发泡拉伸塑料瓶的制作方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日为2013年04月23日、申请号为201380033006.2(对应的PCT申请号 为PCT/JP2013/061916)、发明名称为"发泡拉伸塑料瓶"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种发泡拉伸塑料瓶，其主体部中具有发泡区域，发泡区域包含分布 于其中的气泡。
【背景技术】
[0003] 如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯容器特征在于具有诸如透明性、 耐热性、气体隔离性等的优异性能，并已被广泛用于各种应用。
[0004] -方面，近年来，再利用包括上述聚酯容器的资源的需求强烈。因此，已进行尝试 回收用过的容器并将这些用过的容器再利用为用于各种应用的回收树脂。这里，如以某些 饮料、药品、化妆品等为代表，包装容器中包含的许多内容物易受光分解。因此，这些种类的 内容物被设置成包含在不透明的容器内，这些不透明的容器通过使用与诸如颜料等的着色 剂混合的树脂的树脂组合物形成。然而，从再利用资源的观点看，不期望添加着色剂（因为 这使得难以保持回收树脂的透明性）。因此，现在需要使用透明容器。因此，即使那些适合用 于包含可光分解的内容物的不透明容器，也必须改善其性能，以便再利用。
[0005] 为了在不使用着色剂的情况下给予遮光性(不透明性），可以通过使气泡存在于容 器壁中而设计实现发泡容器。已提出关于这种发泡塑料容器的各种建议。例如，专利文献1 公开了一种发泡物品，其特征在于，发泡泡孔具有变化的平均直径，即，存在于表面侧的发 泡泡孔的平均直径小于存在于内部的发泡泡孔的平均直径。
[0006] 然而，对于如专利文献1提出的发泡泡孔的平均直径变化的成型体，（不存在发泡 泡孔的）非发泡部较厚地形成于成型体中心部，不能得到足够程度的遮光性。在这种情况 下，可以设计形成在整个壁部上分布的发泡泡孔，使得非发泡部将不会较厚地形成于中心 部。然而，根据这种方法，非常大尺寸的发泡泡孔分布于主体部的中心部，由于发泡导致强 度大大降低，使得其难以用于实际使用。
[0007] 本申请人递交的专利文献2提出了一种解决了上述问题的发泡塑料容器。专利文 献2的容器具有容器壁，该容器壁包括发泡泡孔分布于其中的塑料材料，容器壁中的发泡泡 孔在容器的表面方向上的长度从容器的外表面朝向容器的内表面减小。即，在专利文献2 中，通过减小内表面侧形成的泡孔的尺寸，抑制了气体隔离性的降低。
[0008] 然而，在专利文献2的容器中，尽管形成了发泡泡孔，但发泡泡孔的尺寸朝向容器 的内表面侧逐渐减小仍留下遮光性降低的问题。具体地说，在通过拉伸成型（吹塑成型)预 制品得到的瓶中，主体部的壁厚度降低，发泡泡孔在厚度方向上不频繁地重叠。因此，不能 通过发泡泡孔包含部得到足够的多重反射，遮光性趋于显著地减小。如果促进发泡以对其 进行补偿，那么气泡将在外表面侧变得粗大，使得难以得到高镜面光泽，因此，留下改进的 空间。
[0009] 本申请人已在专利文献3提出一种发泡塑料容器，其中扁平形状的发泡泡孔以在 壁的厚度方向上一个重叠在另一个上的方式分布于壁内，当在容器壁的拉伸到最大程度的 方向上的截面上观察时，发泡泡孔具有不大于400μπι的平均长直径和不小于6的平均扁平比 (长直径/短直径）。该容器具有珍珠状外观和高商业价值的优点。然而，与专利文献2相同， 专利文献3的塑料容器在以下方面仍具有改善空间：如果将发泡泡孔形成的部分强制为仅 具有与瓶相同的受限制的厚度，则不能在得到高遮光性的同时得到高镜面光泽性。即，专利 文献2或3都具有扁平形状的发泡泡孔，但都具有随着发泡泡孔数量增加而损失镜面光泽的 问题。
[0010] 现有技术文献：
[0011] 专利文献：
