專利名稱:多層封底型坯的注塑鑄造方法
本發(fā)明是關(guān)于在吹塑或取向吹塑制造具有四層壁以上的合成樹脂容器時，預(yù)先需受到注塑鑄造的多層封底型坯的注塑鑄造方法。
吹塑或取向吹塑制成的具有一定厚度的薄壁合成樹脂容器，其壁部分結(jié)構(gòu)由兩層以上的薄壁組成，目的是為了彌補構(gòu)成容器的合成樹脂的缺陷，例如耐熱性，氣阻性等。
為了制成多層壁容器，一般說來，最好是用一種樹脂作為中間層，將其注入另一種樹脂之間，形成一種三層結(jié)構(gòu)材料。容器即由此材料制成。這種三層壁容器，由同一樹脂構(gòu)成內(nèi)層和外層，并由另一種樹脂構(gòu)成中間層。該容器可以用一種三層封底型坯吹制而成，而此型坯則要用一種雙層結(jié)構(gòu)噴嘴經(jīng)注塑鑄造制取。
然而，既使是在熔融態(tài)，型坯受到注塑鑄造時，使用的兩種不同樹脂也不會互相粘合，且在外部壓力作用下又可很容易地分開。
因此，在充滿碳酸氣飲料或此類液體的瓶中，當(dāng)碳酸氣滲入內(nèi)層時由于注入內(nèi)外層之間的中間層的存在所產(chǎn)生的氣阻，就削弱了氣體向外層的滲透。故碳酸氣經(jīng)常被阻滯在內(nèi)層及中間層之間而形成氣泡。
作為一種防止上述現(xiàn)象的辦法是試圖在中間層兩邊形成兩層粘合層以做成五層結(jié)構(gòu)。
五層封底型坯的注塑鑄造在申請公開號為56-501082的日本專利中有所介紹。此專利介紹的技術(shù)，以三層鑄造為基礎(chǔ)，其中包括將三種高聚物分別熔融輸入的方法，第一種高聚物熔體流形成型坯的內(nèi)表面層，第二種高聚物形成外表面層，而第三種高聚物則形成中心層。若采用五層鑄塑，則使用一種五通道噴咀，第四種高聚物熔體流經(jīng)噴嘴引入第三與第一種高聚物熔體流之間，而第五種高聚物熔體流引入第三與第二種高聚物熔體流之間。
在上述傳統(tǒng)技術(shù)中，兩種不同的高聚物熔體流，即內(nèi)層的第一熔體流及外層的第二熔體流形成型坯的內(nèi)表面層和外表面層，構(gòu)成其它三層的第三、第四、第五種高聚物熔體流在第一及第二熔體流之間導(dǎo)入。因此，此時所用的多通道噴嘴，其通道數(shù)量必須與封底型坯要求的熔體流層數(shù)相等。
與擠壓鑄塑噴嘴不同的是無論注塑鑄造噴嘴中熔體流通道數(shù)有多少，最終所有的熔體流都合并在同一噴嘴孔中，而擠壓鑄塑噴嘴中的每個熔體流通道卻都與外界連通。因此，注塑鑄造噴嘴中熔體流通道的數(shù)目就受到一定的限制，因為在同一個噴嘴內(nèi)提供與封底型坯層數(shù)相同的熔體流通道很困難，所以亦很難用這種噴咀可靠地鑄造五層封底型坯。而且，既使能夠獲得這樣一種復(fù)合噴嘴，甚至在五層均勻斷面的中空容器已經(jīng)通過吹塑或取向吹塑制成后，仍需要特殊的鑄造技術(shù)來注塑鑄造封底型坯以防止薄壁層數(shù)的減少。
本發(fā)明者經(jīng)過反復(fù)研究后發(fā)現(xiàn)，上述技術(shù)問題可以通過使用一種帶有一定數(shù)量熔體流通道的噴嘴來解決，而這種噴嘴又可用作為注塑鑄造的噴嘴。
因此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種新方法。此法使用三通道噴嘴可以注塑鑄造具有五層或四層斷面結(jié)構(gòu)的多層封底型坯。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種注塑鑄造多層封底型坯的方法，此方法不僅可單獨提高氣阻性能而且可以提高耐熱性，或同時提高氣阻性和耐熱性。
為了達到上述目標(biāo)，本發(fā)明的特征是使用三通道噴嘴，噴嘴具有與噴孔同心相連的第一熔體通道，而且第二及第三通道分別在噴孔的內(nèi)側(cè)、第一通道的末端處連通。第一通道的樹脂形成封底型坯的最內(nèi)層和最外層，第二及第三通道的樹脂形成四層斷面封底型坯的中心層和一層中心層或五層斷面封底型坯的中心層和二個中間層。
按本發(fā)明鑄造的多層封底型坯，最終要通過吹塑或取向吹塑制成中空容器。因此本發(fā)明使用的樹脂都是熱塑性樹脂。按照由封底型坯鑄造的容器的用途，樹脂的性能及其它，可以將一般用于容器注塑的幾種樹脂結(jié)合使用，這些樹脂有聚對苯二甲酸乙酯，氯乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，丙烯腈，1，1-二氯乙烯，聚酰胺，聚烯基醇，聚苯乙烯，聚縮醛等。
