專利名稱：預(yù)成型體的注射成型裝置、注射成型方法及合成樹脂制瓶體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)成型體的注射成型裝置、使用該裝置的預(yù)成型體的注射成型方法、以及由利用該注射成型方法成型的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的合成樹脂制瓶體，所述注射成型裝置用于利用雙軸拉伸吹塑成型將通過著色層裝飾了的合成樹脂制瓶體進行成型。
背景技術(shù)：
將由注射成型形成的試驗管狀的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂制等的瓶體在飲料用途、食品用途、化妝品等各種領(lǐng)域中使用。為了作為商品進行差別化，已經(jīng)采用了多種裝飾方法。大多數(shù)情況下，利用經(jīng)過印刷的收縮膜對瓶體進行裝飾，進而，采用了各種用于對瓶體本身進行裝飾的方法。例如，專利文獻I中公開了下述發(fā)明，所述發(fā)明涉及一種瓶體的成型方法，所述瓶體的成型方法是準(zhǔn)備下述預(yù)成型體，將所述預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型并施行了層次狀色彩的瓶體的成型方法，所述預(yù)成型體具有將PET樹脂制的試驗管狀內(nèi)殼體構(gòu)件內(nèi)裝固定于外殼體構(gòu)件的雙重壁結(jié)構(gòu)，所述外殼體構(gòu)件著色為一定濃度且周壁的壁厚從底部至主體部的上端逐漸地變薄。但是，在上述專利文獻I中公開的方法中，生產(chǎn)率低，而且還限定了裝飾樣態(tài)。專利文獻2中公開了下述發(fā)明，所述發(fā)明涉及一種如下得到的瓶體在注射成型裝置中，將利用多重噴嘴使著色樹脂層合流于外表面樹脂層和內(nèi)表面樹脂層之間而成的熔融樹脂注射并填充至模腔內(nèi)，將以著色樹脂層作為中間層層合得到的預(yù)成型體進行注射成型，進而將上述預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型，利用著色樹脂層進行裝飾。上述專利文獻2中公開的、利用多重噴嘴將著色樹脂與主材料樹脂合流并注射成型預(yù)成型體的方法比專利文獻I中公開的方法的生產(chǎn)率高。專利文獻1:日本特開昭53-83884號公報專利文獻2 日本特開平2-98409號公報

發(fā)明內(nèi)容
此處，專利文獻2中并沒有關(guān)于具體如何在多重噴嘴內(nèi)將著色樹脂與主材料樹脂合流的詳細記載，通常來說還與由熔融樹脂的粘彈性的性質(zhì)產(chǎn)生的作用有關(guān)，難以根據(jù)作為最終產(chǎn)品的瓶體所要求的各種裝飾樣態(tài)高精度地控制著色層的層合樣態(tài)，上述裝飾樣態(tài)也受到限制。即，為了應(yīng)對作為最終產(chǎn)品的瓶體的高度裝飾樣態(tài)，需要在預(yù)成型體的周壁內(nèi)于預(yù)成型體的軸向和徑向(周壁的厚度方向)的規(guī)定位置以規(guī)定的層厚、并使層厚呈層次狀等變化地對著色層進行層合，要求提供能夠?qū)崿F(xiàn)上述多種且高精度的著色層的層合樣態(tài)的、包含噴嘴的注射成型裝置，以及使用該裝置的注射成型方法，。
因此，本發(fā)明的技術(shù)課題在于發(fā)明出下述注射成型裝置以及使用該裝置的注射成型方法，所述注射成型裝置根據(jù)基于雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體所要求的著色層的多種裝飾樣態(tài)，能夠在預(yù)成型體的周壁內(nèi)于規(guī)定位置以規(guī)定層厚將著色層以高精度層合于主材料層。本發(fā)明涉及預(yù)成型體的注射成型裝置、注射成型方法、及合成樹脂制瓶體，以下按照注射成型裝置、注射成型方法、合成樹脂制瓶體的順序進行說明。首先，本發(fā)明中的注射成型裝置的主要構(gòu)成為，所述注射成型裝置將用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體進行注射成型，所述用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體是將第2樹脂層層合于合成樹脂制主材料層而成的，所述注射成型裝置包括噴嘴部和模具，所述噴嘴部使熔融了的形成主材料層的主材料樹脂和形成第2樹脂層的第2樹脂合流，形成合流樹脂體，所述模具配置于上述噴嘴部的前端，噴嘴部的構(gòu)成為，從外側(cè)依次配置供主材料樹脂流動的外流路、供第2樹脂流動的內(nèi)流路、和將來自上述外流路和內(nèi)流路的主材料樹脂與第2樹脂合流的圓柱狀合流路，另外，將外流路朝向合流路的第I合流部隔著規(guī)定間隔配置在內(nèi)流路朝向合流路的第2合流部的下游側(cè)，另外，將圓柱狀的關(guān)閉銷能夠滑動地插入配置于合流路，利用上述關(guān)閉銷的滑動位置，發(fā)揮阻斷或開放第I合流部或第2合流部、或其兩者的功能，將在合流路中合流成圓柱狀的合流樹脂體經(jīng)由配置在位于模具的空腔的、相當(dāng)于預(yù)成型體底部底壁的中央位置的點澆口注射并填充到空腔內(nèi)。