[0012] 专利文献1:日本特开2005-246822号 [0013] 专利文献2:日本特开2009-234627号
[0014] 专利文献4:日本特开2007-22554号
【发明内容】
[0015] 发明要解决的问题
[0016] 因此，本发明的目的是提供一种具有优异遮光性的发泡拉伸塑料瓶。
[0017] 本发明的另一个目的是提供一种同时具有优异的遮光性和优异的镜面光泽性的 发泡拉伸塑料瓶。
[0018] 用于解决问题的方案
[0019] 关于容器的主体部中形成有细微发泡泡孔的拉伸发泡瓶，本发明人通过使用非活 性气体作为发泡剂的发泡(基于被称为微孔技术的发泡)进行了多次实验，结果是，发明人 发现了如果发泡泡孔的尺寸(容器的轴向上的长度）以迄今没有在传统的发泡容器中形成 的发泡泡孔中找到的方式分布，则能够大幅度改善遮光性，因而完成了本发明。
[0020] 即，根据本发明，提供了一种发泡拉伸塑料瓶，在该发泡拉伸塑料瓶的主体部中形 成有发泡区域，所述发泡区域中分布有发泡泡孔，其中，在所述发泡区域的至少一部分中， 所述发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的长度以如下方式分布：自位于所述主体部的外表面侧 的所述发泡泡孔至位于所述主体部的中心部的所述发泡泡孔，所述长度逐渐减小，接着，自 位于所述主体部的中心部的所述发泡泡孔至位于所述主体部的内表面侧的所述发泡泡孔， 所述长度逐渐增大。
[0021] 在本发明的发泡拉伸塑料瓶(下文常简称为"发泡拉伸瓶"）中，期望当在所述瓶的 轴向上的截面观察时，所述发泡泡孔占如下区域的面积比为5%_50% :该区域为所述发泡 泡孔的在所述瓶的轴向上的长度如上述分布的区域。
[0022] 在本发明的发泡拉伸瓶中，在长度如上述分布的区域中，全光线透射率不大于 10%，遮光性非常高。
[0023] 此外，根据本发明，提供了一种发泡拉伸塑料瓶，在该发泡拉伸塑料瓶的主体部中 形成有发泡区域，所述发泡区域中分布有发泡泡孔，其中，在所述发泡区域的至少一部分 中，所述发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的长度以如下方式梯度分布:位于所述主体部的内 表面侧的所述发泡泡孔的所述长度最大，位于所述主体部的外表面侧的所述发泡泡孔的所 述长度最小。
[0024] 在发泡拉伸瓶中，期望在所述发泡区域中的所述发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的 长度如上述梯度分布的区域的外表面侧形成没有发泡泡孔的表皮层。
[0025] 在本发明的发泡拉伸塑料瓶中，在具有上述梯度分布的区域中，全光线透射率不 大于20%，并且在此区域中，主体部的外表面上的20度镜面光泽度（日本工业标准（JIS) Z8741)不小于40%，展现出优异的遮光性和镜面光泽。
[0026] 20度镜面光泽度(JIS Z8741)通过以下方式来测量:将在可视波长的整个范围具 有1.567的折射率的玻璃表面上的、规定的入射角θ(20度)处的镜面光泽度作为基准值，并 将以上基准值作为100 %。
[0027] 此外，根据本发明，提供了一种一种发泡拉伸塑料瓶，在该发泡拉伸塑料瓶的主体 部中形成有：
[0028] 发泡区域中的发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的长度以如下方式分布的发泡区域： 自位于所述主体部的外表面侧的所述发泡泡孔至位于所述主体部的中心部的所述发泡泡 孔，所述长度逐渐减小，接着，自位于所述主体部的中心部的所述发泡泡孔至位于所述主体 部的内表面侧的所述发泡泡孔，所述长度逐渐增大；以及
[0029 ]发泡区域中的发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的长度以如下方式梯度分布的发泡 区域:位于所述主体部的内表面侧的所述发泡泡孔的所述长度最大，位于所述主体部的外 表面侧的所述发泡泡孔的所述长度最小。
