med blåsnings- fluidet under reglerbar tid med hjälp av ett urverk, varvid fördelningen av C02 utföres genom perforeríngar längs med sträckningsstanuen.

Formens väggar upphettas till ca 13000, med undantag av området vid och nära halsen.

Det sträckte materialet hålles i S sekunder anbringa i kontakt med formens varma vägg, varpå blåsningsluften delvis får strömma ut för sänkning av det inre trycket från 20 till 8 bar. Därefter finfördelas C02-vätska i 3 sekunder i den ihåliga kroppen, vilket möjliggör sänkning av materialets medeltemperatur till under 8000, varefter gasen släppes ut och kroppen uttages ur formen.

I ett andra försök (lb) utföres samma steg, utom att uttagningen ur formen utföres utan föregående kylning av den ihåliga kroppens insida.

Ett jämförande försök utföres i enlighet med ett konventionellt förfarande, varvid bläsningsformen ej är förupp- hettad, utan normalt kyld av omgivande luft, vilket möjliggör uttagning av buteljer ur formen ca 3 sekunder efter blâsningen (lc). J 7804861-8 12 I följande tabell visas jämförande kännetecken för de tre buteljerna. la lb lc enl. uppf. enl. uppf. konventionell med kylning men utan kyl- ning vid uttag- ning ur formen utseende kristallint kristallint kristallint volymkrympning 0,9 9,H 0,5 vid uttagníng ur formen (%) Vertikal tryckhåll- 18-22' 17-21 12-16 fasthet (daN) tryckhållfasthet vid tryck från sidan (be- 7-9 5-7 Ä-6 ständighet mot grip- verkan) (daN) volymkrympning efter på- fyllning vid 85°c (% av 1,1 0,8 21 ursprunglig volym) i Av tabellen framgår att buteljerna 1a och 1t utan mark- bar deformation kan motstå påfyllning vid 8500. Buteljen la uppvisar dessutom,på grund av bättre ribbförstärkning, för- bättrad tryckhâllfasthet,speciellt i tvärgående riktning (häll- fasthet mot gripkraft).

Exemgel 2 Med hjälp av ett förfarande med "kall post" framställes biorienterade buteljer med jämna väggar, med en volym av l,5 liter på en vikt av 55 gram, avsedda såsom förpackningar till kraftigt kolsyrat sodavatten (H volymer C02), utgående från pressämnen sprutade med gängad hals av polyetylentereftalat med en inre viskositet, mätt vid 25°C i ortoklorofenol, om 0,80 dl/g.

Under pressämnets sträckning-blåsningssteg utsättas det för ett totalt axiellt sträckningsförhållande av 2,2 och ett perifert sträckningsförhållande av H,l. Förunpnettningen av pressämnena utföres i en ugn med strålplattor (maximal utstrål- ning i det infraröda spektret vid en våglängd av 2 mikrometer) på sådant sätt att materialet upphettas till 10000, efter en } 7804861-3 13 stabiliseringsfas, med mellanliggande blâsníng, till en temperatur av 9500 (mätt med hjälp av en infraröd pyrometer), varvid den gängade delen emellertid har skyddats för strål- ningen .

En anordning för cirkulation av varm olja genom kanaler anordnade inne i formen användes för att bringa dess temperatur till ll0°C. Vid slutet av den normala följden av strackning och blåsning hålles det sträckta materialet i kontakt med den varma formväggen under ett tryck av 15 bar under en tid av 10 sekunder, varefter en dimma av små vattendroppar finfördelas inne i buteljen såsom kylfluidum och en tryckminskning utföres, varpå buteljen uttages ur formen utan märkbar krympning, varvid buteljen således är partiellt värmestabiliserad och kyld.

De mekaniska kännetecknen för buteljer erhållna på detta sätt jämföras med en icke-värmestabiliserad kontroll genom mätning av elasticitetsmodulen vid dragning vid 2300 på prover skurna från väggen.

Elasticítetsmodul butelj enligt butelj kontroll (bar) uppfinningen längdriktníng 37 600 29 700 tvärriktning 58 600 69 000 Av tabellen framgår att en bättre jämvikt ernalles för de omedelbara styvhetsegenskaperna på den värmestatili- serade buteljen. Förbättringen av dimensionsstabiliteten L" åskådliggöres på fig. 4 och J.

Exempel 3 I värme formas med en hastighet av 10 slag per minut ett amorft ark med en tjocklek av 2 mm av polyetjlentereftalat med en inre viskositet av U,95 dl/gram för framställning av genomsynliga burkar med ett djup av l,8 ¿änger diametern.

Föruppnettning av arket åstadkommas men hjälp av in- fraröda element, dess deformation utföres vid yg-l0U”c under kombinerad påverkan av en stans och lufttryck.

Formen består av två identiska prüglingsfornar, varvid den första upphettas till 15000 under påverkan av en reglerad elektrisk värmeplatta och den andra kyles genom inre vatten- cirkulation.

Genom en fortgående framtransport av arket utföres en 7804861-8 14 första formning normalt i kontakt med den varma formen, på vilken materialet hålles i 4 sekunder, varefter trycket frígöres och stansen avlägsnas, varvid arket partiellt kan sammandragas under dess överförande till nivån för den andra formen, där en andra blåsning och slutlig kylning utföres, vilket möjliggör uttagning ur formen med exakt samma form som stansen.