按照本發(fā)明的注塑方法，形成封底型坯的樹脂層可以是四層亦可以是五層，這取決于三通道噴嘴的熔體流通道中樹脂熔體的注塑狀態(tài)。
熔體流從封底型坯鑄模的底部注入，這與常規(guī)封底型坯注塑鑄造的情況相同。經(jīng)三通道噴嘴，在噴孔處受到溫度控制的每股熔體流經(jīng)過一個空腔的注入口，在一定壓力下流入型芯的四周。
按照本發(fā)明，無論在任何場合，首先從第一熔體通道導(dǎo)入熔融樹脂(以后稱為“第一熔融樹脂”)進行注塑，有待充入空腔的第一熔融樹脂的量隨使用的樹脂種類而改變。在預(yù)定量的第一熔融樹脂已經(jīng)注入后，再將從第二熔體通道導(dǎo)入的熔融樹脂(以后稱為“第二熔融樹脂”)注入第一熔融樹脂中。然后將第三熔體通道的熔融樹脂(以后稱為“第三熔融樹脂”)注入第二熔融樹脂中。
通過上述的分步注入方式，第一熔融械脂在空腔內(nèi)被第二熔融樹脂分成兩股，形成封底型坯的最內(nèi)層和最外層。而第三熔融樹脂又將第二熔融樹脂分成兩個中間層，最后就形成以第三熔融樹脂為中心層的，斷面為五層結(jié)構(gòu)的封底型坯。
而當(dāng)?shù)诙暗谌廴跇渲瑫r在一定壓力下注入第一熔融樹脂時，第三熔融樹脂就無法將第二熔融樹脂分成兩股，而是與第二熔融樹脂一起形成了中間層。結(jié)果使如此形成的封底型坯就具有四層斷面結(jié)構(gòu)。
在上述五層封底型坯中，中心層可以用作為阻氣層或耐熱層。若是四層結(jié)構(gòu)，則兩個中間層可以分成一個阻氣層和一個耐熱層。這些中間層的性能可根據(jù)由封底型坯吹塑成的容器的最終用途來決定。
圖1是本發(fā)明噴嘴及注塑設(shè)備的剖面示意圖。
圖2至圖5是噴嘴未端注入口的局部剖面圖和五層型坯分步注塑過程的圖解說明。
圖6，注塑成形產(chǎn)品五層封底型坯的縱向半剖前視放大圖。
圖7及圖8，分別是噴咀末端注入口的局部剖視圖和四層型坯注塑過程的圖解說明。
圖9，注塑成形產(chǎn)品四層封底型坯的縱向半剖前視放大圖。
在各圖中，標(biāo)號1為鑄造封底型坯的模具殼。標(biāo)號2為模具芯。在模具殼1及模具芯2之間形成了空腔3。注入口4位于空腔3的底部，噴嘴設(shè)備5與注入口相連。
噴嘴設(shè)備5是一三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，第一熔體通道6與噴嘴孔連通，第二熔體通道7和第三熔體通道8分別在噴嘴孔內(nèi)的第一熔體通道的最末端開口，并與噴孔保持同心。熔體通道6、7、8分別與三個注入設(shè)備(未畫出)直接連通，或與熱熔融流道11，12，13相接。
接下去，本文將介紹五層斷面結(jié)構(gòu)封底型坯的注塑鑄造過程。首先形成型坯的第一熔融樹脂6a以一預(yù)定的量從第一熔體通道6注入空腔3(圖2)。
然后，形成中間層的第二熔融樹脂7a從第二熔體通道7注入并在一定壓力下導(dǎo)入第一熔融樹脂6a內(nèi)。(圖3)。
在第二熔融樹脂7a與第一熔融樹脂一起注入后，中心層就從第三熔體通道8中形成，第三熔融樹脂8a注入并在壓力下導(dǎo)入第二熔融樹脂7a內(nèi)(圖4)。
當(dāng)?shù)谌廴跇渲趬毫ο聦?dǎo)入鑄?？涨?，同時繼續(xù)上述分步注塑過程時，第二熔融樹脂7a將第一熔融樹脂6a分成二股流，一股貼近鑄模殼1，一股貼近模芯2，而第三熔融樹脂又將第二熔融樹脂7a分成兩個部分，這樣第三熔融樹脂就位于中心。
熔融樹脂注塑過程的停止是這樣進行的，即首先停止注入第二熔融樹脂7a及第三熔融樹脂8a，最后停止注入第一熔融樹脂6a。因此，第二及第三熔融樹脂7a和8a的末端如圖5所示被封閉在里面，最終形成五層封底型坯9包括由第一熔融樹脂6a形成的最內(nèi)層A1和最外層A3，以及由第二熔融樹脂形成的中間層B1和B2及由第三熔融樹脂形成的夾在中間層B1和B2之間的中心層C(圖5)。
在注塑鑄造四層斷面結(jié)構(gòu)型坯時，首先用與上述相同的步驟注入第一熔融樹脂。然后，當(dāng)上述注塑一結(jié)束。即將第二熔融樹脂7a和第三熔融樹脂8a同時注入，并在一定壓力下導(dǎo)入第一熔融樹脂6a中，然后，將這兩種樹脂與第一熔融樹脂同時注入(圖7)。
