具有金屬色的外觀的拉伸發(fā)泡塑料成形體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于瓶等的發(fā)泡成形物品，其在不使用諸如金屬粉顏料或薄片狀顏料等的昂貴光澤顏料的情況下具有金屬外觀，特別是金色或銀色的金屬外觀。包含發(fā)泡泡孔(1)的發(fā)泡區(qū)域形成于拉伸發(fā)泡塑料成形物品的至少一部分，如沿所述成形物品的最大拉伸方向的垂直截面所見(jiàn)的，發(fā)泡泡孔為具有30μm或更少的最大厚度以及平均長(zhǎng)厚比為至少4的扁平形狀。沒(méi)有發(fā)泡泡孔分布于其中的非發(fā)泡塑料表皮層(5)形成于發(fā)泡區(qū)域的外表面。此外，該成形物品的特征在于：與諸如薄片狀顏料等的光澤顏料不同的無(wú)光澤顏料被作為著色劑而混入成形物品，成形物品的發(fā)泡區(qū)域呈現(xiàn)金屬色。
【專利說(shuō)明】具有金屬色的外觀的拉伸發(fā)泡塑料成形體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有金屬色的外觀的拉伸發(fā)泡塑料成形體。更具體地，本發(fā)明涉及一種拉伸發(fā)泡塑料瓶，該拉伸發(fā)泡塑料瓶至少在其主體部具有發(fā)泡區(qū)域并且呈金屬色(特別是金色或銀色)的外觀。

【背景技術(shù)】
[0002]以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)為代表的聚酯容器的特征在于具有諸如透明性、耐熱性、氣體隔離性等優(yōu)異的性能，并且該聚酯容器當(dāng)前已廣泛地用于各種用途。
[0003]另一方面，近年來(lái)，再利用包括上述聚酯容器的資源的需求逐漸增加。因此，已嘗試回收用過(guò)的容器并將這些用過(guò)的容器再利用為各種用途的回收樹(shù)脂。
[0004]這里，以一些種類的飲料、藥品、化妝品等為代表，包裝容器中包含的許多內(nèi)容物受光而導(dǎo)致變質(zhì)(degrade)。因此，這些種類的內(nèi)容物被設(shè)置成包含在不透明的容器內(nèi)，不透明的容器通過(guò)使用樹(shù)脂與諸如顏料等的著色劑混合而成的樹(shù)脂組合物形成。然而，由于不透明的容器混合有著色劑，因此從再利用資源的觀點(diǎn)看，不透明的容器是不期望的。因此，為了在不使用著色劑的情況下實(shí)現(xiàn)遮光性(不透明性)，本 申請(qǐng)人:之前提出了發(fā)泡瓶，這種發(fā)泡瓶具有通過(guò)利用微孔技術(shù)發(fā)泡的容器壁(例如，見(jiàn)專利文獻(xiàn)I至專利文獻(xiàn)3)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
[0006]專利文獻(xiàn):
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-022554號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-320082號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-262366號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011]如上所述，所謂發(fā)泡瓶是在發(fā)泡瓶中不混合有任何著色劑的先決條件下開(kāi)發(fā)的，到目前為止，幾乎還沒(méi)有關(guān)于混合有著色劑的發(fā)泡瓶的顏色的研究。
[0012]然而，關(guān)于發(fā)泡瓶，本發(fā)明人已進(jìn)行了很多實(shí)驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí):如果通過(guò)利用微孔技術(shù)生產(chǎn)混合有著色劑的發(fā)泡瓶，那么可以在實(shí)際上未使用諸如昂貴薄片狀顏料等的光澤顏料的情況下，得到具有特別是金色或銀色的金屬色的外觀的發(fā)泡瓶。
[0013]因此，本發(fā)明的目的是提供一種諸如瓶等的發(fā)泡成形體，其在未使用昂貴的光澤顏料或薄片狀顏料的情況下呈特別是金色或銀色的金屬色。
[0014]用于解決問(wèn)題的方案
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種拉伸發(fā)泡塑料成形體，在所述成形體的至少一部分形成發(fā)泡區(qū)域，所述發(fā)泡區(qū)域中包含有發(fā)泡泡孔，其中:
[0016]在觀察所述成形體的沿著將所述成形體拉伸到最大程度的方向的垂直截面時(shí)，所述發(fā)泡泡孔為具有不大于100 μ m的最大厚度和不小于4的平均長(zhǎng)厚比的扁平形狀；
[0017]沒(méi)有發(fā)泡泡孔分布于其中的非發(fā)泡塑料表皮層形成于所述發(fā)泡區(qū)域的外表面；以及
