專利名稱：多層熔融樹脂塊及從該多層熔融樹脂塊來壓縮成形的吹塑成形用多層預(yù)成形物以及多層容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層熔融樹脂塊及從該多層熔融樹脂塊來壓縮成形的吹塑成形用多層預(yù)成形物以及多層容器。
背景技術(shù)：
以往，多層延伸吹塑成形合成樹脂瓶等多層合成樹脂容器得到廣泛流通，通過在內(nèi)部配置阻氣性等優(yōu)良的樹脂層、或者可配置再生樹脂層(參照專利文獻1)等，即通過配置成多層，便可得到一種具有單層樹脂容器中所不能實現(xiàn)的功能的容器。這種容器中，由阻氣性樹脂及再生樹脂等構(gòu)成的中間樹脂層，要求不露出于容器內(nèi)外面，而被內(nèi)封于內(nèi)外樹脂層內(nèi)。為滿足這一要求，本發(fā)明人提出了下列方案通過擠壓成形，來制造在內(nèi)外層樹脂中以向下側(cè)偏心狀態(tài)來內(nèi)封了中間樹脂層(阻氣性樹脂)的多層熔融樹脂塊，并將該多層熔融樹脂塊提供給凹模，且由芯模來壓縮，由此來制造作為吹塑成形用多層成形物的多層預(yù)成形物(專利文獻2)。對用前述方法制造出的多層熔融樹脂塊而言，由于在多層熔融樹脂塊中，以向下側(cè)偏心狀態(tài)來含有中間層樹脂，因而當用芯模來壓縮時，在與芯模最初卡合的多層熔融樹脂塊的上部中，只存在內(nèi)外層樹脂，且通過基于芯模的擠壓，內(nèi)外層樹脂沿著凹模向上方及下方流動。最后，用芯模來擠壓含有中間樹脂層的部分，只由內(nèi)外層樹脂來形成口部及頸部，而且在軀干部及底部中，在內(nèi)外層之間內(nèi)封了中間層樹脂的預(yù)成形物，以沒有澆口部的狀態(tài)來形成。
對如此得到的預(yù)成形物而言，理想的是，內(nèi)外層及中間樹脂層在全周上具有均勻的厚度，然而可觀察到還存在以下部分中間樹脂層壁厚過薄的部分、斷裂部分、或者變得過厚的部分、進而中間樹脂層露出于最內(nèi)外層面的部分。其結(jié)果是，比如會產(chǎn)生下列問題如果在中間樹脂層內(nèi)存在壁厚過薄的部分及斷裂的部分，則不能得到適當?shù)淖铓庑缘龋荒艹浞职l(fā)揮中間樹脂層所要求的功能。而且，還有可能產(chǎn)生下列等問題當中間樹脂層露出于最內(nèi)層面時，內(nèi)容液便會與中間樹脂層直接接觸，而對內(nèi)容液產(chǎn)生不好的影響，或者中間樹脂層吸收內(nèi)容物的水分，而使屏障性劣化等問題。為解決前述問題點，有必要使多層預(yù)成形物的層分布成為以下狀態(tài)中間樹脂層完全位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，且在周向均勻分布，然而，可穩(wěn)定地得到以往預(yù)成形物的這種層分布的方法還沒有被確立。
專利文獻1JP特開2003-39531號公報專利文獻2JP特開2003-33964號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于前述事實而成，其目的在于，在將多層熔融樹脂塊壓縮成形而得到多層壓縮成形物的制造方法中，得到如下狀態(tài)的多層壓縮成形物，即該多層壓縮成形物的層分布狀態(tài)為中間樹脂層完全位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，且在周向均勻分布，更詳細而言，本發(fā)明的目的在于，得到一種可得到這種多層壓縮成形物的多層熔融樹脂塊。
為解決前述課題，本發(fā)明人進行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對樹脂塊進行壓縮成形而得到的吹塑成形用多層預(yù)成形物的層分布，由多層熔融樹脂塊的中間層樹脂的多層熔融樹脂塊內(nèi)的形狀來左右，進一步研究的結(jié)果是找出了為得到前述層分布的中間層樹脂的最佳形狀，從而實現(xiàn)了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的多層熔融樹脂塊，是一種用于通過壓縮成形來得到多層壓縮成形物的多層熔融樹脂塊，其特征在于構(gòu)成該多層熔融樹脂塊的中間樹脂層的中間層樹脂，在構(gòu)成內(nèi)外層的內(nèi)外層樹脂內(nèi)，向下側(cè)偏心而被內(nèi)封，且前述中間層樹脂的形狀是凹型。
前述中間層樹脂中，從其下端至多層熔融樹脂塊的下端為止的距離，最好小于等于多層熔融樹脂塊全長的10％。此外，更具體而言，前述中間層樹脂的形狀優(yōu)選是y(中間層樹脂傘部長度)≥L(中間層樹脂中央部長度)，而且1＞d0(周向上的中間層樹脂最大外徑)/D(周向上的多層熔融樹脂塊外徑)≥0.5。通過對由這種形狀構(gòu)成的多層熔融樹脂塊進行壓縮成形，可以得到周向上層分布大致均勻的多層成形物及吹塑成形用多層預(yù)成形物。通過對該吹塑成形用多層預(yù)成形物進行雙軸延伸成形，可得到一種高品質(zhì)的多層瓶子等吹塑成形多層容器，其中，多層壓縮成形物的層分布狀態(tài)為中間樹脂層完全位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，且在周向幾乎均勻分布，而且中間樹脂層不露出于內(nèi)周面。前述術(shù)語中的“下側(cè)”及“下端”，是以將熔融樹脂塊置入陰模(凹模)內(nèi)的場合為基準的場合的表達，在上方配置陰模、在下方配置陽模(芯模)的場合下，成為向下方的凹型而位于上側(cè)，因此，前述術(shù)語是只出于便于使用而采用的，并非一定意味著物理意義上的下側(cè)及下端。
根據(jù)前述本發(fā)明，可以得到一種具有大致均勻的層厚分布、且可成形確保了最內(nèi)層厚度的多層成形物及吹塑成形用多層預(yù)成形物的多層熔融樹脂塊。因此，利用由本發(fā)明而得到的多層熔融樹脂塊來獲得的吹塑成形用多層預(yù)成形物，在周向上層分布大致均勻，且通過對該吹塑成形用多層預(yù)成形物進行雙軸延伸成形，便可得到一種高質(zhì)量的多層瓶子等吹塑成形多層容器，其中，中間樹脂層位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，并在周向上幾乎均勻分布，而且中間樹脂層不露出于內(nèi)周面。


圖1是表示本發(fā)明的多層熔融樹脂塊的概念的模式圖。
圖2是表示對多層熔融樹脂塊進行擠壓成形的擠壓裝置一種實施方式的剖面模式圖。
圖3是表示對多層熔融樹脂塊進行擠壓成形的擠壓裝置的另一種實施方式的剖面模式圖。
圖4(a)是本發(fā)明實施例涉及的多層熔融樹脂塊的剖視圖，(b)是比較例的多層熔融樹脂塊的剖視圖。
圖5是吹塑成形用預(yù)成形物的正面剖視圖，表示從頸下開始的尺寸位置。
圖6是表示實施例及比較例中，最內(nèi)層厚度的周向厚度離差的曲線圖。
圖7是表示實施例及比較例中，中間層厚度的周向厚度離差的曲線圖。
圖8是表示實施例的預(yù)成形物中軸向高度位置的各層厚度變化的曲線圖。
圖9是表示比較例的預(yù)成形物中軸向高度位置的各層厚度變化的曲線圖。
符號說明如下1、30、34 多層熔融樹脂塊2 內(nèi)外層樹脂3、31 中間層樹脂10、20 擠壓裝置11a～11c 擠壓機 13 模具14a、21a 內(nèi)外層樹脂通路 14b、21b 中間層樹脂通路14c、21c 中間層切斷用樹脂通路15、22 擠壓通路 16b、16c 間歇加壓機構(gòu)23b、23c 閥門機構(gòu) 33 多層熔融樹脂塊具體實施方式