這兩股熔融樹脂7a和8a將第一熔融樹脂6a分成靠模具殼一邊和靠模芯一邊的兩股熔流，第二熔融樹脂7a及第三熔融樹脂8a與第一熔融樹脂6a同時充入空腔3，并使第一熔融樹脂6a分別沿模具殼一邊和模芯一邊注入空腔3。
當(dāng)空腔充滿后，首先停止注入第二及第三熔融樹脂。最后停止注入第一熔融樹脂6a以封閉第二及第三熔融樹脂7a和8a的最末端。
結(jié)果在空腔內(nèi)形成了四層封底型坯10，其中兩個中間層B1及B2由第二熔融樹脂7a和第三熔融樹脂8a形成。中間層在由第一熔融樹脂6a形成的最內(nèi)層A1和最外層A2之間并列存在(圖8)。
當(dāng)上述封底型坯9和10用于吹制充碳酸氣飲料的瓶子時，第一熔融樹脂6a可以用聚對苯二甲酸乙脂，第三熔融樹脂可用具有阻氣性能的樹脂，比如聚烯基醇等，第二熔融樹脂7a可以用聚對苯二甲酸乙酯和乙烯醇的融合物或聚酰胺。
第二及第三熔融樹脂7a和8a的重量比大約是整個型坯的5-10%。必須注意，上述過程中注塑條件例如熔融樹脂的溫度，注塑時間，模具的溫度及其它是隨使用的樹脂材料而變化的。而且各層壁厚的分配亦可通過適當(dāng)選擇和控制注塑條件來調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于多層封底型坯的注塑鑄造方法包括使用帶有與噴嘴孔同心連通的第一熔體通道的三通道復(fù)合噴咀，第二熔體通道及第三熔體通道分別在位于噴孔內(nèi)側(cè)的第一通道的最未端開口相通，從第一通道噴出的樹脂形成封底型坯的最內(nèi)層及最外層。從第二及第三熔體通道出來的樹脂形成一個中間層和一個中心層或兩個中間層和一個中心層，最終形成四層或五層斷面結(jié)構(gòu)的封底型坯。
2.根據(jù)權(quán)項1的用于多層封底型坯的注塑鑄造方法可連續(xù)地進行分步注塑，將預(yù)定量的第一熔融樹脂從第一熔體通道注入鑄?？涨?。預(yù)定量的第二熔融樹脂從第二通道導(dǎo)入并在一定壓力下注入第一熔融樹脂中，同時將該第二熔融樹脂與第一熔融樹脂一起進行注塑。另一種第三熔融樹脂從第三熔體通道注入并在一定壓力下將其注入第二熔融樹脂中，同時將該樹脂與第一及第二熔融樹脂一起進行注塑。最后鑄造成具有五層斷面結(jié)構(gòu)的封底型材。
3.根據(jù)權(quán)項(1)的用于多層封底型坯的注塑鑄造方法還可實行另一種分步注塑。首先將預(yù)定量的第一熔融樹脂從第一熔體通道導(dǎo)入空腔，接著幾乎在同一時間，從第二及第三通道注入互不相同的第二熔融樹脂及第三熔融樹脂，并在一定壓力下將兩種樹脂一同導(dǎo)入第一熔融樹脂中，然后三種樹脂同時注塑，最后形成具有四層斷面結(jié)構(gòu)的封底型坯。
4.根據(jù)權(quán)項(1)和(2)的用于多層封底型坯的注塑鑄造方法，其中從第二熔體通道導(dǎo)入的形成中間層的樹脂具有一定的粘附度。
5.根據(jù)權(quán)項1，2和3的用于多層封底型坯的注塑鑄造方法，其中從第三融體通道導(dǎo)入的形成中心層的樹脂，包括有那些阻氣性或耐熱性優(yōu)于第一融體通道導(dǎo)入的形成外層結(jié)構(gòu)的樹脂。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種多層封底型坯的注塑鑄造方法。此方法包括使用具有與噴孔同心連通的第一熔體通道的三通道復(fù)合噴嘴，第二融體通道及第三融體通道分別在噴孔內(nèi)側(cè)第一通道的最末端開口相通，從第一熔體通道導(dǎo)入的樹脂形成的底型坯的最內(nèi)層和最外層，制成的封底型坯可以是四層或五層斷面結(jié)構(gòu)，從第二及第三熔體通道導(dǎo)入的樹脂可以形成一個中間層和一個中心層的四層斷面結(jié)構(gòu)封底型坯或二個中間層和一個中心層的五層斷面結(jié)構(gòu)封底型坯。
文檔編號B29C45/16GK85106542SQ85106542
公開日1987年3月18日 申請日期1985年8月30日
發(fā)明者中村喜則 申請人:日精Asb機械株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan