制造預(yù)成型件的方法
【專利摘要】將一種或多種著色劑以隨機(jī)圖案注入到熱塑性材料中以便在塑料預(yù)成型件或容器中產(chǎn)生獨(dú)特的視覺效應(yīng)。該視覺效應(yīng)可以類似于一滴染料在水中擴(kuò)散并形成條帶圖案的視覺效應(yīng)。在一些實(shí)施方案中，所需注入效應(yīng)可以通過生成不一致負(fù)載的含著色劑的中間層以便在整個預(yù)成型件中或其一部分中獲得色彩的條帶或漩渦來實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】制造預(yù)成型件的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2011年9月16日提交的美國申請?zhí)?3/234，872的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容經(jīng)此引用全文并入本文。
[0003]發(fā)明背景
[0004]目前的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)飲料容器通常是透明的或具有最少量的著色劑如彩色顏料、效應(yīng)顏料或染料的均勻著色。已經(jīng)提出一些技術(shù)來制造多色預(yù)成型件和容器，通常涉及形成兩個或更多個離散的著色區(qū)域。例如，Dierickx U.S.2010/0307633A1描述了在主要和次要著色材料之間具有無縫和不間斷過渡的吹塑多色容器。Abe等人的U.S.2008/0317989A1公開了注塑瓶，其具有表現(xiàn)出厚度的逐漸降低以實(shí)現(xiàn)類似視覺效應(yīng)的嵌入著色層。
[0005]具有增強(qiáng)的視覺吸引力的容器有助于贏得消費(fèi)者的注意并影響購買決定。理想的是制造具有獨(dú)特視覺特性的塑料容器，尤其是可以在使用現(xiàn)有機(jī)械和要求不超過最小修改的情況下通過注射吹塑成型技術(shù)制造的容器。
[0006]發(fā)明概述
[0007]在一方面，將一種或多種著色劑以隨機(jī)圖案形式注入熱塑性材料，以便在塑料預(yù)成型件或容器中產(chǎn)生獨(dú)特的(例如不重復(fù)的)視覺效應(yīng)。預(yù)成型件或容器可以具有一種或多種顏色的不均勻分布的圖案。在一些實(shí)施方案中，該視覺效應(yīng)類似于一滴染料在水中擴(kuò)散并形成帶狀圖案的視覺效應(yīng)。該視覺效應(yīng)不僅導(dǎo)致加強(qiáng)的貨架展示，還有利地影響消費(fèi)者的購買決定。
[0008]在一些方面，所需注入效果可以通過產(chǎn)生不一致負(fù)載的含著色劑的中間層以便在整個預(yù)成型件中實(shí)現(xiàn)彩色的條帶或漩渦。多層結(jié)構(gòu)可以包括例如具有A/B/A層的三層結(jié)構(gòu)。主擠出機(jī)可以輸送“A”材料，次要擠出機(jī)輸送“B”材料。該“B”層可以通過歧管在噴嘴附近插入到“A”層的熔體中。
[0009]該“A”層可以是熱塑性材料，如PET，并且可以是透明的或含有一種或多種著色齊U。中間“B”層可以是熱塑性材料，如PET，含有一種或多種著色劑?？梢愿淖冏⑷胨俣取⑼读象w積和/或插入“B”層的時機(jī)以實(shí)現(xiàn)所需視覺效應(yīng)。在一些情況下，該中間層具有厚度變化和/或不均勻的流動前沿。對某些視覺效應(yīng)而言，著色劑可以添加到單發(fā)的“A”層中以使其略微不一致地滲入和滲出該預(yù)成型件。使用這些不同的技術(shù)，可制造表現(xiàn)出一種或多種獨(dú)特的顏色融合效果的預(yù)成型件和容器。
[0010]附圖概述
[0011]圖1顯示通過向A/B/A結(jié)構(gòu)的“A”層中添加單發(fā)著色劑而形成的具有隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件和容器的實(shí)例。
[0012]圖2顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，中間層包括在瓶身上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(1.5% )。