[0018]所述成形體混合有作為著色劑的無(wú)光澤顏料，并在所述成形體的所述發(fā)泡區(qū)域呈金屬色。
[0019]在本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體中，期望:
[0020](I)所述塑料表皮層具有I μ m至50 μ m的厚度；
[0021](2)橙色至綠色系顏料用作所述著色劑以呈金色；
[0022](3)黑色系顏料用作所述著色劑以呈銀色；以及
[0023](4)所述拉伸發(fā)泡塑料成形體具有瓶的形狀，所述瓶的至少主體部形成所述發(fā)泡區(qū)域。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體的最大的特征在于，通過(guò)利用微孔技術(shù)形成微細(xì)的扁平形狀的多個(gè)發(fā)泡泡孔(foamed cell)，使得即使在未使用光澤顏料作為著色劑而是在使用普通廉價(jià)無(wú)光澤顏料作為著色劑的情況下，此外，即使在成形體表面上未形成呈金屬色的諸如金屬沉積膜等的特定膜的情況下，拉伸發(fā)泡塑料成形體也能夠呈金色的外觀。這使得能夠非常廉價(jià)地提高拉伸發(fā)泡塑料成形體的裝飾性，因此改善其商業(yè)價(jià)值。
[0026]這里，通過(guò)微孔技術(shù)發(fā)泡是通過(guò)使樹(shù)脂浸潰作為發(fā)泡劑的非活性氣體、并使氣體成長(zhǎng)為氣泡而形成發(fā)泡泡孔的技術(shù)，該技術(shù)帶來(lái)發(fā)泡泡孔小并且在整個(gè)成形體上均一分布的優(yōu)點(diǎn)，和通過(guò)發(fā)泡泡孔使諸如強(qiáng)度等的物理性能幾乎不會(huì)劣化的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]特別地，在本發(fā)明中，在使用與諸如薄片狀顏料等的光澤顏料不同的無(wú)光澤顏料作為著色劑的條件下，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇待使用的著色劑來(lái)得到具有金色或銀色外觀的拉伸發(fā)泡塑料成形體。這種實(shí)施方式使得裝飾性能夠得到最大程度的展現(xiàn)，并且是本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體的發(fā)泡區(qū)域在拉伸到最大程度的方向上的側(cè)截面圖。
[0029]圖2是示出了作為本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體的代表例的瓶的視圖。
[0030]圖3是本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體的生產(chǎn)用的預(yù)制品的發(fā)泡區(qū)域的截面圖。
[0031]圖4是示出了用于生產(chǎn)圖2的瓶的容器用預(yù)制品的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1是本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體的發(fā)泡區(qū)域的截面(在最大拉伸方向上的豎直截面)圖，參照?qǐng)D1，許多個(gè)扁平形狀的發(fā)泡泡孔I被包含于并且分布于整體以10表示的成形體的發(fā)泡區(qū)域中。這里，由于形成基體(matrix) 3的塑料材料已被拉伸，因此發(fā)泡泡孔I均呈現(xiàn)在最大拉伸方向上被拉伸到最長(zhǎng)的扁平形狀。
[0033]一般地，通過(guò)使用諸如銅粉、鋁粉、鋅粉、金粉和銀粉等許多種金屬粉顏料，或使用諸如云母、薄片狀鈦或薄片狀不銹鋼等薄片狀顏料，或使用通過(guò)將這種薄片狀顏料的表面涂布諸如鈷、鎳或鈦等的微細(xì)金屬微粒而得到的顏料(亮光顏料)(以下這些顏料常被稱為光澤顏料或金屬顏料)；或通過(guò)使這些顏料與其它顏色的顏料結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬外觀。然而，本發(fā)明在不使用上述光澤顏料、而使用其它著色劑(無(wú)光澤顏料)和發(fā)泡泡孔I的情況下呈現(xiàn)金屬色。因此，必要的是:扁平狀的發(fā)泡泡孔I具有不大于100 μ m、優(yōu)選不大于50 μ m或更優(yōu)選不大于30 μ m的最大厚度t，并且發(fā)泡泡孔I具有不小于4的平均長(zhǎng)厚比，優(yōu)選地平均長(zhǎng)厚比在6至30的范圍，此外，不包含發(fā)泡泡孔I的非發(fā)泡薄塑料表皮層5形成于其外表面?zhèn)取?br> [0034]如將從圖1理解的，這里，如果扁平狀的發(fā)泡泡孔I的最大長(zhǎng)度(在最大拉伸方向上的長(zhǎng)度)由L表示，則長(zhǎng)厚比表示為L(zhǎng)/t (其中t是泡孔I的厚度)。