根據(jù)上述構(gòu)成的注射成型裝置，發(fā)揮將以用于裝飾的著色樹脂為代表的第2樹脂與主材料樹脂合流形成合流樹脂體的功能的噴嘴部的構(gòu)成為，將主材料樹脂流動的外流路朝向合流路的合流部即第I合流部隔著規(guī)定間隔配置于第2樹脂流動的內(nèi)流路朝向合流路的合流部即第2合流部的下游偵U，利用關(guān)閉銷的滑動位置，發(fā)揮阻斷或開放第I合流部或第2合流部、或其兩者的功能，由此利用關(guān)閉銷前端部的位置，可以如下所述地控制第I合流部以及第2合流部的阻斷或開放狀態(tài)。I)前端部位于比第I合流部更靠近下游側(cè)(以下稱作下游側(cè)位置)的情況下，第I合流部和第2合流部一同變?yōu)樽钄酄顟B(tài)。2)前端部位于第I合流部與第2合流部之間(以下稱作中間位置)的情況下，第I合流部變?yōu)殚_放狀態(tài)，第2合流部變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，僅有主材料樹脂被供給到合流路。3)前端部位于比第2合流部更靠近上游側(cè)(以下稱作上游側(cè)位置)的情況下，第I合流部和第2合流部一同變?yōu)殚_放狀態(tài)，第2樹脂與主材料樹脂一同被供給到合流路。此處，根據(jù)上述構(gòu)成，由于利用關(guān)閉銷的直線滑動這樣的簡單機構(gòu)，所以可以以高精度實施第I合流部和第2合流部的阻斷和開放的控制。
進而，由于在第I合流部、第2合流部這樣的與合流路相連接的部分進行樹脂供給的阻斷和開放，所以與以往利用配置于噴嘴部上游側(cè)的、遠離合流路位置的止回閥或滑閥來進行樹脂供給的阻斷和開放的情況相比，可以避免由熔融樹脂的粘彈性的性質(zhì)導(dǎo)致的時間上的延遲，可以以更高精度進行阻斷和開放的控制。本發(fā)明的注射成型裝置的其他構(gòu)成為，在上述主要構(gòu)成中，外流路和內(nèi)流路分別在圓筒狀流路的前端部配置朝向合流路成錐形狀縮小直徑的縮徑流路。本發(fā)明的注射成型裝置的進一步的其他構(gòu)成為，在上述主要構(gòu)成中，利用伺服機構(gòu)控制關(guān)閉銷的滑動動作。根據(jù)上述構(gòu)成，通過利用伺服機構(gòu)控制關(guān)閉銷的滑動動作，可以在規(guī)定時刻以高精度進行第I合流部、或第2合流部的阻斷和開放，而且可以以高精度控制關(guān)閉銷的前端部的位置，因此，還可以以高精度控制第2合流部的開放程度。本發(fā)明的注射成型裝置的進一步的其他構(gòu)成為，在上述構(gòu)成中，根據(jù)關(guān)閉銷的前端部的滑動位置，能夠調(diào)節(jié)第2合流部的開放狀態(tài)的程度。利用上述伺服機構(gòu)，可以以高精度調(diào)節(jié)關(guān)閉銷的滑動位置，可以在第2合流部附近調(diào)節(jié)關(guān)閉銷的前端部的位置，在從完全阻斷的狀態(tài)到完全開放的狀態(tài)之間以高精度控制開放狀態(tài)的程度，可以進行將合流的第2樹脂的供給量例如以層次狀緩慢變大、或變小等的成型。接著，本發(fā)明中預(yù)成型體的注射成型方法的主要構(gòu)成為，所述注射成型方法為將第2樹脂層層合于合成樹脂制的主材料層而成的用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體的注射成型方法，在所述預(yù)成型體的注射成型方法中，使用上述本發(fā)明的注射成型裝置，通過控制關(guān)閉銷的滑動位置，首先，使第I合流部為開放狀態(tài)，在規(guī)定時間內(nèi)將主材料樹脂經(jīng)過外流路供給到合流路，然后，在供給主材料樹脂的規(guī)定時間內(nèi)的、一定時間范圍內(nèi)，將第2合流部處于開放狀態(tài)，與主材料樹脂同時地將第2樹脂經(jīng)過內(nèi)流路供給到合流路，在合流路內(nèi)形成由主材料樹脂和第2樹脂形成的合流樹脂體，將上述合流樹脂體經(jīng)由配置在位于模具的空腔的、相當(dāng)于預(yù)成型體的底部底壁的中央位置的點澆口注射、填充到空腔內(nèi)，通過設(shè)定包括第2樹脂的供給開始時間、結(jié)束時間、供給速度分布在內(nèi)的注射模式、以及第2合流部的開放程度，由此將第2樹脂層以規(guī)定方式層合于主材料層。上述成型方法中，預(yù)成型體的注射成型結(jié)束時，為了阻斷樹脂從合流路到點澆口的流動，使關(guān)閉銷的前端部位于合流路的前端部，但是下一個預(yù)成型體的注射成型開始時，將關(guān)閉銷向上游側(cè)滑動，使其前端部處于上述中間位置，首先將第I合流部開放，將主材料樹脂供給到合流路。然后，延長規(guī)定時間(以下稱作延遲時間)使關(guān)閉銷進一步向上游側(cè)滑動，使其前端部處于上游側(cè)位置，將第2合流部開放，將主材料樹脂和第2樹脂合流，進而，在規(guī)定時間之后，將前端部返回到中間位置，阻斷第2樹脂的供給，進而將前端部移動到下游側(cè)位置，阻斷熔融樹脂整體的供給，完成注射成型。此處，使用的注射成型裝置如上所述，由于可以在規(guī)定時刻以高精度實現(xiàn)第I合流部和第2合流部的阻斷和開放，所以如果使用的合成樹脂、包括預(yù)成型體周壁的壁厚在內(nèi)的形狀確定，則考慮主材料樹脂的供給時間和供給速度，通過設(shè)定包括第2樹脂供給開始的延遲時間、結(jié)束時間、供給速度在內(nèi)的注射模式，進而通過設(shè)定第2合流部的開放程度，可以在預(yù)成型體的周壁上以高精度將第2樹脂層以規(guī)定方式層合于主材料層，另一方面，通過改變第2樹脂的供給條件，可以實現(xiàn)多種層合方式。