以下，利用圖1及圖2所示的實施方式，來詳細說明本發(fā)明。圖1是表示本發(fā)明涉及的多層熔融樹脂塊的基本原理的模式圖，該多層熔融樹脂塊1，通過在內(nèi)外層樹脂2內(nèi)埋設(shè)比如由阻氣性良好的樹脂構(gòu)成的中間層樹脂3來構(gòu)成，可以利用前述專利文獻1所述的熔融樹脂擠壓供給裝置來獲得。該多層熔融樹脂塊呈現(xiàn)下部稍微向外側(cè)略圓形地膨脹的大致圓柱狀外形，而且在內(nèi)外層樹脂內(nèi)，中間層樹脂以埋設(shè)狀態(tài)來位于其下方部附近。內(nèi)外層樹脂內(nèi)的中間層樹脂的配置及形狀，對于如后所述來控制多層壓縮預(yù)成形物的層分布具有重要影響。在本實施方式中，為了多層壓縮預(yù)成形物的層分布被控制成在確保最內(nèi)層厚度的同時，在周向達到均勻，因而中間層樹脂3構(gòu)成為位于多層熔融樹脂塊內(nèi)的長度方向下方，而且整體上中央部下陷，并呈現(xiàn)周圍傘狀地向上方延伸的凹形。
更詳細而言，內(nèi)外樹脂層2內(nèi)的前述中間層樹脂3的配置位置及形狀，有必要在圖1中滿足下列條件。(A)從中間層樹脂3的下端至多層熔融樹脂塊1的下端為止的距離t，小于等于多層熔融樹脂塊全長Z的10％，即t/Z≤0.1，(B)中間層樹脂傘部長度y，大于中央部長度L，即y≥L，(C)周向上的中間層樹脂的最大外徑d0，大于等于周向上的多層熔融樹脂塊外徑D的50％，即1＞d0/D≥0.5，(D)周向上的中間層樹脂的最大內(nèi)徑di，大于等于周向上的多層熔融樹脂塊外徑D的50％，即1＞di/D≥0.5。
通過使由這種形狀構(gòu)成的多層熔融樹脂塊壓縮成形，可以得到在軀干部及底部中在周向上層分布大致均勻的多層成形物及吹塑成形用多層預(yù)成形物。通過將該吹塑成形用多層預(yù)成形物雙軸延伸成形，可以得到如下的高品質(zhì)的多層瓶子等吹塑成形多層容器，其中多層壓縮成形物的層分布為中間樹脂層完全位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，且在周向上均勻分布，而且中間樹脂層不會露出于內(nèi)周面。此外，前述條件中，盡管(D)不是一個必要的條件，但希望滿足該條件。前述條件中，如果t/Z＞0.1，則中間層便向上方移，而難以確保均勻的中間層，如果在1＞d0/D≥0.5及1＞di/D≥0.5這一范圍外，則在壓縮成形時，中間層的層厚便不穩(wěn)定，而得不到層分布均勻的成形物。
比如，如圖2或圖3所示，可以利用擠壓裝置，按下列方法來形成前述多層熔融樹脂塊。圖2所示的多層熔融樹脂塊的擠壓裝置10具有用于對內(nèi)外層樹脂進行熔融混制的擠壓機11a、用于對中間層樹脂進行熔融混制的擠壓機11b、用于對中間層切斷用樹脂進行熔融混制的擠壓機11c。在與這些擠壓機連接的模具13內(nèi)設(shè)有內(nèi)外層樹脂通路14a、中間層樹脂通路14b、中間層切斷用樹脂通路14c，這些各樹脂通路14a、14b、14c在擠壓通路15中合流。在擠壓機11b與中間層樹脂通路14b之間、以及擠壓機11c與中間層切斷用樹脂通路14c之間，分別設(shè)有間歇加壓機構(gòu)16b、16c，從而間歇性地擠壓中間樹脂層，進而計量定時，來間歇性擠壓中間層切斷用樹脂，從而可完全切斷中間層。在該場合下，作為中間層切斷用樹脂采用與內(nèi)外層樹脂同樣材質(zhì)的樹脂，由此，可由內(nèi)外樹脂層來覆蓋中間層樹脂，并從模具口17來間歇性擠壓存在中間層樹脂的連續(xù)狀的熔融樹脂，并在不存在中間層樹脂的部位將其切斷，由此可形成中間層樹脂被內(nèi)封于內(nèi)外樹脂層中的多層熔融樹脂塊。