[0013]圖3顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，中間層包括在瓶身中部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(1.5% )。[0014]圖4顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，中間層包括在具有波浪帶的上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(1.5% )。
[0015]圖5顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是含有每8份添加的0.12克白色著色劑(0.5%)的PET，并且該中間層包括在具有波浪帶的上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(1.5% )。
[0016]圖6顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括在肩部中緊斜紋帶中擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(3% )。
[0017]圖7顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是含有透明綠色液體著色劑(0.04% )的PET，并且中間層包括在具有波浪帶的上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(1.5% )。
[0018]圖8顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是含有透明綠色液體著色劑(0.04% )的PET，并且中間層包括以漩渦圖案擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(12% )。
[0019]圖9顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括在瓶身上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑)。
[0020]圖10顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括在瓶身中部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(8% )。
[0021]圖11顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括在瓶身中部和上部擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(12% )。
[0022]圖12顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括以環(huán)狀擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(12% )。
[0023]圖13顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是透明PET，并且中間層包括在瓶身中部和上部以漩渦圖案擴(kuò)散的半透明藍(lán)色著色劑(12% )。
[0024]圖14顯示了三層預(yù)成型件和吹塑瓶，其中外層是含有4.5%藍(lán)色著色劑的PET，并且中間層包括以漩渦圖案擴(kuò)散的白色著色劑(6% )。
[0025]發(fā)明詳述
[0026]將主要參照制造注塑預(yù)成型件來描述本發(fā)明，將該預(yù)成型件吹塑成飲料容器。但是要認(rèn)識到，本文中描述的技術(shù)可用于制造其它類型的容器，如用于盛放食物或液體的罐、盆、盤或瓶。這些類型的聚合物容器可以由一種或多種熱塑性材料制造，其非限制性實(shí)例包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它熱塑性聚酯，如聚2，6-和1，5_萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、PETG、聚四亞甲基1，2- 二氧苯甲酸酯、和對苯二甲酸乙二醇酯和間苯二甲酸乙二醇酯的共聚物；聚烯烴，如聚丙烯和聚乙烯，以及衍生自石油的其它材料，如聚苯乙烯，等等。其中，PET是最常用的。該聚合物材料可以整體或部分包括原始聚酯、回收聚酯和/或共聚酯，含有或不含有常規(guī)添加劑如脫模劑等等。