本發(fā)明的注射成型方法的其他構(gòu)成為在上述主要構(gòu)成中將第2樹脂層作為由著色樹脂形成的裝飾層。根據(jù)上述成型方法，可以在預(yù)成型體的周壁上按照多種方案將裝飾層層合于主材料層，可以提供具有多種裝飾性的瓶體。需要說明的是，本發(fā)明中，可以發(fā)揮下述特征，即，第2樹脂層不限定于裝飾層，將第2樹脂層作為例如氣體阻隔層、遮光層等具有其他功能的層，可以以高精度實現(xiàn)上述多種層合方式，可以實現(xiàn)最有利于發(fā)揮這些功能的層合方案。本發(fā)明的注射成型方法的另一個其他構(gòu)成為，在上述主要構(gòu)成中，首先開始主材料樹脂的供給，然后延遲規(guī)定時間開始供給第2樹脂，此時，縮短第2樹脂的供給開始的延遲時間并使第2樹脂的供給速度大于主材料樹脂的供給速度，以使得在合流路或模具的空腔內(nèi)能夠進行如下流動延遲的第2樹脂穿通先行的主材料樹脂的中央部,進而沖破該中央部，并且在預(yù)成型體的規(guī)定的高度范圍內(nèi)，將由第2樹脂形成的第2樹脂層層合形成于周壁的外周面和內(nèi)周面。根據(jù)現(xiàn)有這種在合流路中將第2樹脂與主材料樹脂合流這樣的成型方法，通常在經(jīng)注射成型的預(yù)成型體的周壁上將第2樹脂層在主材料層中作為中間層進行層合，根據(jù)上述成型方法，通過縮短第2樹脂的供給開始的延遲時間，同時使第2樹脂的供給速度大于主材料樹脂的供給速度，由此進行流動，使得延遲的第2樹脂穿通先行的主材料樹脂的中央部，進而沖破，結(jié)果由于第2樹脂的一部分比主材料樹脂先行，在模具的空腔內(nèi)流動，所以可以在預(yù)成型體的規(guī)定的高度范圍內(nèi)，將由第2樹脂形成的第2樹脂層層合形成于周壁的外周面和內(nèi)周面。本發(fā)明的注射成型方法的進一步的其他構(gòu)成為，在上述主要構(gòu)成中，使關(guān)閉銷的前端部的滑動位置在第2合流部附近移動，使第2合流部的開放程度在開放方向、或阻斷方向上逐漸變化，第2樹脂層的層厚在軸向上呈層次狀變化。根據(jù)上述成型方法，對于作為最終產(chǎn)品的瓶體來說，例如可以使層合的裝飾層的層厚呈層次狀變化，使周壁的色調(diào)呈層次狀變化并顯現(xiàn)，由于可以一邊控制關(guān)閉銷的滑動一邊以高精度改變第2合流部的開放程度，所以可以多種且高度地呈現(xiàn)出層次狀的裝飾。本發(fā)明的注射成型方法的進一步其他構(gòu)成為，上述主要構(gòu)成中，在第2合流部附近周期性地改變關(guān)閉銷前端的滑動位置，周期性地改變第2合流部的開放狀態(tài)的程度，使第2樹脂層的層厚在軸向上周期性地改變。
根據(jù)上述成型方法，對于作為最終產(chǎn)品的瓶體來說，例如可以使層合的裝飾層的層厚在軸向上周期性地改變，使周壁的色調(diào)在軸向上周期性地改變并顯現(xiàn)。接著，本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的構(gòu)成為，所述合成樹脂制瓶體是將由注射成型形成的試驗管狀的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型而成的，是將由著色樹脂形成的裝飾層層合形成于形成主體的主材料層而成的，主材料層為著色不透明的樹脂層，裝飾層為根據(jù)在預(yù)成型體的注射成型時的主材料樹脂和作為著色樹脂的第2樹脂的流動情況層合形成于主材料層而成的，在規(guī)定的高度范圍內(nèi)，將裝飾層層合于周壁的外周面和內(nèi)周面。
上述構(gòu)成的瓶體可以如下進行成型，S卩，利用上述本發(fā)明的注射成型方法，特別是縮短第2樹脂的供給開始的延遲時間，同時使第2樹脂的供給速度大于主材料樹脂的供給速度進行注射成型，將由此得到的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型。根據(jù)上述構(gòu)成，由于裝飾層層合于外周面，所以即使在主材料層不透明的情況下，也可以發(fā)揮裝飾效果。本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的其他構(gòu)成為，所述合成樹脂制瓶體是將由注射成型形成的試驗管狀的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型而成的，是將由著色樹脂形成的裝飾層層合形成于形成主體的主材料層而成的，主材料層為透明的樹脂層，裝飾層為根據(jù)在預(yù)成型體的注射成型時的主材料樹脂和作為著色樹脂的第2樹脂的流動情況層合形成于主材料層而成的，裝飾層在主材料層中作為中間層層合于臨近周壁的內(nèi)周面的位置。上述構(gòu)成的瓶體可以如下進行成型，S卩，將利用上述本發(fā)明的注射成型方法進行注射成型得到的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型。如上所述，通過裝飾層在主材料層中作為中間層層合于臨近周壁內(nèi)周面的位置的構(gòu)成，裝飾層的色調(diào)可以透過層合于上述裝飾層外側(cè)的透明、且具有充分的層厚度的主材料層而顯現(xiàn)，發(fā)揮具有深度的高品位的裝飾性。