具有层次图案的瓶体以及预成型件的注射成型方法

专利名称：具有层次图案的瓶体以及预成型件的注射成型方法
技术领域：
本发明涉及具有层次图案的合成树脂脂制的瓶体，以及用于2轴延伸预成型该瓶 体的预成型件的注射成型方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙醇酯(PET)树脂制等的瓶体被使用于饮料、食品、化妆品等的各 个领域中，并且为了作为商品使其相区分而采用了各种装饰方法。利用印刷好的收缩薄膜 来装饰瓶体的情况较多，但是在专利文献1中有关于一种瓶体的记载，该瓶体是通过将具 有层积结构并在中间层间隔地形成有着色层的预成型件吹塑成型的。专利文献1 特开平2-98409号公报

发明内容
本发明的发明人致力于开发一种装饰瓶子的技术，在PET树脂制等的具有透明性 的2轴延伸吹塑成型瓶体中，使着色的浓淡在上下方向上变化，显现出与着色浓度相关的 层次。其中，在专利文献1中记载的方法中，即使在预成型件中仅用着色树脂形成中间层而 进行2轴延伸吹塑成型，也能够显现出具有少许浓淡的层次，但是层次的程度有限，从装饰 性的角度不能满足需要。S卩，上述现有技术中存在以下问题，由于是以使着色树脂层的厚度增减变化的状 态连续形成的结构，所以作为颜色图案显现出的颜色的浓淡变化，成为在该着色树脂层成 型的着色装饰部区域内的浓淡变化，因此，难以突出浓淡变化，特别是难以显现出淡颜色变 化的层次图案。另外，还存在以下问题由于成型树脂材料在从注模机被注射到模具内时，使其流 动急剧变化，并且由于使在注模机内形成的着色树脂的粗细的增减变化保持原有状态地被 模具化，所以不一定能将在注模机内成型的着色树脂的粗细的增减变化保持原有状态地作 为在模具内的着色树脂的层厚的增减变化来再现；因此，难以得到根据颜色浓淡变化的装 饰，而且即使获得了，显现的颜色的浓淡变化也不恒定，很难实现商品化。进一步，也存在着以下问题，在注模机内，由于使着色树脂的注射量增减变化会影 响主材料树脂的注射动作，所以需要使主材料树脂的注射动作和着色树脂的注射动作合适 地对应，因此注射机的动作控制变得麻烦、也较难。因此，本发明实现以下技术课题在注射主材料树脂和着色树脂时，利用在预成型 件成型用的模具内的、基于主材料树脂的流动的中间层或着色树脂层的厚度逐渐减小的现 象，使预成型件的中间层或着色树脂层的厚度在上下方向上逐渐变化。由此本发明确实提供了一种高度显现出与着色浓度相关的层次，具有前所未有的装饰性的2轴延伸吹塑成型 的合成树脂制瓶体。另外，本发明实现以下技术课题在预成型件中，使由不同色调的着色树脂构成的 多个着色树脂层形成为层叠状，进一步使这些着色树脂层的厚度在上下方向上逐渐变化。 由此本发明提供了一种高度显现出与着色浓度、色调、或者二者都相关的层次，具有前所未 有的装饰性的2轴延伸吹塑成型的合成树脂制瓶体。本发明中，技术方案1-12中所述的发明是关于具有层次图案的瓶体。其中，技术方案1所述的发明是，一种合成树脂制的瓶体，是将注射成型为有底圆 筒形状的预成型件2轴延伸吹塑成型而得到的，其中，将主体部的一部分作为由主材料树 脂成型的主材料树脂层以及由与所述主材料树脂不同颜色的着色树脂成型的着色树脂层 构成的层叠结构，根据该着色树脂层显现出着色装饰部，根据位于所述主体部的着色树脂 层的端部的、壁厚逐渐变薄的薄壁端部显现出层次区域。该技术方案1所述的发明中，显现层次图案的层次区域是通过着色树脂层的薄壁 端部而成型的，所以可以将主材料树脂层的颜色作为背景来突出与着色树脂层的薄壁端部 处的壁厚变化相伴的颜色浓淡变化。另外，瓶体的层次区域是通过2轴延伸吹塑变形在注射成型预成型件中的着色树 脂层的薄壁端部来成型的，所以着色树脂层的薄壁端部进一步成为薄壁化的状态而显现出 层次区域。技术方案2所述的发明，是在技术方案1的发明中，作为主材料树脂层的成型材料 的主材料树脂、以及作为着色树脂层的成型材料的着色树脂是透明的。该技术方案2所述的发明中，因为可以在视觉上感觉到层次区域中颜色上细微的 浓淡变化，所以可以合理地扩大层次区域的范围。技术方案3所述的发明，是在技术方案1或2的发明中，预成型件注射成型为在其 底部中央处具有浇口痕迹的有底圆筒形状，并由大致形成整体的、以主材料树脂成型的主 材料树脂层、以及层叠在该主材料树脂层上、至少形成主体部的一部分的、以与所述主材料 树脂颜色不同的着色树脂成型的着色树脂层构成，使所述着色树脂层的位于主体部处的端 部根据所述主材料树脂的流动动作形成为壁厚逐渐变薄的薄壁端部。该技术方案3所述的发明中，在预成型件的注射成型中，从注模机注射到模具内 的着色树脂与主材料树脂一起流动，并且在模具内在圆周方向上变形为环形的筒状，对于 主材料树脂形成的主材料树脂层，形成以层叠状位于该主材料树脂层的着色树脂层。成型预成型件主体部的模具的成型空间部分也成为注射到模具内的成型树脂材 料的通道部分，所以主材料树脂以及着色树脂一起活跃地流动，虽然相互影响，尤其对于着 色树脂层的端部(沿成型树脂材料的流动方向的下游端部和/或上游端部)，主材料树脂的 流动动作产生的影响很大，所以该着色树脂层的端部形成为随着靠近端部边缘而壁厚逐渐 变薄的薄壁端部。
这样，所使用的预成型件中，位于其主体部的着色树脂层的端部成为具有厚度逐 渐减小的薄壁端部的结构，所以使用该预成型件，通过2轴延伸吹塑成型，在瓶体中着色树 脂层的薄壁端部被进一步薄壁化，显现出具有颜色浓淡连续变化且变淡的着色装饰部分的 层次区域。
着色树脂层根据着色树脂的注射定时可大致正确地设定预成型件主体部中的薄壁端部的位置，由此可以确保得到显现出稳定层次着色图案的瓶体。技术方案4所述的发明，是在技术方案1或2或3所述的发明中，着色树脂层位于 主材料树脂层中。该技术方案4所述的发明中，是关于主材料树脂层和着色树脂层的具体的层结 构，利用主材料树脂层的颜色、透明程度，可以形成各种各样的着色图案状态。技术方案5所述的发明，是在技术方案4所述的发明中，具有中间层，该中间层是 由遍及一定高度范围形成的、由着色树脂构成的着色树脂层，在该中间层的上端部或下端 部的层厚分别向上方或向下方逐渐减小，由此显现与着色浓度相关的层次而进行装饰。该技术方案5所述的发明中，可以提供一种利用中间层高度显现与着色浓度相关 的层次的、具有前所未有的装饰性的瓶体。技术方案6所述的发明，是在技术方案5所述的发明中，瓶体是由PET树脂制作 的，从肩部的上端到底部显现出从着色透明状态连续逐渐变化到无色透明状态的层次。该技术方案6所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的、PET树脂制 的瓶体，其从肩部的上端到底部显现出从着色透明状态连续逐渐变化到无色透明状态的层 次。当然，从口筒部上端到肩部的部分也可以为着色状态。技术方案7所述的发明，是在技术方案4或5或6所述的发明中，使用如下的预成 型件，该预成型件通过与底部中央相对位置的浇口向模具内注射成型，并具有中间层，该中 间层是遍及一定高度范围形成的、由着色树脂构成的着色树脂层，在该中间层的上端部或 下端部中，上述中间层的层厚分别向上方或向下方逐渐减小，形成与层厚相关的层次区域。该技术方案7所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，其预 成型件具有与中间层的层厚分别向上方或向下方逐渐减少的层厚相关的层次区域，将该预 成型件2轴延伸吹塑成型，利用由着色树脂构成的中间层高度显现出与着色浓度相关的层 次。