Brevet FR2464135A1 — publié le 19810306

i La présente invention concerne un procédé d'injection-étirage et moulage par soufflage et, plus par- ticulièrement, un procédé d'étirage et moulage par soufflage de produits moulés en creux par un moulage par injection en deux couches utilisant une résine synthétique difficile à étirer et à mouler sur matrice. Comme procédé de moulage par soufflage d'une paraison moulée par injection avec un fond en un produit moulé creux comme une bouteille, etc. , on connaît un procédé qui implique de mouler une paraison avec un fond en injectant une résine fondue dans un moule fermé constitué d'un noyau et d'un moule en forme de cavité, et d'injecter en soufflant la paraison avec un fond après l'avoir transférée avec le noyau au moule de soufflage; et un autre procédé qui implique de mouler..DTD: par injection une paraison avec un fond, de la transfé- rer dans un moule de soufflage après l'avoir séparée du noyau d'injection, de l'insérer dans un noyau de souf- flage équipé d'un bâton d'étirage, et de mouler par souf- flage la paraison avec un fond tout en l'étirant dans la direction axiale dans le moule de soufflage. Le premier procédé est généralement appelé injection-moulage par soufflage, et la seconde injection- étirage et moulage par soufflage. L'injection-étirage et moulage par soufflage peut fournir un produit moulé ayant une paroi plus mince, une transparence plus grande et une résistance plus élevée que les produits du premier procédé. Cependant, l'injection-étirage et moulage par soufflage ne peut s'appliquer avec de bons résultats à n'importe quelle résine. Parmi les résines étirables et susceptibles d'être moulées par soufflage, certaines ne peuvent être moulées facilement. En particulier, les résines au chlorure de vinyle peuvent être étirées et moulées avec une extrême facilité en produits moulés creux ayant des formes variées. Cependant, il apparait quelquefois des difficultés lorsqu'on les moule en pro- duits moulés creux par injection-étirage et moulage par soufflage parce qu'une couche de la résine peut se briser avant qu'elle ne soit suffisamment étirée ou qu'elle ne se soit suffisamment étendue pour s'adapter de mouler ces résines en produits moulés creux ayant une paroi d'épaisseur uniforme. Bien qu'il puisse y avoir plusieurs raisons possibles pour cette mauvaise aptitude au moulage, les présents inventeurs présument que l'une de ces rai- sons vient de la difficulté de maintenir une température de distorsion thermique au moment de l'étirage et du moulage-soufflage, comme le prouvent les faits que la résine peut être soumise à une injectionmoulage par soufflage et que la distribution des épaisseurs de paroi dans un produit obtenu par étirage et par moulage par soufflage n'est pas uniforme. On s'est donc efforcé de trouver un procédé permettant de maintenir une tempé- rature de distorsion thermique appropriée à l'étirage et au moulage par soufflage. A la suite de cela, il a été trouvé qu'il est très difficile de maintenir une température de distorsion thermique optimale pour une paraison avec un fond que l'on peut obtenir en moulant par injection une résine comme, par exemple, une résine au chlorure de vinyle, une résine au styrène, une résine acrylique, une résine à l'acrylonitrile, une résine ABS ou une résine AS, par comparaison avec une paraison avec un fond que l'on peut obtenir à partir d'une résine au téréphtalate de polyéthylène, que l'on peut facilement soumettre à une injection-étirage et moulage par soufflage. Ainsi, il apparait qu'on a besoin d'un autre Procédé pour maintenir une telle paraison avec fond à une température de distorsion thermique convenable pour l'étirage et le moulage par soufflage. D'après ce qui précède, les inventeurs ont envisagé un procédé consistant à étirer et mouler par soufflage en insérant un noyau à température réglable dans une paraison avec fond et en permettant à la pa- raison d'être maintenue à une température appropriée au moyen du noyau. Le procédé s'est révélé approprié dans le cas d'une résine extrêmement facile à mouler par étirage et soufflage, comme le téréphtalate de poly- éthylène ou le propylène, mais relativement peu adapté à l'étirage et au moulage par soufflage d'une résine difficile à mouler