對于本發(fā)明的注射成型裝置，利用關(guān)閉銷的直線性滑動這樣的簡單機構(gòu)，進而在第I合流部、第2合流部這樣的與合流路相連接的部分進行第I合流部和第2合流部的阻斷和開放，可以多種且高精度地在預(yù)成型體的周壁上實現(xiàn)第2樹脂層與主材料層的層合。另外，根據(jù)本發(fā)明的注射成型方法，如上所述，使用的注射成型裝置可以在規(guī)定時刻以高精度實現(xiàn)第I合流部和第2合流部的阻斷和開放，因此，如果使用的合成樹脂、包含預(yù)成型體周壁的壁厚在內(nèi)的形狀確定，則考慮主材料樹脂的供給時間和供給速度，通過設(shè)定包括第2樹脂供給的延遲時間、結(jié)束時間、供給速度在內(nèi)的注射模式，進而通過設(shè)定第2合流部的開放程度，可以在預(yù)成型體的周壁上以高精度將第2樹脂層以規(guī)定方式層合于主材料層，另一方面，通過改變上述第2樹脂的供給條件，可以按照裝飾目的實現(xiàn)多種層合方式。


[圖1]為表示縱截本發(fā)明的注射成型裝置的一個實施例要部的簡要說明圖。[圖2]為表示用于預(yù)成型體成型的模具的一個實施例的縱截面圖。[圖3]為表示圖1裝置中的關(guān)閉銷的滑動位置的說明圖。[圖4]為表示本發(fā)明的注射成型方法中的注射模式的例子的說明圖。[圖5]為表示利用圖4中的注射模式Pl向模腔中填充熔融樹脂的填充過程的簡要說明圖。[圖6]為利用圖4中的注射模式Pl成型得到的預(yù)成型體的半縱截主視圖。[圖7](a)為表示將圖6的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的本發(fā)明的瓶體的一個實施例的主視圖，(b)為表示將圖6的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的本發(fā)明的瓶體的一個實施例的周壁的縱截面圖。[圖8]為表示比較按照圖4中的注射模式Pl P4成型得到的預(yù)成型體的層合狀態(tài)的說明圖。[圖9]為表示注射模式的其他例子的說明圖。[圖10]為按照圖9中的注射模式P5成型得到的預(yù)成型體的半縱截主視圖。[圖11](a)為將圖10的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體的主視圖，(b)為將圖10的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體的周壁的縱截面圖。[圖12]為將按照圖9中的注射模式P6成型得到的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體的主視圖。[圖13]為將按照圖9中的注射模式P7成型得到的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體的主視圖。
具體實施例方式以下根據(jù)實施例一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的注射成型裝置、注射成型方法、以及瓶體的實施方式進行說明。圖1、圖2概括地表示本發(fā)明的注射成型裝置，圖1為噴嘴部11附近的縱截面圖，表示在下游側(cè)安裝有模具I的狀態(tài)，圖2為表示模具的大致結(jié)構(gòu)的縱截面圖。上述噴嘴部11包括從內(nèi)側(cè)開始以中心軸同軸狀依次配置的圓筒狀的第I心軸21、第2心軸22、第3心軸23，在第I心軸21上能夠以滑動狀前進、后退地插入、配置有圓柱狀的關(guān)閉銷20，所述關(guān)閉銷20在噴嘴部11的前端部發(fā)揮阻斷、開放熔融樹脂流動的功倉泛。各心軸的前端部形成為朝向下游側(cè)縮小直徑的錐形筒狀。另外，在第3心軸和第2心軸之間形成有供主材料樹脂Ra流動的圓筒狀外流路15a，在第2心軸和第I心軸之間形成有供第2樹脂Rb流動的圓筒狀內(nèi)流路15b。主材料樹脂Ra和第2樹脂Rb從螺桿式擠出機、或具有設(shè)置于擠出機前端的活塞的收集器等的樹脂供給部Sa、Sb進行供給，主材料樹脂Ra和第2樹脂Rb分別經(jīng)過導(dǎo)入路12a、12b從導(dǎo)入口 13a、13b通過歧管14a、14b導(dǎo)入到外流路15a或內(nèi)流路15b。然后，主材料樹脂Ra從配置于外流路15a的前端部的縮徑流路15as經(jīng)由第I合流部17a供給至由第I心軸21的內(nèi)周面形成的圓柱狀合流路19、而且第2樹脂Rb從設(shè)置于內(nèi)流路15b的前端部的縮徑流路15bs經(jīng)由第2合流部17b供給至由第I心軸21的內(nèi)周面形成的圓柱狀合流路19，在上述合流路19中主材料樹脂Ra和第2樹脂Rb合流，形成合流樹脂體。將上述合流樹脂體經(jīng)由配置在位于空腔4的、相當(dāng)于預(yù)成型體101的底部106底壁的中央位置的點澆口(Pin gate) 5注射并填充至所述空腔4內(nèi)，所述空腔4由模具I的芯模2和空腔模3形成。此處，第I合流部17a隔著規(guī)定間隔配置于第2合流部17b的下游側(cè)，所述第I合流部17a為外流路15a朝向合流路19的合流部，所述第2合流部17b為內(nèi)流路15b朝向合流路19的合流部。根據(jù)上述合流部的配置方式，利用關(guān)閉銷20的滑動位置、特別是其前端部20p的位置發(fā)揮阻斷或開放第I合流部17a或第2合流部17b、或它們兩者的功能。關(guān)閉銷20的(圖1中為上下方向)滑動動作通過使用了伺服電動機的伺服機構(gòu)(省略圖示)進行控制。