Brevet FR2291842A1 — publié le 19760618

La présente invention a trait à un procédé de traitement de corps creux rigides, tels que par exemple des bouteilles, en matière thermoplastique amorphe et notamment en matière a base de polychlorure de vinyle. L'invention a également trait aux corps,ç#eux et notamment aux bouteilles obtenues par ce procédé. On a/décrit qu'il était possible d'obtenir une amélioration des qualités mécaniques de produits en certaines matières thermoplastiques par un procédé de recuit du produit. La présente invention se propose d'améliorer par un procédé de recuit les propriétés mécaniques de corps creux en matière thermoplastique amorphe telle que dqbolychlorure de vinyle. L'invention a pour objet un procédé de traitement de corps creux rigides et notamment de bouteilles ou autres récipients en matière thermoplastique amorphe telle que du polychlorure de vinyle par un procédé de recuit et est caractérisé par le fait que l'on soumet le corps creux rigide a un chauffage a une température comprise entre I et 200C au-dessous de la température de transition vitreuse de.la matière constitutive de ce corps, après quoi le corps creux est refroidi. La durée du chauffage, y compris la montée en température dépend de l'épaisseur de la matière thermoplastique à traiter et est de préférence de l'ordre de quelques minutes, par exemple entre 2 minutes et 15 minutes et de préférence entre 4 minutes et 10 minutes. Le refroidissement peut avantageusement s'effectuer en laissant simplement refroidir le corps creux dans un milieu à température ambiante. Le chauffage peut avantageusement être effectué dans un four du type four tunnel a convection. D'autres procédés de chauffage peuvent être utilisés et notamment des procédés de chauffage par micro-ondes. Le procédé selon l'invention assure des modifications avantageuses des propriétés mécaniques du corps creux fini et notamment une augmentation sensible de la pression instantanée d'éclatement, une augmentation de la résistance a la compression verticale ainsi qu'une augmentation très importante de la résistance au gonflement par pression intérieure. En outre, et de façon surprenante, on obtient, au niveau du fond du corps creux, dans le cas où le corps creux est fabriqué par un procédé tel qu'un procédé de soufflage ou d'extrusionsoufflage, une augmentation importante de la résistance et de la tenue du fond, cette augmentation paraissant être due à un rééquilibrage des contraintes très importantes qui apparaissent au niveau du fond lors de la fabrication du corps creux. Il est également à noter que le traitement selon l'invention n'a aucune répercussion défavorable concernant la présen- tation de l'article fini. L'invention a également pour objet des corps creux et notamment des bouteilles ou récipients en matière thermoplastique amorphe et notamment en polychlorure de vinyle obtenues par ce procédé. Ces récipients sont remarquables par le fait qu'ils possèdent, par rapport à des corps creux ou récipients non traités, des performances mécaniques nettement supérieures ce qui permet, lorsque l'on maintient les performances identiques, de diminuer le poids de 8 à 10 % par rapport aux corps creux non traités. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention donné à titre non limitatif. On réalise un flacon de 33 cl à partir d'un procédé tel que celui décrit dans le brevet français 71.12439. Ce procédé d'extrusion-soufflage permet d'obtenir une configuration de corps creux ayant une très bonne résistance à la pression intérieure. On réalise le flacon à partir du mélange vinylique suivant Polychlorure de vinyle en masse ou en suspension (indice de viscosité 90)........................... 90) 100 Terpolymère méthacrylate de méthyle-butadiènestyrène 2 par 2-phényl-indole 0,5 par Huile de palme hydrogénée 0,8 pcr Cire de polyéthylène oxydée....................... oxydée -0,3par Huile de soja époxydée .............. ..... 1,52pcr (pcr = parties pour cent parties de résine de polychlorure de vinyle) Une fois la bouteille obtenue, elle est ramenée. à température ambiante, on l'introduit dans un four-tunnel à convection et on la chauffe à une température de 750C pendant 8 minutes y compris la montée en température de la bouteille. A la suite de ce délai on extrait la bouteille du tunnel et on la laissé refroidir à l'air libre. La bouteille a été soumise à des essais de traction effectués selon la norme ISO P 527 à partir d'éprouvettes découpées dans la bouteille, la bouteille ayant un poids individuel de 35 grammes pour une capacité de 33 cl sur une épaisseur moyenne sur le grand diamètre de la bouteille d'environ 55 à 60 centièmes de millimètre. Les résultats sont les suivants TABLEAU I : : Bouteille non : Bouteille recuite : : recuite . 