發(fā)泡拉伸塑料容器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的發(fā)泡拉伸塑料容器具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主體部。所述發(fā)泡拉伸塑料容器具有如下所述的基本結(jié)構(gòu)，其中：在所述主體部形成其中分布有發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，和所述口部是其中不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域。所述發(fā)泡拉伸塑料容器特征在于：存在于所述發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形狀，和位于所述容器壁厚度方向上的中心部的發(fā)泡泡孔具有在最大拉伸方向上的最大長度。
【專利說明】發(fā)泡拉伸塑料容器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過將借助將溶解有惰性氣體的熔融樹脂注射成型而獲得的預(yù)制品拉伸成型而制造的發(fā)泡拉伸塑料容器。更具體地說，本發(fā)明涉及通過將注射成型獲得的預(yù)制品在將它們保持在可拉伸的溫度下的同時拉伸成型的熱型坯法制造的發(fā)泡拉伸塑料容器，以及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過使用以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等為代表的聚酯獲得的拉伸成型塑料容器由于它們的優(yōu)異性質(zhì)如透明性、耐熱性、氣體阻隔性等，目前已廣泛地用于各種應(yīng)用。
[0003]此外，近年來，已強(qiáng)烈要求再利用資源，已知發(fā)泡拉伸容器為有利地滿足這種需求的拉伸成型容器。即，發(fā)泡拉伸容器由于不與著色劑混合進(jìn)行發(fā)泡而能夠具有遮光性，并且與通過與著色劑混合而被賦予遮光性的容器相比，其非常適合于被回收。
[0004]作為用于發(fā)泡塑料成型體的方法，使用化學(xué)發(fā)泡劑如碳酸鈉的化學(xué)發(fā)泡是早就已知的。然而，目前，已經(jīng)注意到基于微孔技術(shù)的發(fā)泡，根據(jù)微孔技術(shù)，將惰性氣體溶入塑料材料中，并在不使用化學(xué)發(fā)泡劑的情況下發(fā)展成氣泡。該發(fā)泡技術(shù)也稱為物理發(fā)泡，其具有這樣的優(yōu)點(diǎn):形成尺寸大大地小于化學(xué)發(fā)泡的尺寸的氣泡(發(fā)泡泡孔(foamed cells))，并且能夠使氣泡均勻分布。
[0005]例如，本 申請人:已經(jīng)提出利用基于微孔技術(shù)發(fā)泡的發(fā)泡拉伸塑料容器(專利文獻(xiàn)I 至 4)。
[0006]作為拉伸塑料容器的制造方法，已知冷型坯法和熱型坯法。
[0007]冷型坯法是通過將塑料材料注射成型形成容器預(yù)制品，一旦冷卻所述預(yù)制品，就通過將它們轉(zhuǎn)移至拉伸成型如吹塑成型的步驟而將所述預(yù)制品拉伸成型來制造容器的方法。在該方法中，通過注射成型形成預(yù)制品的步驟完全與通過拉伸成型將所述預(yù)制品成型為容器的步驟分開，并且彼此獨(dú)立，從高速制造和大規(guī)模生產(chǎn)的觀點(diǎn)，這是極有利的，例如使得能夠在每個成型步驟中設(shè)定最佳條件和以它們的最高速率運(yùn)行成型步驟。此外，該方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn):可儲存所述預(yù)制品，可根據(jù)用戶需求來確定制造作為最終產(chǎn)品的容器的場所，而不被限制在制造預(yù)制品的場所。因此，幾乎所有的用于容納特別是飲料的PET瓶均是通過冷型坯法制造的。
[0008]另一方面，熱型坯法是通過將借助將塑料材料注射成型而形成的容器預(yù)制品拉伸成型而不冷卻所述預(yù)制品，并將它們轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟，同時將它們保持在可拉伸的溫度下來制造容器的方法。在該方法中，所形成的預(yù)制品容易不中斷地拉伸成型，這使得能夠在拉伸成型步驟中利用在預(yù)制品形成后容易被其擁有的熱量，從有效利用熱能和設(shè)備成本不昂貴的觀點(diǎn)，這具有很大的優(yōu)勢。因此，該方法對由于難以加熱預(yù)制品而不能適用冷型坯法的厚容器的制造是有利的。然而，在該方法中，在形成預(yù)制品后立刻進(jìn)行拉伸成型，因此拉伸成型條件取決于所述預(yù)制品的成型條件(例如，取決于成型速率)。大規(guī)模生產(chǎn)率和制造速度比冷型坯法低，因此將熱型坯法應(yīng)用于制造多品種但小批量的產(chǎn)品(例如，用于容納調(diào)味品和洗滌劑的容器)。
[0009]很難將熱型坯法應(yīng)用于利用微孔技術(shù)的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造。
[0010]S卩，使用冷型坯法，將形成的預(yù)制品一次冷卻，然后拉伸成型。因此，允許在預(yù)制品成型步驟和拉伸成型步驟之間設(shè)置通過加熱發(fā)泡的步驟，和通過調(diào)節(jié)加熱條件來控制發(fā)泡程度。另一方面，使用熱型坯法，在形成預(yù)制品后，不中斷地進(jìn)行拉伸成型。因此，不允許在預(yù)制品成型步驟和拉伸成型步驟之間設(shè)置任何獨(dú)立的發(fā)泡步驟，并且很難控制發(fā)泡。
[0011]例如，在制造發(fā)泡容器時，要求抑制在容器口部發(fā)泡，蓋子通過接頭(fitting)或螺紋嚙合固定至所述口部。這是因?yàn)橛捎诎l(fā)泡導(dǎo)致的尺寸變化，表面粗糙度增大和強(qiáng)度降低，導(dǎo)致借助于蓋子的密封性下降，此外，這使得難以實(shí)現(xiàn)蓋子與容器口部之間的嚙合。
[0012]實(shí)際上，專利文獻(xiàn)5提出一種通過熱型坯法獲得的發(fā)泡拉伸塑料容器，然而，其并未教導(dǎo)關(guān)于抑制容器口部發(fā)泡的任何事。因此，所述發(fā)泡容器可實(shí)用性非常差。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
[0014]專利文獻(xiàn):
[0015]專利文獻(xiàn)I JP-A-2006-321887
[0016]專利文獻(xiàn)2 JP-A-2008-94495
[0017]專利文獻(xiàn)3 JP-A-2009-234627
[0018]專利文獻(xiàn)4 JP-A-2OO9-26255O
[0019]專利文獻(xiàn)5 JP-B-62-18335

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]發(fā)明要解決的問題
[0021]本發(fā)明將提供通過熱型坯法獲得的具有特殊結(jié)構(gòu)的發(fā)泡拉伸成型的塑料容器，以及制造所述容器的方法。
[0022]用于解決問題的方案
[0023]本發(fā)明人進(jìn)行了關(guān)于利用熱型坯法制造發(fā)泡拉伸成型塑料容器的方法的廣泛實(shí)驗(yàn)和研究。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果用溶解氣體的熔融樹脂注射填充金屬模具腔，同時施加壓力以抑制注射成型預(yù)制品時在其中發(fā)泡，并在釋放所述壓力后，如果利用形成所述預(yù)制品的樹脂本身的溫度使發(fā)泡進(jìn)行，可獲得具有熱型坯法特有的發(fā)泡結(jié)構(gòu)(其中分布有發(fā)泡泡孔的結(jié)構(gòu))的發(fā)泡拉伸塑料容器，從而完成本發(fā)明。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主體部的發(fā)泡拉伸塑料容器，所述主體部形成分布有發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，所述口部為不存在發(fā)泡泡孔的未發(fā)泡區(qū)域，其中:
[0025]所述發(fā)泡區(qū)域中存在的發(fā)泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形狀，和位于所述容器壁厚度方向上的中心部的發(fā)泡泡孔具有最大拉伸方向上的最大長度。
[0026]本發(fā)明的發(fā)泡拉伸塑料容器是通過熱型坯法獲得的，根據(jù)主體部中形成的發(fā)泡區(qū)域中存在的發(fā)泡泡孔的分布形態(tài)，其可大致分為三種類型的發(fā)泡拉伸塑料容器，即正態(tài)分布型、局部性分布型和超微細(xì)發(fā)泡型。
[0027]在正態(tài)分布型發(fā)泡拉伸塑料容器中，發(fā)泡泡孔集中在容器壁中心部的芯層，在所述芯層的外表面?zhèn)群?或內(nèi)表面?zhèn)壬闲纬蓻]有分布發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層。[0028]在正態(tài)分布型的容器中，期望:
[0029](I)位于相對于容器壁厚度方向上的中心部的最內(nèi)表面?zhèn)群妥钔獗砻鎮(zhèn)壬系陌l(fā)泡泡孔在最大拉伸方向上的的長度小于位于所述中心部的發(fā)泡泡孔在最大拉伸方向上的長度；
[0030](2)在所述發(fā)泡區(qū)域中，在相對于容器壁厚度方向上的中心部的內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬闲纬煞前l(fā)泡層，所述外表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層比所述內(nèi)表面?zhèn)鹊姆前l(fā)泡層厚；和
[0031](3)在所述發(fā)泡區(qū)域中，所述容器壁的厚度不小于0.3mm，和所述內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬系姆前l(fā)泡層的總厚度在所述容器壁厚度的20至70%的范圍內(nèi)。
[0032]此外，在局部性分布型發(fā)泡拉伸塑料容器中，發(fā)泡泡孔局部性地分布在相對于所述容器壁厚度方向上的中心部的內(nèi)表面?zhèn)取?br> [0033]在局部性分布型容器中，期望:
[0034](I)在所述發(fā)泡區(qū)域中，所述發(fā)泡泡孔分布在從所述容器壁中心部直到所述容器壁內(nèi)表面的表面層部分，和在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔以層的形式分布在所述容器壁中心部和所述容器壁內(nèi)表面的表面層部分之間的中間部分；
[0035](2)在所述發(fā)泡區(qū)域中，所述發(fā)泡泡孔分布在從所述容器壁中心部直到所述容器壁內(nèi)表面的表面層部，和在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔以層的形式以最高密度分布在所述容器壁內(nèi)表面的表面層部分中；
[0036](3)在所述發(fā)泡區(qū)域中，所述容器壁的厚度不小于0.3_，和在所述容器壁外表面?zhèn)壬闲纬傻牟淮嬖诎l(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層，其厚度在所述容器壁厚度的10至35%的范圍內(nèi)；和
[0037](4)所述發(fā)泡區(qū)域具有20%以下的可見光透過率。
[0038]此外，所述超微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡拉伸塑料容器具有下述結(jié)構(gòu)，其中在發(fā)泡區(qū)域中，在所述容器壁外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠趾?或其內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層，超微細(xì)發(fā)泡層含有分布在其中的在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔，和在所述超微細(xì)發(fā)泡層和發(fā)泡芯層之間形成未分布發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層，所述發(fā)泡芯層含有位于所述容器壁中心部的發(fā)泡泡孔。
[0039]在超微細(xì)發(fā)泡型的容器中，上述超微細(xì)發(fā)泡層特別形成在所述容器壁外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠帧?br> [0040]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造發(fā)泡拉伸塑料容器的方法，其通過用熔融樹脂注射成型模腔而形成具有口部和延伸至所述口部的成型部的形狀的預(yù)制品，將從所述模腔中取出的所述預(yù)制品轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟，并將所述預(yù)制品的成型部拉伸成型，其中:
[0041]所述熔融樹脂是在其中溶解惰性氣體的熔體；
[0042]形成模腔的金屬模具是對應(yīng)于所述口部的部分具有比對應(yīng)于成型部的部分的冷卻能力大的冷卻能力的金屬模具；
[0043]用所述熔融樹脂注射填充所述模腔，同時向其施加壓力以在模腔中保持高壓，以使得不進(jìn)行發(fā)泡；
[0044]通過所述金屬模具強(qiáng)冷卻所述口部，以使得即使釋放所述壓力后，也不進(jìn)行發(fā)泡；
[0045]通過所述金屬模具弱冷卻所述成型部，以使得在壓力釋放后，由于所述樹脂的溫度，發(fā)泡從所述容器壁的中心部開始進(jìn)行；和