圖3為表示圖1的裝置中的關(guān)閉銷20的代表性的滑動位置的說明圖。如圖3(a)所示，在前端部20p位于比第I合流部17a更靠近下游側(cè)的狀態(tài)下(對于圖1的裝置的噴嘴部11來說，在前端部20p位于噴嘴部11的前端的狀態(tài)下)，第I合流部17a和第2合流部17b同時變?yōu)樽钄酄顟B(tài)。另外，如圖3(b)所示，在前端部20p處于第I合流部17a和第2合流部17b之間的狀態(tài)下，第I合流部17a變?yōu)殚_放狀態(tài)，第2合流部17b變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，僅有主材料樹脂Ra被供給至合流路19。另外，如圖3(c)所示，在前端部20p位于比第2合流部17b更靠近上游側(cè)的狀態(tài)下，第I合流部17a和第2合流部17b同時變?yōu)殚_放狀態(tài)，第2樹脂Rb與主材料樹脂Ra —起被供給至合流路。此處，關(guān)于上述各合流部的阻斷或開放的控制，由于利用關(guān)閉銷20的直線滑動這樣的簡單的機構(gòu)，并且如上所述也通過伺服機構(gòu)控制關(guān)閉銷20的滑動動作，二者相互作用，所以可以將前端部20p的位置以高精度在規(guī)定的時刻移動、置于規(guī)定位置，因此可以以高精度進行對第I合流部17a和第2合流部17b的阻斷和開放的控制，進而，也可以以高精度在完全的阻斷狀態(tài)和完全的開放狀態(tài)之間調(diào)節(jié)第2合流部17b的開放程度。另外，由于在第I合流部17a、第2合流部17b這樣的與合流路19相連接的部分進行熔融樹脂的阻斷和供給，所以與以往利用配置在噴嘴部上游側(cè)的遠離合流路19的位置的止回閥或滑閥進行阻斷和供給的控制相比，可以避免由熔融樹脂的粘彈性的性質(zhì)導(dǎo)致的時間上的延遲，可以以更高精度實施阻斷和供給的控制。接著，對使用上述注射成型裝置的本發(fā)明的預(yù)成型體的注射成型方法進行說明。圖4為以橫軸作為時間軸、縱軸作為熔融樹脂的供給速度概要地表示利用圖1所示的注射成型裝置將預(yù)成型體101進行注射成型時的注射模式的說明圖，表示為4種模式、Pl P4。此處，上述4種模式中，主材料樹脂Ra的模式相同，作為第2樹脂Rb的著色樹脂的模式各不相同。然后，一邊參照圖5、6、7 —邊對利用圖4中的注射模式Pl進行的預(yù)成型體的注射成型方法、以及將上述預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型得到的本發(fā)明的瓶體進行說明。
需要說明的是，以下將第2樹脂Rb作為著色樹脂Rb，將第2樹脂層IOlb作為裝飾層IOlb進行說明。Pl中，主材料樹脂Ra在時間tal開始供給，以一定的供給速度Va推移，在時間ta2
結(jié)束供給。另外，自主材料樹脂Ra的供給開始時間tal開始隔開延遲時間tdl的間隔在時間tbl開始著色樹脂Rb的供給，以比上述主材料樹脂Ra的供給速度Va高的供給速度Vbl進行推移，在時間tb2結(jié)束供給。圖5為表示根據(jù)Pl向模具I的空腔4中填充熔融樹脂的填充過程的簡要說明圖，圖6為注射成型得到的預(yù)成型體101的半縱截主視圖，以及圖7為表示將上述預(yù)成型體101進行雙軸拉伸吹塑成型得到的本發(fā)明的瓶體201的一個實施例的主視圖和周壁的縱截面圖。此處，圖6所示的預(yù)成型體101為包括筒口部102、頸環(huán)103、主體部105、底部106的試驗管狀，總高度為100mm，主體部105的外徑為20mm，主體部105的周壁的平均壁厚為2. 5mm，上述周壁為在使用顏料著色為白色的PET樹脂制不透明的主材料層IOla上層合有用顏料將同種類的PET樹脂著色為紅色的裝飾層IOlb得到的。模式Pl中，主材料樹脂Ra的供給時間為4.1秒，供給速度Va為4. Oml/秒，與著色樹脂Rb的供給開始有關(guān)的延遲時間tdl為1. 5秒，注射時間為O. 5秒，供給速度Vbl為10. 5ml/ 秒。圖5(a)表示時間tbl即將開始前的狀態(tài)，圖5(b)表示時間tb2即將開始前的狀態(tài)，圖5(c)表不時間ta2即填充完成的狀態(tài)。在時間tal時，將關(guān)閉銷20的前端部20p的位置從圖3(a)的下游側(cè)位置移動至圖3 (b)的中間位置，將第I合流部17a開放，將主材料樹脂Ra以供給速度Va進行供給，在時間tbl即將開始前，如圖5(a)所示，主材料樹脂Ra從空腔4的底部106填充到相當(dāng)于主體部105的下端部的位置。然后，從時間tal開始經(jīng)延遲時間tdl后、在時間tbl時，將前端部20p的位置從圖3(b)的中間位置移動到圖3(c)的上游側(cè)位置，使第2合流部17b與第I合流部17a —同處于開放狀態(tài)，將著色樹脂Rb與主材料樹脂Ra —起以比主材料樹脂Ra的供給速度Va高的供給速度Vbl進行供給。此處，在圖5(a)的狀態(tài)下，在空腔4的模具面附近主材料樹脂Ra冷卻，固化和熔融粘度增大，但通過將延遲時間tdl設(shè)定得較短為1. 5秒，由此在遠離模具面、即空腔4的中央部保持高溫狀態(tài)，以較高的供給速度Vbl被供給的著色樹脂Rb以穿通先行的主材料樹脂Ra的中央部的高溫部分的方式進行流動，進而沖破前端部，先于主材料樹脂Ra流動，在時間tb2時變?yōu)閳D5(b)所示的狀態(tài)。