ES2249379T3

ES2249379T3 - Procedimiento de moldeado de articulos de capas multiples de materia plastica.

Info

Publication number: ES2249379T3
Application number: ES01202257T
Authority: ES
Inventors: Wayne N. Collette; Suppayan M. Krishnakumar
Original assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc
Current assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2006-04-01
Anticipated expiration: 2016-07-08
Also published as: US7615176B2; DE04077346T1; CA2226230C; BR9609608A; US20030001311A1; EP0837763B1; ATE211053T1; EP0837763A1; AU709059B2; ATE304436T1; CA2226230A1; NZ312920A; DE69618198T2; US6572812B2; AU6485896A; AR002773A1; DE69635198T2; DE69635198D1; US6428737B1; MX9800131A

Abstract

Un método de moldear por inyección un artículo de plástico multicapa incluyendo: moldear primeramente un manguito interno (20) en un núcleo (9) colocado en una primera cavidad de molde (11), incluyendo el primer paso de moldeo una etapa de llenado y una etapa de intensificación de presión pero sustancialmente sin etapa de mantenimiento e enfriamiento para mantener una superficie exterior del manguito interno a una temperatura elevada durante un segundo paso de moldeo; sacar el manguito (20) del núcleo (9) y transferirlo sin retardo sustancial a una segunda cavidad de molde (12); y moldear en segundo lugar una capa externa (22) sobre el manguito (20) en la segunda cavidad de molde (12) para formar el artículo multicapa moldeado por inyección, donde la temperatura elevada de la superficie exterior promueve la adhesión de capas entre el manguito interno y la capa externa.

Description

Procedimiento de moldeado de artículos de capas múltiples de materia plástica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para hacer artículos de plástico moldeados por inyección multicapa tal como preformas, donde el moldeo sucesivo de un manguito interno y una capa externa permite una producción de costo razonable de preformas multicapa para envases de bebidas pasteurizables, llenables en caliente, y retornables y rellenables.

Antecedentes de la invención

En la Patente de Estados Unidos número 4.609.516 de Krishnakumar y otros se describe un método para formar preformas de capa múltiple en una única cavidad de moldeo por inyección. En ese método, se hacen sucesivas inyecciones de diferentes materiales termoplásticos a la parte inferior de la cavidad de molde. Los materiales fluyen hacia arriba para llenar la cavidad y formar por ejemplo una estructura de cinco capas a través de la pared lateral. Esta estructura de cinco capas se puede hacer con dos materiales (es decir, los materiales inyectados primero y tercero son los mismos) o tres materiales (es decir, los materiales inyectados primero y tercero son diferentes). Ambas estructuras están en uso comercial extendido para envases de bebidas y otros alimentos.

Un ejemplo de una estructura de dos materiales y cinco capas (2M, 5L) tiene capas interior, exterior y de núcleo de tereftalato de polietileno virgen (PET), y capas barrera intermedias de etileno alcohol vinílico (EVOH). Un ejemplo de una estructura de tres materiales y cinco capas (3M, 5L) tiene capas interior y exterior de PET virgen, capas barrera intermedias de EVOH, y una capa núcleo de tereftalato de polietileno (PC-PET) reciclado o de post-consumo. Dos razones para el éxito comercial de estos envases son las siguientes: (1) la cantidad de material barrera relativamente caro (por ejemplo, EVOH) se puede minimizar disponiendo capas intermedias muy finas; y (2) el envase resiste la deslaminación de las capas sin el uso de adhesivos para unir los materiales diferentes. Además, utilizando PC-PET en la capa núcleo, el costo de cada recipiente se puede reducir sin un cambio significativo del rendimiento.

Aunque las estructuras anteriores de cinco capas y otras de tres capas (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos 4.923.723) funcionan bien para varios envases, a medida que se dispone de materiales de alto rendimiento y caros adicionales, hay una necesidad creciente de procesos que permitan el control estricto de la cantidad de materiales usados en una estructura de recipiente dada. Por ejemplo, el naftalato de polietileno (PEN) es un poliéster deseable para uso en envases moldeados por soplado. El PEN tiene una capacidad de barrera al oxígeno de aproximadamente cinco veces la del PET, y una mayor estabilidad al calor: aproximadamente 250ºF (120ºC) para PEN, en comparación con aproximadamente 175ºF (80ºC) para PET. Estas propiedades hacen que el PEN sea útil para el almacenamiento de productos sensibles al oxígeno (por ejemplo, alimentos, productos cosméticos, y productos farmacéuticos), y/o para uso en envases sujetos a altas temperaturas (por ejemplo, envases rellenables o llenables en caliente). Sin embargo, el PEN es sustancialmente más caro que el PET y tiene diferentes requisitos de procesado. Así, el uso comercial de PEN es actualmente limitado.

Otra aplicación a alta temperatura es la pasteurización: un envase pasteurizable se llena y sella a temperatura ambiente, y después se expone a un baño a temperatura elevada durante aproximadamente diez minutos o más. El proceso de pasteurización impone inicialmente altas temperaturas y presiones internas positivas, seguido de un proceso de enfriamiento que crea un vacío en el envase. En todos estos procedimientos, el depósito hermético debe resistir la deformación para seguir teniendo un aspecto aceptable, dentro de una tolerancia de volumen prevista, y sin escape. En particular, el acabado del cuello roscado debe resistir la deformación que evitaría un cierre hermético completo.

Se han propuesto varios métodos para reforzar el acabado del cuello. Un acercamiento es añadir un paso de fabricación adicional por lo que el acabado del cuello, de la preforma o envase, se expone a un elemento de calentamiento y cristaliza térmicamente. Sin embargo, esto crea varios problemas. Durante la cristalización, la densidad del polímero aumenta, haciendo que disminuya el volumen; por lo tanto, para obtener una dimensión deseada del acabado de cuello, la dimensión moldeada debe ser más grande que la dimensión final (cristalizada). Así, es difícil lograr tolerancias dimensionales estrechas y, en general, la variabilidad de las dimensiones críticas del acabado de cuello después de la cristalización son aproximadamente el doble que las de antes de la cristalización. Otro inconveniente es el incremento del costo del paso de procesado adicional, puesto que requiere tiempo y la aplicación de energía (calor). El costo de producir un envase es muy importante a causa de las presiones competitivas y se controla estrictamente.

Un método alternativo de reforzar el acabado del cuello es cristalizar porciones seleccionadas del mismo, tal como la superficie sellante superior y la pestaña. De nuevo, esto requiere un paso adicional de calentamiento. Otra alternativa es utilizar un material de T_{g} alta en una o varias capas del acabado del cuello. Esto también implica procedimientos y aparatos más complejos de moldeo por inyección.

Así, sería deseable proporcionar un artículo moldeado por inyección tal como una preforma que incorpore algunos materiales de alto rendimiento, y un método comercialmente aceptable de fabricarlo.

Patent Abstracts of Japan vol. 11, nº 6 (M-551), 8 enero 1987 (08/01/1987) y JP 61185417A (Mitsubishi Plastics Ind Ltd.), 19 agosto 1996 (19/08/1986) describen un proceso bifásico de moldeo por inyección usando para una capa interior un PET especificado (una resina de poliéster del tipo de tereftalato de etileno) y para una capa externa una resina mezclada conteniendo PET, para evitar que la capa interior cristalice y blanquee, y para obtener buena adhesión entre capas.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un método para hacer un artículo de plástico moldeado por inyección multicapa, tal como una preforma, que es de costo razonable y permite el control de las cantidades de materiales usados en las varias capas y/o porciones del artículo. Por consiguiente, la presente invención proporciona el método definido en la reivindicación 1.

Según un método/realización de la invención, se moldea un manguito interno en un primer núcleo colocado en una primera cavidad de molde. El manguito interno solamente se enfría parcialmente antes de ser transferido, mientras todavía está a una temperatura elevada, a una segunda cavidad de molde donde se moldea una capa externa sobre el manguito interno. Disponiendo el manguito interno en la segunda cavidad de molde a la temperatura elevada, la unión entre el manguito interno y la capa externa es posible durante el segundo paso de moldeo, de tal manera que se evite la separación de capas en el artículo moldeado final. El manguito interno puede incluir un manguito interno de longitud completa, que se extiende sustancialmente toda la longitud del artículo, o alternativamente puede incluir solamente una porción superior del artículo, en cuyo caso la capa exterior incluye una porción inferior del artículo y hay alguna porción intermedia en la que la capa externa está unida al manguito interno.

En una realización, se utiliza un primer material termoplástico para hacer un manguito interno que incluye una porción de acabado de cuello de la preforma. El primer material termoplástico es preferiblemente un material termorresistente que tiene una T_{g} relativamente alta, y/o forma un acabado de cuello cristalizado durante el primer paso de moldeo. En contraposición, una porción inferior de cuerpo de la preforma se hace de un segundo material termoplástico que tiene una resistencia térmica relativamente más baja y/o menor velocidad de cristalización en comparación con el primer material, y forma una porción de formación de cuerpo sustancialmente amorfa de la preforma. En un ejemplo, logrando cristalización en el acabado de cuello durante el primer paso de moldeo, las dimensiones inicial y de acabado son las mismas de manera que se eliminan las variaciones dimensionales producidas por el paso de cristalización post-moldeo de la técnica anterior (y su gasto). Además, se puede lograr un nivel medio de cristalización más alto en el acabado, utilizando las temperaturas de fusión más altas y/o presiones elevadas del proceso de
moldeo.