[0046]將從所述金屬模具中取出的預(yù)制品轉(zhuǎn)移至拉伸步驟，并進(jìn)行拉伸成型，同時將所述成型部的容器壁中心部仍保持在可拉伸成型的溫度下。
[0047]本發(fā)明的制造方法可采用下述方法(I)至(5)。
[0048](I)在所述壓力釋放后從所述模腔取出預(yù)制品時，將所述成型部的容器壁中心部保持在可發(fā)泡且可拉伸的溫度下，并且在從所述模腔取出所述預(yù)制品時，從所述成型部的中心部開始進(jìn)行發(fā)泡；
[0049](2)在所述壓力釋放后從所述模腔取出預(yù)制品時，已將所述預(yù)制品成型部的外表面和內(nèi)表面冷卻至不進(jìn)行發(fā)泡的溫度，并且在從所述模腔取出預(yù)制品后，由于從所述中心部傳導(dǎo)的熱量，發(fā)泡從所述中心部向所述外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行；
[0050](3)至少在從所述模腔取出預(yù)制品后，由于從所述中心部傳導(dǎo)的熱量，所述預(yù)制品成型部的外表面和內(nèi)表面上的溫度升高至可拉伸的溫度；
[0051](4)即使在從所述模腔取出預(yù)制品后，也將所述預(yù)制品成型部的外表面和內(nèi)表面保持在不進(jìn)行發(fā)泡的溫度下；和
[0052](5)將從所述金屬模具中取出的成型部從所述內(nèi)表面?zhèn)冗x擇性地加熱，以使得發(fā)泡從所述容器壁中心部以及所述成型部的內(nèi)表面?zhèn)乳_始進(jìn)行。
[0053]S卩，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，所述預(yù)制品的成型部形成分布有發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，并且在所述發(fā)泡區(qū)域中，發(fā)泡從所述容器壁的中心部開始進(jìn)行。此外，所述預(yù)制品成型部中形成的發(fā)泡泡孔由于它們沒有被拉伸，因而不是扁平形狀，而是呈現(xiàn)球形或接近于球形的形狀。
[0054]此外，通過調(diào)節(jié)引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品的成型部的發(fā)泡區(qū)域中發(fā)泡泡孔的分布，使得能夠制造上述正態(tài)分布型、局部性分布型或超微細(xì)發(fā)泡型的發(fā)泡拉伸塑料容器。
[0055]例如，在制造正態(tài)分布型發(fā)泡拉伸塑料容器時，(a)如此調(diào)節(jié)所述預(yù)制品成型部中的發(fā)泡，以使得在引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品中，位于所述容器壁厚度方向上的最內(nèi)表面?zhèn)群妥钔獗砻鎮(zhèn)壬系陌l(fā)泡泡孔的直徑小于位于所述中心部的發(fā)泡泡孔的直徑。
[0056]此外，在制造局部性分布型發(fā)泡拉伸塑料容器時，(b)如此調(diào)節(jié)所述預(yù)制品成型部中的發(fā)泡，以使得在引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品中，發(fā)泡泡孔局部性地分布在所述容器壁厚度方向上的中心部與內(nèi)表面?zhèn)戎g。
[0057]此外，在制造超微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡拉伸塑料容器時，(C)如此調(diào)節(jié)所述預(yù)制品成型部中的發(fā)泡，以使得在引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品中，在所述成型部容器壁的外表面?zhèn)群?或內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸有纬沙⒓?xì)發(fā)泡層，在所述超微細(xì)發(fā)泡層中，以層的形式以不少于IxlO7個泡孔/cm3的密度分布直徑為15 μ m以下的超微細(xì)發(fā)泡泡孔。
[0058]發(fā)明的效果
[0059]在本發(fā)明的發(fā)泡拉伸塑料容器(以下簡稱為〃發(fā)泡拉伸容器〃)中，所述主體部(其端部形成封閉的底部)由發(fā)泡預(yù)制品的成型部形成，并形成含有以熱型坯法特有的方式分布的發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域。具體地說，在分布有發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域中，泡孔如此分布以致位于所述容器壁的中心部的發(fā)泡泡孔具有最大的長度，位于所述內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的發(fā)泡泡孔的長度比位于所述中心部的發(fā)泡泡孔短。
[0060]根據(jù)發(fā)泡泡孔的分布形態(tài)，具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器可分為正態(tài)分布型發(fā)泡拉伸容器、局部性分布型發(fā)泡拉伸容器和超微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡拉伸容器。
[0061]在它們之中，正態(tài)分布型發(fā)泡拉伸容器顯示出一定程度以上的遮光性，而不損害氣體阻隔性或表面平滑性。
[0062]局部性分布型發(fā)泡拉伸容器顯示出比正態(tài)分布型發(fā)泡拉伸容器更高的遮光性，并且可降低可見光透過率至例如20%以下。
[0063]此外，超微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡拉伸容器顯示出比局部性分布型發(fā)泡拉伸容器更高的遮光性，并且可降低可見光透過率至例如10%以下。
[0064]本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器是通過熱型坯法獲得的，其具有熱型坯法特有的泡孔分布，并具有下述明顯特征:由溶解有氣體的熔融樹脂形成的容器口部形成不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域。即，不存在發(fā)泡泡孔的容器口部使得能夠有效地避免諸如與蓋子的嚙合性和通過蓋子的密封性等性質(zhì)的降低，所述降低是由發(fā)泡引起的尺寸變化、強(qiáng)度降低和表面粗糙度增大導(dǎo)致的。因此，本發(fā)明的容器口部使得能夠保持實(shí)用性。因此，能夠避免在容器口部發(fā)泡并保持實(shí)用性；即，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用通過熱型坯法的發(fā)泡上發(fā)揮著非常大的作用。
[0065]此外，根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)引入拉伸成型步驟的發(fā)泡預(yù)制品，以使得其從成型部的外側(cè)和內(nèi)側(cè)進(jìn)行發(fā)泡，使得存在于所述拉伸發(fā)泡容器主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平形狀的發(fā)泡泡孔呈現(xiàn)正態(tài)分布型、局部性分布型或微細(xì)發(fā)泡型中任一種。根據(jù)分布形態(tài)，可賦予所述容器優(yōu)異的遮光性、表面平滑性和外觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0066]圖1是說明本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器的制造方法的整體工藝的圖。
[0067]圖2是說明用于成型用于本發(fā)明的制造方法的預(yù)制品的注射工藝的圖。
[0068]圖3是示出引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品的截面和由所述預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的整體形狀的圖。
[0069]圖4是示出在引入拉伸步驟的發(fā)泡預(yù)制品的發(fā)泡區(qū)域(成型部)中發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的圖。
[0070]圖5是示出由具有圖4(a)所示正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的截面圖。
[0071]圖6是示出由具有圖4(bl)所示局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的截面圖。
[0072]圖7是示出由具有圖4 (b2)所示局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的截面圖。
[0073]圖8是示出由具有圖4 (Cl)所示超微細(xì)發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的截面圖。
[0074]圖9是示出由具有圖4 (c2)所示超微細(xì)發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器的主體部(發(fā)泡區(qū)域)中的扁平發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)的截面圖。
[0075]圖10是示出實(shí)施例1、2和比較例I中制備的預(yù)制品的外觀的照片。
[0076]圖11是示出實(shí)施例1中制備的發(fā)泡容器(瓶)的外觀的照片。
[0077]圖12是示出實(shí)施例2中制備的預(yù)制品主體部的橫截面的顯微照片。[0078]圖13是示出實(shí)施例4和比較例6中制備的預(yù)制品的外觀的照片。
[0079]圖14是示出實(shí)施例4和6中制備的預(yù)制品成型部的橫截面的顯微照片。
[0080]圖15包括示出實(shí)施例4中制備的發(fā)泡容器(瓶)的外觀的照片和示出同一容器的主體部的橫截面的顯微照片。
[0081]圖16是示出實(shí)施例7中制備的發(fā)泡容器(瓶)的主體部的橫截面的顯微照片。
[0082]圖17包括示出實(shí)施例7中制備的預(yù)制品的成型部的橫截面的顯微照片和示出所述成型部的外側(cè)的放大的橫截面的顯微照片。
[0083]圖18是示出實(shí)施例8中制備的預(yù)制品的成型部的橫截面的顯微照片。
【具體實(shí)施方式】
[0084]<發(fā)泡拉伸容器的制造>
[0085]本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器是通過使用其中溶解有惰性氣體的熔融樹脂的熱型坯法來成型的，如圖1所示，所述熱型坯法包含下述步驟:通過注射成型來成型容器用預(yù)制品的步驟；發(fā)泡同時將成型的容器預(yù)制品的成型部保持在可拉伸的溫度下的步驟(在該步驟中獲得發(fā)泡的容器預(yù)制品)；和將獲得的發(fā)泡預(yù)制品的成型部拉伸成型同時將其保持在可拉伸的溫度下的步驟。
[0086]<原料樹脂>
[0087]作為用于制造本發(fā)明的容器的原料樹脂，可使用已知的熱塑性樹脂，沒有任何特殊的限制，只要惰性氣體可溶解在其中即可。例如，可使用烯烴類樹脂如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、α -烯烴如乙烯、丙烯、1-丁烯或4-甲基-1-戊烯之間的無規(guī)或嵌段共聚物，和環(huán)狀烯烴共聚物；乙烯-乙烯基共聚物如乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物和乙烯-氯乙烯共聚物；苯乙烯類樹脂如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、ABS和α -甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物；乙烯類樹脂如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺樹脂如尼龍6、尼龍6-6、尼龍6-10、尼龍11和尼龍12 ;聚酯樹脂如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯和它們的共聚合聚酯；聚碳酸酯樹脂；聚苯醚樹脂；和生物可降解的樹脂如聚乳酸；一種或兩種以上的混合物。特別是，當(dāng)成型體用于形成容器時，期望使用烯烴類樹脂和聚酯樹脂。它們之中，聚酯樹脂，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)最適合用作容器用樹脂，并可最期望用于制造本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器。
[0088]當(dāng)然，如果忽略可回收性，則允許添加著色劑以及用于賦予功能性如阻隔性的添加劑。
[0089]<惰性氣體的溶解>
[0090]溶于熔融樹脂的惰性氣體充當(dāng)發(fā)泡劑。通常，使用氮?dú)饣蚨趸肌?br> [0091]惰性氣體通過在施加預(yù)定壓力的情況下，在用于如下所述的預(yù)制品成型步驟的注射成型機(jī)的樹脂混煉部(或塑化部)中，將惰性氣體供給至保持在加熱和熔融狀態(tài)的樹脂中，來溶解在所述熔融樹脂中。根據(jù)該方法，氣體可在注射成型機(jī)中溶解；即，惰性氣體可有效地在容器預(yù)制品的成型步驟中溶解。
[0092]在這里，通過調(diào)節(jié)要溶解的氣體的量，能夠調(diào)節(jié)通過加熱形成的發(fā)泡泡孔的數(shù)量。例如，如果升高氣體的壓力和延長在氣體壓力下的混合時間，則可增大氣體的溶解量，并可增大發(fā)泡泡孔的數(shù)量，然而，這使得難以控制發(fā)泡。即，發(fā)泡引起不便，如在容器預(yù)制品成型時進(jìn)行發(fā)泡，和最終獲得的容器損失表面平滑性。因此，惰性氣體應(yīng)以適合范圍的量溶解。