[0027]通常，本文中所述的預(yù)成型件可以通過以下方法制造:共擠出至少兩種熱塑性材料以形成多層結(jié)構(gòu)(例如具有兩個或多個層)，該多層結(jié)構(gòu)隨后注射成型為類似于試管的形狀。隨后使用公知技術(shù)將該預(yù)成型件拉伸和吹塑以形成容器。著色劑存在于至少第二熱塑性材料中以實(shí)現(xiàn)本文中所述的隨機(jī)視覺效應(yīng)。第一熱塑性材料可以是透明的，或可以含有一種或多種著色劑。為了便于描述，主要用于實(shí)現(xiàn)本文中所述獨(dú)特視覺效應(yīng)的含有著色劑的層將稱為第二熱塑性材料。在一些實(shí)施方案中，第一和第二熱塑性材料被共擠出以形成構(gòu)造A/B/A的三層結(jié)構(gòu)。中間的“B”層可以是第二熱塑性材料或第一熱塑性材料?？梢源嬖诟郊訉?，如氣體阻隔層等等。該結(jié)構(gòu)可以包括兩個、三個、四個、五個或更多個層，并且可存在的層的數(shù)量沒有特定上限。
[0028]在一些實(shí)施方案中，隨機(jī)視覺效應(yīng)可以通過產(chǎn)生不一致負(fù)載的第二熱塑性材料以便在整個預(yù)成型件中獲得顏色條帶來實(shí)現(xiàn)。例如，注射過程可以設(shè)置為對第二層產(chǎn)生不均勻的流動前沿以產(chǎn)生色彩的視覺干擾、條帶和/或漩渦。可以改變的注入?yún)?shù)包括熱塑性材料的投料體積、注入速度和注入時機(jī)。不同于傳統(tǒng)注射成形(其中均勻性是一個目標(biāo))，第二熱塑性材料以目的在于引入一定水平的隨機(jī)性以實(shí)現(xiàn)基本不可重現(xiàn)的獨(dú)特視覺效應(yīng)的方式注入。在某些情況下，該視覺效應(yīng)可以比作一滴染料在水中擴(kuò)散，生成條帶或漩渦圖案。通常，有助于該視覺效應(yīng)的色彩的特征是“有機(jī)”或非幾何界限。
[0029]多種著色劑，例如顏料、染料等等可用于實(shí)現(xiàn)所需視覺效應(yīng)。著色劑可以單獨(dú)或與其它著色劑結(jié)合使用以引入本文中所述的隨機(jī)視覺效應(yīng)。通常，應(yīng)選擇并以與基體聚合物加工相容的載量使用著色劑。著色劑的非限制性實(shí)例包括透明藍(lán)色:固體PET母料著色劑(Penn Color#66S2484);白色:固體PET母料著色劑(PolyOneColor#CC10084837WE);藍(lán)綠色:固體 PET 母料著色劑(Penn Color#66S2485);透明綠色:液體著色劑(ColorMatrix#184-10223_l);和不透明綠色:固體PET母料著色劑(AmpacetColor#774266)。這些材料僅作為實(shí)例給出，因?yàn)榭梢栽诓幻撾x本發(fā)明的精神或范圍的情況下使用常規(guī)用于塑料的多種著色劑。
[0030]圖1-14例示了可以在具有A/B/A構(gòu)造的三層結(jié)構(gòu)的預(yù)成型件或容器中實(shí)現(xiàn)的多種視覺效應(yīng)。幾種預(yù)成型件和容器在中間(“B”)層中使用半透明藍(lán)色著色劑以產(chǎn)生漩渦圖案(參見圖2-6和9-13)。在一些實(shí)施方案中，在中間層上的漩渦狀藍(lán)色色彩上添加綠色著色劑(參見圖7和8)。在中間層上使用白色著色劑成形某些樣品(參見圖14)或在透明和綠色PET中在藍(lán)色中間層上間歇地添加。在其它實(shí)施方案中，透明材料用于中間層，并且將藍(lán)色和白色著色劑添加到外層。圖1顯示了具有隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件和容器的實(shí)例，該隨機(jī)視覺效應(yīng)通過向A/B/A結(jié)構(gòu)的“A”層中添加單發(fā)(single shot)藍(lán)色著色劑而形成。
[0031]在很大程度上，存在于預(yù)成型件中的視覺效應(yīng)在吹塑過程中保留，以使所得容器具有相同或相應(yīng)的視覺效應(yīng)。但是，如在某些附圖中可以看到的那樣，存在于預(yù)成型件中的視覺效應(yīng)并非總是在吹塑后保留。在某些情況下，由于物理性質(zhì)如厚度的改變(這會影響透光性)，在預(yù)成型件與吹塑容器之間會產(chǎn)生視覺效應(yīng)的差異。然而發(fā)現(xiàn)，可以控制注入?yún)?shù)以使得幾乎所有所得預(yù)成型件和容器具有審美上合意的視覺效應(yīng)。