[0035]S卩，通過(guò)扁平狀的小發(fā)泡泡孔I和通過(guò)添加到基體3的著色劑實(shí)現(xiàn)了遮光性，當(dāng)通過(guò)光滑的表皮層5的表面(例如，平均表面粗糙度RaCJIS B 0601)不大于1ym)和通過(guò)扁平狀的發(fā)泡泡孔I引起規(guī)則反射、多重反射、光散射和光干涉時(shí)，同時(shí)，通過(guò)表皮層5得到修剪效果(manicuring effect)(表面上光的折射率不變)并且通過(guò)著色劑產(chǎn)生顏色。其結(jié)果是，呈現(xiàn)出光澤金屬色的外觀。
[0036]特別地，在本發(fā)明中，隨著發(fā)泡泡孔I的數(shù)量增加和隨著泡孔直徑(發(fā)泡泡孔I的最大長(zhǎng)度)增加，反射量增加，即，成形體10呈現(xiàn)亮色。相反地，隨著發(fā)泡泡孔I的數(shù)量減少和隨著泡孔直徑(發(fā)泡泡孔I的最大長(zhǎng)度)減少，光反射減少，成形體10呈現(xiàn)暗色。
[0037]此外，當(dāng)發(fā)泡泡孔I的最大厚度增加以及長(zhǎng)厚比減小時(shí)，規(guī)則反射減少，不規(guī)則反射變得明顯，光澤減少。
[0038]此外，當(dāng)表皮層5變厚時(shí)，修剪效果變得明顯并且展示出濃色。當(dāng)表皮層5變薄時(shí)，修剪效果變?nèi)醪⑶艺故境霭档?br> [0039]因此，根據(jù)本發(fā)明，扁平狀的發(fā)泡泡孔I的尺寸歸因于平均厚度t和長(zhǎng)厚比(L/t)而維持在特定的范圍。因此，在根據(jù)使用的著色劑的顏色和量將氣泡數(shù)量和表皮層5的厚度調(diào)整在預(yù)確定的范圍后，允許得到期望的金屬色的外觀。
[0040]例如，為了得到金屬色的外觀，可以形成一定數(shù)量的上述尺寸的扁平狀的發(fā)泡泡孔I以實(shí)現(xiàn)如下程度的遮光性:總光線透射率不大于40%，特別是不大于20%。這里，總光線透射率可以在如下波長(zhǎng)被測(cè)定:添加的著色劑在該波長(zhǎng)不顯示活性，即，在該波長(zhǎng)的吸收系數(shù)a為O。
[0041]此外，除了上述金屬顏料之外的著色劑通常以每100重量份的成形體10(基體3)形成用的塑料材料中有5至0.0005重量份的著色劑，優(yōu)選有3至0.001重量份的著色劑的方式使用。
[0042]此外，通過(guò)利用氣泡數(shù)量、表皮層5的厚度和顏色之間的關(guān)系，本發(fā)明能夠通過(guò)使用合適顏色的無(wú)光澤顏料作為著色劑，呈現(xiàn)最高裝飾性的金色或銀色，這產(chǎn)生了本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)。
[0043]例如，在本發(fā)明中，除了上述光澤顏料之外，還允許使用各種顏色的顏料作為著色齊U。不管使用任何顏色的著色劑，歸因于光的散射、反射、干涉和修剪效果，對(duì)應(yīng)于上述顏色的金屬色能夠展現(xiàn)出添加有光澤。特別地，當(dāng)試圖得到金色時(shí)，使用橙色至綠色系的非金屬顏料，當(dāng)試圖得到銀色時(shí)，使用無(wú)光澤顏料的黑色系顏料。
[0044]對(duì)于橙色至綠色系非金屬顏料的具體示例，可以是接下來(lái)描述的化合物，但不僅僅限于此。這些顏色的顏料可以根據(jù)成形體的使用而以一種的方式、或兩種或更多種的組合的方式選擇性地使用。
[0045]橙色顏料:
[0046]鉻橙、鑰橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、伏爾甘橙(Vulcan Orange)、陰丹士林亮橙RK、聯(lián)苯胺橙G、陰丹士林亮橙GK。
[0047]紅色顏料:
[0048]鐵紅、鎘紅、鉛紅、硫化鎘汞桔紅、永久紅4R、立索爾紅、吡唑啉酮紅、華瓊紅鈣鹽(Watching Red Calcium Salt)、色淀紅D、亮胭脂紅6B、曙紅色淀、若丹明色淀B、菌素色淀、亮胭脂紅3B。
[0049]紫色顏料:
[0050]錳紫、堅(jiān)牢紫B、甲基紫色淀。
[0051]藍(lán)色顏料:
[0052]普魯士藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、酞菁藍(lán)、無(wú)金屬酞菁藍(lán)、酞菁藍(lán)的部分氯化物、堅(jiān)牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)BC。
[0053]綠色顏料:
[0054]鉻綠、氧化鉻綠、顏料綠B、孔雀石綠色淀、最終黃綠G。
[0055]碳黑是用于獲得銀色的黑色顏料的代表性示例。雖然諸如氧化鐵等的鐵顏料是金屬粉顏料，卻是無(wú)光澤顏料，也可以在本發(fā)明中使用。