[0093]〈預(yù)制品的成型〉
[0094]在本發(fā)明中，將如上所述溶解有氣體的熔融樹脂注射到保持高壓的金屬模具中，并注射填充。參考說明注射工藝的圖2，通常標(biāo)示為I的注射金屬模具具有保持冷卻的殼金屬模具3和芯金屬模具5。由金屬模具3和5形成空腔7。用從連接到注射成型機(jī)(未示出)的注射噴嘴9注射的熔融樹脂填充所述空腔7。此外，所述空腔7與進(jìn)氣口 10連通。
[0095]即，將其中溶解有氣體的熔融樹脂從注射噴嘴9注射到空腔7中。在空腔7中冷卻并固化后，所述熔融樹脂呈現(xiàn)空腔7的形狀。
[0096]例如，參考圖3，通過注射成型而成型的容器預(yù)制品50包括口部51和成型部53。所述成型部53是通過如下所述的吹塑成型被拉伸成型的部分，其對應(yīng)于要成型的容器的主體部，并在其端部具有封閉的底部。
[0097]所述口部51是不拉伸的部分，其形成與蓋子進(jìn)行螺紋嚙合的螺紋部51a和用于運(yùn)送的支撐環(huán)51b (然而，取決于成型的容器的類型，并不總是形成支撐環(huán)51b)。因此，通過將預(yù)制品50吹塑成型獲得的容器60包括對應(yīng)于預(yù)制品50的口部的口部61和對應(yīng)于所述預(yù)制品的成型部53的主體部63，封閉主體部63的端部以形成底部65。如同預(yù)制品50的口部51，口部61具有螺紋部51a和支撐環(huán)51b。
[0098]如從上述形狀將理解的，必須在預(yù)制品50 (和容器60)的口部51 (容器60的口部61)中避免發(fā)泡。這是因?yàn)橛捎诎l(fā)泡引起的強(qiáng)度降低、尺寸穩(wěn)定性下降和表面粗糙度增大會導(dǎo)致與蓋子有缺陷的嚙合和密封性降低。為了避免與蓋子有缺陷的嚙合和密封性降低，避免在螺紋部51a(容器61的61a)中發(fā)泡是特別重要的。
[0099]回到圖2，為了成型上述預(yù)制品50，將用于成型空腔7的殼金屬模具3分成對應(yīng)于口部51的口部金屬模具3a和對應(yīng)于成型部53的成型部金屬模具3b。
[0100]在這里，為了根據(jù)本發(fā)明通過熱型坯法制造容器60，保持在空腔7中的預(yù)制品50的成型部53 (特別是，成型部53的壁的中心部)必須保持在其可拉伸和發(fā)泡的溫度下，同時預(yù)制品50的口部51必須保持在不進(jìn)行發(fā)泡的溫度下。必須將對應(yīng)于口部51的部分保持在低于對應(yīng)于成型部53的部分的溫度下。因此，必須設(shè)定對應(yīng)于口部51的口部金屬模具3a的冷卻能力大于對應(yīng)于成型部52的成型部金屬模具3b的冷卻能力。例如，雖然未示出，但是將引入穿過口部金屬模具3a的冷卻管的冷卻介質(zhì)的溫度設(shè)定為低于流入成型部金屬模具3b中的冷卻管的冷卻介質(zhì)的溫度。當(dāng)然，考慮到冷卻效果，還設(shè)定冷卻水的流速和冷卻孔的形狀。
[0101]在這里，如果可強(qiáng)烈冷卻對應(yīng)于口部51的部分且如果可弱冷卻對應(yīng)于成型部53的部分(3b),則殼金屬模具3不是必須是分體型(split type)。
[0102]如果成型部53能夠保持所述壁的中心部在其可拉伸成型的溫度下，則外表面部和內(nèi)表面部的溫度可冷卻至低于所述可拉伸成型的溫度的溫度范圍，直到所述預(yù)制品被引入隨后將描述的拉伸成型步驟，只要通過從所述中心部傳導(dǎo)的熱量，可將所述溫度升高到所述可拉伸成型的溫度。
[0103]此外，在根據(jù)本發(fā)明注射熔融樹脂時，將氮?dú)?、二氧化碳或空氣從進(jìn)氣口 10供給至空腔7以在空腔7中保持高壓。其中溶解有所述氣體的熔融樹脂填充其中保持高壓的空腔7，這能夠有效地在空腔7中使所述熔融樹脂流化時抑制發(fā)泡破裂，防止出現(xiàn)由發(fā)泡破裂引起的渦形痕跡，從而獲得具有非常光滑的表面的成型制品。
[0104]例如，如果其中溶解有所述氣體的熔融樹脂填充空腔7，則由于相對于空腔7中的空間的壓差，溶解在流入空腔7的熔融樹脂的端部的氣體膨脹，并導(dǎo)致發(fā)泡破裂。S卩，熔融樹脂在端部發(fā)展成發(fā)泡破裂的狀態(tài)下流入空腔7，并且該狀態(tài)被轉(zhuǎn)移至金屬模具的表面上。所述樹脂在金屬模具表面上冷卻并固化，因此，在獲得的預(yù)制品50的表面上形成渦形痕跡，這成為表面粗糙度的原因。另一方面，如果將氣體供給至空腔7以在其中保持高壓，則能夠有效地防止在使熔融樹脂流化時出現(xiàn)發(fā)泡破裂，從而有效地避免由渦形痕跡等引起的表面粗糙度。
[0105]此外，根據(jù)本發(fā)明，由于連續(xù)注射熔融樹脂，因而保持高壓。即，保持高壓使得能夠有效地防止在空腔7中進(jìn)行發(fā)泡。
[0106]在施加壓力的情況下，保持如上所述注射到空腔7的熔融樹脂，并通過口部金屬模具3a和成型部金屬模具3b冷卻,賦予容器預(yù)制品50形狀。接著，打開實(shí)施冷卻的殼金屬模具3( 口部金屬模具3a和成型部金屬模具3b)和芯金屬模具5，取出成型的容器預(yù)制品O
[0107]如上所述根據(jù)本發(fā)明，用其中溶解有氣體的熔融樹脂填充在其中保持高壓的空腔7，并進(jìn)一步施加壓力，這使得能夠不僅成型具有低表面粗糙度而沒有渦形痕跡的容器預(yù)制品50，而且盡管溶解有作為發(fā)泡劑的氣體，仍有效地抑制發(fā)泡。
[0108]在如上所述實(shí)施注射成型時，對空腔7中的壓力沒有特別限制。然而，通常期望所述壓力保持在不少于1.0MPa的范圍內(nèi)，并將所述熔融樹脂注射到其中如上保持壓力的空腔7中。如果所述壓力低，則在使熔融樹脂流化時，不能有效地抑制發(fā)泡破裂；即，形成渦形痕跡和表面粗糙度變高。
[0109]此外，根據(jù)溶解的氣體的量和樹脂的溫度，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定保持壓力的程度(即保持的壓力和時間)，以使得能夠可靠地抑制發(fā)泡。然而，為了可靠地防止在口部51中發(fā)泡，如此設(shè)定保持壓力的程度，以使得重量減少率變成O %。重量減少率可根據(jù)下式用實(shí)驗(yàn)方法得到。
[0110]重量減少率=[(Mtl— M1VMJ XlOO
[0111]其中，M0是在沒有溶解惰性氣體且不發(fā)生成型缺陷如縮痕的條件下通過注射獲得的預(yù)制品的重量，和
[0112]M1是通過使惰性氣體溶解獲得的溶解有氣體的預(yù)制品的重量。
[0113]S卩，重量減少率隨保持的壓力增大而降低。重量減少率還隨壓力保持時間增大而降低。因此，通過利用這些關(guān)系，可如此設(shè)定保持壓力的條件，以使得重量減少率變成0%。
[0114]〈發(fā)泡〉
[0115]通過如上所述將其中溶解有氣體的熔融樹脂注射到空腔7中，使預(yù)制品50成型。在將預(yù)制品50冷卻至預(yù)定溫度后，釋放壓力。接著，打開殼金屬模具3 ( 口部金屬模具3a和成型部金屬模具3b)和芯金屬模具5，從空腔7取出預(yù)制品50。在這里，在熱型坯法中，將預(yù)制品50引入拉伸成型步驟中，同時還將其成型部53仍保持在其可拉伸成型的溫度下。即，根據(jù)冷型坯法，預(yù)制品50不容易引入拉伸成型步驟中；即，在金屬模具已經(jīng)充分冷卻后，從空腔7中取出預(yù)制品50。另一方面，根據(jù)熱型坯法，必須將成型部53的容器壁中心部至少保持在其可拉伸成型的溫度(不低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)下。這使得熱型坯法和冷型坯法之間有很大的差別。
[0116]成型部53的容器壁的外表面和內(nèi)表面不是必須保持在可拉伸成型的溫度下。這是因?yàn)榧词乖趶目涨?取出預(yù)制品50后，如果在將預(yù)制品50引入拉伸成型步驟之前時間短(約10至約30秒)，則所述溫度也由于從容器壁的中心部傳導(dǎo)的熱量而升高。
[0117]在這里，用于發(fā)泡的惰性氣體已溶解在預(yù)制品50中。因此，如果在將預(yù)制品50從空腔7中取出之前釋放壓力的步驟中，保持預(yù)制品50的溫度高于開始進(jìn)行成型的溫度，則進(jìn)行發(fā)泡。即，由于與外部壓力的壓差，溶解在樹脂中(在預(yù)制品50中)的氣體膨脹，并且氣泡(發(fā)泡泡孔)由于所述氣體與樹脂之間的相分離而增長。
[0118]在本發(fā)明中，允許發(fā)泡在預(yù)制品50的成型部53中選擇性地進(jìn)行，但一定不允許在口部51中進(jìn)行。
[0119]因此，在上述的空腔7中，必須將預(yù)制品50的口部51冷卻至低于在釋放壓力時的時刻發(fā)泡開始溫度的溫度。在這種情況下，將口部51的外表面和內(nèi)表面分別與殼金屬模具3( 口部金屬模具3a)和芯金屬模具5接觸。然而，在這里，其中的中心部不與這些金屬模具接觸，其中的中心部的溫度高于所述外表面和內(nèi)表面的溫度。因此，為了防止在口部51中進(jìn)行發(fā)泡，必須進(jìn)行冷卻，直到溫度變得低于發(fā)泡開始溫度，直到中心部，同時保持壓力。如果在壓力沒有充分保持的狀態(tài)下實(shí)施冷卻，則由于冷卻引起樹脂收縮，因而所述樹脂壓力降低，常常發(fā)生發(fā)泡。
[0120]因此，根據(jù)本發(fā)明，用于冷卻口部51的金屬模具具有大的冷卻能力，以強(qiáng)冷卻所述口部51。
[0121]發(fā)泡開始溫度是高于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，雖然其根據(jù)溶解的惰性氣體的量而不同，但通常比所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高約5至約15°C。
[0122]即使在達(dá)到發(fā)泡開始溫度后，在實(shí)際上氣泡大量形成并生長之前，也需要一定的時間。在通過熱型坯法進(jìn)行拉伸成型時，如果自預(yù)制品從空腔取出時直到其拉伸成型時的時間例如是約10至約30秒，則實(shí)際發(fā)泡開始溫度變成比所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高約15至約25 °C。
[0123]另一方面，預(yù)制品50的成型部53是待拉伸的部分，因此必須將其保持在其可拉伸并且此外必定發(fā)泡的溫度下。因此，雖然在空腔7中將其冷卻至低于樹脂熔點(diǎn)的溫度，但空腔7中的成型部53中心部中的溫度還必須保持在其可拉伸和發(fā)泡的溫度下(高于上述發(fā)泡開始溫度的溫度下)。
[0124]在這里，如同可發(fā)泡的溫度，可拉伸的溫度是高于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，并且其通常處于比所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高約5至約15°C且低于樹脂的熔點(diǎn)的范圍內(nèi)。
[0125]此外，雖然成型部53的中心部必須保持在可發(fā)泡的溫度下，但是空腔7中的成型部53的外表面和內(nèi)表面保持在可拉伸的溫度下，同時冷卻至低于發(fā)泡開始溫度的溫度，也是必須的。即，如果預(yù)制品50的成型部53的外表面和內(nèi)表面保持在高于發(fā)泡開始溫度的溫度下，則從空腔7取出預(yù)制品50時開始在所述外表面和內(nèi)表面中進(jìn)行發(fā)泡。因此，不僅損害表面平滑性，而且在整個成型部53中進(jìn)行發(fā)泡，這導(dǎo)致對應(yīng)于最終獲得的容器60的成型部53的主體部63的強(qiáng)度急劇下降，此外大大損害氣體阻隔性。[0126]因此，在本發(fā)明中，在從空腔7取出預(yù)制品50時，在口部51或者成型部53中，預(yù)制品50的外表面和內(nèi)表面已經(jīng)冷卻至低于發(fā)泡開始溫度的范圍。這僅僅是口部51，其中即使直到其中心部，溫度也已冷卻至低于發(fā)泡開始溫度的溫度。在成型部53中，其中心部的溫度已保持在高于發(fā)泡開始溫度的溫度下。
[0127]S卩，為了實(shí)施冷卻以形成上述溫度分布，使用具有大的冷卻能力的口部金屬模具3a，通過具有大的冷卻能力的口部金屬模具3a和芯金屬模具5強(qiáng)烈地冷卻預(yù)制品50的口部51，直到中心部，其內(nèi)表面和外表面全部冷卻至低于發(fā)泡開始溫度的溫度。與口部51相t匕，通過具有小的冷卻能力的成型部金屬模具3b和芯金屬模具5來弱冷卻預(yù)制品的成型部53。即，將所述內(nèi)表面和外表面冷卻至低于發(fā)泡開始溫度的溫度下，但將其中心部保持在高于發(fā)泡開始溫度的溫度下。
[0128]如上所述，通過進(jìn)行冷卻，同時根據(jù)口部金屬模具3a、成型部金屬模具3b和芯金屬模具5的冷卻能力，調(diào)節(jié)冷卻時間(在空腔7中的停留時間)，來形成上述溫度分布。此后，從空腔7中取出成型的預(yù)制品，這使得從成型部53的中心部開始進(jìn)行發(fā)泡。
[0129]與在從空腔7中取出的預(yù)制品50中開始發(fā)泡的同時，熱量從溫度保持高于發(fā)泡開始溫度的中心部流向所述外表面和內(nèi)表面；即，具有可發(fā)泡的溫度的區(qū)域逐漸向外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)扰蛎?，并且伴隨著這個，發(fā)泡逐漸從成型部53的中心部向所述外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行。
[0130]為了可靠地防止由于從空腔7取出預(yù)制品50后從成型部53的中心部傳導(dǎo)的熱量引起在拉伸成型之前成型部53的外表面和內(nèi)表面進(jìn)行發(fā)泡，期望在從空腔7取出預(yù)制品50時，所述外表面和內(nèi)表面已經(jīng)冷卻到高于可拉伸成型的溫度且低于發(fā)泡開始溫度的溫度范圍。然而，如果在拉伸成型之前升高溫度至可拉伸成型的溫度但不升高至高于發(fā)泡開始溫度，則所述外表面和內(nèi)表面可冷卻到低于可拉伸發(fā)泡的溫度的溫度范圍。