par étirage et soufflage, comme la résine au chlorure de vinyle mentionnée ci-dessus ou une résine analogue. La raison en est que lorsque la paraison avec fond dans laquelle le noyau est inséré est étendue en direction axiale au moyen du bâton d'étirage au centre du noyau, la surface intérieure de la paraison est amenée en contact étroit avec le noyau chauffé, par résistance à la traction, et est partiellement fondue, si bien que la paraison ne peut être entièrement dilatée dans le moule lorsqu'on y souffle de l'air. A la suite de recherches étendues sur les mo- yens permettant de maintenir une paraison avec fond à une température appropriée, en dehors de l'utilisation d'un noyau chauffé, il s'est maintenant révélé préférable d'utiliser une résine facile à étirer et à mliller par soufflage commîwe woyen pour maintenir la paraison à une teniipfrature optimale. La présente invention a donc pour objet de fournir un procédé pour étirer et mouler par soufflage dans lequel on maintienne à une température appropriée une paraison avec fond, en particulier lorsqu'elle est faite d'une résine difficile à étirer et à mouler par soufflage. L'invention a également pour objet de fournir un procédé d'étirage et de moulage par soufflage n'utili- sant pas de noyau chauffé comme moyen pour maintenir la paraison avec fond à une température appropriée. L'invention a encore pour objet de fournir un procédé pour étirer et mouler par soufflage dans le- quel la résine facile à étirer et pouvant être moulée par soufflage est utilisée comme moyen pour maintenir la paraison avec fond à une température appropriée. La figure 1 est une coupe longitudinale mon- trant une paraison avec fond selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; et la figure 2 est une coupe longitudinale mon- trant un produit moulé creux préparé selon ce mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les résines faciles à étirer et à mouler par soufflage mentionnées ci-dessus peuvent être ajus- tées à la température la plus appropriée à l'étirage et au moulage par soufflage sans que l'on ait à prendre de mesure particulière, pour autant qu'elles soient sou- mises au moulage immédiatement après l'ajustement de leur température. Alors qu'il est possible de maintenir une température dans une certaine mesure même lorsque la résine facile à étirer et à mouler par soufflage est en contact avec une autre résine, le maintien de la tempé- rature d'une résine qui est difficile à étirer et à mou- ler par soufflage est réalisé en utilisant un procédé de ioulage par inJection d'une raraison à deux couches. On a trouvé de façon correspondante que l'on obtient un produit ioulé creux avant la forme désirée en moulant nor injection la résine dure et la résine facile à éti- rer et à mouler par soufflage en une paraison à deux cou- ches avec fond, l'une des couches étant constituée par la nre"iire résine et l'autre couche par la seconde, en ajustant la température de la paraison avec fond à une température appropriée à l'étirage et au moulage par souf- flage, et simultanément en étirant la Daraison avec fond dans la direction axiale dans un moule de formage et en soufflant de l'air dans la paraison en cours d'éti- rage. Bien que les produits moulés creux ainsi obtenus ne soient pas nécessairement satisfaisants quant à la distribution de l'épaisseur de la paroi, on n'e pas constaté à leur sujet de problème de cassure tel que ceux qui se sont souvent manifestés lorsque l'on n'emploie Qu'une résine difficile à étirer et à mouler par soufflage et qu'on effectue la dilatation en souf- flant de l'air sur toute sa surface. Des améliorations plus poussées ont été mises au point pour réaliser enfin l'invention avec des résultats satisfaisants. La présente invention sera décrite plus en détail grâce à un exemple auquel l'invention ne doit se limiter en aucune façon. On moule d'abord par injection une résine au téréphtalate de polyéthylène en une couche interne 1 ayant une épaisseur de 2 mm. A l'extérieur de la cou- che interne 1, on moule alors par injection une résine au chlorure de Vinyle de manière à former une couche externe 2 ayant une épaisseur de 3 mm. La paraison à deux couches 3 avec fond ainsi préparée est chauffée à une température de distorsion thermique