[0030] 发明的效果
[0031] 在本发明的发泡拉伸瓶中，发泡泡孔在主体部中的发泡区域中的长度分布具有新 颖性。
[0032] 具体地，所述发泡泡孔的在所述瓶的轴向上的长度以如下方式分布：自位于所述 主体部的外表面侧的所述发泡泡孔至位于所述主体部的中心部的所述发泡泡孔，所述长度 逐渐减小，接着，自位于所述主体部的中心部的所述发泡泡孔至位于所述主体部的内表面 侧的所述发泡泡孔，所述长度逐渐增大。由于发泡泡孔的这种长度分布，在不会因发泡泡孔 变得非常大而导致强度降低的情况下，得到了优异的遮光性。在本说明书中，具有上述长度 分布的本发明的发泡拉伸塑料瓶被称为α发泡拉伸塑料瓶。
[0033] 另一方面，在本发明的发泡拉伸瓶中，发泡泡孔在瓶的轴向上的长度还可以以如 下方式分布:发泡泡孔在主体部的内表面侧长度较大，发泡泡孔在主体部的外表面侧长度 较小。以上长度分布与上述专利文献2的发泡容器中形成的发泡泡孔的长度分布正好相反。 在瓶的轴向上的长度以反方向成梯度分布的发泡泡孔使得能够同时满足遮光性和镜面光 泽性。在本说明书中，具有上述长度分布的本发明的发泡拉伸塑料瓶被称为β发泡拉伸塑料 瓶。此外，β发泡拉伸塑料瓶所具有的长度分布常被称为梯度分布。
[0034] 例如，如果发泡拉伸瓶具有发泡泡孔在瓶的轴向上的长度(下文称为"泡孔长度"） 从瓶的外表面侧朝向瓶的内表面侧逐渐减小的梯度，则泡孔长度朝向瓶的内表面侧变得非 常小，遮光性变得不令人满意。这是因为发泡泡孔朝向瓶的内表面侧重叠较少，归因于发泡 泡孔的多重反射减少，光穿过瓶主体部的壁的量增加。
[0035] 另一方面，在本发明的α发泡拉伸瓶中，虽然主体部的壁的中心的泡孔长度可能减 小，但泡孔长度又从中心朝向内表面侧增加，发泡泡孔更频繁地重叠。因此，虽然瓶的主体 部的厚度可能已由于被拉伸而减小，但是发泡泡孔的重叠度保持在高水平。因此，归因于发 泡泡孔的多重反射有效地产生，光穿过瓶主体部的壁的量减少，保持了高度遮光性。
[0036]此外，在本发明的β发泡拉伸瓶中的泡孔长度的梯度分布中，位于瓶主体部的外表 面侧的发泡泡孔的泡孔长度最小，因此能够确保高镜面光泽。即，当位于最外表面侧的发泡 泡孔的长度减少时，外表面上散射的光密度变小，镜面光泽度变高。如果最外表面侧的发泡 泡孔长度较大，则外表面上散射的光的密度变大，镜面光泽度变低。
[0037]如将从以上说明中理解的，可以通过减小外表面侧的发泡泡孔的长度来增加镜面 光泽度。然而，如果泡孔长度减小，反射面减少，则因此，反射光的量减少，导致遮光性降低。 然而，在本发明的β发泡拉伸瓶中，泡孔长度为梯度分布；即，位于内表面侧的发泡泡孔具有 较大泡孔长度，抑制了反射面的减少，同时，增加了发泡泡孔在厚度方向上的重叠度，导致 光将以多重反射的方式散射和反射。其结果是，尽管通过减小外表面侧的泡孔长度而保持 了高镜面光泽度，但仍保持了优异的遮光性。
[0038]这里，镜面光泽是物体表面的物理性质，根据JIS定义为"根据表面的选择性的方 向，通过物体表面反射的物体的明亮反射(bright reflection)外观"。镜面光泽度主要根 据正反射光与散射光的强度比而变化。正反射光的强度增加则镜面光泽度增加，散射光的 强度增加则镜面光泽度降低。
【附图说明】
[0039] 图1是示意地示出了本发明的α发泡拉伸瓶的主体部的在瓶的轴向上的截面的视 图。
[0040] 图2是图示了用于生产具有图1的主体部的α塑料瓶的过程的视图。
[0041] 图3是示意地示出了在吹塑成型为α发泡拉伸瓶之前的发泡预制品的主体部的在 轴向上的截面的视图。
[0042]图4是实验例1中制备的α发泡拉伸瓶的主体部的截面的扫描电子显微镜（SEM)照 片。
[0043] 图5是示意地示出了本发明的β发泡拉伸瓶的主体部的在瓶的轴向上的截面的视 图。
[0044] 图6是示意地示出了本发明的另一种β发泡拉伸瓶的主体部的在瓶的轴向上的截 面的视图。<