En otra realización, se facilita un manguito de cuerpo de longitud completa hecho de una resina termoplástica de alto rendimiento, tal como homopolímero PEN, copolímero o mezcla. El manguito interno de PEN proporciona mejor estabilidad térmica y reducida absorción de aromas, que son útiles en aplicaciones de relleno. La cantidad de PEN usada se minimiza por este proceso que permite la producción de una capa de manguito interno muy fina, en comparación con una capa externa relativamente gruesa (hecha de una o varias resinas de menor rendi-
miento).

Para llevar a la práctica el método de la presente invención, se describe un aparato para la fabricación de costo razonable de tales preformas. El aparato incluye al menos un grupo de cavidades de molde primera y segunda, estando adaptada la primera cavidad de molde para formar el manguito interno y estando adaptada la segunda cavidad de molde para formar la capa externa. Un mecanismo de transferencia incluye al menos un conjunto de núcleos primero y segundo donde los núcleos se pueden colocar sucesivamente en las cavidades de moldeo primera y segunda. En un ciclo, se coloca un primer núcleo en una primera cavidad de molde mientras que se moldea un primer manguito interno en el primer núcleo, mientras que un segundo núcleo, que soporta un segundo manguito interno previamente moldeado, se coloca en una segunda cavidad de molde, para moldear una segunda capa externa sobre el segundo manguito interno. Moldeando simultáneamente en dos conjuntos de cavidades se facilita un proceso eficiente. Moldeando diferentes porciones/capas de los artículos por separado en cavidades diferentes, se puede usar temperaturas y/o presiones diferentes para obtener diferentes condiciones de moldeo y así propiedades diferentes en las diferentes porciones/capas. Por ejemplo, es posible moldear la porción cristalizada de acabado de cuello en una primera cavidad, moldeando al mismo tiempo una capa externa sustancialmente amorfa en la segunda
cavidad.

Los artículos moldeados por inyección resultantes, y/o los artículos moldeados por inyección expandidos, pueden tener así una estructura de capas que no se puede obtener con procesos de la técnica anterior. El diagrama siguiente expone rangos de temperatura/tiempo/presión para algunas realizaciones preferidas, que se describen con mayor detalle en las secciones siguientes:

a) Para un manguito interno de material polimérico PEN y una capa externa de material de polímero PET

Primer paso de moldeo:	Rango (del orden de)
Temperatura del núcleo	5-80ºC
Temperatura de la cavidad de molde	40-120ºC
Temperatura de fusión	275-310ºC
Tiempo de ciclo	4-8 segundos
Temperatura superficial exterior del manguito	60-120ºC

Segundo paso de moldeo:
Temperatura del núcleo	5-80ºC
Temperatura de la cavidad de molde	5-60ºC
Tiempo de ciclo	20-50 segundos
Presión	552-1034 bar (8000-15.000 psi)

b) Para un manguito interno de material de poliéster cristalizado y una capa externa de material de polímero PET

Primer paso de moldeo:	Rango (del orden de)
Temperatura del núcleo	5-60ºC
Temperatura de la cavidad de molde	80-150ºC
Temperatura de fusión	270-310ºC
Tiempo de ciclo	5-8 segundos
Temperatura superficial exterior del manguito	80-140ºC

Segundo paso de moldeo:
Temperatura del núcleo	5-60ºC
Temperatura de la cavidad de molde	5-60ºC
Tiempo de ciclo	20-35 segundos
Presión	552-1034 bar (8000-15.000 psi)

La presente invención se expondrá más en concreto en la descripción detallada siguiente y los dibujos acompañantes.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1A-1D son ilustraciones esquemáticas de una primera realización del método de la presente invención para hacer una preforma que tiene un manguito interno de longitud completa y una sola capa externa.

Las figuras 2A-2B son ilustraciones esquemáticas de un aparato de moldeo por inyección y la secuencia de operaciones para hacer una preforma como la representada en la figura 1D, donde una torreta rotativa transfiere dos conjuntos de núcleos entre dos conjuntos de cavidades. La figura 2A muestra las cavidades/núcleos en una posición cerrada y la figura 2B muestra las cavidades/núcleos en una posición abierta.

La figura 3 es una línea de tiempo que muestra la secuencia de operaciones para el aparato de moldeo de la
figura 2.

La figura 4A es una vista en alzado frontal de un envase retornable y rellenable, parcialmente en sección, hecho de la preforma de la figura 1D, y la figura 4B es una vista ampliada en sección transversal fragmentaria de la pared lateral del envase tomada a lo largo de la línea 4B-4B de la figura 4A.

Las figuras 5A-5D son ilustraciones esquemáticas de una segunda realización del método de la presente invención para hacer una preforma que tiene un manguito de acabado único y una capa exterior multicapa.

Las figuras 6A-6D son ilustraciones esquemáticas de un aparato de moldeo por inyección y secuencia de operaciones para hacer una preforma como la representada en la figura 5D, donde el mecanismo de transferencia es una lanzadera alternante. La figura 6A muestra la lanzadera en una primera posición cerrada en cavidades de molde primera y segunda. La figura 6B muestra la lanzadera en una segunda posición abierta después de la retracción de las cavidades de molde primera y segunda. La figura 6C muestra la lanzadera en una segunda posición abierta debajo de las cavidades de molde segunda y tercera; y la figura 6D muestra la lanzadera en una cuarta posición cerrada en las cavidades de molde segunda y tercera.

La figura 7 es una línea de tiempo de la secuencia de operaciones mostradas en la figura 6.

La figura 8A es una vista en sección transversal de una preforma que tiene un manguito de cuello de grosor completo y porción de cuerpo multicapa, y la figura 8B es una vista fragmentaria ampliada del acabado de cuello de la preforma de la figura 8A.

La figura 9A es una vista en alzado frontal de un envase de llenado en caliente hecho a partir de la preforma de la figura 8A, y la figura 9B es una vista en sección transversal fragmentaria de la pared lateral del envase tomada a lo largo de la línea 9B-9B de la figura 9A.

La figura 10 es una vista en sección transversal de una preforma que tiene un manguito de cuerpo de longitud completa y capa exterior multicapa.

La figura 11 es una vista en sección transversal de una preforma incluyendo un manguito de cuerpo de longitud completa y una capa base exterior extra.

La figura 12 es una vista en sección transversal de una preforma que tiene un manguito de acabado y una capa externa de capa única.

Las figuras 13A y 13B son gráficos que muestran el cambio de la temperatura de fusión (MP) y la temperatura de orientación (T_{g}) para varias composiciones de PEN/PET.

Y la figura 14 es una ilustración esquemática de un aparato de recalentamiento de tres estaciones, incluyendo estaciones de calentamiento IR A y C y estación de calentamiento RF B.

Descripción detallada

Primera preforma

Agua rellenable

Las figuras 1A-1D ilustran esquemáticamente una realización del método para hacer una preforma con un manguito de cuerpo de longitud completa y una sola capa externa; esta preforma es especialmente útil para hacer una botella de agua retornable y rellenable. La figura 1A muestra un primer núcleo 9 colocado en una primera cavidad de molde 11, y formando entremedio una cámara en la que se ha formado un manguito interno moldeado por inyección 20. El manguito 20 es enfriado parcialmente y después se saca de la primera cavidad de molde el núcleo 9 que soporta el manguito 20, como se representa en la figura 1B. Mientras está todavía caliente, se introduce el manguito 20 del núcleo 9 en una segunda cavidad de molde 12 que forma una cámara de moldeo interior para formar una capa externa 22 sobre el manguito interno 20. Después del segundo paso de moldeo, se ha formado una preforma 30 incluyendo una capa externa 22 y un manguito interno 20 como se representa en la figura 1D. El manguito interno incluye una pestaña superior 21 que formará la superficie sellante superior del envase resultante (véase la figura 4).

La primera realización del método se describirá ahora con mayor detalle con respecto al aparato mostrado en las figuras 2A-2B, y una secuencia temporal de las operaciones ilustradas en la línea de tiempo de la figura 3.

Como se representa en las figuras 2A-2B, una torreta rotativa de cuatro lados 2 está interpuesta entre un rodillo fijo 3 y un rodillo móvil 4 en una máquina de moldeo por inyección. La torreta 2 está montada en un carro 5 que puede deslizar en la dirección de movimiento del rodillo (mostrada por flechas A_{1} y A_{2}). La torreta 2 puede girar (mostrado con la flecha A_{3}) alrededor de un eje 6 dispuesto perpendicular a la dirección de movimiento del rodillo. La torreta puede girar a dos posiciones operativas espaciadas 180º. En cada una de estas posiciones, las dos caras opuestas 7, 8 de la torreta que transporta los conjuntos de núcleos primero y segundo 9, 10 respectivamente, se reciben en un primer conjunto de cavidades 11 en el rodillo móvil 4, y un segundo conjunto de cavidades 12 en el rodillo fijo 3. Después de haber colocado con éxito un conjunto de núcleos en cada una de las cavidades de molde, se puede expulsar de los núcleos las preformas acabadas. Cada uno de los conjuntos de cavidades de molde y núcleos incluye pasos de agua 15 para calentar o enfriar las cavidades/núcleos para lograr una temperatura deseada durante el moldeo.

Ahora se describirá la secuencia de operaciones para formar una preforma particular. La preforma tiene un manguito de cuerpo completo de un polímero PEN, tal como homopolímero PEN, o un copolímero o mezcla de PEN/PET. La preforma tiene una sola capa externa hecha de PET virgen.