appropriée à l'étirage et au moulage par soufflage puis transfé- rée dans un moule de formage o la paraison avec fond est soumise simultanément à un étirage en direction axiale et à une injection d'air pour former un produit moulé creux à deux couches 4. Il est préférable d'ajus- "ter la température de distorsion thermique à la tempé- rature la plus appropriée pour étirer et mouler par soufflage la résine au téréphtalate de polyéthylène. Le moulage par soufflage peut s'effectuer en étirant la couche externe 2 avec la couche interne 1 au moyen d'un btton d'étirement. Ce rrocédé permet de maintenir la température de distorsion thermique dans la couche ex- terne 2 au moyen de la couche interne 1 sans provoquer de diminution notable de la température au cours du moulage Dar soufflage. Ce procédé peut également fournir un nroduit moulé creux ne présentant pas de différence d'étirage et de dilatation entre les deux couches après le moulage car la couche externe 2 est dilatée avec la couche interne 1 qui est facile à étirer et à mouler par soufflage et est uniformément dilatable. Par conséquent, les produits moulés creux 4 ainsi obtenus ont une ré- sistance élevée et une épaisseur uniforme dans leurs couches interne et externe. Bien que le mode de réalisation mentionné ci- dessus emploie une couche interne 1 de résine au téré- phtalate de polyéthylène, la résine au chlorure de vi- nyle peut être employée comme couche interne 1 à la place de la résine au téréphtalate de polyéthylène. Dans ce cas, on Peut voir apparaltre une certaine irrégularité dans l'épaisseur de paroi de la couche interne par rap- port à la couche externe; cependant, le degré d'irré- gularité des produits moulés creux peut être considéré comme négligeable. L'épaisseur des deux différentes couches dans une paraison avec fond peut ne pas nécessairement être la même et, d'un point de vue économique, il est préfé- rable que la couche de la résine la moins conteuse soit rendue plus épaisse que la couche faite de la résine la plus coûteuse. Le tableau suivant donne les températures de distorsion thermique de diverses résines difficiles à éti- rer et à mouler par soufflage; la résine au téréphtalate de polyéthylène est utilisée en tant que résine facile à étirer et à mouler par soufflage. PTE 75-850C PVC 840C Styrène 820C Acrylique 880C ABS 820C AS 850C Acrylonitrile 740C (couche (couche (couche (couche (couche (couche (couche interne) externe) externe) externe) externe) externe) externe) REVENDICATIONS I - Procédé d'injection-étirage et moulage par soufflage, caractérisé en ce qu'il consiste à: - mouler par injection, en une paraison à deux couches avec fond, l'une des couches constituée d'une résine facile à étirer et à mouler par soufflage, et l'autre couche constituée d'une résine difficile à étirer et à mouler par soufflage; - ajuster la température de distorsion ther- mique de la résine difficile à étirer et à mouler par soufflage dans une gamme de v7aleurs de l'ordre de tempé- rature de distorsion thermique de la résine facile à éti- rer et à mouler par soufflage; et - étirer la couche de la résine difficile à étirer et à mouler par soufflage avec la couche de résine facile à étirer et à mouler par soufflage, et intecter de l'air dans la paraison munie d'un fond. 2 - Procédé selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la résine facile à étirer et à mou- ler par soufflage constitue la couche interne de la pa- raison à deux couches avec fond et la résine difficile à étirer et à mouler par soufflage en constitue la couche externe. 3 - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la résine facile à étirer et à mouler par soufflage constitue la couche externe de la paraison à deux couches avec fond et la résine difficile à étirer et à mouler par soufflage en constitue la couche interne. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que la résine facile à étirer et à mouler nar soufflage est une résine au téréphtalate de polyéthylène ou une résine au polypropylène. - Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que la résine difficile à étirer et à mouler par soufflage est une résine au chlorure de vinyle, une résine au styrène, une résine acrylique, une résine à l'acrylonitrile, une résine ABS ou une résine AS.