圖3所示的多層熔融樹脂塊的擠壓裝置20，與圖2所示的擠壓裝置同樣具有內(nèi)外層樹脂擠壓機、中間層樹脂擠壓機、中間層切斷用樹脂擠壓機，且在模具內(nèi)設(shè)有與這些擠壓機連通的內(nèi)外層樹脂通路21a、中間層樹脂通路21b、中間層切斷用樹脂通路21c，這些各樹脂通路在擠壓通路22中合流。在該實施方式的擠壓裝置20中，取代圖2所示實施方式的間歇加壓機構(gòu)，而在中間層樹脂通路21b及中間層切斷用樹脂通路21c中設(shè)有開閉各個出口的閥門機構(gòu)23b及23c。這些閥門機構(gòu)23b、23c可獨立動作，圖3(a)～(d)表示各個閥的開、閉的組合方式。通過用閥門機構(gòu)23b來間歇性地開啟中間層樹脂通路21b的擠壓口，來間歇性地擠壓中間層樹脂，進而計算定時來使閥門機構(gòu)23c動作，從而間歇性擠壓中間層切斷用樹脂，由此，可形成中間層樹脂被內(nèi)外樹脂層覆蓋、且被內(nèi)封于內(nèi)外層樹脂中的多層熔融樹脂塊。
在圖2及圖3所示的各個擠壓裝置中，內(nèi)外層樹脂及中間層切斷用樹脂，由同一材質(zhì)來構(gòu)成，并在多層熔融樹脂塊的擠壓工序中，調(diào)整被間歇性地擠壓的中間層樹脂及中間層切斷用樹脂的擠壓定時，由此，可以控制多層熔融樹脂塊中的中間層樹脂的形狀。比如，如果同時排出中間層樹脂及中間層切斷用樹脂，則中間層樹脂便成為凸型，而如果逐次排出，則中間層樹脂便成為凹型。
實施例用圖2所示的擠壓裝置，可得到一種如下的多層熔融樹脂塊30，其各層的材質(zhì)由下列樹脂構(gòu)成，且如圖4(a)所示，中間層樹脂31成為凹型形狀并具有下列各尺寸。使所得到的多層熔融樹脂塊壓縮成形，而形成瓶子成形用的有底預(yù)成形物，并如圖5所示，從其管口下開始，在軸向下方按10mm間隔來進行剖切，并測定其周向的最內(nèi)層、中間層及最外層的厚度，調(diào)查了層分布。其結(jié)果如圖6～圖8所示。圖6表示頸下30mm及50mm位置的周向上最內(nèi)層的厚度分布，圖7表示頸下30mm及50mm位置的周向的中間層的厚度分布。圖8表示軸向10mm間隔的最內(nèi)層、中間層、最外層的厚度變化，各位置上的層厚用該高度位置上的周向厚度平均值來表示。
多層熔融樹脂塊的材質(zhì)內(nèi)外層樹脂聚對苯二甲酸乙二醇酯(IV＝0.82)中間層樹脂再生聚酯樹脂(PCR)(與野塑料瓶回收公司(公司名)/Yono PET Recycling CO.制造)中間層切斷用樹脂聚對苯二甲酸乙二醇酯(IV＝0.82)樹脂塊的尺寸多層熔融樹脂塊全長Z66mm中間層樹脂傘部長度y52mm中間層樹脂中央部長度L9.4mm從下端至中間層樹脂下端為止的距離t2.1mm多層熔融樹脂塊外徑D22.9mm中間層樹脂上端外徑d017.7mm比較例以與實施例同樣的樹脂構(gòu)成，并利用與實施例同樣的擠壓裝置，來獲得中間層樹脂如圖4(b)所示成為凸型的多層熔融樹脂塊34，由此，測定了與實施例同樣位置的各層的厚度分布。將其結(jié)果與前述實施例一同，示于圖6、圖7及圖9。
以上的結(jié)果是，對最內(nèi)層的厚度分布而言，如圖6所示，在實施例的場合下，可確保在頸下30mm處為大于等于0.8mm、在頸下50mm處為大于等于0.6mm的最內(nèi)層厚度，而且周向離差也較小。而在比較例的場合下，在頸下30mm處只為0.55mm，在頸下50mm處只為0.45mm，從而不能確保充分的最內(nèi)層厚度，而且周向離差也較大。同樣，對中間層而言，如圖7所示，在實施例的場合下，在頸下30mm及50mm的任意一種場合下，中間層厚度的周向離差較小，而且在整個周向上幾乎達到均一厚度，而在比較例的場合下，周向上的中間層厚度的離差較大。