技术方案8所述的发明，是在技术方案7所述的发明中，使在与形成于预成型件中 的层厚相关的层次区域中的层厚的变化为条件L/tl ^ 30所示的范围，其中，L为层次区域 的长度，tl为层次区域的基端部分的层厚。该技术方案8所述的上述结构可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，规定 了与形成在使用的预成型件的中间层的层厚相关的层次的程度，以L/tl ^ 30，通过使层次 区域的层厚变化以前所未有的方式缓慢地减小，并结合2轴延伸吹塑成型的延伸效果，高 度显现出与着色浓度相关的层次。技术方案9所述的发明，实在技术方案1或2或3所述的发明中，着色树脂层位于 主材料树脂层的内侧和外侧。该技术方案9所述的发明是关于与技术方案4不同的主材料树脂层和着色树脂层 的具体层结构，显现出的着色图案状态不受主材料树脂的颜色、透明程度影响，忠实地与着 色树脂层对应。技术方案10所述的发明，实在技术方案9所述的具发明中，遍及一定高度范围、在 内周面和外周面的附近形成双重圆筒状的、由着色树脂构成的、层厚向着上方逐渐减小的 着色树脂层，通过该着色树脂层显现与着色浓度相关的层次而进行装饰。
该技术方案10所述的发明中，提供了一种根据着色树脂层高度显现出与着色浓 度相关的层次，并具有前所未有的装饰性的瓶体。技术方案11所述的发明，是在技术方案10所述的发明中，瓶体是由PET树脂制作 的，在从底部附近到肩部的一定高度范围内，显现出与向着上方从着色透明状态连续逐渐 变化到无色透明状态的着色浓度相关的层次。
该技术方案11所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的、PET树脂 制瓶体，从底部附近到肩部的规定高度范围内显现出从着色透明状态连续逐渐变化到无色 透明状态的层次。技术方案12所述的发明，是在技术方案9或10或11所述的发明中，使用如下的 预成型件，该预成型件是根据逐次注射成型方法成型的，所述逐次注射成型方法是通过与 底部中央相对位置的浇口将着色树脂1次以欠料注射状态注射到模具的腔内，经过规定的 待机时间后，再2次注射作为主材料的主材料树脂；在内周面和外周面的附近具有以双重 圆筒状形成的由着色树脂构成的着色树脂层，形成有所述着色树脂层的层厚向着预成型件 上端方向逐渐减小的层次区域。在技术方案12所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，在预 成型件中，在内周面和外周面的附近具有双重圆筒状的、由着色树脂构成的着色树脂层，形 成有与所述着色树脂层的层厚向着上端方向逐渐减小的层厚相关的层次区域，将该预成型 件2轴延伸吹塑成型，利用由着色树脂构成的着色树脂层高度显现出与着色浓度相关的层 次。然后，在本发明中，技术方案13-21中所述的发明有关于预成型件的成型方法，尤 其是关于用于将所述着色树脂层位于主材料树脂层中的、技术方案4-8的发明中的具有层 次图案的瓶体2轴延伸吹塑成型的预成型件的成型方法。其中，技术方案13所述的发明的方法是一种2轴延伸吹塑成型用的预成型件成型 方法，使合成树脂流经从内侧按圆环状的内流道、中流道、圆环状的外流道的顺序设置的至 少3个层形成流道，以及通过合流点位于该层形成流道的下游的合流道，然后通过与底部 中央相对位置的浇口将合成树脂注射到模具内而成型为试管状的预成型件，其中，从至少1 个供给部以规定时间、规定压力或速度将作为形成预成型件的主材料的主材料树脂供给到 内流道以及外流道中，而且，在所述规定时间范围内的一定时间内，同时地从其他的供给部 将着色树脂以规定压力或速度供给到中流道中，在合流点处，使其流动到来自内流道和外 流道的主材料树脂之间，在合流道内，在一定的时间范围内，在主材料树脂之间将着色树脂 作为中间层形成多层熔融树脂流体，调整包括所述着色树脂的供给的开始时间、结束时间、 压力或速度曲线在内的注射模式，在多层熔融树脂流体中间层的上游端部或下游端部使该 中间层的层厚分别朝向上游方向或下游方向逐渐减小，形成与层厚相关的层次区域。本发明的发明人根据以下发现实现了本发明在注射作为形成预成型件的主材料 的主材料树脂的时间范围内的一定时间，同时注射作为中间层的气障性树脂，在这样的所 谓同时注射成型中，根据注射条件不瞬间切断中间层的端部，而是成为牵线状。并且，在注射成型中，由于是将树脂供给的压力或速度、或者二者同时设定为规定 值实施该成型，所以考虑到这一点，在技术方案13、后述的技术方案15、技术方案17中，关 于树脂的供给方法有“压力或速度”的记载，其中也包含同时设定二者的情况。
根据技术方案13所述的成型方法，着色树脂在合流点处，从中间流道流入由内流 道和外流道形成的内外主材料树脂的流体中，而形成中间层，该中间层的端部在着色树脂 流入开始时或结束时，根据着色树脂流体的端部与来自内流道以及外流道的主材料树脂流 体的相互作用而变形。在此，通过调整包含有着色树脂的供给开始时间、结束时间、压力或速度曲线在内 的注射模式，可以利用剪切流动或延伸流动使中间层的端部变形为楔形状、进而变形为牵 线状，使层厚向着上游或下游逐渐减小，形成与层厚相关的层次区域。然后，通过将这样成型的预成型件2轴 延伸，可以提供了一种在上下方向上高度 显现出与着色浓度相关的层次的、具有前所未有的装饰性的合成树脂制瓶体。在此，着色树脂用的中流道不限于圆环状，例如可以通过使剖面为薄板矩形状，在 成型件的预设范围内，在上下方向上形成具有带状层次的着色树脂来装饰。技术方案14所述的发明的成型方法，是在技术方案13所述的方法中，中流道也为 圆环状的流道，设置成与内流道以及外流道均同轴。根据技术方案14所述的成型方法，提供一种瓶体，可以覆盖预成型件的全周在上 下方向上形成与中间层的层厚相关的层次区域，并可以覆盖预成型件的全周地在上下方向 上高度显现出与着色浓度相关的层次。技术方案15所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14所述的方法中，在着 色树脂的供给结束时，使供给压力或速度逐渐下降，在中间层的上游端部形成层次区域。根据技术方案15所述的成型方法，可以通过在结束时刻使供给压力或速度逐渐 下降，则供给树脂量即中间层的层厚向着下游变薄，并且使下游端部以延伸状变形，成为牵 线状。技术方案16所述的发明的成型方法中，是在技术方案13或14或15所述的预成 型件成型方法中，在着色树脂的供给结束时，使着色树脂残留在中流道的合流点附近，使该 残留的着色树脂通过主材料树脂的流动在向下游方向延伸，而在中间层的上游端部形成牵 线状的层次区域。根据技术方案16所述的成型方法，在停止着色树脂的供给后，对于中流道的合流 点附近残留的着色树脂来自中流道上游侧用于前进的力没产生作用，所以一旦主材料树脂 流体的力起作用则使该残留树脂部分伸展变形，从而使中间层的上游端部的层厚变化为牵 线状。技术方案17所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14或15或16所述的预 成型件成型方法中，在着色树脂的供给开始时，使供给压力或速度逐渐上升，而在中间层的 下游端部形成层次区域。根据技术方案17所述的成型方法，可以通过在开始时使供给压力或速度逐渐上 升，则供给树脂量即中间层的层厚向着上游变厚，在下游端部形成向着下游变尖的层次区 域。技术方案18所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14或15或16或17所 述的预成型件成型方法中，着色树脂的熔融粘度比主材料树脂的粘度低，从而多层熔融树 脂流体的中间层的上游端部或下游端部变形为牵线状。根据技术方案18所述的成型方法，中间层的端部在合流点附近受到来自内流道以及外流道的主材料树脂流体的作用而变形，可以通过使着色树脂为低粘度，利用该作用更有效地使端部的层厚进一步变化成牵线状。特别地，在伸展变形中，利用低粘度而不易引 起熔融体的切断，可以更容易地实现牵线状的变化。技术方案19所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14或15或16或17或18 所述的预成型件成型方法中，在着色树脂的供给部和中流道之间设置用于开关流道的阀， 根据该阀的形式、或开关的方法在多层熔融树脂流体中的中间层的下游端部或下游端部形 成层次区域。根据技术方案19所述的成型方法，因为树脂具有粘弹性，所以根据阀的形式或开 关速度可以使着色树脂供给开始时或结束时的合流部附近的压力细微地变化，从而能够在 中间层的上游端部或下游端部使层厚有效地变化为牵线状。例如，如果使用球阀等的可紧急开关的阀门，可以在闭锁时紧急地停止着色树脂 的供给，使中间层的下游端部伸展变形，而有效地使层厚变化成牵线状。技术方案20所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14或15或16或17或 18或19所述的预成型件成型方法中，设置2个供给部，层形成流道设置成具有内流道、中流 道、以及外流道，从1个供给部将1种主材料树脂供给到内流道和外流道中，并将所述主材 料树脂着色而成的着色树脂供给到中流道中。技术方案20所述的成型方法，与具体的层结构有关，以相同的树脂材料形成预成 型件整体，以相同的树脂材料形成整体可以实现稳定的成型。技术方案21所述的发明的成型方法，是在技术方案13或14或15或16或17或 18或19或20所述的预成型件成型方法中，主材料树脂以及着色树脂均为具有透明性的树脂。根据技术方案21所述的成型方法，可以提供一种瓶体，可以利用光的穿透更有效 地显现出层次效果，并具有前所未有的装饰效果。然后，在本发明的技术方案22-27中所述的发明也是有关于预成型件的成型方 法，特别地有关于用于使所述着色树脂层位于主材料树脂层的内侧和外侧的、技术方案 9-12的发明中所述的具有层次图案的瓶体2轴延伸吹塑成型的预成型件的成型方法。其中，技术方案22所述的发明的成型方法，是一种2轴延伸吹塑成型用的预成型 件成型方法，通过与底部中央相对位置的浇口以欠料注射状态将着色树脂1次注射到模具 的腔内，从该1次注射的结束时刻经过待机时间后，逐次地2次注射作为形成预成型件的主 材料的主材料树脂；通过所述待机时间的调整，利用所述2次注射使主材料树脂流动，以穿 透以欠料注射状态位于模具腔内的着色树脂的中央部，在预成型件的内周面附近和外周面 附近形成为双重圆筒状的、由着色树脂构成的着色树脂层，并且形成有该着色树脂层的层 厚向着预成型件的上方方向逐渐减小的层次区域。根据技术方案22所述的成型方法，通过1次注射将着色树脂以欠料注射状注射， 该1次注射结束后，经过规定的待机时间后逐次地2次注射主材料树脂。这样，经过待机时 间，在与腔模具表面以及芯模具表面接触的部分和其附近部分(以下有统称为模具表面附 近部的情况)，对以欠料注射状注射的着色树脂进行冷却，在该部分中成为经过了树脂冷却 固化或熔融粘度增大的状态。在此，通过适当调整待机时间，使1次注射后的着色树脂在模具表面附近部以上述方式进行冷却，可以成为在腔的中心部分附近保持高温不变的状态。然后，在上述状态下，随后逐次地2次注射主材料树脂时，熔融状态的主材料树脂通过与预成型件底部中央相对位置的浇口，以穿透着色树脂的腔中央部的高温部分的方 式，一起拖曳着色树脂的一部分，在腔内向与口筒部相当的部分流动，而填充到腔内。此时，位于模具表面附近部分、特别是位于距其非常近的着色树脂几乎不流动，滞 留在1次注射后的位置，着色树脂向流动方向被引流，其结果是，该着色树脂的、特别是流 动前端部的层厚向着流动方向以层次状逐渐减小。然后，在通过上述逐次注射成型的预成型件中，由着色树脂构成的着色树脂层在 内周面和外周面附近形成双重圆筒状，并且形成有该着色树脂层的层厚向着预成型件的上 端方向逐渐减小的层次区域。而且，根据成型条件，或者根据预成型件的高度位置，在着色树脂层的进一步内侧 或外侧形成薄层状的主材料树脂层，由于利用该主材料树脂层形成内周面(最内层)或外 周面(最外层)，所以在此将含有内周面或外周面的部分称为内周面和外周面附近。如上述说明，技术方案22所述的成型方法的基本的技术思想在于在逐次注射成 型中，通过在1次注射和2次注射之间规定适当的待机时间，利用腔内欠料注射了着色树脂 的模具表面附近部和中央部的冷却程度，根据随后注射的主材料树脂的流动，向流动方向 引流着色树脂的一部分，从而形成与层厚相关的层次区域。而且，与层厚相关的层次程度即厚度的变化形态可以按照目的根据所述1次注射 以及2次注射的注射量、注射速度、注射压力、注射温度、待机时间等的逐次注射条件以及 所使用的树脂的熔融粘度等进行控制。技术方案23所述的发明的成型方法，是在技术方案22所述的发明中，通过待机时 间、2次注射的注射速度、以及注射压力的组合，来控制与着色树脂层的层厚相关的层次的 程度。根据技术方案23所述的方法，根据逐次注射的条件中的待机时间、2次注射的注 射速度、以及注射压力，可以比较容易地控制与着色树脂层的层厚相关的层次的程度。通过缩短待机时间，加快2次注射的注射速度，以及提高注射压力，能够使层厚更 缓慢地变化，在着色树脂的前端部可以形成牵线状的层。技术方案24所述的发明的成型方法，是在技术方案22或23所述的预成型件成型 方法中，作为着色树脂使用对主材料着色而成的合成树脂。技术方案24所述的成型方法，以相同的树脂材料形成预成型件整体，以相同的树 脂形成整体可以实现更稳定的成型。技术方案25所述的成型方法，是在技术方案22或23所述的预成型件成型方法 中，着色树脂的熔融粘度比主材料树脂的粘度低。在技术方案25所述的成型方法中，欠料注射状态的着色树脂受到穿透其中央部 的主材料树脂的流动的作用而变形，通过使着色树脂为低粘度，该作用能更有效地使前端 部的层厚进一步变化成牵线状。技术方案26所述的发明的成型方法，是在技术方案22或23或24或25所述的预 成型件成型方法中，主材料树脂以及着色树脂均为具有透明性的树脂。根据技术方案26所述的成型方法，可以提供一种具有前所未有的装饰效果的瓶体，在作为最终产品的瓶体中可以利用光的穿透更有效地显现出与着色浓度相关的层次效
果，
技术方案27所述的发明的成型方法，是在技术方案22或23或24或25或26所 述的预成型件成型方法中，在1次注射之前，预先注射规定量的主材料树脂。在预成型件的逐次注射成型方法中，以接连的着色树脂的1次注射、待机时间、主 材料树脂的2次注射为基础，但技术方案27所述的成型方法是在1次注射之前注射规定量 的主材料树脂的方法。这样，通过在1次注射之前注射规定量的主材料树脂，可以在瓶体中根据装饰目 的，适当设定预成型件中的着色树脂层的形成位置。另外，在对预先注射后的着色树脂进行1次注射时，穿透以欠料注射状预先注射 的主材料树脂的中心部，可以一边将该主材料树脂引流到模具表面，一边使着色树脂流动， 也可以用主材料树脂构成预成型件的外周面(最外层)和内周面(最内层)，在瓶体产品 中，由于内容物不直接与着色树脂接触，所以可放心使用。然后，在本发明的技术方案28-32中所述的发明也是关于预成型件的成型方法， 特别是用于2轴延伸吹塑成型具有层次图案的瓶体的预成型件的成型方法，该层次图案的 瓶体是，将由不同色调的着色树脂构成的多个着色树脂层形成为层叠状，再使这些着色树 脂层的层厚在上下方向上逐渐变化。其中，技术方案28所述的发明的成型方法是一种2轴延伸吹塑成型用的预成型件 成型方法，在通过与底部中央相对位置的浇口将包含至少1种着色树脂的多种树脂逐次地 注射到模具腔内的方法中，使后注射的树脂流动形成层叠状，而使以欠料注射状态位于模 具腔内的、先注射的着色树脂的中央部楔状地突进，在预成型件中，形成由所述先注射的着 色树脂层构成的着色树脂层的层厚向着底部逐渐减小的层次区域。根据技术方案28所述的成型方法，由于以欠料注射状态位于模具腔内的先注射 的着色树脂中，远离腔壁表面的中央部的树脂温度高、熔融粘度低，所以后注射的树脂以楔 状突进地流入该中央部，其结果，在由先注射的着色树脂构成的着色树脂层中，可以形成其 层厚朝向上游方向(浇口位置方向)逐渐变化的部分。而且，在如此成型的预成型件中，可以形成与着色树脂层的层厚相关的层次区域， 其中由先注射的着色树脂构成的着色树脂层的层厚向着底部逐渐变小。并且，在技术方案28的成型方法中，可以按照装饰目的以如下所示阶段的逐次成 型，获得具有各种层叠结构的预成型件，可以通过2轴吹塑成型这些预成型件得到各式各 样着色装饰的瓶体。(1)着色透明树脂/无色透明树脂(2)着色透明树脂/无色透明树脂/着色透明树脂(3)着色透明树脂/不同色透明树脂/无色透明树脂(4)着色透明树脂/不同色透明树脂/其它不同色的透明树脂/无色透明树脂当然，按照目的不仅可以使用透明的树脂，也可以使用半透明的或不透明性的树 月旨。而且，也可以全部使用相同的树脂而只改变颜色，也可以使用不同种类的树脂。例如(3)例中，逐次地进行注射，第1次注射着色透明树脂，第2次注射带有与第 1次不同颜色的不同色透明树脂，第3次注射无色透明树脂，在腔内第2次的树脂突入第1次的树脂的中央部，进一步地第3次的树脂突入第2次的树脂的中央部。因此，在预成型件 中，与根据第1次和第2次的着色透明树脂的着色树脂层的层厚相关的层次区域重叠地形 成。
而且，可以提供一种装饰后的瓶体，通过2轴延伸吹塑成型所述预成型件，而显现 出着色浓度和色调一起连续逐渐地变化的层次。在此，与着色树脂的层厚相关的层次程度，即厚度的变化形态按照目的可以根据 在各树脂注射中的注射量、注射速度、注射压力、注射树脂温度、模具温度等条件以及使用 的树脂的熔融粘度等进行控制。技术方案29所述的发明的成型方法，是在技术方案28所述的预成型件成型方法 中，根据后注射的树脂的注射速度以及注射压力的组合，来控制与由先注射的着色树脂构 成的着色树脂层的层厚相关的层次的程度。根据技术方案29所述的上述方法，根据逐次注射的条件中的注射速度以及注射 压力的组合，可以比较容易地控制与着色树脂层的层厚相关的层次的程度。技术方案30所述的发明的成型方法，是在技术方案28或29所述的预成型件成型 方法中，以3个阶段逐次注射树脂。技术方案30所述的成型方法是以3阶段逐次注射树脂的方法，从设备方面或工艺 上考虑也是能够比较容易地实现的，按照装饰目的，如下所示，可以以3个阶段，通过以不 同的形态组合含色调在内的3种或2种的树脂来逐次注射。(1)无色透明树脂/着色透明树脂/无色透明树脂(2)着色透明树脂/无色透明树脂/同色透明树脂(3)着色透明树脂/无色透明树脂/不同色透明树脂(4)着色透明树脂/不同色透明树脂/无色透明树脂(5)着色透明树脂/不同色透明树脂/其它不同色的透明树脂而且，作为除去着色成分的基材树脂可以使用完全相同的树脂，例如，可以对于一 种树脂使用熔融粘度低的树脂，也可以使用不同种的树脂。而且，按照目的还可以使用半透 明或不透明的树脂、或以不透明状着色的树脂。技术方案31所述的发明的成型方法，是在技术方案28或29或30所述的预成型 件成型方法中，先注射的着色树脂的熔融粘度比后注射的树脂的粘度低。技术方案31所述的成型方法中，在后注射的树脂流动突入欠料注射状态的先注 射的着色树脂的中央部，形成了在预成型件中的层次区域，通过使着色树成为低粘度，更有 效地发挥了该层次区域的形成作用，可以使着色树脂的层厚以牵线状变化。技术方案32所述的发明的成型方法，是在技术方案28或29或30或31所述的预 成型件成型方法中，各树脂均为具有透明性的树脂。根据技术方案32所述的成型方法，可以提供一种具有前所未有的装饰效果的瓶 体，在作为最终产品的瓶体中可以利用光的穿透更有效地显现出与着色浓度相关的层次效^ ο然后，技术方案33所述的发明是关于预成型件的，是一种通过逐次注射成型方法 成型的2轴延伸吹塑成型该预成型件，该逐次注射成型方法通过与底部中央相对位置的浇 口将含有至少1种着色树脂的多种树脂逐次地注射到模具腔内，其中，根据后注射的树脂的流动性，使以欠料注射状态位于模具腔内的、先注射的着色树脂的中央部以楔状突进，形 成有由所述先注射的着色树脂层构成的着色树脂层的层厚向着底部逐渐减小的层次区域。 技术方案33所述的上述结构的预成型件可以通过所述技术方案28-32所述的逐 次注射成型方法获得，可以提供一种具有前所未有的装饰效果的瓶体，2轴延伸吹塑成型该 预成型件，利用由着色树脂构成的着色树脂层高度显现出与着色浓度、色调、或二者同时相 关的层次。然后，技术方案34以及技术方案35所述的发明关于具有层次图案的瓶体，其中， 技术方案34所述的发明为一种合成树脂制的瓶体，将预成型件2轴延伸吹塑成型而成，该 预成型件通过以逐次注射成型方法成型，该逐次注射成型方法通过与底部中央相对位置的 浇口将含有至少1种着色树脂的多种树脂逐次地注射到模具腔内，所述预成型件中，根据 后注射的树脂的流动性，使以欠料注射状态位于模具腔内的、先注射的着色树脂的中央部 以楔状突进，在由先注射的着色树脂层构成的着色树脂层中，形成有层厚向着底部逐渐减 小的层次区域，其中，由先注射的着色树脂形成的着色树脂层的层厚向着底部逐渐减小，通 过该着色树脂层显现出着色浓度、色调或这两者连续逐渐变化的层次，而进行装饰。技术方案34所述的上述瓶体，可以通过将由所述技术方案28-32所述的成型方法 获得的、技术方案33所述的预成型件2轴延伸吹塑成型而得到，可以提供一种具有前所未 有的装饰性的瓶体，该瓶体利用着色树脂层高度显现出与着色浓度、色调、或二者同时相关 的层次。技术方案35所述的发明的装置，是在技术方案34所述的发明中，是由PET树脂制 作的，通过由3种颜色的着色树脂构成的3色着色树脂层，显现出着色浓度和色调连续逐渐 变化的层次。根据技术方案35所述的上述结构，可以提供一种具有前所未有的装饰性的PET树 脂制瓶体，该瓶体有3种颜色，显现出着色浓度和色调连续逐渐变化的层次。本发明由于具有上述结构，所以将具有以下效果。在本发明中，技术方案1-12中所述的发明关于具有层次图案的瓶体。其中，技术方案1所述的发明中，在2轴延伸吹塑成型瓶体中，可以明确地显现根 据颜色浓淡变化的层次图案，由此可以得到根据层次图案的高装饰效果。另外，能够扩大显现出的层次图案范围，由此能够使显现出层次图案的颜色浓淡 变化变得缓慢，因此可以得到显现淡装饰效果的层次图案。技术方案2所述的发明中，使用的树脂为透明的，因为可以合适地扩大层次区域 的范围，所以可以简单地得到大的层次图案。技术方案3所述的发明中，在使用的预成型件中，位于其主体部的着色树脂层的 端部构成厚度逐渐减小的薄壁端部，所以通过使用该预成型件2轴延伸吹塑成型，在瓶体 中着色树脂层的薄壁端部被进一步薄壁化，显现出作为颜色浓淡变化、连续变淡的着色装 饰部分的层次区域。而且，着色树脂层根据着色树脂的注射定时正确地设定预成型件主体部中的薄壁 端部的位置，由此可以确保得到显现出稳定层次着色图案的瓶体。技术方案4所述的发明中，是关于主材料树脂层和着色树脂层的具体的层结构， 通过使着色树脂层位于主材料树脂层中，利用主材料树脂层的颜色、透明程度，形成各种各样的着色图案状态。技术方案5所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，该瓶体 具有中间层，该中间层是遍及一定高度范围形成的由着色树脂构成的着色树脂层，该中间 层的上端部或下端部中的层厚分别向上方或向下方逐渐减小，显现与着色浓度相关的层次 而进行装饰，由此利用中间层高度显现与着色浓度相关的层次。技术方案6所述的发明中 ，可以提供一种具有前所未有的装饰性的、PET树脂制的 瓶体，从肩部的上端到底部显现出从浓厚的着色透明状态连续逐渐变化到无色透明状态的层次。技术方案7所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，在预成 型件中形成有与中间层的层厚分别向上方或向下方逐渐减少的层厚相关的层次区域，将该 预成型件2轴延伸吹塑成型，利用由着色树脂构成的中间层高度显现出与着色浓度相关的 层次。技术方案8所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，规定了 与预成型件的层厚相关的层次的程度，通过使L/tl ^ 30，使层次区域的层厚变化以前所未 有的方式缓慢地减小，将这样的预成型件2轴延伸吹塑成型，结合利用2轴延伸吹塑成型的 延伸效果，高度显现出与着色浓度相关的层次。技术方案9所述的发明，是关于主材料树脂层和着色树脂层的具体的层结构，显 现出的着色图案状态，不受主材料树脂的颜色、透明程度影响，忠实地与着色树脂层对应。技术方案10所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，在该瓶 体中，遍及一定高度范围、在内周面和外周面的附近以双重圆筒状预先形成由着色树脂构 成的、层厚向着上方逐渐减小的着色树脂层，根据着色树脂层高度显现出与着色浓度相关 的层次。技术方案11所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的、PET树脂制 的瓶体，从底部附近到肩部的规定范围内显现出从着色透明状态连续逐渐变化到无色透明 状态的、与着色浓度相关的层次。在技术方案12所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，在预 成型件中，在内周面和外周面的附近具有以双重圆筒状形成的、由着色树脂构成的着色树 脂层，形成与所述着色树脂层的层厚向着上端方向逐渐减小的层厚相关的层次区域，将该 预成型件2轴延伸吹塑成型，利用由着色树脂构成的中间层高度显现出与着色浓度相关的 层次。然后，技术方案13-21有关于预成型件的成型方法，特别地是关于用于将着色树 脂层位于主材料树脂层中的、具有层次图案的瓶体2轴延伸吹塑成型的预成型件的成型方法。其中，在技术方案13所述的发明中，通过调整包含有开始时间、结束时间、压力或 速度曲线在内的注射模式，可以利用剪切流动或延伸流动使中间层的端部变形为楔形状、 进而牵线状，使层厚向着上游或下游逐渐减小，有效地形成与层厚相关的层次区域。在技术方案14所述的发明中，提供一种瓶体，可以覆盖全周长地在上下方向上形 成与中间层的层厚相关的层次区域，根据2轴延伸吹塑成型，覆盖全周长地在上下方向上 高度显现出与着色浓度相关的层次。
在技术方案15所述的发明中，可以通过在结束时刻使供给压力或速度逐渐下降，则供给树脂量即中间层的层厚向着下游变薄，并且使下游端部以伸展状变形成为牵线状。在技术方案16所述的发明中，在停止着色树脂的供给后，来自中流道上游侧使中 流道的合流点附近残留的着色树脂前进的力没产生作用，所以主材料树脂流体的力起作用 使该残留树脂部分伸展变形，从而使中间层的上游端部的层厚变化为牵线状。在技术方案17所述的发明中，可以通过在着色树脂的供给开始时使供给压力或 速度逐渐上升，则供给树脂量即中间层的层厚向着上游变厚，在下游端部形成向着下游变 尖的层次区域。在技术方案18所述的发明中，通过使着色树脂为低粘度，中间层的端部的层厚可 以进一步有效地变化成牵线状。特别地，在伸展变形中，利用低粘度而不易引起熔融体的切 断，可以更容易地实现牵线状的变化。在技术方案19所述的发明中，开关根据阀的形式或开关速度可以使着色树脂供 给开始时或结束时的合流部附近的压力细微地变化，从而能够在中间层的上游端部或下游 端部使层厚有效地变化为牵线状。在技术方案20所述的发明中，与具体的层结构有关，以相同的树脂材料形成预成 型件整体，以相同的树脂材料形成整体可以实现稳定的成型。在技术方案21所述的发明中，可以提供一种瓶体，可以利用光的穿透更有效地显 现出层次效果，并具有前所未有的装饰效果。然后，技术方案22-27也是有关于预成型件的成型方法，特别地有关于用于使着 色树脂层位于主材料树脂层的内侧和外侧的、具有层次图案的瓶体2轴延伸吹塑成型的预 成型件的成型方法。其中，在技术方案22所述的发明中，可以得到一种预成型件，在该预成型件中，根 据在其间设置待机时间的逐次注射成型，由着色树脂形成的着色树脂层在内周面和外周面 附近形成双重圆筒状，并且形成着色树脂层的层厚向着预成型件的上端方向逐渐减小的层 次区域。在技术方案23所述的发明中，通过缩短待机时间，加快2次注射的注射速度，以及 提高注射压力，能够使层厚更缓慢地变化，而且在着色树脂的前端部可以形成牵线状的层。在技术方案24所述的发明中，以相同的树脂材料形成预成型件整体，以相同的树 脂形成整体可以实现更稳定的成型。在技术方案25所述的发明中，根据使着色树脂为低粘度，能够使着色树脂层的前 端部容易地变化成牵线状。在技术方案26所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰效果的瓶体，可 以利用光的穿透更有效果地显现出层次效果。在技术方案27所述的发明中，通过在1次注射之前预先注射规定量的主材料树 月旨，可以根据在瓶体中的装饰目的，适当设定预成型件中的着色树脂层的形成位置，而且， 可以用主材料树脂构成预成型件的外周面和内周面，在瓶体产品中，由于内容物不直接与 着色树脂接触，所以可放心使用。然后，技术方案28-32也是关于用于2轴延伸吹塑成型具有的瓶体的预成型件的 成型方法，该层次图案是，特别地将不同色调的着色树脂构成的多个着色树脂层形成为层叠状，再使这些着色树脂层的层厚在上下方向上逐渐变化该预成型件。
其中，在技术方案28所述的发明中，根据使先注射的着色树脂的中央部以楔状突 入的后注射的树脂的流动作用，在预成型件中，可以形成与着色树脂层的层厚相关的层次 区域，其中由先注射的着色树脂形成的着色树脂层的层厚向着底部逐渐变小，根据逐次成 型的变化可以获得具有各种层叠结构的预成型件，可以通过2轴吹塑成型该预成型件得到 前所未有的各式各样着色装饰的瓶体。在技术方案29所述的发明中，通过逐次注射条件中的注射速度以及注射压力的 组合，可以比较容易地控制与着色树脂层的层厚相关的层次的程度。技术方案30所述的成型方法，是以3阶段逐次注射树脂的方法，从设备方面或工 艺上考虑也是能够比较容易地实现的，而且按照装饰目的可以通过以不同的形态组合含着 色色调在内的3种或2种的树脂。在技术方案31所述的发明中，通过使着色树成为低粘度，形成层次区域的作用更 有效，可以使着色树脂的层厚以牵线状变化。在技术方案32所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰效果的瓶体，可 以利用光的穿透更有效果地显现出层次效果。然后，技术方案33所述的发明关于预成型件，2轴延伸吹塑成型该预成型件，可以 提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，该瓶体利用着色树脂层高度显现出与着色浓度、 色调、或二者同时相关的层次。然后，技术方案34以及技术方案35所述的发明是关于具有层次图案的瓶体。在技术方案34所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶体，该瓶 体利用着色树脂层高度显现出与着色浓度、色调、或二者同时相关的层次。在技术方案35所述的发明中，可以提供一种具有前所未有的装饰性的PET制瓶 体，该瓶体显现出3种颜色的着色浓度和色调连续逐渐变化的层次。


图1是表示本发明的瓶体的第1实施例的局部剖视放大的整体主视图。图2是表示本发明的预成型件的第1实施例的不规则纵向半剖主视图。图3是表示本发明的预成型件的第2实施例的不规则纵向半剖主视图。图4是表示通过2轴延伸吹塑成型图3的预成型件而得到的本发明的第2实施例 的整体主视图。图5是表示本发明的预成型件的第3实施例的不规则纵向半剖主视图。图6是表示通过2轴延伸吹塑成型图5的预成型件而得到的本发明的瓶体的第3 实施例的整体图。图7是表示用于本发明的成型方法的多重喷嘴的一个实例的剖面图。图8是表示图7的多重喷嘴上组装有热流道区块的状态的剖面图。图9是表示用于成型本发明的预成型件的注射模式的第1实例的说明图。图10是表示根据图9的注射模式向模具腔填充熔融树脂的过程的说明图。图11是将根据图9的注射模式成型的本发明的预成型件的第4实施例局部纵向 剖开来表示的主视图。
图12是表示通过2轴延伸吹塑成型图11的预成型件而得到的本发明的瓶体的第 4实施例的主视图。图13是表示用于成型本发明的预成型件的注射模式的第2实例的说明图。图14是将根据图13的注射模式成型的本发明的预成型件的第5实施例局部纵向 剖开来表示的主视图。图15是将通过2轴延伸吹塑成型图14的预成型件而得到的本发明的瓶体的第5 实施例局部纵向剖开来表示的主视图。图16是表示适用于本发明的预成型件成型方法的注射模式的第3实例的简要说 明图。图17是表示预成型件成型用的模具的一实例的纵向剖面主视图。图18是沿图17的模具的A-A线的俯视剖面图。图19是表示根据图16的注射模式向模具腔填充熔融树脂的过程的简要说明图。图20是将根据图16的注射模式成型的本发明的预成型件的第6实施例局部纵向 剖开来表示的主视图。图21是表示通过2轴延伸吹塑成型图20的预成型件而得到的本发明的瓶体的第 6实施例的主视图。图22是表示适用于本发明的预成型件成型方法的注射模式的第4实例的简要说 明图。图23是表示适用于本发明的预成型件成型方法的注射模式的第5实例的简要说 明图。图24是表示根据图23的注射模式向模具腔填充熔融树脂的过程的简要说明图。图25是将根据图23的注射模式成型的本发明的预成型件的第7实施例局部纵向 剖开来表示的主视图。图26是表示通过2轴延伸吹塑成型图25的预成型件而得到的本发明的瓶体的第 7实施例的主视图(a)，和在横向方向上放大表示壁的纵向剖面图(b)。附图标记说明1、模具2、芯模具3、腔模具4、腔5、浇口11、多重喷嘴部12a、(主材料树脂)导入道12b、(着色树脂)导入道14al、14a2、14b、歧管15、内流道16、中流道17、外流道18、合流点
19、合流道20、关闭栓21、热流道区块22a、(主材料树脂)供给口22b、(着色树脂)供给口23a、流道23b、流道25、(检测)阀A、树脂供给部(主材料树脂用)B、树脂供给部(中间层树脂用)31、主材料树脂32(32f、32s、32t)、着色树月旨32a、32b、32fa、32fb、(模具表面)附近部32c、32fc、(腔)中央部33、前端部101、预成型件102、主材料树脂层103 (103f、103s、103t)、着色树脂层103e、厚壁端部103d、下游端部103u、上游端部103m、中间层104、口部105、颈环106、主体部107、底部108、下游端部109、上游端部110(110f、110s)、层次区域110a、基端201、瓶体202、主材料树脂层203 (203f.203s.203f)、着色树脂层203e、厚壁端部203m、中间层204、口筒部205、颈环205a、肩部206、主体部
17
207、底部
209、着色装饰部
210、层次区域
hl、h2、高度范围
Wfl、Wf2、Ws、范围
hf、hs、高度范围
hfl、hf2、高度范围
Jp、预备注射
Jl、l次注射
J2、2次注射
J3、3次注射
tl-t4、时间
具体实施例方式以下，结合附图按照实施例对本发明的预成型件的成型方法、预成型件、以及瓶体 的实施方式进行说明。首先，参照图1-图6说明以下内容，本发明的预成型件的第1实施例(图2)、第2 实施例(图3)、第3实施例(图5)，和分别由这些预成型件2轴延伸吹塑成型的本发明的 瓶体的第1实施例(图1)、第2实施例(图4)、第3实施例(图5)。图1是表示由后述本发明的预成型件的第1实施例2轴延伸吹塑成型的本发明的 瓶体201的第1实施例的局部剖视放大的全体主视图，通过肩部205a，把外表面刻有螺纹 条且下端环设有外凸缘状的颈环205的口筒部204连接设置到有底圆筒形状的主体部206 的上端，将主体部206的下半部分设置成主材料树脂层202和着色树脂层203的层叠构造， 将通过该着色树脂层203被显现的着色装饰部209的下半部分的上端部作为通过薄壁端部 203e被显现的层次区域210。在图1的实施例中，由于层次区域210位于最明显的主体部206的中央部，所以会 更有效地发挥层次装饰效果。图2是表示根据本发明的预成型件101的第1实施例的、不规则的纵向半剖图。该 预成型件101与通常的一样，底部107在中央处具有浇口痕迹并且为半球壳状，在下端被底 部107塞住的、圆筒形状的主体部106的上端外圆周面上刻有螺纹条，并且将环设有外凸缘 状的颈环105的、圆筒状的口筒部104连接到与主体部106的交界部，并注射无色透明的主 材料树脂和有色透明的着色树脂，利用着色树脂预先形成着色树脂层103，作为着色树脂层 103的上端部的薄壁端部103e位于主体部106中。虽然着色树脂层103的下端部的壁稍薄，但由于其位于底部107，所以不能成为对 瓶体的外观展现出着色装饰的部分，另外由于预成型件101的底部107几乎不延伸变形，所 以不会受到由于延伸变形的薄壁化的影响，从而不能得到作为装饰部分的有效功能。图3是表示本发明的预成型件1的第2实施例的、不规则纵向半剖主视图，其基本 结构与第1实施例相同，预成型件101的成型树脂材料中，预先以主材料树脂、着色树脂、然 后再以主材料树脂的顺序定位，然后通过设定最初的主材料树脂以及着色树脂，来设定着色树脂层103的上下两端部的位置，特别是着色树脂层103的主体部106的上端部即薄壁 端部103e的位置。