然后，在時間tb2時將前端部20p移動到圖3(b)的中間位置，此時第2合流部17b變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，著色樹脂Rb的供給停止，僅有主材料樹脂Ra以供給速度Va進行供給，但在上述狀態(tài)下此時與上述情況相反地主材料樹脂Ra穿通先行的著色樹脂Rb的中央部的高溫部分，進而沖破前端部，在時間ta2時如圖5(c)所示填充空腔4整體。并且，從圖5(b)的狀態(tài)，在著色樹脂Rb于空腔4的模具面附近發(fā)生冷卻的同時，位于中央部的樹脂還進一步隨著主材料樹脂Ra的流動沿著壁面流動，結(jié)果如圖5 (C)所示，沿規(guī)定范圍內(nèi)較薄地層合在空腔4的兩模具壁面上，在經(jīng)過注射成型的預(yù)成型體101中，如圖6所示，在主體部105周壁的大致下半部分的區(qū)域內(nèi)，主材料層IOla形成為夾心狀，在其內(nèi)周面和外周面層合有裝飾層101b。在將上述預(yù)成型體101進行雙軸拉伸吹塑成型得到的瓶體201中，如圖7所示，在接近主體部205的下半部分的區(qū)域內(nèi)，如其截面圖所示，沿用上述預(yù)成型體101中的層合方式，主材料層201a形成為夾心狀，在其內(nèi)周面和外周面層合有裝飾層201b。上述層合方式中，由于裝飾層201b層合于外周面，所以即使主材料樹脂Ra著色為白色且不透明，也可以由最外周的紅色裝飾層201b來裝飾瓶體。以往這種利用多重噴嘴使著色樹脂與主材料樹脂合流來注射成型預(yù)成型體的方法中，由于著色樹脂在主材料層中作為中間層進行層合，所以在主材料層著色、不透明的情況下，無法充分地進行裝飾。然后，圖8為比較地表示按照圖4中的注射模式Pl P4進行成型得到的預(yù)成型體的層合狀態(tài)的說明圖，(a)、(b)、(c)、(d)分別由P1、P2、P3、P4得到，但此處對于圖4所示的模式P2、P3、P4，與上述Pl比較進行說明。P2是相對于Pl延長延遲時間為td2的模式，但若這樣延長延遲時間為td2，則在圖5(a)中在主材料樹脂Ra被充分填充的狀態(tài)下供給著色樹脂Rb，因此相應(yīng)地層合有裝飾層IOlb的區(qū)域靠近頸環(huán)103而變?yōu)閳D8(b)所示的層合狀態(tài)。即，根據(jù)延遲時間，可以改變層合有裝飾層IOlb的區(qū)域。P3為進一步延長延遲時間為td3、延長至3. 5秒的模式，但若將延遲時間延長到此時，則在空腔4的接近澆口 5的區(qū)域內(nèi)主材料樹脂Ra進行冷卻，因此著色樹脂Rb無法穿通主材料樹脂Ra的中央部進行流動，在上述情況下，在預(yù)成型體101的周壁上，裝飾層IOlb作為中間層層合在主材料層IOla中，變?yōu)閳D8(c)所示的層合狀態(tài)。P4為相對于Pl降低供給速度為Vb4的模式，著色樹脂Rb無法超過先行的主材料樹脂Ra、穿通其中央部進行流動，在上述情況下，也是在預(yù)成型體101的周壁上，裝飾層IOlb作為中間層層合在主材料層IOla中而變?yōu)閳D8(d)所示的層合狀態(tài)。需要說明的是，通過利用上述模式改變延遲時間，可以改變裝飾層IOlb所層合的區(qū)域。另外，由于P3和P4的情況下裝飾層IOlb作為中間層進行層合，所以通過將主材料層IOla形成為具有透明性的層，可以發(fā)揮裝飾層IOlb的裝飾效果。然后，圖9為表示注射模式的其他3個例子、即P5、P6、P7的說明圖，上述模式為使著色樹脂Rb的供給速度Vb小于主材料樹脂Ra的供給速度Va的模式，在上述任一種情況下，在預(yù)成型體101的周壁上，裝飾層IOlb作為中間層層合在主材料層IOla之間。首先，P5為延長圖4中的P4的注射時間的模式，如圖10所示，預(yù)成型體101中裝飾層IOlb以大致相同的層厚從頸環(huán)103的正下方開始層合到主體部105的下端部。此處，利用使用圖1的注射裝置的成型，裝飾層IOlb在主材料層IOla中作為中間層而層合于臨近周壁的內(nèi)周面的位置，因此通過將主材料層IOla形成為具有透明性的層，則在將上述預(yù)成型體101進行雙軸拉伸吹塑成型得到的、圖11所示的瓶體201中，如圖11(b)的周壁的縱截面圖所示，由于裝飾層201b在主材料層201a中作為中間層而層合于臨近周壁的內(nèi)周面的位置，所以裝飾層201b的色調(diào)透過層合在上述裝飾層201b外側(cè)的透明且具有充分層厚度的主材料層201a而呈現(xiàn)，可以發(fā)揮具有深度的高品位的裝飾性。另外，通過利用關(guān)閉銷20調(diào)節(jié)第2合流部17b的開放程度、即調(diào)節(jié)供給速度Vb，可以調(diào)節(jié)裝飾層IOlb的層厚，在瓶體201中可以根據(jù)裝飾目的改變基于裝飾層201b的著色濃度。模式P6為下述模式，即，通過將關(guān)閉銷20的前端部20p的滑動位置在第2合流部17b的附近進行移動，使第2合流部17b的開放程度在開放方向上緩慢變化，由此使其供給速度Vb從時間tbl經(jīng)歷tb3緩慢升高。如圖12所示，在作為最終產(chǎn)品的瓶體201中，通過上述P6，能夠發(fā)揮由裝飾層201b產(chǎn)生的色調(diào)從肩部204至主體部205的下端部其著色濃度逐漸地變高的層次狀裝飾性。當(dāng)然，通過將第2合流部17b的開放程度在阻斷方向上緩慢改變，可以形成從上方至下方著色濃度逐漸變淺的層次狀。