對預(yù)成形物的軸向頸下每隔10mm間隔的最內(nèi)層、中間層及最外層的厚度分布而言，在實施例的場合下，盡管各高度均存在層分布厚度的離差，但最重要的中間層及最內(nèi)層的離差較小，而且兩層均可確保大于等于0.6mm的厚度，因而產(chǎn)生前述問題點的可能性較小。而在比較例的場合下，如圖9所示，中間層及最內(nèi)層的離差尤其大，而且最內(nèi)層厚度尤其在下部小于等于0.6mm，從而不能確保充分的厚度。通過以上的實施例可確認本發(fā)明的多層熔融樹脂塊，對于確保多層成形物的均勻的層厚及必要的層厚，是一種非常有效的方法。
這樣，將本發(fā)明的多層熔融樹脂塊壓縮成形而得到的預(yù)成形物吹塑成形，對由此而得到的瓶子等容器而言，由于沒有中間層露出于容器內(nèi)面之虞，因而可得到一種不會產(chǎn)生下列問題之虞的容器內(nèi)容液與中間層直接接觸，而對內(nèi)容液產(chǎn)生不好的影響，或者中間層吸收內(nèi)容物的水分，而使屏障性劣化等問題。
工業(yè)上的可利用性如上所述，對本發(fā)明的多層熔融樹脂塊而言，可得到一種具有幾乎均勻的層分布、且中間樹脂層不露出于外部、可確保中間層厚度的吹塑成形用多層預(yù)成形物，通過將該吹塑成形用多層預(yù)成形物雙軸延伸成形，可得到一種中間樹脂層位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)、且在周向均勻分布的多層樹脂成形物，因而可有效用于瓶子等多層樹脂容器、多層樹脂蓋罩、或者其它各種多層樹脂成形物的成形。
權(quán)利要求
1.一種多層熔融樹脂塊，用于通過壓縮成形來得到多層壓縮成形物，該多層熔融樹脂塊的特征在于構(gòu)成該多層熔融樹脂塊的中間樹脂層的中間層樹脂(3)，在構(gòu)成內(nèi)外層的內(nèi)外層樹脂(2)內(nèi)，向下側(cè)偏心而被內(nèi)封，且前述中間層樹脂(3)的形狀是凹型。
2.權(quán)利要求1所述的多層熔融樹脂塊，其特征在于前述中間層樹脂(3)中，從其下端至多層熔融樹脂塊的下端為止的距離，小于等于多層熔融樹脂塊全長的10％。
3.權(quán)利要求1或2所述的多層熔融樹脂塊，其特征在于前述中間層樹脂(3)的形狀是中間層樹脂傘部長度(y)≥中間層樹脂中央部長度(L)，而且1＞周向上的中間層樹脂最大外徑(d0)/周向上的多層熔融樹脂塊外徑(D)≥0.5。
4.一種多層成形物及吹塑成形用多層預(yù)成形物，其特征在于通過對權(quán)利要求1～3任意一項所述的多層熔融樹脂塊進行壓縮成形而得到。
5.一種多層容器，其特征在于通過對權(quán)利要求4所述的吹塑成形用多層預(yù)成形物進行雙軸延伸成形而得到。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可得到多層壓縮成形物的多層熔融樹脂塊，其中，多層壓縮成形物的層分布狀態(tài)為中間樹脂層完全位于內(nèi)外樹脂層內(nèi)，且在周向上均勻分布。在用于形成多層壓縮成形物的多層熔融樹脂塊(1)中，中間層樹脂(3)在構(gòu)成內(nèi)外層的內(nèi)外樹脂(2)內(nèi)，向下側(cè)偏心而被內(nèi)封，從該中間層樹脂(3)的下端至多層熔融樹脂塊(1)的下端為止的距離(t)，小于等于多層熔融樹脂塊全長的10％，而且將多層熔融樹脂塊內(nèi)的中間層樹脂(3)的形狀控制成凹型形狀，且滿足中間層樹脂傘部長度(y)≥中間層樹脂中央部長度(L)、及1＞周向上的中間層樹脂最大外徑(d
文檔編號B29C49/02GK1871107SQ20048003112
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者渡邊和伸, 江藤誠, 深堀穗高, 廣田宗久, 柴田誠士, 今谷恒夫 申請人:東洋制罐株式會社