En la figura 2A, el rodillo móvil 4 que transporta el primer conjunto de cavidades de molde 11, y el carro 5 que transporta la torreta 2, se mueven en barras de guía (varillas de unión) 13, 14 a la izquierda hacia el rodillo fijo 3 para cerrar el molde (es decir, ambas cavidades). El primer conjunto de núcleos 9 en la cara izquierda 7 de la torreta se coloca en el primer conjunto de cavidades 11 (primera estación de moldeo); cada primer par de núcleo/cavidad define una cámara cerrada para moldear un manguito interno alrededor del primer núcleo. El polímero PEN se inyecta mediante la boquilla 16 a las primeras cavidades de molde para formar el manguito interno. Simultáneamente, el segundo conjunto de núcleos 10 (en la segunda cara 8 de la torreta) se coloca en el segundo conjunto de cavidades 12 (segunda estación de moldeo). Se inyecta PET virgen a través de la boquilla 17 al segundo conjunto de cavidades para formar una sola capa externa alrededor de un manguito interno previamente formado en cada uno de los segundos núcleos.

A continuación, el molde se abre como se representa en la figura 2B desplazando el rodillo móvil 4 y el carro 5 a la izquierda, por lo que los primeros núcleos 9 se sacan de la primera cavidad 11 y los segundos núcleos 10 se sacan de la segunda cavidad 12. Ahora, las preformas acabadas 30 en el segundo conjunto de núcleos son expulsadas. Las preformas acabadas 30 pueden ser expulsadas a un conjunto de tubos de enfriamiento de robot (no representados) como es conocido en la materia. A continuación, la torreta 2 se gira 180º, por lo que el primer conjunto de núcleos 9 con los manguitos interiores 20 encima está ahora en el lado derecho de la torreta (y listo para introducción en el segundo conjunto de cavidades), mientras que el segundo conjunto de (vacío) núcleos 10 está ahora en el lado izquierdo de la torreta (listo para introducción en el primer conjunto de cavidades de molde). De nuevo, el molde se cierra como se representa en la figura 2A y la inyección de los materiales poliméricos a los conjuntos primero y segundo de cavidades prosigue como se ha descrito previamente.

En esta realización, los núcleos primero y segundo se mantienen a una temperatura en un rango del orden de 60-70ºC, tanto si se colocan en las primeras cavidades de molde como las segundas cavidades de molde. Las primeras cavidades de molde (para formar el manguito interno) se mantienen a una temperatura del orden de 85-95ºC. La temperatura de fusión del polímero PEN es del orden de 285-295ºC. El tiempo de ciclo en la primera cavidad de molde es del orden de 6-7 segundos, es decir, el intervalo de tiempo entre las inyecciones primera y segunda. Esto es debido a que, como se representa en la figura 3, la etapa de mantenimiento y enfriamiento se elimina sustancialmente en las primeras cavidades de molde. La temperatura superficial exterior del manguito (enfrente de la superficie interior que engancha el núcleo) al comienzo de la segunda inyección es 100-110ºC.

Durante el segundo paso de moldeo, la temperatura del núcleo es de nuevo 60-70ºC, pero la temperatura de la segunda cavidad de molde es 5-10ºC (mucho menor que la temperatura de la primera cavidad, para permitir el enfriamiento rápido de la preforma). La temperatura de fusión del PET virgen es del orden de 260 a 275ºC; ésta es menor que la temperatura de fusión del polímero PEN, pero dado que el polímero PEN todavía está caliente (a una temperatura de 100-110ºC) durante el segundo paso de moldeo, hay adhesión por fusión (incluyendo unión por difusión y enredo de cadena) que se produce entre las cadenas de polímeros PEN y las cadenas de polímeros PET virgen (manguito interno y capa externa) respectivamente. El tiempo de ciclo para el segundo paso de moldeo es del orden de 35 a
37 segundos.

La figura 3 es una línea de tiempo con el tiempo de ciclo a lo largo del eje x (tiempo en segundos), y mostrándose la secuencia de pasos en el segundo conjunto de cavidades encima del eje x, y mostrándose la secuencia de pasos en el primer conjunto de cavidades debajo del eje x. A t = 0, el molde se cierra (véase la figura 2A) y se acumula presión. A t = 1,5 segundos, la segunda cavidad (para formar la capa externa) se llena, se eleva la presión, y después la presión se reduce durante la etapa de mantenimiento y enfriamiento; esto continúa hasta que t = 33 segundos en la segunda cavidad. Mientras tanto, no se requiere ninguna acción a t = 1,5 segundos en la primera cavidad ("período sin acción"); más bien, no es hasta que t = 31 segundos cuando se llena la primera cavidad y la presión se incrementa y mantiene, hasta que t = 33 segundos. Esta eliminación sustancial de la etapa de mantenimiento y enfriamiento (en la primera cavidad) produce un manguito interno que todavía está a una temperatura elevada cuando después se coloca en la segunda cavidad, y permite la adhesión por fusión entre la superficie exterior del manguito interno y la capa externa. A t = 33 segundos, el molde se abre (véase la figura 2B), y las preformas de la segunda cavidad son expulsadas. Después, a t = 35 segundos, la torreta 2 se gira para colocar los manguitos todavía calientes (recién hechos en la primera cavidad) en una posición para introducirse en la segunda cavidad, mientras que el conjunto de núcleos ahora vacíos (previamente en la segunda cavidad) se coloca ahora para ser introducido en la primera cavidad. A t = 36 segundos, estamos preparados para empezar el ciclo siguiente.

El método y aparato de la figura 2 pueden ser usados ventajosamente para producir preformas multicapa para una gran variedad de aplicaciones, incluyendo envases rellenables, de llenado en caliente y pasteurizables. A continuación se describen varias realizaciones alternativas.

La preforma hecha según el método y aparato de las figuras 1-3 incluye un manguito de cuerpo completo interno 20 de polímero PEN, y una sola capa externa 22 de PET virgen. La preforma es sustancialmente transparente y amorfa y puede ser recalentada y moldeada por soplado y estiramiento para formar una botella de agua retornable y rellenable de 1,5 litros, como la representada en la figura 4A. El envase 40 tiene aproximadamente 13,2 pulgadas (335 mm) de alto y aproximadamente 3,6 pulgadas (92 mm) de diámetro más ancho. El cuerpo de recipiente tiene un extremo superior abierto con un acabado de cuello de diámetro pequeño 42 que tiene roscas externas para recibir un tapón roscado (no representado), y un extremo inferior cerrado o base 48. Entre el acabado de cuello 42 y la base 48 hay una pared lateral dispuesta sustancialmente vertical 45 (definida por el eje vertical o línea central CL de la botella), incluyendo una porción de panel sustancialmente cilíndrica 46 y una porción saliente 44 que se ahusa desde el diámetro del panel 45 al acabado de cuello 42. La base 48 es una base de tipo de botella de champán con una porción de compuerta central 51 y, moviéndose radialmente hacia fuera hacia la pared lateral, una cúpula cóncava hacia fuera 52, un canto cóncavo hacia dentro 54, y una porción de base exterior arqueada y radialmente creciente 56 para una transición suave al panel de pared lateral 46. El canto 54 es una zona de forma sustancialmente toroidal alrededor de un aro vertical (canto) en el que descansa la botella.

La figura 4B muestra en sección transversal la porción de panel multicapa 46, que incluye una capa de manguito interno 41 (una versión expandida del manguito de preforma 20), y una capa externa 43 (una versión expandida de la capa externa de preforma 22). Un beneficio de la presente invención es que las capas 41 y 43 se han unido y no se separarán durante el moldeo por soplado y estiramiento por recalentamiento o el uso del envase, en este caso incluyendo los 20 ciclos de relleno o más previstos. Además, una pestaña 47 (idéntica a la pestaña 21 de la preforma) forma una superficie sellante superior del envase con mayor resistencia y resistencia térmica.

Segunda preforma

Cerveza pasteurizable

Las figuras 5A-5D ilustran esquemáticamente una segunda realización del método para hacer un manguito de acabado único y una preforma de múltiples capas externas; esta preforma está adaptada para hacer un envase de cerveza pasteurizable. La figura 5A muestra un núcleo 207 colocado en una primera cavidad de molde 213; juntos forman una primera cámara de moldeo en la que se moldea por inyección un manguito de acabado único 250. La figura 5A muestra una boquilla de inyección 211 en la cavidad de molde 213, a través de la que se inyecta un material termoplástico fundido para formar el manguito 250. La figura 5B muestra el manguito formado 250 en el núcleo 207, habiéndose sacado el manguito de la primera cavidad de molde 213 mientras todavía está caliente. El núcleo 207 que soporta el manguito 250 se coloca después en una segunda cavidad de molde 214 como se representa en la figura 5C. La segunda cavidad de molde 214 y el núcleo 207 forman una segunda cámara de moldeo adaptada para formar una capa externa 252 sobre el manguito interno 250. Se inyectan múltiples materiales termoplásticos diferentes a través de una compuerta 209 en la parte inferior de la segunda cavidad de molde 214, para formar las múltiples capas exteriores. Como se representa en la figura 5D, la capa externa 252 se extiende la longitud completa de la preforma. Se puede usar un proceso secuencial de inyección tal como el descrito en la Patente de Estados Unidos número 4.609.516 de Krishnakumar y otros para formar las capas interior y exterior 253, 254 de PET virgen, la capa núcleo 255 de PET reciclado (que puede incluir un material eliminador de oxígeno), y las capas intermedias interior y exterior 256, 257 de un material barrera al oxígeno, entre las capas interior/núcleo/exterior. En esta realización, solamente el PET virgen se extiende hasta el acabado de cuello de la preforma, formando una capa única 258 sobre el manguito interior 250. En la base de la preforma, una inyección final de PET virgen forma un obturador 259 para limpiar la boquilla antes del ciclo de inyección siguiente.