模式P7為下述模式，即，通過使關(guān)閉銷20的前端部20p的滑動位置在第2合流部17b的附近進行周期性改變，使第2合流部17b的開放狀態(tài)程度呈周期性改變，由此使預(yù)成型體101中的裝飾層IOlb的層合方式在軸向上呈周期性變化。如圖13所示，在作為最終產(chǎn)品的瓶體201中，通過上述P7，發(fā)揮著色濃度深的區(qū)域和淺的區(qū)域交替呈現(xiàn)的裝飾性。作為P7的變化，通過使第2合流部17b的開放狀態(tài)和阻斷狀態(tài)周期性重復(fù)，還可以發(fā)揮瓶體201中的層合有裝飾層201b的區(qū)域和未層合的區(qū)域交替重復(fù)的裝飾性。以上根據(jù)實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。使用的合成樹脂不限定于PET樹脂，可以使用PP樹脂等一直以來在雙軸拉伸吹塑成型瓶體中使用的樹脂，而且對于主材料樹脂和著色樹脂，不限定于同一種類，還可以使用其他種類的樹脂。另外，例如通過使用尼龍樹脂等氣體阻隔性高的樹脂作為著色樹脂，可以提供具有基于著色的裝飾性、且氣體阻隔性高的瓶體。進而，將第2樹脂層作為例如氣體阻隔層、遮光層等具有其他功能的層，如上所述可以實現(xiàn)多種層合方式，利用上述特征，可以實現(xiàn)最佳的層合方式，充分地發(fā)揮上述功能。另外，用于第2樹脂Rb的內(nèi)流路15b不限定于圓筒狀，例如通過將流路的平截面形狀形成為薄板矩形狀，也可以在瓶體預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)在上下方向上形成帶狀的裝飾層從而進行裝飾。產(chǎn)業(yè)上的可利用件在使用本發(fā)明的注射成型裝置得到的預(yù)成型體的成型方法中，可以利用多種方案、以高精度將裝飾層層合于主材料層，可以提供具有迄今為止所沒有的裝飾性的瓶體，可以期待開展范圍廣泛的應(yīng)用。符號說明I ;模具2;芯模3;空腔模4;空腔5;澆口
11 ;噴嘴部12a、12b;導(dǎo)入路13a、13b;導(dǎo)入口14a、14b;歧管15a;外流路15b;內(nèi)流路15as、15bs ;縮徑流路17a;第I合流部17b;第2合流部19;合流路20;關(guān)閉銷20p;前端部21;第 I 心軸22;第 2 心軸23;第 3 心軸Ra;主材料樹脂Rb;第2樹脂(著色樹脂)Sa、Sb;樹脂供給部101 ;預(yù)成型體IOla;主材料層IOlb;第2樹脂層(裝飾層)102;筒口部103 ;頸環(huán)105;主體部106 ;底部201 ;瓶體201a;主材料層201b ;裝飾層202;筒口部203 ;頸環(huán)204;肩部205;主體部206 ;底部
權(quán)利要求
1.一種注射成型裝置，所述注射成型裝置將用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體(101)進行注射成型，所述用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體(101)是將第2 樹脂層(IOlb)層合于合成樹脂制且形成主體的主材料層(IOla)而成的，所述注射成型裝置包括噴嘴部(11)和模具(I)，所述噴嘴部(11)使熔融了的形成主材料層(IOla)的主材料樹脂(Ra)和形成第2樹脂層(IOlb)的第2樹脂(Rb)合流，形成合流樹脂體，所述模具(I)配置于所述噴嘴部(11)的前端，所述噴嘴部 (11)的構(gòu)成為，從外側(cè)依次配置供主材料樹脂(Ra)流動的外流路(15a)、供第2樹脂(Rb)流動的內(nèi)流路(15b)、和將來自所述外流路(15a)和內(nèi)流路(15b)的主材料樹脂(Ra)和第2樹脂(Rb) 合流的圓柱狀合流路(19)，另外，將所述外流路(15a)朝向合流路(19)的第I合流部(17a)隔著規(guī)定間隔配置在內(nèi)流路(15b)朝向合流路(19)的第2合流部(17b)的下游側(cè)，另外，將圓柱狀關(guān)閉銷(20) 能夠滑動地插入配置于合流路(19)，利用所述關(guān)閉銷(20)的滑動位置，發(fā)揮阻斷或開放所述第I合流部(17a)或第2合流部(17b)的功能，將在所述合流路(19)中合流成圓柱狀的合流樹脂體經(jīng)由配置在位于所述模具(I)的空腔(4)的、相當(dāng)于預(yù)成型體(101)的底部底壁中央位置的點澆口(5)注射并填充到所述空腔(4)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中，外流路(15a)和內(nèi)流路(15b)中分別在圓筒狀流路的前端部配置朝向合流路(19)成錐形狀縮小直徑的縮徑流路(15as，15bs)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的注射成型裝置，其中，所述注射成型裝置的構(gòu)成為，利用伺服機構(gòu)控制關(guān)閉銷(20)的滑動動作。
4.如權(quán)利要求3所述的注射成型裝置，其中，所述注射成型裝置的構(gòu)成為，根據(jù)關(guān)閉銷 (20)的前端部(20p)的滑動位置，能夠調(diào)節(jié)第2合流部(17b)的開放狀態(tài)的程度。