在该第2实施例中，着色树脂层103被分成两部分、形成在主体部106的内周面和 外周面上，位于外周面上的着色树脂层103没有被由主材料树脂形成的主材料树脂层102 覆盖而成为露出的状态，因此即使全部使用相同的着色树脂，相比于第1实施例，第2实施 例能更强地展现出着色树脂的颜色。图4是表示由图3所示的预成型件101通过2轴延伸吹塑成型的本发明的瓶体 201的整体主视图，在成型的主体部206的下半部分，根据预成型件101的着色树脂层103 显现出着色装饰部209，该着色装饰部209形成有在其上端部的、随着靠近上端而颜色逐渐 变淡的、以颜色的浓淡变化作为装饰效果来发挥的层次区域210。图5是表示本发明的预成型件101的第3实施例的视图，着色树脂层103从作为 预成型件101上端的口筒部104的上端缘延伸到主体部106的中央部，把位于该主体部106 中央部的着色树脂层103的下端部作为薄壁端部103e。该预成型件101的第3实施例中，通过设定着色树脂的注射定时，使薄壁端部103e 正确地定位于主体部106中。图6是表示由图5所示的预成型件101通过2轴延伸吹塑成型的本发明的瓶体 201的第3实施例的整体主视图，在成型的瓶体201的上半部分，根据预成型件101的着色 树脂层103显现出着色装饰部209，位于主体部206中央的着色装饰部209的下端部成为随 着靠近下端而颜色逐渐变淡的层次区域210，瓶体201中所展现的着色装饰部209的形态与 图4所示实施例的情况上下相反。然后，参照图7-图15说明以下内容，与本发明的预成型件的成型方法相关的注射 成型装置(图7、图8)，使用该装置的注射成型模式的第1实例(图9、图10)和第2实例 (图13)，根据该注射成型模式成型的本发明的预成型件101的第4实施例(图11)和瓶体 202的第4实施例(图12)，以及预成型件101的第5实施例(图14)和瓶体202的第5实 施例(图15)。在此，注射成型模式的第1实例和第2实例是关于同时注射主材料树脂和着色树 脂的同时成型方法。图7和图8简要地表示了在本发明的预成型件成型方法中使用的注射成型装置的 一个实例。图7是表示多重喷嘴部11的一个实例的剖面图，表示将模具1安装到下游侧的状 态，图8是表示将热流道区块21组装到图7的多重喷嘴部11的上游侧的状态的剖面图。使从树脂供给部A供给的主材料树脂流经供给口 22a、作为热流道的流道23a，然 后使从树脂供给部B供给的着色树脂经过供给口 22b、流道23b，并且在预先设定的定时下， 将两种树脂供给到多重喷嘴部11中，在该多重喷嘴部11内使这2种树脂合流并填充到模 具1的腔4内。在上述树脂供给部A、B中，可以使用例如螺杆式压出机、或具有附设于压出机前 端附设的柱塞的存储器等装置。在朝向供给着色树脂的流道23b的多重喷嘴部11的连接点附近处，附设具有利用 球阀的逆流防止功能的检测阀25。而且，该检测阀也可以附设在多重喷嘴部11侧。
在多重喷嘴部11内，以同心圆状形成从内侧向外侧的内流道15、中流道16以及外 流道17的3个圆环状的层形成流道。然后，主材料树脂通过与流道23a连通的导入道12a， 利用两个歧管14al、14a2被分配供给到圆环状的内流道15以及外流道17。
另外，着色树脂通过与流道23b连通的导入道12b，通过歧管14b被供给到圆环状 的中流道16。然后，在合流点18，使来自中流道16的着色树脂流动到来自内流道15和外流道 17的主材料树脂之间，形成多层熔融树脂流体，该多层熔融树脂流体是在合流道19内经过 一定时间范围在主材料树脂中使着色树脂成为同轴心状的中间层而形成的，然后将该多层 熔融树脂流体注射并填充到模具1的腔4内。然后，图9-图12依次表示了使用根据图7、图8说明的成型装置的预成型件的成 型方法、通过该成型方法得到的预成型件、通过2轴延伸吹塑成型该预成型件而得到的瓶 体。图9是以横轴为时间轴、纵轴为注射压力来对使用上述说明的成型装置的本发明 的预成型件成型方法中的注射模式的第1实例进行简要表示的附图，而且，图10是表示根 据该注射模式的在腔4内树脂的流动状态的说明图。并且，以下将对使用PET树脂作为主材料树脂、且作为着色树脂使用通过颜料对 同样的PET树脂着色后得到的树脂的实例进行说明。该注射模式为一种所谓同时注射成型的模式，在规定的时间范围(C-D之间)、以 一定的压力注射主材料树脂，并且在这个规定的时间范围(C-D之间)内的规定时间(E-F 之间)、同时在一定的压力下注射着色树脂。在本实例中，同时开始两个注射，在途中F时刻 停止着色树脂的注射。图10(a)、(b)、(c)为该注射模式的分别在F时亥lJ、M时刻以及D时刻的状态，在F 时刻，腔4的大致1/3左右被填充，具有在内外的主材料树脂层102中夹有由着色树脂构成 的中间层103的层叠构造。而且，由于着色树脂在E时刻与主材料树脂同时(C时刻)开始 供给，所以着色树脂的中间层103m的下游端部103d位于流动前端部分(参照图10(a))。然后，在F时刻停止着色树脂的供给，以后仅供给主材料树脂，残留在中流道16的 合流点18附近的着色树脂的一部分在该合流点18附近被来自内流道15和外流道17的主 材料树脂的流动引出，如图10 (b)所示，在中间层103m的上游端部103u，层厚朝向上游呈牵 线状逐渐减小。然后，进一步供给主材料树脂，在D时刻则成为图10(c)所示的状态。在此，图8所述的装置中，在作为着色树脂流道的导入道12b和流道23b之间，设 置了利用球阀的具有逆流防止功能的检测阀25 (参照图8)，当在树脂供给部B停止着色树 脂的供给时，该检测阀25的球瞬间移动，阻塞流道，发挥止回阀的作用。因此，导入道12b中 的着色树脂的压力在短时间内下降，由于停止了向合流点18的供给，所以中流道16中的合 流点18附近的着色树脂伸展变形，并通过合流点18向合流道19流动，这样流进腔14内， 就可以如图10(b)所示，在中间层103m的上游端部103u的层厚朝向上游呈牵线状逐渐减 小。另外，根据该检测阀25，可以按照以高精度预先设定的每一个喷射，停止着色树脂 的供给，可以将着色树脂以规定层厚分布在预成型件的规定位置而作为中间层103m形成。 并且，从每一个喷射精度的观点出发，由于从检测阀25到达合流点18的着色树脂的流道较长、以及树脂的粘弹性的效果等原因，在压力传送上有时间间隔，或者压力的分散变大，所以优选尽可能地缩短流道。并且，使用例如像滑阀这样的、流道的完全阻断不是瞬时而是有时间延迟的阀的 情况下，或者由于出现与不同形式的层厚相关的层次，可以通过与注射模式一起适当地组 合该阀的形式、开关模式，按照目的形成各种形式的层次。