Las figuras 6A-6D ilustran un aparato de lanzadera alternante, en lugar de la torreta rotativa de las figuras 2A-2D, que incluye una segunda realización del aparato. Este segundo aparato se describirá ahora con respecto a la formación de la preforma de la figura 5. La figura 7 muestra una línea de tiempo de la secuencia de operaciones.

El aparato (véase las figuras 6A-6D) incluye barras de guía paralelas primera y segunda 202, 203 en las que un rodillo 205 está montado de forma móvil en la dirección de la flecha A_{4}. El rodillo 205 lleva una plataforma o lanzadera 206 que se puede mover en una dirección transversal a través del rodillo 205 representado por la flecha A_{5}. Un rodillo fijo 212 en un extremo de las barras de guía sujeta tres conjuntos de cavidades de moldeo por inyección 213, 214 y 215 que son alimentadas por las boquillas 218, 219 y 220 respectivamente. Los conjuntos de cavidades izquierdo (primero) y derecho (tercero) 213 y 215 se utilizan para formar porciones de cuello de las preformas, mientras que el conjunto de cavidades medio (segundo) 214 se utiliza para moldear porciones de formación de cuerpo.

La figura 5A muestra un primer paso designado de forma arbitraria donde el primer conjunto de núcleos 207 está colocado en el conjunto de cavidades izquierdo 213 para formar un primer conjunto de porciones de cuello de preforma (manguitos). Simultáneamente, el segundo conjunto de núcleos 208 está colocado en el conjunto de cavidades medio 214 para moldear un conjunto de porciones de formación de cuerpo multicapa (sobre un segundo conjunto de porciones de cuello previamente moldeadas). La figura 5B muestra los conjuntos de núcleos después de la extracción de los conjuntos de cavidades, con un manguito de cuello 250 en cada núcleo del conjunto de núcleos 207, y una preforma 260 en cada núcleo de conjunto de núcleos 208. Las preformas terminadas 260 son expulsadas posteriormente del conjunto de núcleos 208.

En un segundo paso (figura 6C), la lanzadera 206 se desplaza a la derecha de tal manera que el primer conjunto de núcleos 207 con manguitos de cuello 250 se coloque ahora debajo de la cavidad media 214, mientras que el segundo conjunto de núcleos 208 con núcleos ahora vacíos 216 se coloca debajo del conjunto de cavidades derecho 215. El rodillo móvil 205 es movido después hacia el rodillo fijo 212 para colocar el primer conjunto de núcleos 207 en el conjunto de cavidades medio 214, y el segundo conjunto de núcleos 208 en el conjunto de cavidades derecho 215 (figura 6D). De nuevo, se forman porciones de formación de cuerpo sobre los manguitos de cuello previamente formados en el conjunto de cavidades medio 214, mientras que los manguitos de cuello se moldean en cada uno de los núcleos en el conjunto de núcleos 208 en el conjunto de cavidades derecho 215. El rodillo móvil 205 se retira después para sacar los conjuntos de núcleo de los conjuntos de cavidades, las preformas acabadas en el primer conjunto de núcleos 207 son expulsadas, y la lanzadera 206 vuelve a la izquierda para moldear el conjunto siguiente de capas.

La figura 7 es una línea de tiempo de las operaciones mostradas en la figura 6, con el tiempo en segundos a lo largo del eje x, y mostrándose la secuencia de pasos en la segunda cavidad 214 encima del eje x, y mostrándose la secuencia de pasos en la primera cavidad 213 debajo el eje x. En primer lugar, a t = 0, el molde se cierra (figura 6A) y aumenta la presión. Después, a t = 1,5 segundos, la segunda cavidad 214 se llena (formando la capa externa), se incrementa la presión, y la presión se mantiene mientras se enfría la preforma, hasta t = 21 segundos. Mientras tanto, no se requiere ninguna acción en la primera cavidad a t = 1,5 segundos; a t = 20 segundos, la primera cavidad 213 se llena de polímero PEN y la presión se incrementa y mantiene hasta que t = 21 segundos (de nuevo la etapa de mantenimiento y enfriamiento ha sido sustancialmente eliminada en el primer conjunto de cavidades retardando la etapa de llenado hasta cerca del final de la etapa de mantenimiento y enfriamiento para el segundo conjunto de cavidades). A t = 21 segundos, el molde se abre y las preformas 260 son expulsadas de las segundas cavidades. A t = 23 segundos, la lanzadera 206 con los manguitos de cuello todavía calientes se transfiere a la segunda posición de lanzadera como se representa en la figura 6C, y a t = 24 segundos el molde se cierra como se representa en la figura 6D.

En esta realización particular, los conjuntos de núcleo primero y segundo 207, 208 se mantienen a una temperatura del orden de 60-70ºC durante los pasos de moldeo primero y segundo. La primera cavidad de molde (para formar el manguito de acabado de cuello) es del orden de 75-85ºC. El polímero PEN tiene una temperatura de fusión del orden de 275-285ºC. El tiempo de ciclo en la primera cavidad es del orden de 5-6 segundos; éste es el intervalo de tiempo entre los pasos de inyección primero y segundo. La temperatura superficial del manguito al tiempo de la segunda inyección es del orden de 100-110ºC.

En el segundo paso de moldeo, la temperatura del núcleo es del orden de 60-70ºC, y la segunda cavidad de molde está a una temperatura del orden de 5-10ºC. El tiempo de ciclo en la segunda cavidad de molde es del orden de 23-25 segundos. La temperatura elevada en la superficie exterior del manguito, al tiempo del segundo paso de moldeo, produce adhesión por fusión (incluyendo unión por difusión y enredo de cadena) entre el polímero PEN del manguito y el PET virgen de la porción de capa externa 258 que está adyacente al manguito 250.

Tercera preforma

Llenado en caliente

Otra preforma/envase se ilustra en las figuras 8-9. Las figuras 8A-8B muestran una preforma multicapa 330 y las figuras 9A-9B muestran una botella de bebida de llenado en caliente 370 hecha de la preforma de la figura 8. En esta preforma/envase, un primer manguito moldeado forma todo el grosor del acabado de cuello, y está unido a su extremo inferior a una segunda porción moldeada de formación de cuerpo.

La figura 8A muestra una preforma sustancialmente cilíndrica 330 (definida por la línea vertical central 332) que incluye una porción superior de cuello o manguito de acabado 340 unido a una porción de formación de cuerpo inferior 350. La porción de cuello cristalizada es una monocapa de CPET e incluye una superficie sellante superior 341 que define el extremo superior abierto 342 de la preforma, y una superficie exterior que tiene roscas 343 y una pestaña inferior 344. CPET, comercializado por Eastman Chemical, Kingsport, TN, es un polímero de tereftalato de polietileno con agentes nucleantes que hacen que el polímero cristalice durante el proceso de moldeo por inyección. Debajo del acabado de cuello 340 hay una porción de formación de cuerpo 350 que incluye una sección de formación de hombro abocinada 351, que aumenta (radialmente hacia dentro) el grosor de pared de arriba abajo, una sección de formación de panel cilíndrico 352 que tiene un grosor de pared sustancialmente uniforme, y una sección de formación de base 353. La sección de formación de cuerpo 350 es sustancialmente amorfa y se hace de las tres capas siguientes en orden en serie: capa externa 354 de PET virgen; capa núcleo 356 de PET post-consumo; y capa interior 358 de PET virgen. El PET virgen es un copolímero bajo que tiene 3% de comonómeros (por ejemplo, ciclohexano dimetanol (CHDM) o ácido isoftálico (IPA)) por peso total del copolímero. Un último disparo de PET virgen (para limpiar la boquilla) forma una capa núcleo 359 en la base.

Esta preforma particular está destinada a hacer un envase de bebida de llenado en caliente. La preforma tiene una altura de aproximadamente 96,3 mm, y un diámetro externo en la sección de formación de panel 352 de aproximadamente 26,7 mm. El grosor de pared total en la sección de formación de panel 352 es aproximadamente 4 mm, y los grosores de las varias capas son: capa externa 354 de aproximadamente 1 mm, capa núcleo 356 de aproximadamente 2 mm, y capa interior 358 de aproximadamente 1 mm. La sección de formación de panel 352 se puede estirar a una relación de estiramiento plano media de aproximadamente 10:1, como se describe más adelante. La relación de estiramiento plano es la relación del grosor medio de la porción de formación de panel de la preforma 352 al grosor medio del panel de envase 383, donde la "media" se toma a lo largo de la longitud de la respectiva porción de la preforma o el envase. Para botellas de bebida de llenado en caliente de aproximadamente 0,5 a 2,0 litros de volumen y aproximadamente 0,35 a 0,60 milímetros de grosor de pared del panel, una relación preferida de estiramiento plano es aproximadamente 9 a 12, y más preferiblemente de aproximadamente 10 a 11. El estiramiento tangencial es preferiblemente de aproximadamente 3,3 a 3,8 y el estiramiento axial de aproximadamente 2,8 a 3,2. Esto produce un panel de envase con la resistencia de abuso deseada, y una pared lateral de preforma con la transparencia visual deseada. El grosor de panel específico y la relación de estiramiento seleccionados dependen de las dimensiones de la botella, la presión interna, y las características de elaboración (determinadas, por ejemplo, por la viscosidad intrínseca de los materiales particulares empleados).