8' à 750 : E= module d'Young : 397 da N/mm2 : 346 da N/mm2 iox =contrainte au : 5,55 da N/mm2 : 6,08 da N/mm2 : seuil d'écoulement :aR = contrainte à la : 5,CG da N/mm2 : 5,26 da N/mm2 : rupture : =allongement à la : 231 % : 215 % : rupture r On obtient ainsi des modifications avantageuses au niveau des propriétés mécaniques de la bouteille et notamment : TABLEAU Il Bouteille non : Bouteille recuite recuite : 8' à 750C : Pression instantanée : 12,6 bars : 15 bars : d'éclatement : Résistance à la com : pression verticale : (passage de la défor- : 175 kgf : 190 kgf : mation élastique à- celle permanente) : Gonflement au test 7 : jours à 400C, la bou : teille étant remplie : de liquide carbonaté : à4,6 g/l de CO : Gonflement absiu : 7,2 % : 0,4 % : Gonflement relatif : 7,2 % : 3,0 % f : Variation hauteur hors: : tout 2,7 mm : 1,5 mm Stabilité verticale : moyenne : bonne gonflement relatif : augmentation volumétrique par rapport à la capacité de la bouteille, après le recuit - celle-ci y subissant une rétraction du fait de la libération partielle des tensions. On constate notamment que la bouteille possède des caractéristiques de résistance nettement améliorées au niveau de son fond. L'examen du fond en lumière polarisée montre une répartition beaucoup plus régulière des contraintes existant au niveau centrale du fond de la bouteille, notamment au niveau de la barrette/provoquée par le pincement des moules, lors de la fermeture de ceuxci, que dans le cas d'une bouteille qui n'a pas été soumise au traitement selon l'invention. L'apparence de la bouteille reste inchangée par le traitement selon l'invention. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifi- cations sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. En particulier il est clair que le procédé selon l'invention est applicable à toutes matières thermoplastiques et aux corps creux fabriques à partir de ces matières thermoplastiques en adaptant les conditions de température, la durée et la technique du chauffage selon les caractéristiques de compositions moléculaires et les propriétés chimiques ou physiques des ma tières thermoplastiques utilisées, des corps creux fabriqués et notamment de leur poids, de l'épaisseur de leurs parois, de leur forme ainsi que des propriétés que l'on souhaite obtenir. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de corps creux rigides et notamment de bouteilles ou autres récipients en matière thermoplastique amorphe par un procédé de recuit, dans lequel l'on soumet le corps creux rigide à un chauffage à une température comprise entre 1 et 200C au-dessous de la température de transition vitreuse de la matière constitutive de ce corps, après quoi le corps est refroidi, ledit procédé étant caractérisé par le fait que l'on soumet le corps creux rigide à un chauffage pendant une durée comprise entre 2 et 15 mn et de préférence entre 4 et 10 mn. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps creux est refroidi dans un milieu à température ambiante. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le chauffage du corps creux est effectué dans un four, notamment du type four tunnel à convection. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le chauffage du corps creux est effectué par chauffage par micro-ondes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit corps creux est constitué de polychlorure de vinyle. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit corps creux est constitué d'un mélange vinylique comprenant Polychlorure de vinyle en masse ou en suspension (indice de viscosité 90)................ 90) 100 Terpolymère méthacrylate de méthyle-butadiène styrène - ..................; 2 pcr 2-phényl-indole 0,5 pcr Huile de palme hydrogénée 0,8 pcr Cire de polyéthylène oxydée....................... oxydée 0,3pcr Huile de soja époxydée............................... époxydée 1,52pcr (pcr = parties pour cent parties de résine de polychlorure de vinyle) 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit corps creux présente une épaisseur moyenne de paroi de 55 à 60 centièmes de millimètre et qu'il est chauffé à une température de 750C pendant 8 minutes. 8. Corps creux, notamment bouteille, p#résentant des propriétés mécaniques accrues, caractérisé par le fait qu'il est contenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Corps creux, notamment bouteille, selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il possède un fond muni d'une barrette centrale.