[0056]上述顏色的顏料中，期望使用如下組合的顏料:當(dāng)形成非發(fā)泡體時(shí)，顏色模型L*a*b中的值a*在20至-20的范圍，值b*在40至_5的范圍，值L不大于90，并且值L特別是在80至50的范圍。例如，在將稍后說(shuō)明的瓶中，期望在作為非發(fā)泡區(qū)域的口部(頸部)，值b*和值L*在上述提及的范圍。
[0057]此外，為了得到鮮艷的和清楚的金色或銀色，期望發(fā)泡泡孔I在發(fā)泡區(qū)域中的密度在15至18個(gè)泡孔/cm3的范圍，表皮層5的厚度在I μ m至20 μ m的范圍。
[0058]在本發(fā)明中，除了選擇著色劑的種類和量之外，還選擇發(fā)泡泡孔I的密度(泡孔數(shù))和表皮層5的厚度，以呈現(xiàn)鮮艷的和清楚的金色或銀色。
[0059]例如，可以呈現(xiàn)出潘通(Pantone)顏色樣本號(hào)871C、872C、873C、874C、875C、876C、8384C、8385C、8580C、8581C、8582C、8640C、8641C、8642C、8643C、8644C、8645C、8940C、8660C、8960C 和 8961C 的金色。
[0060]此外，可以呈現(xiàn)出潘通顏色樣本號(hào)877C、8001C、8400C、8401C、8402C、8403C、8404C、8405C、8420C、8421C、8422C、8423C、8424C 和 8425C 的銀色。
[0061]作為用于形成拉伸發(fā)泡塑料成形體10的塑料材料(形成基體3)，只要其能夠吸收將稍后說(shuō)明的非活性氣體并可以通過(guò)微孔技術(shù)發(fā)泡，則可以使用任何已知的熱塑性樹(shù)脂而沒(méi)有任何特別的限制。例如，成形體10通過(guò)使用如下材料形成:諸如低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚1-丁烯，聚4-甲基-1-戊烯，如丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等的α-烯烴的無(wú)規(guī)或嵌段共聚物，或環(huán)狀烯烴共聚物等的烯烴系樹(shù)脂；諸如乙烯.醋酸乙烯酯、乙烯.乙烯醇共聚物或乙烯.氯乙烯共聚物等的乙烯.乙烯基系共聚物；諸如聚苯乙烯、丙烯腈.苯乙烯共聚物、ABS或α -甲基苯乙烯.苯乙烯共聚物等的苯乙烯系樹(shù)脂；諸如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯.偏二氯乙烯共聚物、甲基聚丙烯酸酯或甲基聚甲基丙烯酸酯等的乙烯基系樹(shù)脂；諸如尼龍6、尼龍6-6、尼龍6-10、尼龍11或尼龍12等的聚酰胺樹(shù)脂；諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或其共聚聚酯等的聚酯樹(shù)脂；聚碳酸酯樹(shù)脂；聚苯醚樹(shù)脂；或諸如聚乳酸等的可生物降解樹(shù)脂。當(dāng)然，成形體10可以通過(guò)使用這些熱塑性樹(shù)脂的共混物形成。
[0062]最期望的是本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體10用作在發(fā)泡區(qū)域上呈特別是金色或銀色的上述金屬色的包裝容器，特別是塑料瓶。也就是說(shuō)，迄今為止，不能廉價(jià)地生產(chǎn)具有金屬色(特別是金色或銀色)外觀的塑料瓶，因此迄今為止尚未生產(chǎn)。然而，本發(fā)明使得能夠在不使用昂貴的金屬顏料的情況下生產(chǎn)上述塑料瓶，這使得塑料瓶的裝飾性得到最大程度地展現(xiàn)。
[0063]圖2示出了這種塑料瓶的示例。
[0064]在圖2中，整體以60表示的瓶包括底部65和主體部63。主體部的上端形成頸部61，頸部61具有螺紋部61a和支撐環(huán)61b。在這個(gè)瓶60中，底部65和主體部63形成存在上述發(fā)泡泡孔I的發(fā)泡區(qū)域，發(fā)泡區(qū)域具有遮光性并呈上述金屬色。另一方面，口部和鄰近的頸部61形成沒(méi)有發(fā)泡泡孔的非發(fā)泡區(qū)域。因此，頸部61具有高強(qiáng)度和出色的尺寸穩(wěn)定性，使得其自身可靠地在螺紋部61a上與蓋螺紋接合，通過(guò)保持支撐環(huán)61b確保了運(yùn)輸。
[0065]塑料瓶60優(yōu)選通過(guò)使用烯烴系樹(shù)脂或聚酯樹(shù)脂形成。特別地，諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯樹(shù)脂最適合用于形成上述種類的瓶60。
[0066]<拉伸發(fā)泡塑料成形體的生產(chǎn)>