[0131]圖4示出在將通過上述發(fā)泡獲得的預(yù)制品50引入拉伸成型步驟時成型部53的截面圖。如從這些圖中可以看出，在成型部53中，由于發(fā)泡形成形狀接近于球形的發(fā)泡泡孔A，其具有這樣的基本結(jié)構(gòu)，其中位于中心部O的發(fā)泡泡孔A1具有最大的直徑。這是因?yàn)橛捎谕ㄟ^所述金屬模具冷卻，中心部O中的樹脂溫度仍然是最高的，并沿外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)戎饾u降低。
[0132]根據(jù)本發(fā)明，在從空腔7取出預(yù)制品50后，控制成型部53的內(nèi)表面和外表面的溫度，以調(diào)整發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)，但仍保持上述基本結(jié)構(gòu)。這使得能夠獲得上述正態(tài)分布型、局部性分布型或超微細(xì)發(fā)泡型的拉伸發(fā)泡容器。圖4(a)至(c2)是對應(yīng)于上述分布類型的預(yù)制品50的成型部53的截面圖。以下將描述發(fā)泡泡孔的分布狀態(tài)。
[0133]1.對應(yīng)于正態(tài)分布型的成型部。
[0134]在圖4(a)所示的預(yù)制品50的成型部53中，發(fā)泡泡孔從容器壁的中心部O開始正態(tài)分布。
[0135]S卩，如果如上所述通過將成型部53的中心部保持在高于發(fā)泡開始溫度的溫度下來允許發(fā)泡進(jìn)行，則根據(jù)情況，發(fā)泡進(jìn)行直到成型部53的外表面和內(nèi)表面。如果全部進(jìn)行發(fā)泡，則損害表面平滑性，并且降低最終獲得的容器的強(qiáng)度和氣體阻隔性。因此，期望在從空腔7取出預(yù)制品50后，周邊的溫度由于來自成型部53的中心部O的熱量而升高，但成型部的外表面和內(nèi)表面上的溫度仍保持低于發(fā)泡開始溫度。[0136]在這里，即使在拉伸成型之前，由于熱傳導(dǎo)，所述內(nèi)表面和外表面上達(dá)到發(fā)泡開始溫度，如果時間不夠長而無法形成氣泡并使氣泡增長，則也可保持在所述內(nèi)表面和外表面附近不進(jìn)行發(fā)泡的狀態(tài)下實(shí)施拉伸成型。
[0137]為了如上所述調(diào)節(jié)所述溫度，可如此實(shí)施空腔7中的冷卻，以使得成型部53中心部O與所述內(nèi)表面和外表面之間的溫差變大，例如，可進(jìn)行冷卻持續(xù)盡可能短的時間。此夕卜，將預(yù)制品50的成型部53的厚度D設(shè)定為比較大(例如，不少于2.5mm)，可有效地增大成型部53中心部O與內(nèi)表面和外表面之間的溫差。
[0138]在如上所述發(fā)泡的預(yù)制品50的成型部53中，在其引入拉伸步驟時，發(fā)泡泡孔A的分布結(jié)構(gòu)變成如圖4(a)所示。具體地，在包括中心部O的區(qū)域中形成其中存在發(fā)泡泡孔A的發(fā)泡層X1，而在外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)壬闲纬善渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔A的非發(fā)泡層Y。
[0139]其中不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層Y是這樣的層，其中即使發(fā)泡泡孔偶然存在，其也具有非常小的泡孔直徑(近似圓形泡孔的直徑)(例如，不大于50 μ m)，并且它們的數(shù)量非常小，完全不具有作為發(fā)泡層的基本功能(例如，降低重量)。例如，在非發(fā)泡層Y中，泡孔密度不大于I X IO4個泡孔/cm3，發(fā)泡率小于3%。
[0140]根據(jù)最終獲得的發(fā)泡拉伸容器的用途等，將如此形成的發(fā)泡層X1和非發(fā)泡層Y的厚度設(shè)定在適合的范圍內(nèi)?？梢揽繌目涨?取出時成型部53的中心部O的溫度或所述內(nèi)表面和外表面上的溫度，調(diào)節(jié)這些層的厚度。
[0141]S卩，如果成型部53的中心部O的溫度接近于發(fā)泡開始溫度，則所述中心部的溫度在從空腔7取出預(yù)制品50后短時間內(nèi)降低至低于發(fā)泡開始溫度，因此不再進(jìn)行發(fā)泡；即，發(fā)泡層X1獲得小的厚度和非發(fā)泡層Y獲得大的厚度。
[0142]此外，如果成型部53的內(nèi)表面和外表面上的溫度低，則內(nèi)表面和外表面附近的溫度不容易升高至高于發(fā)泡開始溫度。結(jié)果，在內(nèi)表面和外表面中形成厚的非發(fā)泡層Y。
[0143]此外，在上述非發(fā)泡層Y中，容器壁外表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Y傾向于獲得比容器壁內(nèi)表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Y的厚度大的厚度。這是因?yàn)槌尚筒?3的內(nèi)表面?zhèn)壬系臍夥站哂懈哂谕獗砻鎮(zhèn)壬蠚夥盏臏囟龋虼?，由于從中心部O傳導(dǎo)的熱量,發(fā)泡傾向于向內(nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行。
[0144]在從空腔7取出預(yù)制品50后，繼續(xù)發(fā)泡，直到成型部53的中心部O的溫度降低到變成低于發(fā)泡開始溫度。例如，如果成型部53的中心部O的溫度高于發(fā)泡開始溫度，繼續(xù)發(fā)泡，直到下一步拉伸成型步驟。
[0145]為了通過發(fā)泡保證適合程度的遮光性，期望通過發(fā)泡形成的成型部53中心部O中的發(fā)泡泡孔A1 (拉伸之前)具有約50至約300 μ m的平均直徑(近似圓形泡孔的直徑)，并且中心部O中的泡孔密度為I X IO4個泡孔/cm3以上。通過控制溶解的惰性氣體的量、冷卻條件如冷卻時間和發(fā)泡時間(周期)，可調(diào)節(jié)泡孔直徑和泡孔密度。
[0146]在這里，中心部O中的發(fā)泡泡孔A1表示重疊存在于中心部O (中心線)中的發(fā)泡泡孔。
[0147]此外，對于具有正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的預(yù)制品50，期望成型部53 (發(fā)泡區(qū)域)在如之前描述的將其引入拉伸成型步驟時具有不少于2.5mm的厚度D，并且內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Y的總厚度為成型部53中容器壁的厚度D的20至70%、特別是30至60%。將非發(fā)泡層Y的厚度設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠在隨后將描述的拉伸步驟中降低厚度時有效地避免不便，如發(fā)泡引起的表面粗糙度增大。
[0148]由上述預(yù)制品50的成型部53獲得在其主體部內(nèi)形成如圖5所示的發(fā)泡區(qū)域的發(fā)泡拉伸成型的容器。
[0149]2.對應(yīng)于局部性分布型的成型部:
[0150]此外，在發(fā)泡時，如果在從空腔7取出預(yù)制品50后，從其內(nèi)表面?zhèn)确e極加熱成型部53，則發(fā)泡泡孔A分布在如圖4(bl)或圖4(b2)所示的結(jié)構(gòu)中。
[0151]S卩，通過發(fā)泡形成形狀接近于球形的發(fā)泡泡孔A。在這里，如果從其內(nèi)表面?zhèn)燃訜犷A(yù)制品50 (成型部53)，則如圖4(bl)所示，從成型部53的內(nèi)表面?zhèn)鹊酵獗砻鎮(zhèn)鹊南鄬囟确植甲兂扇绱?，以使得中心部O和內(nèi)表面獲得高溫，中心部O與內(nèi)表面之間的部分獲得中等溫度，外表面獲得最低溫度。即，由于上述溫度分布，因此在中心部O和內(nèi)表面?zhèn)壬闲纬删哂写笾睆降陌l(fā)泡泡孔A，在中心部O與內(nèi)表面之間的部分中和在從中心部O的外表面?zhèn)壬闲纬删哂休^小直徑的發(fā)泡泡孔A。此外，在外表面?zhèn)壬闲纬刹缓邪l(fā)泡泡孔A的層。
[0152]例如，參考圖4(bl)，從中心部O的內(nèi)表面直到稍微外表面?zhèn)壬系膮^(qū)域是其中存在發(fā)泡泡孔A的發(fā)泡層X1，和至少，從中心部O直到整個內(nèi)表面分布有發(fā)泡泡孔A。在其外表面?zhèn)壬鲜瞧渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層Y。
[0153]即使如上所述實(shí)現(xiàn)發(fā)泡，發(fā)泡也將不會從中心部O向外表面進(jìn)行。如果全部進(jìn)行發(fā)泡直到外表面(即，不形成非發(fā)泡層Y)，則如之前所描述的，損害表面平滑性，損害容器的外觀，此外，容器的性質(zhì)如強(qiáng)度、氣體阻隔性等受損。因此，在從空腔7取出預(yù)制品50后，雖然周邊的溫度可能由于從成型部53中心部O傳導(dǎo)的熱量而升高，但有必要將成型部分53的外表面上的溫度保持低于發(fā)泡開始溫度一段時間(通常，幾十秒)，直到完成拉伸成型。
[0154]為了如上所述調(diào)節(jié)溫度，期望例如，盡可能降低成型部53外表面上的溫度，條件是溫度還處在可實(shí)施拉伸成型的范圍內(nèi)。此外，通過在從空腔7取出預(yù)制品50后，將冷空氣吹到外表面，直到將預(yù)制品50轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟(在該時期內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡)，能夠防止外表面上的溫度升高至高于發(fā)泡開始溫度。此外，將預(yù)制品50的成型部53的厚度D設(shè)定為比較大，例如2.5mm以上,可有效地增大成型部53中心部O與內(nèi)表面和外表面之間的溫差。
[0155]根據(jù)最終獲得的發(fā)泡拉伸容器的用途等，將發(fā)泡層X1和非發(fā)泡層Y的厚度設(shè)定在適合的范圍內(nèi)?？筛鶕?jù)從空腔7取出時成型部53的中心部O的溫度或外表面上的溫度來調(diào)整這些層的厚度。
[0156]S卩，如果成型部53的中心部O的溫度接近于發(fā)泡開始溫度，則所述中心部O的溫度在從空腔7取出預(yù)制品50后短時間內(nèi)降低至變得低于發(fā)泡開始溫度，發(fā)泡不再進(jìn)行(或從中心部0，在溫度變得高于發(fā)泡開始溫度時，所述區(qū)域變窄)。因此，發(fā)泡層X1獲得減小的厚度，而非發(fā)泡層Y獲得增大的厚度。
[0157]此外，成型部53的外表面上的溫度越低，外表面附近的溫度變成高于發(fā)泡開始溫度越困難。結(jié)果，在外表面?zhèn)壬闲纬珊竦姆前l(fā)泡層Y。
[0158]通常，從最大程度利用發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)同時有效地防止外觀受發(fā)泡阻礙來獲得發(fā)泡拉伸容器的觀點(diǎn)，期望非發(fā)泡層Y的厚度處在成型部53的厚度D的約10至約35%的范圍內(nèi)。
[0159]從通過發(fā)泡保持適合程度的遮光性的觀點(diǎn)，期望通過發(fā)泡形成的成型部53的中心部O中發(fā)泡泡孔A1的直徑和中心部O中泡孔密度處于與上述正態(tài)分布型的那些相同的范圍內(nèi)，即，泡孔平均直徑為約50至約300 μ m，泡孔密度為I X IO4個泡孔/cm3以上。通過控制溶解的惰性氣體的量、冷卻條件如冷卻時間和發(fā)泡時間(周期)，可調(diào)節(jié)泡孔直徑和泡孔密度。
[0160]此外，在發(fā)泡時，適當(dāng)?shù)丶訜醿?nèi)表面，以使得中心部O中的發(fā)泡泡孔A1獲得最大的直徑，而分布在內(nèi)表面層的發(fā)泡泡孔A2 (參見圖4 (bl))獲得不大于中心部O中發(fā)泡泡孔A1的直徑的直徑。這是因?yàn)槿绻植荚趦?nèi)表面層中的發(fā)泡泡孔A2獲得太大的直徑，則不僅發(fā)泡泡孔A的數(shù)量減小，而且強(qiáng)度降低，成型變得有缺陷，氣體阻隔性由于發(fā)泡而變差。
[0161]此外，在圖4 (bI)中，發(fā)泡泡孔A2的直徑幾乎與中心部O中發(fā)泡泡孔A1的直徑相同，因此形成這樣的發(fā)泡結(jié)構(gòu)，其中直徑小于發(fā)泡泡孔A1和A2的發(fā)泡泡孔A3像層一樣分布在內(nèi)表面層和中心部O之間。
[0162]在具有上述發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品50中，形成大量的發(fā)泡泡孔A，此外，發(fā)泡泡孔A—個在另一個上重疊，這提供制造具有優(yōu)異遮光性的發(fā)泡拉伸容器的優(yōu)點(diǎn)。
[0163]此外，與圖4(bl)相比，通過降低加熱溫度(例如，通過在接近于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg的溫度下加熱)，通過溫和地設(shè)定加熱內(nèi)表面的程度，能夠如圖4(b2)所示在內(nèi)表面層中形成高密度的微細(xì)發(fā)泡泡孔A4。在這種情況下，同樣由于從中心部O和從內(nèi)表面層傳導(dǎo)的熱量，形成發(fā)泡泡孔。因此，具有最大直徑的發(fā)泡泡孔A1分布在中心部O中，從至少中心部O直到整個內(nèi)表面層形成發(fā)泡泡孔A，并且相當(dāng)大數(shù)量的小發(fā)泡泡孔A4分布在內(nèi)表面層的側(cè)面上。在由上述發(fā)泡結(jié)構(gòu)的預(yù)制品獲得的發(fā)泡拉伸容器中，在內(nèi)表面?zhèn)壬闲纬蓴?shù)量眾多的具有非常短長度的發(fā)泡泡孔，從而進(jìn)一步改進(jìn)遮光性。