Para mejorar la cristalinidad de la porción de cuello, se utiliza una alta temperatura de moldeo por inyección para la primera estación de moldeo. En esta realización, se moldea por inyección resina CPET a una temperatura de fusión de aproximadamente 280 a 290ºC a una temperatura de cavidad de molde de aproximadamente 110 a 120ºC y una temperatura del núcleo de aproximadamente 5 a 15ºC, y un tiempo de ciclo de aproximadamente 6 a 7 segundos. El primer conjunto de núcleos, que soporta las porciones de cuello todavía calientes (temperatura superficial exterior de aproximadamente 115 a 125ºC), es transferido después a la segunda estación donde se inyectan múltiples segundos polímeros para formar las porciones de formación de cuerpo multicapa y se produce adhesión por fusión entre las porciones de cuello y de formación de cuerpo. El núcleo y/o el conjunto de cavidades en la segunda estación se enfrían (por ejemplo, temperatura del núcleo/cavidad de 5 a 15ºC) para solidificar las preformas y permitir la extracción de los moldes (tiempo de ciclo de aproximadamente 23 a 25 segundos) con niveles aceptables de encogimiento postmolde. Los núcleos y cavidades en ambas estaciones primera y segunda incluyen pasos de enfriamiento/calentamiento por agua para regular la temperatura según se desee.

En el sentido en que se usa aquí, "adhesión por fusión" entre el manguito interno y la capa externa se entiende de manera que incluya varios tipos de unión que se producen debido a la mayor temperatura (en la superficie exterior del manguito interno) y presión (por ejemplo, moldeo por inyección típico del orden de 552-1034 bar (8.000-15.000 psi)) durante el segundo paso de moldeo, que puede incluir difusión, unión química, enredo de cadena, unión de hidrógeno, etc. En general, la difusión y/o el enredo de cadena estarán presentes para formar una unión que evita la deslaminación de las capas en la preforma, y en el envase cuando se llena de agua a temperatura ambiente (25ºC) y deja caer desde una altura de dieciocho pulgadas sobre una chapa gruesa de acero.

La figura 8B es una vista expandida del acabado de cuello 340 de la preforma 330. El acabado de cuello monocapa CPET se forma con un saliente 345 en su extremo inferior, que después es rodeado (enclavado) por la masa fundida de PET virgen de las capas interna y externa 354, 358 en la segunda estación de moldeo. El acabado de cuello CPET y las capas exteriores de PET virgen del cuerpo se adhieren por fusión en esta región intermedia (entre el extremo inferior del manguito de acabado de cuello y el extremo superior de la región de formación de cuerpo).

La figura 9A representa un envase de preforma de plástico expandido unitario 370, hecho de la preforma de la figura 8. El envase tiene aproximadamente 182,0 mm de alto y aproximadamente 71,4 mm de diámetro (más ancho). Este envase de 16 onzas está destinado a uso como un envase de zumos no carbónicos de llenado en caliente. El envase tiene un extremo superior abierto con el mismo acabado de cuello cristalizado 340 que la preforma, con roscas externas 343 para recibir un tapón roscado (no representado). Debajo del acabado de cuello 340 hay una porción de cuerpo expandida sustancialmente amorfa y transparente 380. El cuerpo incluye una pared lateral dispuesta sustancialmente vertical 381 (definida por la línea vertical central 372 de la botella) y una base 386. La pared lateral incluye una porción saliente abocinada superior 382 que aumenta de diámetro a una porción de panel sustancialmente cilíndrica 383. El panel 383 tiene una pluralidad de paneles de vacío verticalmente alargados, dispuestos simétricamente 385. Los paneles de vacío se mueven hacia dentro para mitigar el vacío formado durante el enfriamiento del producto en el depósito sellado, y así evitan la deformación permanente no controlada del envase. La base 386 es una base de tipo de botella de champán que tiene una porción de compuerta central rebajada 387 y se desplaza radialmente hacia fuera hacia la pared lateral, una cúpula cóncava hacia fuera 388, un canto cóncavo hacia dentro 389, y una porción de base exterior arqueada y radialmente creciente 390 para una transición suave a la pared lateral 381.

La figura 9B muestra en sección transversal la porción de panel multicapa 383 incluyendo una capa externa 392, una capa núcleo 394, y una capa interior 396, correspondiente a las capas exterior 354, núcleo 356 e interior 358 de la preforma. Las capas interior y exterior 392, 396 del envase (de copolímero de PET virgen) son de aproximadamente 0,1 mm de grueso, y la capa núcleo 394 (de PET post-consumo) es de aproximadamente 0,2 mm de grueso. El saliente 382 y la base 386 se estiran menos y por lo tanto son relativamente más gruesos y están menos orientados que el panel 383.

Cuarta preforma

Una cuarta preforma se ilustra en la figura 10. Se hace una preforma multicapa 130 con el método y aparato de las figuras 1-2, y está adaptada para ser moldeada por soplado y estiramiento con recalentamiento a una botella de bebida carbónica rellenable parecida a la representada en la figura 4, pero que tiene una zona base engrosada incluyendo el canto para mayor resistencia a la fisuración por esfuerzo cáustico e inducido por presión.

En la figura 10 se muestra una preforma 130 que incluye una capa de manguito interno de PEN 120, y una capa externa de tres capas incluyendo una capa exterior (externa) de PET virgen 123, una primera capa intermedia (interior) de PC-PET 124, y una segunda capa intermedia (interior) de PET virgen 125. La capa de manguito interno 120 es continua, teniendo una porción de cuerpo 121 que se extiende la longitud completa de la preforma y por toda la base. La capa de manguito incluye además una pestaña superior 122 que forma la superficie sellante superior de la preforma. La capa externa se extiende igualmente la longitud completa y por toda la parte inferior de la preforma.

La preforma 130 incluye un acabado de cuello superior 132, una sección de formación de hombro abocinada 134 que aumenta de grosor de arriba abajo, una sección de formación de panel 136 que tiene un grosor de pared uniforme, y una sección de formación de base engrosada 138. La sección de base 138 incluye una porción superior cilíndrica engrosada 133 (de mayor grosor que la sección de panel 136) que forma un canto engrosado en la base de recipiente, y una porción inferior abocinada 135 de grosor reducido para formar una cúpula rebajada en la base de recipiente. Un último disparo de PET virgen (para limpiar la boquilla) forma una capa núcleo 139 en la base. Una preforma que tiene una sección transversal preferida para aplicaciones de relleno se describe en la Patente de Estados Unidos 5.066.528 concedida el 19 de noviembre de 1991 a Krishnakumar y otros, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Esta preforma particular está destinada a hacer un recipiente de bebida carbónica rellenable. El uso de un manguito interno 120 de un homopolímero, copolímero, o mezcla de PEN proporciona reducida absorción de olores y mayor estabilidad térmica para incrementar la temperatura de lavado. El manguito interior de PEN se puede hacer relativamente fino según el método de la figura 1. La capa interior de PC-PET 124 se puede hacer relativamente gruesa para reducir el costo del envase, sin afectar considerablemente al rendimiento. En este ejemplo, la preforma tiene una altura de aproximadamente 7,130 pulgadas (181,1 mm), y un diámetro externo en la sección de formación de panel 136 de aproximadamente 1,260 pulgadas (32,0 mm). En la sección de formación de panel 136, el grosor de pared total es aproximadamente 0,230 pulgadas (5,84 mm), y los grosores de las varias capas son: capa interior 120 de aproximadamente 0,040 pulgadas (1,0 mm), capa exterior 123 de aproximadamente 0,040 pulgadas (1,0 mm), primera capa intermedia 124 de aproximadamente 0,130 pulgadas (3,30 mm), y segunda capa intermedia 125 de aproximadamente 0,020 pulgadas (0,5 mm). La sección de formación de panel 136 se puede estirar a una relación de estiramiento plano media de aproximadamente 10,5:1, como se describe más adelante. La relación de estiramiento plano es la relación del grosor medio de la porción de formación de panel de la preforma 136 al grosor medio del panel de envase (véase por ejemplo la pared lateral 46 en la figura 4), donde la "media" se toma a lo largo de la longitud de la respectiva porción de la preforma o el envase. Para botellas de bebidas carbónicas rellenables de aproximadamente 0,5 a 2,0 litros de volumen y aproximadamente 0,5 a 0,8 milímetros de grosor de pared de panel, una relación preferida de estiramiento plano es aproximadamente 7,5-10,5, y más preferiblemente de aproximadamente 9,0-10,5. El estiramiento tangencial es preferiblemente aproximadamente 3,2-3,5 y el estiramiento axial aproximadamente 2,3-2,9. Esto produce un panel de envase con la resistencia de abuso deseada, y una pared lateral de preforma con la transparencia visual deseada. El grosor de panel específico y la relación de estiramiento seleccionada dependen de las dimensiones de la botella, la presión interna (por ejemplo, 2 atmósferas para cerveza y 4 atmósferas para refrescos), y las características de elaboración (determinadas por ejemplo, por la viscosidad intrínseca de los materiales particulares empleados).

Para proporcionar una capa fina de manguito de PEN (por ejemplo 0,5 a 1,0 mm), una temperatura adecuada de la cavidad de molde sería del orden de 100 a 110ºC y la temperatura del núcleo de aproximadamente 5 a 15ºC, para una temperatura de fusión de PET de aproximadamente 285 a 295ºC y un tiempo de ciclo de aproximadamente 6 a 7 segundos. El primer conjunto de núcleos y capa interior caliente son transferidos inmediatamente después a la segunda estación donde se inyectan las capas exteriores y se produce unión entre las capas interna y externa (por ejemplo, la superficie exterior de la capa interior de manguito de PEN a aproximadamente 90 a 100ºC y la capa interior de PET a aproximadamente 260 a 275ºC). El primer conjunto de núcleos y/o el segundo conjunto de cavidades en la segunda estación se enfrían (por ejemplo, aproximadamente 5 a 15ºC) para solidificar la preforma y permitir la extracción del molde. Los núcleos y cavidades en ambas estaciones primera y segunda incluyen pasos de enfriamiento/calentamiento por agua para regular la temperatura según se desee.