[0067]在發(fā)泡區(qū)域上呈特別是金色或銀色的金屬色的本發(fā)明的拉伸發(fā)泡塑料成形體可以依靠迄今為止由本 申請(qǐng)人:提出的除了以下步驟不同的已知方法(例如，專利文獻(xiàn)I至3和TO2009/119549)生產(chǎn):將塑料材料與除了上述顏料之外的著色劑混合、揉捏(knead)并將它們形成在一起，以及調(diào)整諸如非活性氣體的浸潰量等的成形條件、發(fā)泡條件和拉伸條件，使得發(fā)泡泡孔的尺寸和表皮層的厚度在預(yù)定的范圍。
[0068]瓶狀等的拉伸發(fā)泡塑料成形體可以通過(guò)如下方法得到:例如，制備預(yù)制品，用作發(fā)泡劑的非活性氣體(例如，氮?dú)夂吞妓釟?溶解于預(yù)制品中(制備氣體浸潰預(yù)制品的步驟)；允許非活性氣體從預(yù)制品的表面局部地釋放(釋放氣體步驟)；選擇性地加熱變成最終將得到的成形體的發(fā)泡區(qū)域的部分，以得到發(fā)泡預(yù)制品(發(fā)泡步驟)；以及最終使得到的發(fā)泡預(yù)制品拉伸成形。
[0069]在制備氣體浸潰預(yù)制品的步驟中，預(yù)制品可以由上述熱塑性樹(shù)脂與預(yù)定量的著色劑的熔融揉捏物(成形用樹(shù)脂組合物)通過(guò)諸如擠出成形、注射成形或壓縮成形等已知成形手段而得到。這里，通過(guò)將成形預(yù)制品放置在加熱或不加熱的高壓非活性氣體中，非活性氣體可以被浸潰(溶解)。如果溫度高，氣體溶解量小但浸潰速率快。另一方面，如果溫度低，氣體溶解量大但浸潰需要較長(zhǎng)時(shí)間。
[0070]此外，通過(guò)將有壓力的非活性氣體供給到成形機(jī)的熔融/揉捏部，并且通過(guò)使已溶解非活性氣體的樹(shù)脂組合物直接受到諸如注射成形等的成形，能夠得到浸潰非活性氣體的預(yù)制品。在這種情況下，為了通過(guò)防止在注射成形機(jī)中發(fā)泡而得到?jīng)]有諸如渦旋痕等的外觀缺陷的預(yù)制品，期望例如本 申請(qǐng)人:在W02009/119549等中提出的，在模具型腔中保持高壓的同時(shí)，注射成形非活性氣體溶解于其中的樹(shù)脂組合物。
[0071]將由此得到的氣體浸潰預(yù)制品在冷卻和固化的狀態(tài)下從模具取出。在釋放氣體的步驟中，氣體浸潰預(yù)制品在常壓(大氣壓力)下放置一段時(shí)間以使非活性氣體從其表面釋放。因此，在預(yù)制品的表面形成未溶解非活性氣體或非活性氣體濃度低的薄表皮層，該表皮層對(duì)應(yīng)于發(fā)泡體10的非發(fā)泡塑料表皮層5。因此，表皮層5的厚度可以根據(jù)預(yù)制品放置在大氣壓力下的時(shí)間(或者，實(shí)質(zhì)上，根據(jù)直到下次通過(guò)加熱執(zhí)行發(fā)泡的時(shí)間)而調(diào)整。
[0072]這里，表皮層5可以僅形成于變成發(fā)泡區(qū)域的部分的外表面而不必須在預(yù)制品的整個(gè)表面上形成。因此，通過(guò)使用如下方式，氣體可以選擇性地僅從變成發(fā)泡區(qū)域的部分的外表面釋放:諸如僅允許變成發(fā)泡區(qū)域的部分暴露于大氣，而覆蓋其他部分使得其他部分不會(huì)暴露于大氣。
[0073]在氣體釋放后進(jìn)行的發(fā)泡步驟中，成形體10的變成發(fā)泡區(qū)域的部分被選擇性地加熱，由此非活性氣體膨脹產(chǎn)生隨后生長(zhǎng)的泡孔；即，完成發(fā)泡。從防止預(yù)制品熱變形的觀點(diǎn)看，發(fā)泡的加熱溫度不低于樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)，但必須低于樹(shù)脂的熔點(diǎn)。加熱溫度越高，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，形成的泡孔的尺寸和數(shù)量越大。因此，使得能夠調(diào)整泡孔的密度和泡孔的尺寸。
[0074]因而得到了一種發(fā)泡預(yù)制品，該發(fā)泡預(yù)制品具有發(fā)泡泡孔在其上分布的發(fā)泡區(qū)域。參照?qǐng)D3，多個(gè)發(fā)泡泡孔Ia形成于發(fā)泡預(yù)制品的發(fā)泡區(qū)域，非發(fā)泡層5a形成于該發(fā)泡區(qū)域的外表面?zhèn)龋前l(fā)泡層5a對(duì)應(yīng)于最終形成的表皮層5。
[0075]如將從圖3理解的，發(fā)泡預(yù)制品還未被拉伸，因此，發(fā)泡泡孔Ia呈現(xiàn)接近球形的形狀而未被扁平化。因此，發(fā)泡預(yù)制品的泡孔呈現(xiàn)球形形狀的發(fā)泡區(qū)域不規(guī)則地反射光、呈現(xiàn)發(fā)白的顏色、缺乏光澤并且仍不能呈金屬色。
[0076]在本發(fā)明中，拉伸上述發(fā)泡預(yù)制品以得到包含具有如上所述平均厚度t和長(zhǎng)厚比的扁平狀發(fā)泡泡孔I的發(fā)泡體10。特別地，為了得到呈金色或銀色的發(fā)泡預(yù)制品，期望氣體溶解量和發(fā)泡條件(加熱溫度)被調(diào)整如下:例如，達(dá)到球形的發(fā)泡泡孔Ia的密度為大約I X 15至IX 18個(gè)泡孔/cm3,平均直徑(圓的直徑)為大約5 μ m至大約50 μ m,總光線透過(guò)率不大于30%。即，在接下來(lái)的步驟中拉伸由此得到的發(fā)泡預(yù)制品后，得到呈金色或銀色的拉伸發(fā)泡成形體10。