[0164]例如，在圖4(b2)中，期望在從成型部53的內(nèi)表面到25%整個厚度D的深度的區(qū)域Q中泡孔平均直徑為約20至約100 μ m,條件是它們小于中心部O中發(fā)泡泡孔A1的平均直徑，而且期望區(qū)域Q中的泡孔密度為約I X IO5至約I X IO8個泡孔/cm3，特別是約5 X IO5至約I X IO8個泡孔/cm3。這是因?yàn)?，如果區(qū)域Q中的微細(xì)發(fā)泡泡孔A4的平均直徑太大或如果其中泡孔密度太大，則強(qiáng)度降低，氣體阻隔性由于發(fā)泡而受到顯著程度的妨礙。
[0165]預(yù)制品50可容易通過例如將通過高頻感應(yīng)加熱等加熱的棒狀金屬如鐵芯插入從空腔7取出的預(yù)制品50中，并將預(yù)制品50轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟來從其內(nèi)表面?zhèn)燃訜帷?br> [0166]由上述預(yù)制品50的成型部53獲得在其主體部內(nèi)形成如圖6或圖7所示的發(fā)泡區(qū)域的發(fā)泡拉伸成型的容器。
[0167]3.對應(yīng)于超微細(xì)發(fā)泡型的成型部:
[0168]在圖4(cl)和(c2)所示的超微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡結(jié)構(gòu)中，形成超微細(xì)發(fā)泡層20，其中具有超微細(xì)泡孔直徑的發(fā)泡泡孔以高密度分布在成型部53的外表面層和/或內(nèi)表面層中。
[0169]例如，上述圖4(a)所示的正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)是在從模腔7取出預(yù)制品后，通過既不積極地加熱成型部53的內(nèi)表面?zhèn)龋膊环e極地加熱其外表面?zhèn)榷@得的。上述圖4(bl)和(b2)所示的局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)是在從模腔7取出所述預(yù)制品50后，通過積極地加熱成型部53的內(nèi)表面?zhèn)榷@得的。另一方面，圖4(cl)和(c2)中所示的微細(xì)發(fā)泡型發(fā)泡結(jié)構(gòu)是在從模腔7取出預(yù)制品50時不從外側(cè)積極實(shí)施加熱，而將成型部53的外表面和/或內(nèi)表面上的溫度設(shè)定為接近于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)而獲得的。
[0170]S卩，用成型體(預(yù)制品50)注射成型空腔7，并呈現(xiàn)預(yù)定形狀，其中所述成型體含有溶解在其中用于發(fā)泡的惰性氣體。因此，例如，如果在大氣壓下，其溫度變成不低于發(fā)泡開始溫度，則在打開金屬模具3時，在所述步驟中進(jìn)行發(fā)泡。S卩，由于與外部壓力的壓差，溶解在樹脂(預(yù)制品)中的氣體膨脹，并且氣泡(發(fā)泡泡孔)由于氣體與樹脂之間的相分離而增長。
[0171]如之前描述的，發(fā)泡開始溫度是至少高于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度，SP在大氣壓下比所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高約5至約15°C的溫度，盡管其可根據(jù)溶解的惰性氣體的量或成型體的厚度而不同。在保持該溫度時，允許發(fā)泡泡孔成長。發(fā)泡泡孔的成長速率隨著溫度升高(即，如果樹脂更軟)而變大。
[0172]在本發(fā)明中，為了如圖4(cl)或圖4(c2)所示在成型部53的外表面?zhèn)然騼?nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸又行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20，必須可靠地防止在空腔7中進(jìn)行發(fā)泡，并且在從空腔7取出所述預(yù)制品后允許進(jìn)行發(fā)泡而不需要從外側(cè)積極加熱。這是因?yàn)?，如果在空?中進(jìn)行發(fā)泡或通過在從所述空腔取出預(yù)制品后從外側(cè)積極地加熱而引起進(jìn)行發(fā)泡，則發(fā)泡泡孔獲得大的直徑并合并在一起，使得難以形成超微細(xì)發(fā)泡泡孔A。
[0173]在這里，不實(shí)施積極的加熱的意思是完全不實(shí)施加熱，或即使實(shí)施加熱，其也是不導(dǎo)致超微細(xì)發(fā)泡泡孔過度成長的非常微弱的加熱(例如，保持可實(shí)施拉伸成型的溫度)。
[0174]為了憑借發(fā)泡在外表面?zhèn)然騼?nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20以滿足上述條件，通過金屬模具來調(diào)節(jié)冷卻條件，并將其中將形成超微細(xì)發(fā)泡層20的成型部53的表面層的溫度設(shè)定為接近于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(特別是在不低于Tg且不高于Tg+25°C的范圍內(nèi))。在至少將成型部53的表面層部分冷卻到至少上述溫度范圍時，釋放壓力并打開金屬模具。此外，必須如此調(diào)節(jié)溶解的氣體的量，以使得在上述條件下進(jìn)行發(fā)泡。
[0175]例如，在將外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠值臏囟仍诳涨?中冷卻至落入上述溫度范圍內(nèi)時和在釋放壓力并打開金屬模具時，在外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層
20。此外，在將內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠值臏囟壤鋮s至落入上述溫度范圍內(nèi)時和在釋放壓力并打開金屬模具時，在內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20。
[0176]在圖4(cl)中，在外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种芯纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20，而在圖4(c2)中，僅在外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20。
[0177]為什么在本發(fā)明中在將表面層部分的溫度調(diào)節(jié)至接近于樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)時，形成上述超微細(xì)發(fā)泡層20的原因，還沒有弄清楚。然而，這大概是由于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)幾乎是可形成氣泡的下限溫度，在這種溫度下打開金屬模具時，已施加到表面層部分的壓力立刻降低至大氣壓，快速形成的壓差也作為形成超微細(xì)發(fā)泡泡孔A的一個因素。實(shí)際上，超微細(xì)發(fā)泡層20中的發(fā)泡泡孔A5具有非常小的泡孔直徑(不超過15 μ m，特別是不超過10 μ m)。超微細(xì)發(fā)泡層20的厚度t非常小，例如是約30至約100 μ m，這說明一個事實(shí):所述超微細(xì)發(fā)泡層20是瞬間形成的。
[0178]如果外部壓力穩(wěn)定在大氣壓，則超微細(xì)發(fā)泡泡孔A5不再成長，除非溫度升高至超過上述發(fā)泡開始溫度。因此，在從模腔7取出預(yù)制品50(成型部53)后，應(yīng)保持表面層部分(超微細(xì)發(fā)泡層20)的溫度，以使得不超過發(fā)泡開始溫度?；蛘呒词钩^發(fā)泡開始溫度，也可在發(fā)泡泡孔成長非常緩慢的溫度范圍內(nèi)升高(或保持)溫度。
[0179]在如上所述形成超微細(xì)發(fā)泡層20時，從模腔7取出時的預(yù)制品50的成型部53也具有溫度分布；即，與金屬模具接觸的表面層部分具有最低的溫度，而中心部O具有最高的溫度。因此，如同圖4(a)、圖4(bl)或圖4(b2)的分布結(jié)構(gòu)，即，即使將表面層部分(超微細(xì)發(fā)泡層20)的溫度冷卻至接近玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，在從模腔取出預(yù)制品后，表面層部分的溫度也由于熱傳導(dǎo)而再次升高。
[0180]因此，如根據(jù)上述將理解的，為了穩(wěn)定地形成超微細(xì)發(fā)泡層20，考慮到由于從中心部的熱傳導(dǎo)引起的溫度升高并且還利用溫度升高，來控制發(fā)泡結(jié)構(gòu)。
[0181]例如，當(dāng)如圖4 (Cl)所示在外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种芯纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20時，如此調(diào)節(jié)金屬模具溫度和金屬模具冷卻時間，以使得外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)鹊谋砻鎸硬糠值臏囟染咏诓ＡЩD(zhuǎn)變點(diǎn)，并且同時，在從模腔7取出預(yù)制品50 (成型部53)時，將中心部O的溫度保持在高于發(fā)泡開始溫度。
[0182]通過如此控制溫度，自從模腔取出成型體時(或，根據(jù)情況，釋放壓力時)，在成型部53的中心部O中開始進(jìn)行發(fā)泡，并且由于從中心部O傳導(dǎo)的熱量，發(fā)泡向外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)鹊谋砻鎸硬糠诌M(jìn)行。因此，在含有分布在其中的最大直徑的發(fā)泡泡孔A1的中心部O中形成發(fā)泡芯層X，并分別在外表面部分和內(nèi)表面部分中形成超微細(xì)發(fā)泡層20。
[0183]此外，如圖4 (Cl)所示，期望在超微細(xì)發(fā)泡層20與發(fā)泡芯層X之間形成非發(fā)泡層Y。即，通過避免超微細(xì)發(fā)泡層20和發(fā)泡芯層X之間的合并(merge)，能夠可靠地防止超微細(xì)發(fā)泡層20中的發(fā)泡泡孔(超微細(xì)發(fā)泡泡孔A5)變大。
[0184]為了在超微細(xì)發(fā)泡層20和發(fā)泡芯層X之間形成適當(dāng)厚度的非發(fā)泡層Y，可將超微細(xì)發(fā)泡層20附近的溫度保持在不高于發(fā)泡開始溫度。為了該目的，可采用的方法例如是吹冷空氣，或立即冷卻用于隨后二次成型(拉伸成型等)的金屬模具。此外，可采用這樣的方法，調(diào)節(jié)冷卻金屬模具的條件，以使得在從模腔7取出成型部53時，成型部53的中心部O的溫度變得盡可能接近于發(fā)泡開始溫度。或者可組合使用上述方法。
[0185]為了獲得圖4(cl)所示圖案的發(fā)泡結(jié)構(gòu)，在從金屬模具中取出成型部53時，必須在成型部53的表面層部分與其中心部O之間形成大的溫差，此外，在從所述金屬模具中取出成型部53后，表面層部分(超微細(xì)發(fā)泡層20)的溫度不能由于來自中心部O的熱量而升高至超過發(fā)泡開始溫度。此外，必須在超微細(xì)發(fā)泡層20和發(fā)泡芯層X之間形成非發(fā)泡層Y。因此，期望預(yù)制品50的成型部53具有大的厚度D，其中形成上述發(fā)泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡區(qū)域，期望厚度D不少于2mm。
[0186]超微細(xì)發(fā)泡層20與發(fā)泡芯層X之間的非發(fā)泡層Y的厚度d可以是這樣，以使得即使在進(jìn)行隨后將描述的拉伸時，從中心部O成長以形成發(fā)泡芯層X的大直徑的發(fā)泡泡孔A也不與超微細(xì)發(fā)泡泡孔A5合并在一起，厚度d通常不少于30 μ m,特別是在約30至120 μ m的范圍內(nèi)。
[0187]此外，在形成超微細(xì)發(fā)泡層20時，可如同上述局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的情況，從內(nèi)表面?zhèn)葘?shí)施外部加熱。這能夠如圖4(c2)所示，僅在外表面?zhèn)鹊谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層20。在內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬珊形⒓?xì)發(fā)泡泡孔A4的微細(xì)發(fā)泡層25，微細(xì)發(fā)泡泡孔的直徑大于超微細(xì)發(fā)泡泡孔A5的直徑，且小于中心部O中的發(fā)泡泡孔A1的直徑，微細(xì)發(fā)泡層25延伸至發(fā)泡芯層X。
[0188]即，雖然模腔7中的冷卻條件與形成圖4(cl)的分布結(jié)構(gòu)的情況的那些完全相同，但為了形成圖4(c2)的發(fā)泡分布結(jié)構(gòu)，在從模腔7取出預(yù)制品50 (成型部53)后，從內(nèi)表面層部分側(cè)實(shí)施外部加熱。在如上進(jìn)行外部加熱時，可形成延伸至發(fā)泡芯層X的微細(xì)發(fā)泡層25。
[0189]在如上所述的上述微細(xì)發(fā)泡層25中，可通過外部加熱的加熱溫度來調(diào)節(jié)形成微細(xì)發(fā)泡層25的發(fā)泡泡孔A4的直徑；8卩，發(fā)泡泡孔A4的直徑隨著溫度升高而增大，發(fā)泡泡孔A4的直徑隨著溫度降低而減小。因此，通過將外部加熱條件設(shè)定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，可將發(fā)泡泡孔A4的平均直徑設(shè)定在預(yù)定范圍內(nèi)。例如，在距離成型部53內(nèi)表面至多500 μ m深度的區(qū)域Q中，期望泡孔平均直徑為約20至約100 μ m,條件是其泡孔平均直徑小于中心部O中的發(fā)泡泡孔A1的平均直徑，且大于超微細(xì)發(fā)泡泡孔A5的平均直徑。此外，從抑制發(fā)泡引起的強(qiáng)度和氣體阻隔性降低的觀點(diǎn)，期望上述區(qū)域Q的泡孔密度處在約5 X IO5至約I X IO8個泡孔/cm3的范圍內(nèi)。