5.一種預(yù)成型體的注射成型方法,所述注射成型方法為用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體(101)的注射成型方法，所述用于雙軸拉伸吹塑成型的試驗管狀預(yù)成型體 (101)是將第2樹脂層(IOlb)層合于合成樹脂制且形成主體的主材料層(IOla)而成的，其特征在于，使用權(quán)利要求1、2、3或4所述的注射成型裝置，通過控制關(guān)閉銷(20)的滑動位置，使第I合流部(17a)為開放狀態(tài)，以規(guī)定時間將主材料樹脂(Ra)經(jīng)過外流路(15a)供給到合流路(19)，然后，在所述供給主材料樹脂(Ra)的規(guī)定時間內(nèi)的、一定時間范圍內(nèi)使第2合流部(17b)處于開放狀態(tài)，與主材料樹脂(Ra)同時地將第2樹脂(Rb)經(jīng)過內(nèi)流路 (15b)供給到合流路(19)，在所述合流路(19)內(nèi)形成由主材料樹脂(Ra)和第2樹脂(Rb) 形成的合流樹脂體，將所述合流樹脂體經(jīng)由配置在位于模具(I)的空腔(4)的、相當(dāng)于預(yù)成型體(101)的底部底壁中央的位置的點澆口(5)注射并填充到所述空腔(4)內(nèi)，通過設(shè)定包括所述第2樹脂(Rb)的供給開始時間、結(jié)束時間、供給速度分布在內(nèi)的注射模式、以及所述第2合流部(17b)的開放程度，由此將第2樹脂層(IOlb)以規(guī)定方式層合于所述主材料層(IOla) ο
6.如權(quán)利要求5所述的預(yù)成型體的注射成型方法，其中，第2樹脂層(IOlb)為由著色樹脂形成的裝飾層。
7.如權(quán)利要求5或6所述的預(yù)成型體的注射成型方法，其中，首先開始主材料樹脂 (Ra)的供給，然后延遲規(guī)定時間地開始供給第2樹脂(Rb)，此時縮短第2樹脂(Rb)的供給開始的延遲時間、并使第2樹脂(Rb)的供給速度大于主材料樹脂(Ra)的供給速度，以使得在合流路(19)或模具⑴的空腔⑷內(nèi)能夠進行如下流動延遲的第2樹脂(Rb)穿通先行的主材料樹脂(Ra)的中央部，進而沖破該中央部，從而在預(yù)成型體(101)的規(guī)定的高度范圍內(nèi)，將由第2樹脂(Rb)形成的第2樹脂層(IOlb)層合形成于周壁的外周面和內(nèi)周面。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的預(yù)成型體的注射成型方法，其中，使關(guān)閉銷(20)的前端部(20p)的滑動位置在第2合流部(17b)的附近移動，使所述第2合流部(17b)的開放程度在開放方向、或阻斷方向上逐漸變化，第2樹脂層(IOlb)的層厚在軸向上呈層次狀變化。
9.如權(quán)利要求5、6或7所述的預(yù)成型體的注射成型方法，其中，在第2合流部(17b)的附近周期性地改變關(guān)閉銷(20)的前端部(20p)的滑動位置，周期性地改變所述第2合流部 (17b)的開放狀態(tài)程度，使第2樹脂層(IOlb)的層厚在軸向上周期性地改變。
10.一種合成樹脂制瓶體，所述合成樹脂制瓶體是將由注射成型形成的試驗管狀的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型而成的，是將由著色樹脂構(gòu)成的裝飾層(201b)層合形成于形成主體的主材料層(201a)而成的，其特征在于，所述主材料層(201a)為著色不透明的樹脂層，所述裝飾層(201b)為根據(jù)在預(yù)成型體的注射成型時的主材料樹脂(Ra)和作為著色樹脂的第2樹脂(Rb)的流動情況層合形成于主材料層(201a)而成的，在規(guī)定的高度范圍內(nèi)，將所述裝飾層(201b)層合于周壁的外周面和內(nèi)周面。
11.一種合成樹脂制瓶體，所述合成樹脂制瓶體是將由注射成型形成的試驗管狀的預(yù)成型體進行雙軸拉伸吹塑成型而成的，是將由著色樹脂構(gòu)成的裝飾層(201b)層合形成于形成主體的主材料層(201a)而成的，其特征在于，所述主材料層(201a)為透明的樹脂層， 所述裝飾層(201b)為根據(jù)在預(yù)成型體的注射成型時的主材料樹脂(Ra)和作為著色樹脂的第2樹脂(Rb)的流動情況層合形成于主材料層(201a)而成的，所述裝飾層(201b)在主材料層(201a)中作為中間層層合于臨近周壁的內(nèi)周面的位置。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于發(fā)明一種用于在預(yù)成型體的周壁內(nèi)在規(guī)定范圍內(nèi)將規(guī)定層厚的著色層以高精度層合于主材料層的注射成型裝置及注射成型方法，用于解決上述課題的注射成型裝置的構(gòu)成為，所述注射成型裝置包括噴嘴部，所述噴嘴部使主材料樹脂和第2樹脂合流形成合流樹脂體，所述噴嘴部的構(gòu)成為，從外側(cè)依次配置主材料樹脂流動的外流路、第2樹脂流動的內(nèi)流路、和將來自上述外流路和內(nèi)流路的主材料樹脂和第2樹脂合流的圓柱狀合流路，另外，將外流路朝向合流路的第1合流部隔著規(guī)定間隔配置在內(nèi)流路朝向合流路的第2合流部的下游側(cè)，將圓柱狀的關(guān)閉銷能夠滑動地插入配置于合流路，利用上述關(guān)閉銷的滑動位置，發(fā)揮阻斷或開放第1合流部或第2合流部、或其兩者的功能。
文檔編號B29C45/16GK103025502SQ201280002112
公開日2013年4月3日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者細越山廣, 千葉潤一, 渡邊陽介 申請人:株式會社吉野工業(yè)所