[0077]這里，通過(guò)諸如吹熱風(fēng)或通過(guò)使用紅外線加熱器等外部加熱手段或通過(guò)在油池中浸蘸，對(duì)變成發(fā)泡區(qū)域的部分選擇性地進(jìn)行發(fā)泡用的加熱。
[0078]例如，圖4示出了用于得到圖2的發(fā)泡瓶60的預(yù)制品的形狀。預(yù)制品50大體來(lái)說(shuō)具有試管的形狀，并在其上部形成頸部51，頸部51包括螺紋51a和支撐環(huán)51b，并且在頸部51下方還形成主體部53和底部55。也就是說(shuō)，在圖2的發(fā)泡瓶60中，具有螺紋61a和支撐環(huán)61b的頸部61是非發(fā)泡區(qū)域。因此，預(yù)制品50的頸部51也是非發(fā)泡區(qū)域，而主體部53和底部55形成發(fā)泡區(qū)域，在如上所述選擇性地加熱發(fā)泡區(qū)域后，形成上述球形形狀的發(fā)泡泡孔la。
[0079]如果期望在整個(gè)成形體10上形成發(fā)泡區(qū)域，那么可以對(duì)整個(gè)發(fā)泡預(yù)制品進(jìn)行加熱。
[0080]通過(guò)已知方法拉伸發(fā)泡預(yù)制品，諸如通過(guò)以不低于樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于其熔點(diǎn)的溫度加熱預(yù)制品的吹塑成形，或通過(guò)以柱塞輔助成形為代表的真空成形。因而得到期望的拉伸發(fā)泡成形體10。
[0081]S卩，當(dāng)要生產(chǎn)圖2中示出的形式的瓶時(shí)，制備圖4中示出的試管形狀的發(fā)泡預(yù)制品并使該發(fā)泡預(yù)制品吹塑成形。當(dāng)要生產(chǎn)杯形容器時(shí)，那么可以使板狀或片狀的發(fā)泡預(yù)制品柱塞輔助成形(底部和與主體部對(duì)應(yīng)的中央部形成發(fā)泡區(qū)域)。
[0082]根據(jù)發(fā)泡預(yù)制品中的發(fā)泡泡孔Ia的直徑和密度，以合適的比率拉伸發(fā)泡預(yù)制品，使得發(fā)泡泡孔I在例如最大拉伸方向上的截面的厚度t和長(zhǎng)厚比在上述范圍。在兩個(gè)軸方向上，即在軸向(高度方向)上和在周向上執(zhí)行拉伸的吹塑成形中，通常在軸向上得到最大拉伸。因此，調(diào)整軸向上的拉伸率以形成具有上述厚度t和長(zhǎng)厚比的扁平狀的發(fā)泡泡孔1，從而形成具有合適厚度的表皮層5。在一個(gè)方向上或在軸向上執(zhí)行拉伸的柱塞輔助成形中，在軸向上得到最大拉伸，通過(guò)調(diào)整拉伸率來(lái)執(zhí)行拉伸，使得扁平狀的發(fā)泡泡孔I和表皮層5以如上述相同的方式成形。
[0083]盡管未混合有昂貴的光澤顏料，而是混合有廉價(jià)的無(wú)光澤顏料作為著色劑，但由此得到的發(fā)泡拉伸塑料成形體(例如，瓶、膜、片、注射成形物品等)在發(fā)泡區(qū)域上呈金屬色并且展示出高度裝飾性的外觀。特別地，呈金色或銀色的瓶由于其高度的吸引力而最大程度地展示出裝飾性外觀。此外，遮光性使得瓶能夠有效地用于容納受光而變質(zhì)的內(nèi)容物。除此之外，從輕量性和隔熱性的觀點(diǎn)看，發(fā)泡泡孔的形成也使其具有這些優(yōu)點(diǎn)。
[0084]實(shí)施例
[0085]現(xiàn)將通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)例說(shuō)明本發(fā)明。這里，本發(fā)明通常能夠適用于發(fā)泡拉伸塑料成形物品，而不僅限于以下實(shí)施例。
[0086]<實(shí)施例1>
[0087]100重量份的瓶用PET樹(shù)脂(固有粘度:0.84dl/g)干混合有包括紅色和綠色有機(jī)顏料的棕色PET樹(shù)脂用的3重量份的著色母料，混合物被供給到注射成形機(jī)。
[0088]此外，通過(guò)注射成形機(jī)的加熱筒的中部供給0.15重量％的氮?dú)猓⒁匀芙庠谄渲械姆绞脚cPET樹(shù)脂揉捏。為了抑制在模具中發(fā)泡，模具中的壓力已預(yù)先利用空氣升高(模具內(nèi)的壓力為5MPa)，并同時(shí)調(diào)整其中壓力使得將不允許發(fā)泡(保持60MPa的壓力22秒直到注射)，將已溶解了氮?dú)獾腜ET樹(shù)脂注射進(jìn)入模具，冷卻和固化該P(yáng)ET樹(shù)脂以得到試管形狀的容器用的預(yù)制品。預(yù)制品浸潰氣體而實(shí)質(zhì)上在非發(fā)泡狀態(tài)。