[0190]作為如之前描述的外部加熱手段，根據(jù)預(yù)制品50的成型部53的尺寸和形狀，可采用合適的手段，如通過熱空氣或加熱器或插入通過高頻加熱來加熱的鐵芯來加熱。
[0191]期望圖4(c2)所示圖案的發(fā)泡結(jié)構(gòu)也通過金屬模具冷卻而形成大的溫差，因此期望成型部53具有在例如不少于2mm范圍內(nèi)的大的厚度D。
[0192]如上所述，能夠形成正態(tài)分布型、局部性分布型或超微細(xì)發(fā)泡型的發(fā)泡分布結(jié)構(gòu)的成型部。通常，在對應(yīng)于最終獲得的容器的主體部的整個成型部53中形成如上所述分布發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，但是當(dāng)然也可以僅在成型部53的一部分中形成所述發(fā)泡區(qū)域。為了僅在成型部53的一部分中形成不含有發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域，可用與所述口部中使用的方法相同的方法冷卻金屬模具來冷卻成型部53預(yù)定部分中從表面層部分直到中心部的整個區(qū)域，以獲得低于發(fā)泡開始溫度的溫度。
[0193]可由具有圖4(cl)和(c2)所示的上述超微細(xì)發(fā)泡型分布結(jié)構(gòu)的預(yù)制品50的成型部53獲得在其主體部中形成圖8和9所示發(fā)泡區(qū)域的發(fā)泡拉伸成型的容器。
[0194]〈拉伸成型和容器〉
[0195]在本發(fā)明中，使具有形成在其成型部53中的上述發(fā)泡分布結(jié)構(gòu)的發(fā)泡預(yù)制品50進(jìn)行拉伸成型如吹塑成型，同時還將成型部53的溫度仍保持在其可拉伸成型的溫度下。因此，如圖3所示，例如，獲得具有包括螺紋部61a和支撐環(huán)61b的口部61并具有主體部63的發(fā)泡拉伸容器60，其對應(yīng)于預(yù)制品50。
[0196]S卩，在上述容器中，主體部63表示預(yù)制品50的成型部53，如同在成型部53中，封閉主體部63的下端以形成底部65。主體部63是存在發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，而口部61是完全不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域。
[0197]本發(fā)明利用熱型坯法形成拉伸成型的容器，不中斷地從預(yù)制品50成型直到拉伸成型的容器60的成型，或具體地，通過將預(yù)制品轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟將其拉伸成型，將所述預(yù)制品的成型部53中心部的溫度保持在可拉伸成型的溫度下。因此，作為本發(fā)明采用的拉伸成型，通常使用已知的吹塑成型。然而，當(dāng)然，如果要成型的容器具有充當(dāng)取出其中容納的內(nèi)容物的出口的口部，并且將在所述口部上安裝帽子或蓋子，則可使用以模塞助壓成型為代表的真空成型。
[0198]如果拉伸其中成型部53保持在玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)以上且低于熔點(diǎn)的可拉伸成型的溫度范圍內(nèi)的預(yù)制品50，則拉伸成型部53的壁，同時也沿拉伸方向拉伸形成在成型部53中的球形或形狀接近于球形的發(fā)泡泡孔A，以呈現(xiàn)扁平形狀。圖5至9是通過拉伸獲得的發(fā)泡拉伸容器60的主體部63 (發(fā)泡區(qū)域)沿最大拉伸方向上的截面圖，對應(yīng)于圖4所示的上述發(fā)泡分布結(jié)構(gòu)。如將從這些圖中可知的，位于對應(yīng)于成型部53的主體部63的中心部O的扁平形狀的發(fā)泡泡孔B在最大拉伸方向上具有最大長度L。[0199]在下述描述中，除非另有說明，扁平形狀的發(fā)泡泡孔B的長度表示在最大拉伸方向上的長度。
[0200]雖然對拉伸條件沒有特定限制，但期望通過考慮預(yù)制品50的成型部53中心部O中球形發(fā)泡泡孔Α(Αθ的尺寸來設(shè)定拉伸條件而進(jìn)行拉伸，以使得中心部O中的扁平形狀的發(fā)泡泡孔B具有例如不超過1000 μ m的長度L和不超過約100 μ m的厚度t。即，在將中心部O中的扁平發(fā)泡泡孔B的尺寸設(shè)定在上述范圍內(nèi)時，在整個發(fā)泡區(qū)域獲得高的遮光性，這使得能夠有效地避免發(fā)泡引起的強(qiáng)度或氣體阻隔性降低。
[0201]在雙軸方向上(即在軸向(高度方向)和圓周方向上)實(shí)施拉伸的吹塑成型中，例如，在這些方向上實(shí)施約2至約4倍的拉伸。在僅在一個方向(即軸向)上實(shí)施拉伸的模塞助壓成型中，在該方向上實(shí)施最大程度的拉伸。因此，在以上述相同的比率進(jìn)行拉伸時，形成上述尺寸的扁平發(fā)泡泡孔B。
[0202]在進(jìn)行拉伸成型時，預(yù)制品50的口部51是不進(jìn)行拉伸且不加熱的部分。即，該部分決不加熱至高于發(fā)泡開始溫度，并且獲得的容器60的口部61變成其中不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域。這使得能夠有效地防止由發(fā)泡引起的口部61的強(qiáng)度損失或呈現(xiàn)粗糙表面，因而有效地保持與蓋子的密封性、與蓋子的嚙合以及與密封箔如金屬箔的粘合性不受由發(fā)泡引起的損咅。
[0203]如圖5至9所示，扁平發(fā)泡泡孔B分布在主體部63的發(fā)泡區(qū)域中，對應(yīng)于預(yù)制品50的成型部53中的發(fā)泡泡孔A的分布結(jié)構(gòu)。
[0204]以下將描述扁平發(fā)泡泡孔B的分布結(jié)構(gòu)。
[0205]1.正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63:
[0206]通過使用具有成型部53的預(yù)制品50，所述成型部53具有例如圖4(a)的正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)，在主體部63中形成如圖5所示的其中扁平形狀的發(fā)泡泡孔B正態(tài)分布的發(fā)泡結(jié)構(gòu)。如將從圖5可知，發(fā)泡泡孔A沿拉伸方向拉伸，變成形成發(fā)泡層X2的扁平發(fā)泡泡孔B0
[0207]此外，在容器的外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)刃纬善渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔B的非發(fā)泡層Z，對應(yīng)于預(yù)制品50的成型部53 (參見圖4(a))。
[0208]該拉伸成型，即發(fā)泡泡孔的扁平化，幫助增大發(fā)泡泡孔的重疊程度，并極大地增大遮光性。
[0209]此外，在預(yù)制品50中，位于中心部O的發(fā)泡泡孔A1具有最大的直徑，直徑向外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)冗f減。與此對應(yīng)，通過拉伸而扁平化的發(fā)泡泡孔B，即位于中心部O的扁平發(fā)泡泡孔B1具有在最大拉伸方向上最大的長度L，所述長度L向外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)冗f減。
[0210]在正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)中，期望扁平發(fā)泡泡孔B的長度分布在拉伸的主體部63中的預(yù)定范圍內(nèi)。具體地，期望將位于中心部O的扁平發(fā)泡泡孔B1的長度Lm與在最外層表面或最內(nèi)層表面附近存在的扁平發(fā)泡泡孔B的長度Ls之比(Lm/Ls)調(diào)節(jié)為處于約I至約
15、特別是約1.5至約7的范圍內(nèi)。上述長度分布使得能夠有效地利用發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)，如獲得遮光性、減輕重量等，而不會伴隨有不便如發(fā)泡引起的強(qiáng)度降低。例如，如果上述比值(Lm/Ls)太大，則中心部O中的扁平發(fā)泡泡孔B1不必要地變大，這導(dǎo)致容器60的強(qiáng)度降低，從而可能容易破裂。此外，如果上述比值(Lm/Ls)太大，則其中存在扁平發(fā)泡泡孔B的區(qū)域X2的厚度減小，發(fā)泡泡孔B更少地一個在另一個上重疊，于是遮光性可能降低。[0211]扁平發(fā)泡泡孔B的長度分布(Lm/Ls)可容易地通過控制在空腔7中冷卻預(yù)制品50時成型部53中心部的溫度來調(diào)節(jié)。即，在從空腔7取出預(yù)制品50時，由于通過縮短冷卻時間將中心部的溫度保持較高，因而發(fā)泡泡孔A的直徑增大，因此扁平發(fā)泡泡孔B1的長度Lm也增大?；谶@個，可調(diào)節(jié)Lm/Ls的值。
[0212]至于主體部63中的發(fā)泡分布結(jié)構(gòu)，預(yù)制品50的成型部53(發(fā)泡區(qū)域)中的內(nèi)表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Y傾向于具有比外表面?zhèn)壬戏前l(fā)泡層Y的厚度小的厚度。至于形成在主體部63的內(nèi)表面和外表面中的非發(fā)泡層Z，在這一點(diǎn)上，所述內(nèi)表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Z傾向于具有比外表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層Z的厚度小的厚度。這是因?yàn)?，如之前所述，在從空?取出預(yù)制品50時，成型部53的內(nèi)表面?zhèn)壬系臍夥站哂懈哂谕獗砻鎮(zhèn)壬系臍夥盏臏囟?，因此，由于從中心部O傳導(dǎo)的熱量,發(fā)泡傾向于向內(nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行。
[0213]在內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬闲纬傻姆前l(fā)泡層Z的厚度可根據(jù)用途和容器壁的厚度而不同。通常，關(guān)于預(yù)制品50的成型部53 (發(fā)泡區(qū)域)的厚度或非發(fā)泡層Y的總厚度，可選擇容器壁的厚度(特別是主體部63的厚度)，以使得在具有高倍拉伸比的中等至大容器的情況下，其不小于0.3_，而在未拉伸太多的小容器情況下，其不小于2_。此外，期望非發(fā)泡層Z的總厚度處于容器壁厚度的20至70%、特別是30至60%的范圍內(nèi)。通過如上所述調(diào)節(jié)非發(fā)泡層Z的厚度，能夠最大程度的利用發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)，如改進(jìn)遮光性、減輕重量和回收材料，同時有效地避免發(fā)泡引起的缺點(diǎn)。
[0214]非發(fā)泡層Z的厚度可容易地通過調(diào)節(jié)預(yù)制品50的成型部53中的非發(fā)泡層Y的厚度來調(diào)節(jié)，所述預(yù)制品50通過考慮拉伸條件如拉伸比等來進(jìn)行拉伸。
[0215]在形成上述正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63的發(fā)泡拉伸容器60中，通過利用預(yù)制品50的成型部53中的發(fā)泡狀態(tài)(中心部中的發(fā)泡泡孔A1的尺寸和密度)來調(diào)節(jié)扁平發(fā)泡泡孔B的重疊程度，以使得對例如500nm波長的可見光線的全光線透過率不超過70%、特別是不超過50%。即，可賦予高度的遮光性，從容納發(fā)生由光引起變質(zhì)的內(nèi)容物的觀點(diǎn)，這是非常有利的。
[0216]非發(fā)泡層Z存在于分布有發(fā)泡泡孔B的發(fā)泡區(qū)域(主體部63)的表面中，這有效地防止出現(xiàn)由成型期間發(fā)泡破裂引起的渦形痕跡。此外，表面非常光滑，顯示出光澤感和優(yōu)異的外觀，因而具有很高的商業(yè)價值。
[0217]2.局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63:
[0218]通過使用具有成型部53的預(yù)制品50，所述成型部53具有圖4(bl)的局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)，在主體部63中形成如圖6所示的其中扁平形狀的發(fā)泡泡孔B局部性分布在內(nèi)表面?zhèn)壬系陌l(fā)泡結(jié)構(gòu)。即，通過拉伸而伸長的扁平發(fā)泡泡孔B形成局部性分布在內(nèi)表面?zhèn)壬系陌l(fā)泡層X2，對應(yīng)于圖4(bl)的分布。
[0219]此外，對應(yīng)于預(yù)制品50，在容器的外表面?zhèn)壬闲纬善渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔B的非發(fā)泡層Z。
[0220]拉伸成型，即發(fā)泡泡孔的扁平化，幫助增大發(fā)泡泡孔A的重疊程度，并極大地增大遮光性。此外，在局部性分布型的發(fā)泡結(jié)構(gòu)中，由于從其內(nèi)表面?zhèn)燃訜犷A(yù)制品50，發(fā)泡泡孔A的數(shù)量大大增加。因此，進(jìn)一步改進(jìn)遮光性，有助于大大增加形成發(fā)泡區(qū)域的主體部63 (包括底部65)的白度。