[0032]預(yù)成型件和容器的厚度通常是恒定的，至少在給定區(qū)域內(nèi)(例如頸部/ 口部，主體，底部)。單個層的厚度通常在整個預(yù)成型件/容器或其區(qū)域內(nèi)是基本恒定的。如果需要的話，在制品或其區(qū)域中，或在單個層內(nèi)可以存在厚度的漸變。當(dāng)單個層具有非恒定厚度時，例如為了實(shí)現(xiàn)視覺效應(yīng)或其它性質(zhì)，單個層厚度可以以使得預(yù)成型件或容器中或在其區(qū)域內(nèi)總厚度(層厚度之和)保持恒定的方式變化。
實(shí)施例
[0033]下列實(shí)施例例示了在注射成型過程中改變注入速度、投料體積和時機(jī)以制造具有如圖2-14中所示獨(dú)特視覺效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸預(yù)成型件和容器。具有構(gòu)造為形成三層(“A/B/A”)結(jié)構(gòu)的歧管的第一主要擠出機(jī)和次要擠出機(jī)用于注射PET外(“A”)層和含有所示著色劑的PET的中間(“B”)層。下表1總結(jié)了用于“A”和“B”層注射成型的參數(shù)。該預(yù)成型件隨后在標(biāo)準(zhǔn)吹塑條件下吹塑成容器。表1一注塑設(shè)置
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種制造具有至少一種隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件的方法，該方法包括: 共擠出第一熱塑性材料和第二熱塑性材料，以形成多層結(jié)構(gòu)，其中第二熱塑性材料含有至少一種著色劑； 改變注入第二熱塑性材料的速度、投料體積和時機(jī)的至少一種，以形成條帶或漩渦圖案；和 模塑所述多層結(jié)構(gòu)，以形成具有至少一種隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在第一熱塑性材料的相鄰層之間擠出第二熱塑性材料的層，以形成三層結(jié)構(gòu)。
3.權(quán)利要求1的方法，其中在第二熱塑性材料的相鄰層之間擠出第一熱塑性材料的層，以形成三層結(jié)構(gòu)。
4.權(quán)利要求1的方法，其中第一熱塑性材料是透明的。
5.權(quán)利要求1的方法，其中第一熱塑性材料含有一種或多種著色劑。
6.權(quán)利要求1的方法，其中隨機(jī)圖案通過改變第二熱塑性材料的厚度產(chǎn)生。
7.權(quán)利要求1的方法，其中將一種或多種著色劑間歇地引入到第二熱塑性材料中。
8.權(quán)利要求1的方法，其中將一種或多種著色劑間歇地引入到第一熱塑性材料中。
9.一種制造容器的方法，包括吹塑權(quán)利要求1的預(yù)成型件。
10.一種制造具有至少一種隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件的方法，該方法包括: 共擠出包含聚對苯二甲酸乙二醇酯的第一層和包含聚對苯二甲酸乙二醇酯和至少一種著色劑的第二層，以形成具有構(gòu)造A/B/A的三層結(jié)構(gòu)； 改變注入第二層的速度、投料體積和時機(jī)中的至少一種，以形成條帶或漩渦圖案；和 模塑所述三層結(jié)構(gòu)，以形成具有至少一種隨機(jī)視覺效應(yīng)的預(yù)成型件。
11.權(quán)利要求10的方法，其中在第一層的相鄰層之間擠出第二層，以形成三層結(jié)構(gòu)。
12.權(quán)利要求10的方法，其中在第二層的相鄰層之間擠出第一層，以形成三層結(jié)構(gòu)。
13.權(quán)利要求10的方法，其中第一層是透明的。
14.權(quán)利要求10的方法，其中第一層進(jìn)一步包含一種或多種著色劑。
15.權(quán)利要求10的方法，其中隨機(jī)圖案通過改變第二層的厚度來產(chǎn)生。
16.權(quán)利要求10的方法，其中將一種或多種著色劑間歇地引入到第二層中。
17.權(quán)利要求10的方法，其中將一種或多種著色劑間歇地引入到第一層中。
18.—種制造容器的方法，包括吹塑權(quán)利要求10的預(yù)成型件。
【文檔編號】B29C45/16GK103889673SQ201280052463
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月16日
【發(fā)明者】劉薇, L·M·尼克森 申請人:百事可樂公司