[0089]上述預(yù)制品呈棕色、不包含發(fā)泡泡孔，與未添加發(fā)泡氣體的情況相比重量減少率為0%。
[0090]接下來(lái)，預(yù)制品的除口部之外的主體部通過(guò)使用紅外線加熱器被加熱并且發(fā)泡。此后緊接著，預(yù)制品被吹塑成形以得到具有大約500ml容積的發(fā)泡瓶。
[0091]除了口部之外，得到的瓶總體上呈金色光澤，并呈現(xiàn)出色的外觀和隱蔽性。當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)8385C的顏色。
[0092]通過(guò)使用掃描電子顯微鏡(SEM)，在與瓶的上下方向垂直的方向上的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)形成許多細(xì)微且扁平狀的泡孔。氣泡具有32 μ m的最大厚度和11.2的平均長(zhǎng)厚比。表面層包括完全沒(méi)有氣泡的表皮層，表皮層的厚度為2 μ m。
[0093]瓶的主體部被局部切掉并在維持550°C的電爐中被焚化一整天，以確保殘留不多于lOppm，且沒(méi)有諸如金屬粉顏料或薄片狀顏料等的無(wú)機(jī)顏料殘留。
[0094]<比較例1>
[0095]除了不將氮?dú)馓砑拥阶⑸涑尚螜C(jī)的加熱筒中以外，以與實(shí)施例1的方式相同的方式形成瓶。得到的瓶呈明亮的棕色、不形成氣泡、隱蔽性差以及光澤差，不能呈現(xiàn)金屬色。
[0096]<實(shí)施例2>
[0097]除了從預(yù)制品成形過(guò)去一周后進(jìn)行吹塑成形以外，以與實(shí)施例1的方式相同的方式形成瓶。
[0098]除了口部之外，得到的瓶總體呈金色光澤，并具有出色的外觀和隱蔽性。當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)8642C的顏色。
[0099]通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有28 μ m的最大厚度和10.9的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為19 μ m。
[0100]〈實(shí)施例3>
[0101]除了添加I重量份的著色母料以外，以與實(shí)施例1的方式相同的方式形成瓶。
[0102]除了口部之外，得到的瓶總體呈金色的明亮光澤，并具有出色的外觀和隱蔽性。當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)467C的顏色。
[0103]通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有27 μ m的最大厚度和11.2的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為3 μ m。
[0104]〈實(shí)施例4>
[0105]除了添加0.12重量％的氮?dú)獾阶⑸涑尚螜C(jī)的加熱筒以外，以與實(shí)施例1的方式相同的方式形成瓶。
[0106]除了口部之外，得到的瓶總體呈暗金色，并且瓶具有出色的外觀。當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)462C的顏色。通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有21 μ m的最大厚度和10.5的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為4 μ m。
[0107]<比較例2>
[0108]除了添加0.20重量％的氮?dú)獾阶⑸涑尚螜C(jī)的加熱筒以外，以與實(shí)施例1的方式相同的方式形成瓶。在注射階段得到的預(yù)制品包含許多微細(xì)氣泡。除了口部之外，通過(guò)吹塑預(yù)制品得到的瓶總體呈無(wú)光澤的淡黃色，且不能呈現(xiàn)金屬色。
[0109]當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)486C的顏色。通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有62 μ m的最大厚度和10.4的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為2 μ m。
[0110]〈比較例3>
[0111]100重量份的瓶用PET樹(shù)脂(固有粘度:0.84dl/g)干混合有實(shí)施例1中使用的棕色PET樹(shù)脂用的3重量份的著色母料，將混合物供給到注射成形機(jī)中。此外，通過(guò)注射成形機(jī)的加熱筒的中部供給0.15重量％的氮?dú)?，并以溶解在其中的方式與PET樹(shù)脂揉捏。為了抑制在模具中發(fā)泡，模具中的壓力已預(yù)先利用空氣升高(模具內(nèi)的壓力為5MPa)，并同時(shí)調(diào)整其中壓力使得將不允許發(fā)泡(保持55MPa的壓力19秒直到注射)，將已溶解了氮?dú)獾腜ET樹(shù)脂注射到模具中，冷卻和固化該P(yáng)ET樹(shù)脂以得到注射成形板(1.5mm的厚度)。注射成形板浸潰氣體而實(shí)質(zhì)上在非發(fā)泡狀態(tài)。
[0112]接下來(lái)，通過(guò)使用吹熱空氣類型的爐來(lái)加熱得到的注射成形板，以得到發(fā)泡注射成形板。得到的發(fā)泡注射成形板呈具有隱蔽性的赭色，但沒(méi)有光澤并且不能呈金屬色。
[0113]通過(guò)使用SEM,在成形板的截面觀察成形板,發(fā)現(xiàn)具有47 μ m的最大厚度和1.1的平均長(zhǎng)厚比的多個(gè)微細(xì)球形泡孔。
[0114]〈實(shí)施例5>
[0115]100重量份的PET樹(shù)脂干混合有包括黑色PET樹(shù)脂用的碳黑的0.5重量份的著色母料，將混合物供給到注射成形機(jī)，在注射成形機(jī)中，混合物與0.13重量％的氮?dú)馊嗄?。然后混合物以?shí)質(zhì)上非發(fā)泡的狀態(tài)被注射成形為用于容器的預(yù)制品。得到的預(yù)制品呈黑色，但未示出發(fā)泡泡孔，其重量減少率為0%。
[0116]接下來(lái)，通過(guò)與實(shí)施例1的方法相同的方法將預(yù)制品吹塑成形，以得到具有大約500ml容積的發(fā)泡瓶。除了口部之外，得到的瓶總體呈銀色的光澤，并具有出色的外觀和隱蔽性。
[0117]當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)8400C的顏色。
[0118]通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有1ym的最大厚度和8.5的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為10 μ m。
[0119]〈實(shí)施例6>
[0120]除了添加2重量份的黑色母料以外，以與實(shí)施例5的方式相同的方式注射成形預(yù)制品。此后，預(yù)制品被留置在大氣中一個(gè)月以從表面層釋放氣體。此后，將預(yù)制品吹塑成形成瓶，除了口部之外，該瓶總體呈銀色的光澤，并具有出色的外觀和隱蔽性。當(dāng)與潘通顏色樣本相比時(shí)，呈現(xiàn)8403C的顏色。
[0121]通過(guò)使用SEM，在瓶的截面觀察瓶的主體部，發(fā)現(xiàn)氣泡具有5.9μπι的最大厚度和9.6的平均長(zhǎng)厚比，且表皮層的厚度為93 μ m。
[0122]參考標(biāo)記說(shuō)明:
[0123]1:扁平狀發(fā)泡泡孔
[0124]3:基體
[0125]5:表皮層
[0126]10:拉伸發(fā)泡塑料成形體
[0127]t:發(fā)泡泡孔I的厚度
[0128]L:發(fā)泡泡孔I的最大長(zhǎng)度
【權(quán)利要求】
1.一種拉伸發(fā)泡塑料成形體，在所述成形體的至少一部分形成發(fā)泡區(qū)域，所述發(fā)泡區(qū)域中包含有發(fā)泡泡孔，其中: 在觀察所述成形體的沿著將所述成形體拉伸到最大程度的方向的垂直截面時(shí)，所述發(fā)泡泡孔為具有不大于50 μ m的最大厚度和不小于4的平均長(zhǎng)厚比的扁平形狀； 沒(méi)有發(fā)泡泡孔分布于其中的非發(fā)泡塑料表皮層形成于所述發(fā)泡區(qū)域的外表面；以及 所述成形體混合有作為著色劑的無(wú)光澤顏料，并在所述成形體的所述發(fā)泡區(qū)域呈金屬色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸發(fā)泡塑料成形體，其特征在于，所述塑料表皮層具有I μ m至100 μ m的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸發(fā)泡塑料成形體，其特征在于，橙色至綠色系顏料用作所述著色劑以呈金色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸發(fā)泡塑料成形體，其特征在于，黑色系顏料用作所述著色劑以呈銀色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸發(fā)泡塑料成形體，其特征在于，所述拉伸發(fā)泡塑料成形體具有瓶的形狀，所述瓶的至少主體部形成所述發(fā)泡區(qū)域。
【文檔編號(hào)】B29K105/04GK104321255SQ201380027387
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】阿久澤典男, 市川健太郎, 小磯宣久, 野村哲郎, 飯野裕喜 申請(qǐng)人:東洋制罐集團(tuán)控股株式會(huì)社