[0221]此外，在圖4(bl)中，存在于中心部O的發(fā)泡泡孔A1具有最大的直徑，此外，存在于內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠值陌l(fā)泡泡孔A也具有幾乎相同大的直徑。存在于中心部O和內(nèi)表面之間的發(fā)泡泡孔A具有中等尺寸的直徑，發(fā)泡泡孔A的直徑從中心部O向外表面?zhèn)冗f減。圖6的局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)具有通過拉伸而扁平化的扁平發(fā)泡泡孔B的長度分布，這滿足上述發(fā)泡泡孔A的直徑分布。即，如圖6所示，存在于中心部O中的發(fā)泡泡孔B1具有最大的長度(在最大拉伸方向的長度)Lm,存在于內(nèi)表面中的扁平發(fā)泡泡孔B也具有類似大的長度L，存在于中心O和內(nèi)表面之間的扁平發(fā)泡泡孔B以及位于外表面?zhèn)壬系陌l(fā)泡泡孔B具有比較短的長度。
[0222]在形成上述局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63的本發(fā)明的容器60中，不同長度的扁平發(fā)泡泡孔B大量分布在內(nèi)表面?zhèn)壬?，此外，在外表面?zhèn)壬闲纬刹缓斜馄桨l(fā)泡泡孔B的非發(fā)泡層Z。因此，能夠改進(jìn)遮光性，同時保持表面平滑性、外觀和可印刷性。例如，可獲得不超過20%的對可見光線的光線透過率(500nm波長下的全光線透過率)。此外，能夠有效地避免由發(fā)泡引起的強(qiáng)度或氣體阻隔性的降低，從由于發(fā)泡減輕重量的觀點(diǎn)，仍然是有利的。
[0223]此外，為了在主體部63中形成局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)，必須在預(yù)制品50的成型部53中形成溫度分布。因此，期望引入拉伸步驟的預(yù)制品50具有不少于2.5mm的成型部厚度。因此，在具有高拉伸比的中等至大容器的情況下，發(fā)泡拉伸容器的主體部63將具有不少于0.3mm的厚度，而不必如此拉伸的小容器將具有不少于2_的容器壁厚度。
[0224]在如上所述具有大厚度的容器中，期望非發(fā)泡層Z的厚度處于容器主體部63的厚度的10至35%、特別是15至25%的范圍內(nèi)。通過調(diào)節(jié)非發(fā)泡層Z的厚度，能夠最大程度的利用發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)，如改進(jìn)遮光性、減輕重量、回收材料等，同時有效地避免由于發(fā)泡引起的缺點(diǎn)。如果非發(fā)泡層Z具有小的厚度，則扁平發(fā)泡泡孔B呈現(xiàn)在整個容器壁中分布的狀態(tài)，這導(dǎo)致強(qiáng)度、氣體阻隔性和外觀劣化。
[0225]此外，具有圖7所示的局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63是通過將具有其中已形成圖4(b2)的局部性分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的成型部53的預(yù)制品50拉伸成型而獲得的。S卩，在圖7中，在內(nèi)側(cè)上的表面層部分中形成對應(yīng)于圖4(b2)的內(nèi)表面?zhèn)壬系奈⒓?xì)發(fā)泡層Q的區(qū)域P，在其中非常致密地形成長度很小的發(fā)泡泡孔B2。具有形成在發(fā)泡區(qū)域的上述區(qū)域P的發(fā)泡拉伸容器顯示出進(jìn)一步改進(jìn)的遮光性，例如對可見光線的光線透過率不超過20%，特別是不超過15%。
[0226]3.超微細(xì)發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63:
[0227]圖8所示的發(fā)泡結(jié)構(gòu)是通過將圖4 (Cl)的成型部53拉伸成型而獲得的，其中對應(yīng)于成型部53，在外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠趾蛢?nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層30，在含有扁平發(fā)泡泡孔B1的中心部O中形成發(fā)泡芯層X3，和在發(fā)泡芯層X3和超微細(xì)發(fā)泡層30之間形成非發(fā)泡層Z。
[0228]此外，圖9所示發(fā)泡結(jié)構(gòu)是通過將圖4 (c2)的成型部53拉伸成型而獲得的，其中，對應(yīng)于成型部53，僅在外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層30，如同圖7的局部性分布型，在內(nèi)表面?zhèn)壬闲纬蓪?yīng)于微細(xì)發(fā)泡層25的區(qū)域P，和在超微細(xì)發(fā)泡層30與發(fā)泡芯層X3之間形成非發(fā)泡層Z。
[0229]S卩，按照圖4(cl)和4(c2)的超微細(xì)發(fā)泡層20形成的超微細(xì)發(fā)泡層30以高密度含有在最大拉伸方向上具有很小長度L (例如，不超過50 μ m)的扁平發(fā)泡泡孔B3，這有效地抑制由發(fā)泡引起的外觀、氣體阻隔性和可印刷性的降低，同時改進(jìn)遮光性。
[0230]例如，與圖5所示的正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)相比，具有圖8所示發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63顯示出進(jìn)一步改進(jìn)的遮光性，與圖7所示的局部性分布型的發(fā)泡結(jié)構(gòu)相比，具有圖9所示的發(fā)泡結(jié)構(gòu)的主體部63顯示出進(jìn)一步改進(jìn)的遮光性，即顯示出進(jìn)一步降低到不超過10%的對可見光線的光線透光率。
[0231]此外，在圖8和9中，超微細(xì)發(fā)泡層30與發(fā)泡芯層X3之間的非發(fā)泡層Z用于防止超微細(xì)扁平發(fā)泡泡孔B3與形成發(fā)泡芯層X3的大的扁平發(fā)泡泡孔B合并。非發(fā)泡層Z可以盡可能薄，只要超微細(xì)發(fā)泡層30和發(fā)泡芯層X3可彼此清楚地區(qū)分開。
[0232]通過熱型坯法制造在主體部63中形成上述各種發(fā)泡結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器。然而，盡管使用熱型坯法，但可靠地防止口部61發(fā)泡，因而具有非常高的實(shí)用性，這是本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)。
[0233]此外，本發(fā)明的發(fā)泡拉伸容器通過有效地利用熱的熱型坯法來制造，因而其可有效地應(yīng)用于制造具有大厚度的容器。冷型坯法要求用于拉伸厚的預(yù)制品的大量熱能。然而，根據(jù)本發(fā)明，在保持在其可拉伸的溫度下的狀態(tài)下，使成型的預(yù)制品進(jìn)行發(fā)泡和拉伸；即不需要加熱所述預(yù)制品。
[0234]除用于容納調(diào)味品和洗滌劑如洗發(fā)水等之外，上述容器在要求高品質(zhì)外觀的領(lǐng)域如容納化妝品中是非常有用的。當(dāng)然，它們還可以用于飲料等領(lǐng)域。
[0235]實(shí)施例
[0236]下面將通過實(shí)施例來描述本發(fā)明。
[0237]在下述實(shí)施例中，根據(jù)圖1所示方法制造發(fā)泡拉伸成型的容器。注射成型機(jī)是能夠在加熱筒的路徑上供給發(fā)泡氣體以實(shí)施混煉的所謂的發(fā)泡注射機(jī)。
[0238]金屬模具是具有圖2所示示意性結(jié)構(gòu)的模具。取決于口部和主體部(成型部)，所述金屬模具可冷卻至不同的溫度。即，所述口部通過控制流入圖2中標(biāo)示為3(a)的金屬模具部分的冷卻水的溫度進(jìn)行冷卻，和所述主體部可通過控制流入圖2中標(biāo)示為3(b)和5的金屬模具部分以及另外流入形成底部的金屬模具的冷卻水的溫度進(jìn)行冷卻。
[0239]作為用于形成容器的樹脂，使用可商購的瓶用PET樹脂(特性粘度:0.84dl/g)，其通過使用除濕干燥器進(jìn)行充分干燥。
[0240]在下述實(shí)施例中，將所述PET樹脂供給至所述注射成型機(jī)的加料斗，在所述注射成型機(jī)的加熱筒路徑上供給氮?dú)庾鳛榘l(fā)泡劑，并與所述PET樹脂混合在一起以溶解在其中，將其中溶解有所述氣體的熔融PET注射成型成試驗(yàn)管形狀的預(yù)制品(重量:25g，模腔的主體部厚度:3至3.5mm)。在進(jìn)行所述注射成型時，在開始注射之前，將高壓空氣供給至所述金屬模具中，以在填充時抑制發(fā)泡。
[0241]作為注射成型的條件，調(diào)節(jié)填充時的壓力，調(diào)節(jié)金屬模具內(nèi)部的冷卻時間，并在取出預(yù)制品時，控制其溫度以控制發(fā)泡。在這里，可將填充時的保壓時間定義為填充時間和保壓時間的總時間。
[0242]使從注射成型金屬模具中取出的預(yù)制品經(jīng)過退火步驟持續(xù)約10秒至約30秒以調(diào)節(jié)所述預(yù)制品的溫度，然后拉伸-吹塑成型為500ml的瓶子?？v向和橫向上的拉伸比分別為約3倍。
[0243]基于下述方法進(jìn)行實(shí)施例和比較例中描述的評價。[0244](I)拉伸-吹塑的適應(yīng)性:
[0245]使用接觸型溫度計(jì)測定從注射成型金屬模具中取出的預(yù)制品的表面上的溫度。將取出后10至30秒時間內(nèi)的峰值溫度評價為預(yù)制品的溫度。如果所述主體部的內(nèi)表面和外表面的溫度為85°C至120°C，則將拉伸-吹塑適應(yīng)性評價為好。如果所述溫度低于85°C或不低于120°C，則將拉伸-吹塑適應(yīng)性評價為差。
[0246](2) 口部的發(fā)泡: [0247]用空氣冷卻從注射成型金屬模具中取出的預(yù)制品10至30秒，然后用水冷卻，以終止發(fā)泡。然后，通過用眼睛或使用電子顯微鏡觀察口部和主體部的橫截面來確認(rèn)其中的發(fā)泡?；谙率龌鶞?zhǔn)進(jìn)行評價。
[0248]◎(最好):在口部完全沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)泡泡孔。
[0249]O (良好):在口部的螺紋部中沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)泡泡孔，但在厚的支撐環(huán)部發(fā)現(xiàn)輕微程度的發(fā)泡泡孔。
[0250]X (差):在整個口部發(fā)現(xiàn)發(fā)泡泡孔。
[0251](3)主體部中的發(fā)泡結(jié)構(gòu):
[0252]使用電子顯微鏡，觀察上述(2)的預(yù)制品或拉伸吹塑成型的瓶子的主體部橫截面中發(fā)泡泡孔的結(jié)構(gòu)。此外，評價發(fā)泡層和非發(fā)泡層的厚度。
[0253](4)評價遮光性:
[0254]在主體部中心部附近切割所獲得的瓶子，使用分光光度計(jì)(Shimazu Mfg.C0.制造的UV-3100PC),基于積分球測定方法,測定其500nm波長下的全光線透過率。
[0255]評價正態(tài)分布型發(fā)泡結(jié)構(gòu)的拉伸發(fā)泡瓶:
[0256]<實(shí)施例1>
[0257]將PET樹脂投入發(fā)泡注射機(jī)的加料斗中，加熱并熔融，在加熱筒的路徑上以所述樹脂量的0.13wt %的量供給發(fā)泡劑氮?dú)?，并通過注射成型來成型容器預(yù)制品。在這里，在開始注射之前，用5MPa高壓(反壓)的空氣填充所述金屬模具內(nèi)部，完成注射，幾乎同時釋放壓力。
[0258]如此控制流入所述金屬模具的冷卻水的溫度，以使得口部保持在20°C和主體部保持在60°C。填充和保持的壓力為50MPa，保持11秒(其中填充時間為2.2秒)，在保持所述壓力之后，在所述金屬模具中的冷卻時間為0.5秒。用于成型所述預(yù)制品的條件如表1所
/Jn ο
[0259]在注射成型后，可在從所述金屬模具中取出預(yù)制品后，立即觀察在主體部中進(jìn)行發(fā)泡的狀態(tài)。將所述預(yù)制品保持在室溫下20秒，測定所述預(yù)制品表面上的溫度。然后，用水冷卻所述預(yù)制品以終止發(fā)泡，并觀察斷面表面。在成型瓶子時，類似地從所述金屬模具中取出預(yù)制品，在室溫下保持20秒，再使用拉伸吹塑成型機(jī)立即成型為瓶狀容器。
[0260]表2示出所述預(yù)制品的評價結(jié)果，圖10示出其外觀。所述預(yù)制品的主體部的溫度在85°C至120°C的范圍內(nèi)，其吹塑適應(yīng)性好。
[0261]此外，如從外觀照片圖10-A)明顯看出的，在所述口部完全沒有看到發(fā)泡泡孔，而在所述主體部內(nèi)形成了發(fā)泡泡孔。所述發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在外表面和內(nèi)表面分別形成1.07mm和1.0mm的非發(fā)泡層，并在它們之間的中心部中形成1.44mm的發(fā)泡層。此外，其中心部的發(fā)泡層含有尺寸為約200 μ m的氣泡，而在內(nèi)表面和外表面的非發(fā)泡層的邊界附近含有約100 μ m的小氣泡。
[0262]圖11是通過拉伸吹塑成型獲得的瓶子的照片，從其明顯看出，在所述口部中完全沒有形成發(fā)泡，而在所述主體部和底部中形成發(fā)泡。
[0263]所述主體部的發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在拉伸方向上拉伸所述預(yù)制品的發(fā)泡結(jié)構(gòu)；即，在內(nèi)表面和外表面中形成厚的非發(fā)泡層，在發(fā)泡層中形成氣泡，隨著所述氣泡接近中心部，它們在拉伸方向上變得更長。由于在外表面中形成厚的非發(fā)泡層，所述表面顯示出光滑且有光澤的外觀。
[0264]<實(shí)施例2>