En esta realización, la capa de manguito interno 120 se hace de un copolímero de PEN alto que tiene 90% PEN/10% PET por peso total de la capa, y en el panel de envase es aproximadamente 0,004 pulgadas (0,10 mm) de grueso. La capa exterior 123 es un copolímero bajo de PET virgen que tiene 3% de comonómeros (por ejemplo, CHDM o IPA), y en el panel de envase es aproximadamente 0,004 en (0,10 mm) de grueso. La primera capa intermedia 124 es PC-PET, y en el panel de envase es aproximadamente 0,012 en (0,30 mm) de grueso. La segunda capa intermedia 125 es el mismo copolímero bajo de PET virgen que la capa exterior 123, y en el panel de envase es aproximadamente 0,002 en (0,05 mm) de grueso. El hombro de envase y la base (véase 44 y 48 en la figura 4A) se estiran menos y por lo tanto son más gruesos y están menos orientados que el panel (véase 46 en la figura 4A).

Quinta preforma

La figura 11 ilustra otra preforma para hacer un recipiente de bebida carbónica rellenable. Esta preforma tiene una capa exterior adicional en la base solamente para incrementar la resistencia a la fisuración por esfuerzo cáustico, maximizando al mismo tiempo el uso de PET post-consumo para reducir el costo. La preforma 160 incluye un acabado de cuello superior 162, porción de formación de hombro 164, una sección de formación de panel 166, y porción de formación de base 168. La capa interior 170 tiene una porción de cuerpo 171 que es continua en toda la longitud (incluyendo la parte inferior) de la preforma e incluye una pestaña superior 172 que forma la superficie sellante superior. La capa interior es PET virgen. Una capa externa 173 de PC-PET se extiende por toda la longitud de la preforma, y forma una sola capa externa en el acabado de cuello y la sección de formación de panel. En la porción de formación de base se ha dispuesto una capa exterior adicional 174 de PET virgen IV alto para mejorar la resistencia a la fisuración por esfuerzo cáustico del envase soplado. También se puede formar una capa interior fina 175 del PET virgen IV alto según el proceso de inyección secuencial previamente referenciado. Se utiliza un último disparo 176 de PET virgen IV alto para limpiar el PC-PET de la sección de boquilla. La capa exterior base 174 es preferiblemente un PET virgen IV alto (homopolímero o copolímero) que tiene una viscosidad intrínseca de al menos aproximadamente 0,76, y preferiblemente del orden de 0,76 a 0,84. El envase resultante puede ser un envase con patas o con base de botella de champán.

Sexta preforma

La figura 12 muestra otra preforma incluyendo un manguito de acabado de cuello de alta temperatura 190 y una sola capa externa 194 para formar un envase de llenado en caliente. La preforma 180 incluye un acabado de cuello 182, una porción de formación de hombro 184, una porción de formación de panel 186, y una porción de formación de base 188. El manguito interno 190 incluye una porción de acabado de cuello 191, que se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud de la porción de acabado de cuello roscada superior 182 del envase, y una pestaña superior 192 que forma una superficie sellante superior. El manguito interno se hace de un material térmico resistente (T_{g} alta) tal como un homopolímero, copolímero o mezcla de PEN. Alternativamente, el manguito se puede formar de CPET, comercializado por Eastman Chemical, Kingsport, TN, un polímero de tereftalato de polietileno con agentes nucleantes que hacen que el polímero cristalice durante el proceso de moldeo por inyección.

La capa externa 194 se hace de PET virgen. Esta preforma está destinada a hacer envases de llenado en caliente, donde el manguito interno 190 proporciona estabilidad térmica adicional al acabado de cuello.

En otras realizaciones alternativas, se puede usar una capa externa triple de PET virgen, PC-PET, y PET virgen.

Construcciones y materiales alternativos

Hay numerosas construcciones de preforma y envase, y muchos materiales moldeables por inyección diferentes, que se pueden adaptar a un producto alimenticio y/o envase particular, llenado, y proceso de fabricación. A continuación se ofrecen ejemplos representativos adicionales.

Los polímeros termoplásticos útiles en la presente invención incluyen poliésteres, poliamidas y policarbonatos. Los poliésteres adecuados incluyen homopolímeros, copolímeros o mezclas de tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polipropileno (PPT), naftalato de polietileno (PEN), y un copolímero de ciclohexano dimetanol/PET, denominado PETG (que se puede adquirir de Eastman Chemical, Kingsport, TN). Las poliamidas adecuadas (PA) incluyen PA6, PA6.6, PA6.4, PA6.10, PA11, PAl2, etc. Otros polímeros útiles termoplásticos incluyen acrílico/imida, nylon amorfo, poliacrilonitrilo (PAN), poliestireno, nylon cristalizable (MXD-6), polietileno (PE), polipropileno (PP), y cloruro de polivinilo (PVC).

Los poliésteres a base de ácido tereftálico o isoftálico se comercializan y son convenientes. Los compuestos hidroxi son típicamente etilen glicol y 1,4-di-(hidroxi metil)-ciclohexano. La viscosidad intrínseca para ftalato poliésteres es típicamente del orden de 0,6 a 1,2, y más en concreto 0,7 a 1,0 (para solvente de O-clorofenol). 0,6 corresponde aproximadamente a un peso molecular de viscosidad media de 59.000, y 1,2 a un peso molecular de viscosidad media de 112.000. En general, el ftalato poliéster puede incluir enlaces poliméricos, cadenas laterales, y grupos terminales no relacionados con los precursores formales de un simple ftalato poliéster previamente especificado. Convenientemente, al menos 90 mol por ciento será ácido tereftálico y al menos 90 mol por ciento un glicol o glicoles alifáticos, especialmente etilen glicol.

PET post-consumo (PC-PET) es un tipo de PET reciclado preparado a partir de envases de plástico de PET y otros reciclables que son devueltos por los consumidores para una operación de reciclado, y la FDA ha aprobado su uso en algunos envases para alimentos. PC-PET es conocido por tener un cierto nivel de VI (viscosidad intrínseca), contenido de humedad, y contaminantes. Por ejemplo, el PC-PET típico (que tiene un tamaño de copo de media pulgada como máximo), tiene una VI media de aproximadamente 0,66 dl/g, una humedad relativa de menos de 0,25%, y los niveles de contaminantes siguientes:

PVC: < 100 ppm

Aluminio: < 50 ppm

Polímeros de olefina (HDPE, LDPE, PP): < 500 ppm

Papel y etiquetas: < 250 ppm

PET de color: < 2000 ppm

Otros contaminantes: < 500 ppm

PC-PET se puede usar solo o en una o varias capas para reducir el costo o para otros beneficios.

También es útil como una base polimérica o como una capa termorresistente y/o de alta barrera al oxígeno un material de empaquetado con propiedades físicas parecidas al PET, a saber naftalato de polietileno (PEN). El PEN proporciona una mejora de 3-5X de la propiedad de barrera y mejor resistencia térmica a cierto gasto adicional. El naftalato de polietileno (PEN) es un poliéster producido cuando dicarboxilato de dimetil 2,6-naftaleno (NDC) reacciona con etilen glicol. El polímero PEN incluye unidades de repetición de 2,6 naftalato de etileno. Una resina de PEN que tiene una viscosidad inherente de 0,67 dl/g y un peso molecular de aproximadamente 20.000 se puede obtener de Amoco Chemical Company, Chicago, Illinois. El PEN tiene una temperatura de transición vítrea T_{g} de aproximadamente 123ºC, y una temperatura de fusión T_{m} de aproximadamente 267ºC.

Las capas barrera al oxígeno incluyen etileno/alcohol vinílico (EVOH), PEN, alcohol polivinílico (PVOH), cloruro de polivinilideno (PVDC), nylon 6, nylon cristalizable (MXD-6), LCP (polímero de cristal líquido), nylon amorfo, poliacrilonitrilo (PAN) y estireno acrilonitrilo (SAN).

La viscosidad intrínseca (VI) afecta a la procesabilidad de las resinas. El tereftalato de polietileno que tiene una viscosidad intrínseca de aproximadamente 0,8 se usa ampliamente en la industria de refrescos carbonados (CSD). Las resinas de poliéster para varias aplicaciones pueden ser del orden de desde aproximadamente 0,55 a aproximadamente 1,04, y más en concreto desde aproximadamente 0,65 a 0,85 dl/g. Las mediciones de viscosidad intrínseca de las resinas de poliéster se hacen según el procedimiento de ASTM D-2857, empleando 0,0050 \pm 0,0002 g/ml del polímero en un solvente incluyendo o-clorofenol (punto de fusión 0ºC), respectivamente, a 30ºC. La viscosidad intrínseca (VI) viene dada por la fórmula siguiente:

VI = (In(V_{Soln\text{.}}/V_{Sol\text{.}}))/C

donde:

V_{Soln\text{.}} es la viscosidad de la solución en cualesquiera unidades;

V_{Sol\text{.}} es la viscosidad del solvente en las mismas unidades; y

C es la concentración en gramos de polímero por 100 ml de solución.

El cuerpo de recipiente soplado debería ser sustancialmente transparente. Una medida de la transparencia es la turbidez porcentual para luz transmitida a través de la pared (HT) que viene dada por la fórmula siguiente:

H_{T} = [Y_{d}\div(Y_{d}+Y_{s})] x 100

donde Y_{d} es la luz difusa transmitida por el espécimen, y Y_{s} es la luz especular transmitida por el espécimen. Los valores de transmisión de luz difusa y especular se miden según el método ASTM D 1003, usando cualquier medidor de diferencia de color estándar tal como el modelo D25D3P fabricado por Hunterlab, Inc. El cuerpo de recipiente deberá tener una turbidez porcentual (a través de la pared de panel) de menos de aproximadamente 10%, y más preferiblemente de menos de aproximadamente 5%.