Volymkrympningen för de på detta sätt erhållna burkarna efter påfyllning vid 90°C visar sig vara under 3 %, medan en deformation över 25 % erhålles på konventionella produkter.

Exempel Ä Från pressämnen erhållna genom strängsprutning och blåsning framställes biorienterade buteljer av styv PVC med en vikt av 60 gram på en form med jämna väggar, vilka buteljer uppvisar en volym av l,25 liter.

Sträckningsförhållandet är begränsat till ett värde av 1,60 i längsgående riktning och 2,70 i perifeririktningen för erhållande av en god fördelning av materialet utan risk för brott, varvid biorienteringstemperaturen är så låg som möjligt, t.ex. nära 9o-92°c.

Med hjälp av en anordning för upphettning av formen och en anordning för inre kylning av buteljen, vilka är identis- ka med de beskrivna exempel 1, framställes biorienterade buteljer som är partiellt värmestabiliserade genom kontakt i 5 sekunder med de inre varma väggarna på formen, som har en temperatur av l30°C.

På ett provstycke mätfles i tvärgående riktning slag- draghållfastheten och denna jämföras med en kontroll tagen på en butelj orienterad vid lågßemperatur. butelj enligt butelj kontroll uppfinningen Slagdraghållfasthet 900 - 1200 300 r 600 brottyp duktil skör

Claims (14)

ff ?so4s61~a Patentkrav

1. Förfarande för framställning av biorienterade ihåliga krop- par av termoplastmaterial genom sträckning och blåsning i en form utgående från en folie, en film, ett ark, ett pressämne eller en post som upphettas till biorienteringstemperaturen, k ä n n e t e c k n a t av att termoplastmaterialet, med hjälp av det inre trycket i kontakt med väggen på formen för varmblåsning, hålles vid eller upphettas till en temperatur nära den effektiva orienteringstemperaturen eller högst till 40°C över termoplastmaterialets minimala orienteringstemperatur varvid tiden för kontakt mellan termoplastmaterlalet och väggen på den varma blåsningsformen är 1-20 sekunder, varefter den for- made och partiellt värmestabiliserade ihåliga kroppen kyles an- tingen i formen eller överförd till en annan form efter fullstän- dig eller partiell utströmning av blåsningsfluidet, eventuellt följt av en ny sträckning-blåsning.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att blåsningsformen upphettas till en temperatur mellan den minimala orienteringstemperaturen för polymeren och 50°C över denna tem- peratur.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att tiden för kontakt mellan materialet och väggen på den varma blås- ningsformen är 1 - 5 sekunder.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den ihåliga kroppen kyles före uttagning ur formen genom sprut- ning eller blâsning av ett kylt fluidum på de inre väggarna un- der åtminstone partiellt upprätthållande av det inre trycket.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n n a t av att den ihåliga kroppen kyles efter uttagning ur formen genom sprutning eller blåsning av ett kylt fluidum på de yttre väggar- na under åtminstone partiellt upprätthållande av det inre trycket.

6. Förfarande enligt något av krav 1, 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a t av att den ihåliga kroppen kyles före slutligt 78Ûl+861~8 /6 frigörande av det inre trycket på sådant sätt att materialets medeltemperatur sjunker med 10 - 30OC.

7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man, efter partiell eller fullständig utströmning av blås- ningsfluidet, vilket möjliggör fri sammandragning av materia- let, utför en ny uppblåsning vid tillräckligt tryck för att på nytt bringa materialet mot de varma formväggarna, varpå trycket på nytt frigöres och den ihåliga kroppen uttages ur formen.

8. Förfarande enligt något av kraven 1 - 7, _ k ä n n e t e c k- n a t av att formens temperaturkurva och kylningsfördelningen modifieras såsom en funktion av tjockleken på den ihåliga krop- pens väggar och/eller sträckningsförhållande. É.

9. Förfarande enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e t e c k- n a t av att termoplastmaterialet är amorft och ícke-kristalli- serbart vid sträckning.

10. Förfarande enligt något av krav 1 - 8, k ä n n e t e c k - n a t av att termoplastmaterialet är amorft före sträckning och kristalliserar under orientering under bibehållande av ge- nomsynligheten.

11. Förfarande enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att termoplastmaterialet utgöres av ett polyetylentereftalat- homopolymer eller -sampolymer,

12. Förfarande enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av att blåsningsformen hâlles vid en temperatur under 130oC, var- vid materialets medeltemperatur bringas till ett värde mellan 80 och 120°C, medan det inre trycket upprätthâlles.

13. Förfarande enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av att den ihåliga kroppen utsättes för kylning efter den parti- ella värmestabiliseringen och före definitivt frigörande av det inre trycket och uttagning ur formen på sådant sätt att materialets temperatur sjunker med 10 - 30°C. f; 7804861-8

14. Förfarande enligt något av krav 1 - 8, k ä n n e t e c k- n a t av att termoplastmateríalet är halvkristallint och att temperaturen på formen ligger mellan 5 och SOOC under polymcrens mjukningstemperatur.