[0265]除了將擠出機(jī)的末端溫度設(shè)定為290°C，這比實(shí)施例1的溫度低15°C，如此控制流入所述金屬模具的冷卻水的溫度，以使得所述口部保持在10°c和所述主體部保持在50°C，在填充時保壓8秒，在所述金屬模具中實(shí)施冷卻O秒，并在取出所述預(yù)制品后保持室溫10秒以外，以與實(shí)施例1相同的方法成型預(yù)制品和瓶子。
[0266]表2示出所述預(yù)制品的評價結(jié)果，圖10示出其外觀。
[0267]所述預(yù)制品的主體部的溫度在85°C至120°C的范圍內(nèi)，其吹塑適應(yīng)性良好。
[0268]此外，如從外觀照片圖10-B)明顯看出的，在所述口部的螺紋部完全沒有看到發(fā)泡泡孔，而在所述主體部內(nèi)形成了發(fā)泡泡孔。
[0269]此外，如圖12所示，所述預(yù)制品的主體部中的發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在內(nèi)表面和外表面中形成厚的非發(fā)泡層，在中心部中形成發(fā)泡泡孔，和在中心部中形成最大的發(fā)泡泡孔。所述中心部中和所述非發(fā)泡層的邊界附近的發(fā)泡泡孔分別具有約100 μ m和約30 μ m的尺寸。
[0270]在拉伸吹塑成型后，所述瓶子在口部不發(fā)泡，但在主體部和底部發(fā)泡。所述主體部的發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在內(nèi)表面和外表面中形成厚的非發(fā)泡層，在發(fā)泡層中形成氣泡，隨著所述氣泡接近中心部，它們在拉伸方向上變得更長。由于在外表面中形成厚的非發(fā)泡層，所述表面顯示出光滑且有光澤的外觀。
[0271]〈實(shí)施例3>
[0272]除了在填充時保壓6秒以外，以與實(shí)施例2相同的方法成型預(yù)制品和瓶子。
[0273]拉伸吹塑適應(yīng)性良好，并且獲得在口部不發(fā)泡但在主體部和底部發(fā)泡的預(yù)制品。
[0274]所述預(yù)制品的主體部中的發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在內(nèi)表面和外表面中形成厚非發(fā)泡層，在中心部中形成發(fā)泡層，和向著中心部形成更大的發(fā)泡泡孔。所述中心部中和所述非發(fā)泡層的邊界附近的發(fā)泡泡孔分別具有約250 μ m和約40 μ m的尺寸。
[0275]在拉伸吹塑成型后，所述瓶子在口部不發(fā)泡，但在主體部和底部發(fā)泡。所述主體部的發(fā)泡結(jié)構(gòu)如下:在內(nèi)表面和外表面中形成厚的非發(fā)泡層，在發(fā)泡層中形成氣泡，隨著所述氣泡接近中心部，它們在拉伸方向上變得更長。由于在外表面中形成厚的非發(fā)泡層，所述表面顯示出光滑且有光澤的外觀。
[0276]<比較例1>
[0277]除了在填充時保持20MPa的壓力以外，以與實(shí)施例3相同的方法成型預(yù)制品。填充時20MPa的壓力處在成型不含有發(fā)泡劑的非發(fā)泡預(yù)制品時采用的標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍內(nèi)，并不是特別低的壓力。
[0278]表2示出所述預(yù)制品的評價結(jié)果，圖10示出其外觀。
[0279]所述預(yù)制品的主體部的溫度在85°C至120°C的范圍內(nèi)，其吹塑適應(yīng)性良好。然而，如從外觀照片圖10-c)中明顯看出的，包括口部的整個預(yù)制品發(fā)泡。雖然所述主體部中的發(fā)泡狀態(tài)良好，但所述口部發(fā)泡，這不僅顯示出差的外觀，而且在密封性和尺寸上具有不穩(wěn)定性。
[0280]<比較例2>
[0281]除了如此控制流入所述金屬模具的冷卻水的溫度，以使得所述口部保持在20°C和主體部保持在25°C以外，以與實(shí)施例3相同的方法成型預(yù)制品。
[0282]沒有在口部發(fā)泡，所述預(yù)制品是良好的，但主體部中的發(fā)泡泡孔小于實(shí)施例1至3的發(fā)泡泡孔。此外，所述主體部的內(nèi)表面和外表面上的溫度低于85°C，并且拉伸適應(yīng)性差。
[0283]<比較例3>
[0284]除了在開始注射之前，不用高壓氣體增壓所述金屬模具的內(nèi)部以外，以與實(shí)施例3相同的方法成型預(yù)制品。
[0285]所述預(yù)制品在口部表面上形成所謂的有缺陷的渦形，并且在口部中含有發(fā)泡泡孔。這大概是因?yàn)?在將所述樹脂供給至金屬模具時進(jìn)行發(fā)泡，盡管隨后施加壓力，但不能充分抑制發(fā)泡。
[0286]<比較例4>
[0287]除了在填充時保壓4秒以外，以與實(shí)施例3相同的方法成型預(yù)制品。
[0288]就拉伸吹塑適應(yīng)性和主體部中的發(fā)泡狀態(tài)而言，所述預(yù)制品是良好的，但在口部中形成氣泡。
[0289]<比較例5>
[0290]除了將口部的金屬模具溫度設(shè)定為50°C以外，以與實(shí)施例3相同的方法成型預(yù)制
品O
[0291]就拉伸吹塑適應(yīng)性和主體部中的發(fā)泡狀態(tài)而言，所述預(yù)制品是良好的，但在口部中形成氣泡。
[0292][表 I]
[0293]
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)泡拉伸塑料容器，其具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主體部，所述主體部形成其中分布有發(fā)泡泡孔的發(fā)泡區(qū)域，和所述口部為不存在發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域，其中: 所述發(fā)泡區(qū)域中存在的發(fā)泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形狀，和位于容器壁厚度方向上的中心部的所述發(fā)泡泡孔具有在最大拉伸方向上的最大長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中，位于相對于容器壁厚度方向上的中心部的最內(nèi)表面?zhèn)群妥钔獗砻鎮(zhèn)壬系陌l(fā)泡泡孔在最大拉伸方向上的長度小于位于所述中心部的發(fā)泡泡孔在最大拉伸方向上的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，在相對于容器壁厚度方向上的中心部的內(nèi)表面?zhèn)群?或外表面?zhèn)壬闲纬善渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，在相對于容器壁厚度方向上的中心部的內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬闲纬伤龇前l(fā)泡層，外表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層比內(nèi)表面?zhèn)壬系姆前l(fā)泡層厚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，容器壁的厚度不小于0.3mm,內(nèi)表面?zhèn)群屯獗砻鎮(zhèn)壬系姆前l(fā)泡層的總厚度在所述容器壁厚度的20至70%的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中所述發(fā)泡泡孔局部性地分布在相對于容器壁厚度方向上的中心部的內(nèi)表面?zhèn)取?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，發(fā)泡泡孔分布在從容器壁中心部直到容器壁內(nèi)表面的表面層部分，和在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔以層的形式分布在容器壁中心部與容器壁內(nèi)表面的表面層部分之間的中間部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，發(fā)泡泡孔分布在從容器壁中心部直到容器壁內(nèi)表面的表面層部分，和在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔以層的形式以最高密度分布在容器壁內(nèi)表面的表面層部分中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，容器壁的厚度不小于0.3_，和在容器壁外表面?zhèn)壬闲纬善渲胁淮嬖诎l(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層，其厚度在所述容器壁厚度的10至35%的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中所述發(fā)泡區(qū)域具有20%以下的可見光透過率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡拉伸塑料容器，其中在所述發(fā)泡區(qū)域中，在容器壁外表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠趾?或其內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸硬糠种行纬沙⒓?xì)發(fā)泡層，所述超微細(xì)發(fā)泡層含有分布在其中的在最大拉伸方向上最短的發(fā)泡泡孔，并且在所述超微細(xì)發(fā)泡層和發(fā)泡芯層之間形成其中未分布發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡層，所述發(fā)泡芯層含有位于容器壁中心部的發(fā)泡泡孔。
12.一種發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其通過用熔融樹脂注射成型模腔而形成具有口部和延伸至所述口部的成型部的形狀的預(yù)制品，將從所述模腔中取出的所述預(yù)制品轉(zhuǎn)移至拉伸成型步驟，并將所述預(yù)制品的成型部拉伸成型，其中: 所述熔融樹脂是在其中溶解有惰性氣體的熔體；形成所述模腔的金屬模具是其中對應(yīng)于所述口部的部分具有比對應(yīng)于所述成型部的部分的冷卻能力大的冷卻能力的金屬模具； 用所述熔融樹脂注射填充所述模腔，同時向其施加壓力以在所述模腔中保持高壓，以使得不進(jìn)行發(fā)泡； 通過所述金屬模具強(qiáng)冷卻所述口部，以使得即使釋放壓力后，也不進(jìn)行發(fā)泡； 通過所述金屬模具弱冷卻所述成型部，以使得在壓力釋放后，由于樹脂的溫度，從容器壁的中心部開始進(jìn)行發(fā)泡；和 將從所述金屬模具中取出的預(yù)制品轉(zhuǎn)移至所述拉伸步驟，并進(jìn)行拉伸成型，同時將所述成型部的容器壁中心部仍保持在可拉伸成型的溫度下。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，當(dāng)在壓力釋放后從所述模腔取出所述預(yù)制品時，將所述成型部的容器壁中心部保持在可發(fā)泡且可拉伸的溫度下，并且在從所述模腔取出所述預(yù)制品時，從所述成型部的中心部開始進(jìn)行發(fā)泡。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，當(dāng)在所述壓力釋放后從所述模腔取出所述預(yù)制品時，已將所述預(yù)制品成型部的外表面和內(nèi)表面冷卻至不進(jìn)行發(fā)泡的溫度，并且在從所述模腔取出所述預(yù)制品后，由于從所述中心部傳導(dǎo)的熱量，發(fā)泡從所述中心部向外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中至少在從所述模腔取出所述預(yù)制品后，由于從所述中心部傳導(dǎo)的熱量，所述預(yù)制品的成型部的外表面和內(nèi)表面上的溫度升高至可拉 伸的溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中即使在從所述模腔取出所述預(yù)制品后，也將所述預(yù)制品的成型部的外表面和內(nèi)表面保持在不進(jìn)行發(fā)泡的溫度下。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，將從所述金屬模具中取出的所述成型部從內(nèi)表面?zhèn)冗x擇性地加熱，以使得發(fā)泡從所述容器壁中心部以及從所述成型部的內(nèi)表面?zhèn)乳_始進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步驟的所述發(fā)泡預(yù)制品中，位于所述容器壁厚度方向上的最內(nèi)表面?zhèn)群妥钔鈱颖砻鎮(zhèn)壬系陌l(fā)泡泡孔的直徑小于位于所述中心部的發(fā)泡泡孔的直徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步驟的所述發(fā)泡預(yù)制品中，所述發(fā)泡泡孔局部性地分布在所述容器壁厚度方向上的中心部和內(nèi)表面?zhèn)戎g。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步驟的所述發(fā)泡預(yù)制品中，在所述成型部的容器壁的外表面?zhèn)群?或內(nèi)表面?zhèn)壬系谋砻鎸有纬沙⒓?xì)發(fā)泡層，在所述超微細(xì)發(fā)泡層中，以層的形式以IXlO7個泡孔/cm3以上的密度分布直徑為15 μ m以下的超微細(xì)發(fā)泡泡孔。
【文檔編號】B65D1/00GK103958159SQ201280058936
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】市川健太郎, 小磯宣久, 阿久澤典男, 飯野裕喜, 野村哲郎 申請人:東洋制罐集團(tuán)控股株式會社