La porción de formación de cuerpo de preforma también deberá ser sustancialmente amorfa y transparente, teniendo una turbidez porcentual a través de la pared no superior a aproximadamente 10%, y más preferiblemente no superior a aproximadamente 5%.

El envase tendrá niveles variables de cristalinidad en varias posiciones a lo largo de la altura de la botella del acabado de cuello a la base. La cristalinidad porcentual se puede determinar según ASTM 1505 como sigue:

% cristalinidad = [(ds-da) / (dc-da)] X 100

donde ds = densidad de la muestra en g/cm^{3}, da = densidad de una película amorfa de cero por ciento de cristalinidad, y dc = densidad del cristal calculada a partir de parámetros de celdas unitarias. La porción de panel del envase se estira más y tiene preferiblemente una cristalinidad porcentual media al menos en la capa externa de al menos aproximadamente 15%, y más preferiblemente al menos aproximadamente 20%. Para polímeros primariamente PET, un rango de 15-25% de cristalinidad es útil para aplicaciones de relleno y llenado en caliente.

Se puede lograr otros aumentos de la cristalinidad por termoestabilización para proporcionar una combinación de cristalización inducida por deformación e inducida térmicamente. La cristalinidad inducida térmicamente se logra a temperaturas bajas para conservar la transparencia, por ejemplo, manteniendo el envase en contacto con un molde de soplado a baja temperatura. En algunas aplicaciones, es suficiente un nivel alto de cristalinidad en la superficie de la pared lateral solamente.

Como otra realización alternativa, la preforma puede incluir una o varias capas de un material eliminador de oxígeno. Se describen materiales eliminadores de oxígeno adecuados en la Patente de Estados Unidos número de serie 08/355.703 presentada el 14 de diciembre de 1994 por Collette y otros, titulada "Composición eliminadora de oxígeno para preforma multicapa y envase", que se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Como se describe allí, el eliminador de oxígeno puede ser un polímero orgánico oxidable cristalizado con metal, tal como una poliamida, o un antioxidante tal como fosfito o fenólico. El eliminador de oxígeno se puede mezclar con PC-PET para acelerar la activación del eliminador. El eliminador de oxígeno se puede combinar ventajosamente con otros polímeros termoplásticos para proporcionar las características deseadas de moldeo por inyección y de moldeo por soplado y estiramiento para hacer preformas moldeadas por inyección sustancialmente amorfas y envases de poliéster biaxialmente orientados sustancialmente transparentes. El eliminador de oxígeno se puede suministrar como una capa interior para retardar la migración del eliminador de oxígeno o sus subproductos, y para evitar la activación prematura del eliminador.

Los envases rellenables deben cumplir varios criterios de rendimiento clave para lograr viabilidad comercial, incluyendo:

1. Alta claridad (transparencia) para permitir la inspección visual en línea;

2. Estabilidad dimensional durante la vida del envase; y

3. Resistencia al escape y la fisuración por esfuerzo inducido por lavado.

En general, una botella de plástico rellenable debe mantener sus características funcionales y estéticas un mínimo de 10 y preferiblemente 20 ciclos o bucles para que sea económicamente viable. Un ciclo se compone en general de (1) un lavado cáustico caliente cuando está vacía, (2) inspección de contaminantes (antes y/o después del lavado) y llenado/taponado del producto, (3) almacenamiento, (4) distribución a mayoristas y minoristas y (5) compra, uso y almacenamiento vacío por el consumidor, seguido de eventual retorno al embotellador.

Un procedimiento de prueba para simular tal ciclo sería el siguiente. En el sentido en que se utiliza en esta memoria descriptiva y las reivindicaciones, la capacidad de resistir un número previsto de ciclos de relleno sin fallo por fisura y/o con un máximo cambio de volumen se determina según el procedimiento de prueba siguiente.

Se somete cada recipiente a una solución de lavado cáustica comercial típica preparada con 3,5% de hidróxido de sodio en peso y agua corriente. La solución de lavado se mantiene a una temperatura de lavado prevista, por ejemplo, 60ºC. Las botellas se sumergen sin tapón en la solución de lavado durante 15 minutos para simular las condiciones de tiempo/temperatura de un sistema comercial de lavado de botellas. Después de la extracción de la solución de lavado, las botellas se enjuagan en agua corriente y después se llenan de una solución de agua carbonada a 4,0 \pm 0,2 bar (para simular la presión en un envase de refresco carbonado), se tapan y colocan en un horno de convección a 38ºC a 50% de humedad relativa durante 24 horas. Esta temperatura elevada del horno se selecciona para simular períodos más largos de almacenamiento comercial a temperaturas ambiente más bajas. Al sacarlos del horno, se vacían los envases y se someten de nuevo al mismo ciclo de relleno, hasta el fallo.

Un fallo se define como cualquier fisura que se propaga a través de la pared de la botella dando lugar a escape y pérdida de presión. El cambio de volumen se determina comparando el volumen de líquido que contendrá el envase a temperatura ambiente, tanto antes como después de cada ciclo de relleno.

Un envase rellenable puede resistir preferiblemente al menos 20 ciclos de relleno a una temperatura de lavado de 60ºC sin fallo, y sin más de 1,5% de cambio de volumen después de 20 ciclos.

En esta invención, se puede lograr un nivel más alto de cristalización en el acabado de cuello en comparación con los procesos de la técnica anterior que cristalizan fuera del molde. Así, el acabado de cuello de la preforma puede tener un nivel de cristalinidad de al menos aproximadamente 30%. Como otro ejemplo, un acabado de cuello hecho de un homopolímero de PET se puede moldear con una cristalinidad porcentual media de al menos aproximadamente 35%, y más preferiblemente al menos aproximadamente 40%. Para facilitar la unión entre la porción de cuello y porción de formación de cuerpo de la preforma, se puede usar una cavidad roscada dividida, donde la sección de rosca del molde está a una temperatura superior a 60ºC, y preferiblemente superior a 75ºC.

Como un beneficio adicional, se puede producir un acabado de cuello de color, a la vez que se mantiene un cuerpo transparente del recipiente.

La porción de cuello puede ser monocapa o multicapa y hacerse de varios polímeros distintos de CPET, tales como polímeros de arilato, naftalato de polietileno (PEN), policarbonatos, polipropileno, poliimidas, polisulfonas, acrilonitrilo estireno, etc. Como otra alternativa, la porción de cuello se puede hacer de un homopolímero regular de grado para botellas o copolímero PET bajo (es decir, que tiene baja velocidad de cristalización), pero la temperatura u otras condiciones de la primera estación de moldeo se pueden regular para cristalizar la porción de cuello.

Otros beneficios incluyen el logro de temperaturas más altas de llenado en caliente (es decir, superiores a 85ºC) a causa de la mayor resistencia térmica del acabado, y temperaturas más altas de relleno (es decir, superiores a 60ºC). La mayor resistencia térmica también es especialmente útil en envases pasteurizables.

Las figuras 13A-13B ilustran gráficamente el cambio de la temperatura de fusión y la temperatura de orientación para composiciones de PET/PEN, cuando el porcentaje en peso de PEN aumenta de 0 a 100. Hay tres clases de copolímeros o mezclas de PET/PEN: (a) una alta concentración de PEN que tiene del orden de 80-100% de PEN y 0-20% de PET por peso total del copolímero o mezcla, que es un material endurecible por deformación (orientable) y cristalizable; (b) una concentración de PEN media que tiene del orden de 20-80% de PEN y 80-20% de PET, que es un material amorfo no cristalizable que no experimentará endurecimiento por deformación; y (c) una concentración de PEN baja que tiene del orden de 1-20% de PEN y 80-99% de PET, que es un material cristalizable y endurecible por deformación. Se puede seleccionar un polímero o mezcla de PEN/PET particular a partir de las figuras 13A-13B en base a la aplicación especial.

La figura 14 ilustra una disposición particular de un sistema de calentamiento combinado de infrarrojos (IR) y radiofrecuencia (RF) para recalentar preformas previamente moldeadas y enfriadas (es decir, para uso en un proceso de recalentamiento bietápico de moldeo por inyección y soplado por estiramiento). Este sistema está destinado a recalentar preformas que tienen capas con temperaturas de orientación sustancialmente diferentes. Por ejemplo, en la cuarta realización de preforma la capa interior de PEN alto 120 tiene una temperatura de orientación mucho más alta que el copolímero de PET virgen bajo y las capas exteriores de PC-PET 123-125. El homopolímero de PEN tiene una temperatura de orientación mínima del orden de 260ºF (127ºC), en base a una temperatura de transición vítrea del orden de 255ºF (123ºC). El homopolímero de PEN tiene un rango de orientación preferido de aproximadamente 270-295ºF (132-146ºC). En contraposición, el homopolímero de PET tiene una temperatura de transición vítrea del orden de 175ºF (80ºC). A la temperatura de orientación mínima del homopolímero de PEN, el homopolímero de PET comenzaría a cristalizar y ya no experimentaría endurecimiento por deformación (orientación), y el envase resultante sería opaco y tendría resistencia insuficiente.

Volviendo a la figura 14, este aparato de recalentamiento combinado se puede usar con preformas que tienen una disparidad sustancial en las temperaturas de orientación entre capas. Las preformas 130 se mantienen en el acabado de cuello superior por un aro 107 y avanzan a lo largo de una cadena sinfín 115 a través de las estaciones A, B y C en orden en serie. La estación A es un horno de calor radiante en el que las preformas se giran mientras pasan por una serie de calentadores de cuarzo. El calentamiento de cada preforma es primariamente desde la superficie exterior y el calor se transmite a través de la pared a la capa interior. El calor resultante o perfil de temperatura es mayor en la superficie exterior de la preforma que en la superficie interior. El tiempo y la temperatura se pueden regular en un intento de equilibrar la temperatura a través de la pared.

En esta realización, se desea calentar la capa interior de PEN a una temperatura más alta a causa de la mayor temperatura de orientación del PEN. Así, las preformas (a través de la pared) se ponen hasta una temperatura inicial de aproximadamente 160ºF (71ºC) en la estación A, y después son transferidas a la estación B que utiliza calentadores de microondas o radiofrecuencia. Estos calentadores dieléctricos de alta frecuencia proporcionan un perfil de temperatura inverso al de los calentadores de cuarzo, calentándose la superficie interior de la preforma a una temperatura más alta que la superficie exterior.

La figura 14 muestra las preformas 130 avanzando entre chapas electrodo 108 y 109, que están conectadas al generador RF 110 y tierra respectivamente. En la estación B, la capa interior se pone a una temperatura de aproximadamente 295ºF (146ºC), y la capa externa a una temperatura de aproximadamente 200ºF (93ºC). Finalmente, las preformas se pasan a la estación C, que es similar a la estación A. En la estación C los calentadores de cuarzo ponen las preformas a una temperatura de aproximadamente 280ºF (138ºC) en la capa interior y aproximadamente 210ºF (99ºC) en la capa externa. Las preformas recalentadas son enviadas después a un molde de soplado para moldeo por soplado y estiramiento. Una descripción más detallada del recalentamiento híbrido de preformas de poliéster incluyendo una combinación de recalentamiento en horno de cuarzo y recalentamiento por radiofrecuencia se ofrece en la Patente de Estados Unidos 4.731.513 de Collette titulada "Método de recalentar preformas para formar envases moldeados por soplado llenables en caliente", concedida el 15 de marzo de 1988, y se incorpora aquí por referencia. Además, se puede suministrar aditivos en una o ambas capas de PET y PEN para hacerlas más receptivas a calentamiento por radiofrecuencia.

En una realización preferida del manguito fino/capa exterior gruesa realización, el manguito de capa interior fina puede tener un grosor del orden de 0,02 a 0,06 pulgada (0,5 a 1,5 mm), mientras que la capa exterior gruesa tiene un grosor de pared del orden de 0,10 a 0,25 pulgada (2,50 a 6,35 mm). La capa interior puede incluir del orden de 10-20% por peso total de la preforma. Esto representa una mejora sobre proceso de inyección de cavidad única de la técnica anterior para hacer preformas multicapa. Además, se puede maximizar el peso de una o varias capas exteriores (tal como una capa de PC-PET).

Aunque se han mostrado y descrito varias realizaciones de la presente invención, será obvio a los expertos en la materia que se puede hacer varios cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención definida por las reivindicaciones anexas.

Claims

1. Un método de moldear por inyección un artículo de plástico multicapa incluyendo:

moldear primeramente un manguito interno (20) en un núcleo (9) colocado en una primera cavidad de molde (11), incluyendo el primer paso de moldeo una etapa de llenado y una etapa de intensificación de presión pero sustancialmente sin etapa de mantenimiento e enfriamiento para mantener una superficie exterior del manguito interno a una temperatura elevada durante un segundo paso de moldeo;

sacar el manguito (20) del núcleo (9) y transferirlo sin retardo sustancial a una segunda cavidad de molde (12); y

moldear en segundo lugar una capa externa (22) sobre el manguito (20) en la segunda cavidad de molde (12) para formar el artículo multicapa moldeado por inyección, donde la temperatura elevada de la superficie exterior promueve la adhesión de capas entre el manguito interno y la capa externa.

2. El método de la reivindicación 1:

el manguito interno se hace de un material polimérico PEN;

durante el segundo paso de moldeo la superficie exterior del manguito está a una temperatura elevada en un rango del orden de 100-110ºC y la capa externa incluye una primera capa externa de un material polimérico PET adyacente al manguito interno, y donde el material polimérico PET tiene una temperatura de fusión en un rango del orden de 260-275ºC y el segundo paso de moldeo se realiza a una presión de cavidad en un rango del orden de 55 x 10^{6}-103 x 106 N/m^{2} (8000-15.000 psi) para lograr adhesión por fusión entre el manguito interno y la capa externa durante el segundo paso de moldeo.

3. El método de la reivindicación 1, donde:

el manguito interno se hace de un material polimérico PEN;

durante el segundo paso de moldeo la superficie exterior del manguito está a una temperatura elevada en un rango del orden de 90-100ºC y la capa externa incluye una primera capa externa de un material polimérico PET adyacente al manguito interno, y donde el material polimérico PET tiene una temperatura de fusión en un rango del orden de 260-275ºC y el segundo paso de moldeo se realiza a una presión de cavidad en un rango del orden de 55 x 10^{6}-103 x 10^{6} N/m^{2} (8000-15.000 psi) para lograr adhesión por fusión entre el manguito interno y la capa externa durante el segundo paso de moldeo.

4. El método de la reivindicación 1, donde:

el manguito interno se hace de un material de polímero de poliéster que se cristaliza en el núcleo durante el primer paso de moldeo; y

durante el segundo paso de moldeo la superficie exterior del manguito está a una temperatura elevada en un rango del orden de 115-125ºC, y la capa externa incluye un primera capa externa de un polímero PET adyacente al manguito interno y donde el material polimérico PET tiene una temperatura de fusión en un rango del orden de 270-285ºC y el segundo paso de moldeo se realiza a una presión de cavidad en un rango del orden de 55 x 10^{6}-103 x 10^{6} N/m^{2} (8000-15.000 psi) para lograr adhesión por fusión entre el manguito interno y la capa externa durante el segundo paso de moldeo.

5. El método de cualquier reivindicación anterior, donde el manguito tiene un peso en un rango del orden de 10 a 20 por ciento de un peso total del artículo.

6. El método de cualquier reivindicación anterior, donde el manguito tiene un grosor de pared en un rango del orden de 0,5 a 1,5 mm (0,02 a 0,06 pulgada).

7. El método de cualquier reivindicación anterior, donde la capa externa tiene un grosor de pared en un rango del orden de 2,50 a 6,35 mm (0,10 a 0,25 pulgada).

8. El método de la reivindicación 1, donde el manguito interno se hace de un material polimérico PEN y la temperatura elevada está en un rango del orden de 60-120ºC.

9. El método de la reivindicación 8, donde el primer paso de moldeo tiene un tiempo de ciclo en un rango no superior a 8 segundos.

10. El método de la reivindicación 9, donde el tiempo de ciclo está en el rango del orden de 4-8 segundos.

\newpage

11. El método de la reivindicación 8, donde la temperatura de la primera cavidad está en un rango del orden de 40-120ºC y la temperatura del núcleo está en un rango del orden de 5-80ºC.

12. El método de la reivindicación 11, donde la temperatura de la primera cavidad está en un rango del orden de 75-95ºC y la temperatura del núcleo está en un rango del orden de 60-70ºC.

13. El método de la reivindicación 11, donde la temperatura de la primera cavidad está en un rango del orden de 100-110ºC y la temperatura del núcleo está en un rango del orden de 5-15ºC.

14. El método de la reivindicación 8, donde el material polimérico PEN tiene una temperatura de fusión en un rango del orden de 275-295ºC y la temperatura elevada está en un rango del orden de 90-110ºC.

15. El método de la reivindicación 8, donde la capa externa incluye un material polimérico PET adyacente al manguito interno, teniendo el material polimérico PET una temperatura de fusión en un rango del orden de 260-275ºC y realizándose el segundo paso de moldeo a una presión de cavidad en un rango del orden de 55 x 10^{6}-103 x 10^{6} N/m^{2} (8000-15.000 psi).

16. El método de la reivindicación 1, donde el manguito interno se hace de un material de polímero de poliéster que se cristaliza durante el primer paso de moldeo y la temperatura elevada está en un rango del orden de 80-140ºC.

17. El método de la reivindicación 16, donde el primer paso de moldeo tiene un tiempo de ciclo en un rango no superior a 8 segundos.

18. El método de la reivindicación 17, donde el tiempo de ciclo está en un rango del orden de 5-8 segundos.

19. El método de la reivindicación 16, donde la temperatura de la primera cavidad está en un rango del orden de 80-150ºC y la temperatura del núcleo está en un rango del orden de 5-60ºC.

20. El método de la reivindicación 19, donde la temperatura de la primera cavidad está en un rango del orden de 110-120ºC y la temperatura del núcleo está en un rango del orden de 5-15ºC.

21. El método de la reivindicación 16, donde el material de polímero de poliéster tiene una temperatura de fusión en un rango del orden de 280-290ºC y la temperatura elevada está en un rango del orden de 115-125ºC.

22. El método de la reivindicación 16, donde la capa externa incluye un material polimérico PET adyacente al manguito interno, teniendo el material polimérico PET una temperatura de fusión en un rango del orden de 270-285ºC y realizándose el segundo paso de moldeo a una presión de cavidad en un rango del orden de 55 x 10^{6}-103 x 10^{6} N/m^{2} (8000-15.000 psi).

23. Un artículo de plástico multicapa obtenido por el método de la reivindicación 1, incluyendo el artículo un manguito interno que tiene una cristalinidad porcentual media de al menos aproximadamente 30% y una capa externa que es sustancialmente amorfa.