图11是将使用图7、图8的装置并根据图9的注射模式成型的本发明的预成型件 101的第4实施例局部纵向剖开来表示的主视图。在口筒部104上端，根据喷流效应将着色 树脂的中间层103m延伸到整个壁上。并且，在从口筒部104到本体部106上端部的高度范 围hi中，中间层103m的层厚大致相同，在到其下面的底部107附近的高度范围h2中，层厚 呈牵线状逐渐减小，形成了与中间层103m的厚度相关的层次区域110。在此，层次区域110的长度L为54mm (预成型件101的全长为100mm)，在层次区域 110的基准端基端IlOa部分处的中间层103m的层厚tl为0. 9mm，作为层次程度标准的L/ tl的值为60，实现了牵线状变化的、前所未有的与层厚相关的层次。图12是通过2轴吹塑延伸成型图11的预成型件而得到的、具有圆筒状的主体部 206的本发明的瓶体201的第4实施例，从上端到颈环205的正下方的高度范围hi为着色 浓厚的部分，在其下方的高度范围h2中，着色的程度逐渐地变化到无色透明状态，形成与 着色相关的层次区域210，并且底部207附近为无色透明的区域。在此，图11的预成型件101中，在高度范围hi内所含有的主体部106的上端部， 中间层103m的层厚大致相同，该部分为正好相当于瓶体201的肩部205a的部分，该肩部 205a中，横向的延伸率逐渐向下方变大，所以在瓶体201中，包含该肩部205a也成为层次区 域 210。图13-图15与图9-图12 —样，依次表示了使用根据图7、图8说明的成型装置的 预成型件的成型方法、通过该成型方法得到的预成型件、通过2轴延伸吹塑成型该预成型 件而得到的瓶体。图13是本发明的预成型件成型方法中的注射模式的第2实例，该注射模式也为同 时注射成型的一种模式，在规定的时间范围(C-D之间)、以一定压力注射主材料树脂，并且 在这个规定的时间范围(C-D之间)内的后半部分的规定时间(E-F之间)内、以一定压力 注射着色树脂。图14是将根据图13的注射模式成型的本发明的预成型件101的第5实施例局部 纵向剖开来表示的主视图。在从主体部106的下端部开始的高度范围hi中，中间层103m 的层厚大致相同，在其上方的高度范围h2中，层厚呈朝向上方以楔状减少，形成与层厚相 关的层次区域110。考虑到该层次区域110是在图13的注射模式的开始注射着色树脂的E时刻、在合 流点附近形成的，所以可以推定虽然在E时刻从中流道16开始供给着色树脂，在其前端流 入来自内流道15和外流道17的主材料树脂之间时形成为楔状。图15是通过2轴吹塑延伸成型图14的预成型件101而得到的、具有圆筒状的主 体部206的本发明的瓶体201的第5实施例，在高度范围hi中以大致相同程度的浓度着 色，在高度范围h2中着色程度逐渐变化到无色透明状态，形成与着色相关的层次区域210， 而且高度范围h2上方的部分为无色透明的区域。
而且，在上述第5实施例的瓶体201中的层次程度虽然没有如上述第4实施例那 样平缓的变化，但是例如，使着色树脂的熔融粘度比主材料树脂的粘度低，在注射模式的E 时刻逐渐增大压力、或使用可逐渐打开的检测阀等，由此可以使在预成型件101的层次区 域110中的中间层103m的层厚变化进一步平缓。以上，参照图7-图15，对涉及同时注射成型的本发明的成型法、预成型件、以及瓶体的相关实施例进行了说明，但是在此，使用的合成树脂不限于PET树脂，可以使用PP树脂 等的根据现有技术在2轴延伸吹塑成型瓶体中使用的树脂，也可以按照目的改变着色树脂 的熔融粘度，而且不限于同种，也可以使用其它种类的树脂。例如，通过使用尼龙树脂等气障性高的树脂作为着色树脂，具有着色的装饰性，并 可以提供高气障性的瓶体。而且，图7-图15所示的实施例中，说明了在上游端部或下游端部的任意一个中形 成层次区域的实例，但是根据目的也可以在两端部形成层次区域。而且，可以在主材料树 脂的规定注射时间范围内多次间歇地注射着色树脂，在瓶体的上下方向上形成多个层次区 域。而且，在上述实施例中虽然是使用具有2种3层的喷嘴部的成型机，但也可以再增加一 个中间层用的中流道，分别供给着有不同颜色的着色树脂，在上下形成变色的层次区域，也 可以将不同的颜色重叠。并且，主材料树脂不限于无色透明，根据目的也可以为着色透明或不透明。而且，着色树脂用的中流道不限于圆环状，例如，可以通过使截面为薄板矩形状， 在瓶体的预先设定的范围，在上下方向上形成、装饰有带状层次的中间层。然后，参照图16-图22说明以下内容，注射成型模式的第3实例(图16、图19)和 第4实例(图22)，然后是根据注射成型模式的第3实例成型的本发明预成型件101的第6 实施例(图20)和由该预成型件101通过2轴延伸吹塑成型的瓶体201的第6实施例(图 21)。在此，注射成型模式的第3实例和第4实例是以逐次注射主材料树脂和着色树脂 的逐次成型方法为根据的实例。图16是表示适用于本发明的预成型件成型方法的注射模式的第3实例的简要说 明图，图17和图18是表示在预成型件的成型中使用的金属膜的一实例的剖面图。图17和图18所示的模具1由芯模具2和腔模具3构成，形成与试管状的预成型 件相对应的腔4。然后，在与预成型件101的底部107(也参照图20)的中央部对应的位置 形成浇口 5，以图16所示的注射模式从该浇口 5供给注射的熔融树脂，朝向与口筒部104相 对应的部分流动到腔4内、填充腔4。在图16中简要表示的注射模式是逐次注射模式的例子，首先在tl_t2之间，进行 根据着色树脂32的1次注射Jl，然后经过t2-t3间的待机时间Ht后，再逐次地在t3-t5间 进行根据主材料树脂31的2次注射J2。图19 (a)、(b)、(c)是表示上述注射模式的分别在t2时刻、t4时刻以及t5时刻的 状态的简要说明图，在t2时刻，腔4为以着色树脂32以欠料注射状从底部填充了大致1/4 程度的范围的状态(参照图17、图18以及图19(a))。然后，在上述填充状态下在t2时刻停止着色树脂的供给，在历经待机时间 Ht(t2-t3)的同时，在腔模具3的模具表面和芯模具2的模具表面附近部32a、32b(参照图18中的放大图)，对欠料注射状注射的着色树脂32进行冷却，在该部分进行树脂的冷却固化、或熔融粘度的增大。然后在这样的状态下，再逐次进行根据主材料树脂31的2次注射J2，简要地如图 19(b)所示，熔融状态的主材料树脂31通过相对预成型件101的底部107中央定位的浇口 5，穿过着色树脂32的腔4中央部32c(参照图18中的放大图)的高温部分，进而突破前端 部33，一起拖曳着色树脂32的一部分而流动变形，并且朝向相当于口筒部104上端部的部 分流动到腔4内(参照图19(b)中的空心箭头)。然后，主材料树脂31进一步流入，在t5 时刻成为图19(c)所示的状态。此时，位于非常靠近模具附近处的着色树脂32几乎不流动，停留在进行1次注射 Jl的位置，所以位于中央部32c的着色树脂32在流动方向上被引流而流动变形。并且，在此，在图19 (b)中虽然表示了主材料树脂31突破着色树脂32的前端部33 而流动的实例，但并不需要一定要这样突破前端部33，根据装饰的目的，可以不突破前端部 33使主材料树脂31流动。图20是将使用PET树脂作为主材料树脂、且使用通过颜料对同样的PET树脂着色 而得到的树脂作为着色树脂，根据上述逐次注射成型方法而成型的本发明的预成型件101 的第6实施例局部纵向剖开来表示的主视图。该预成型件101中，着色树脂层103在内周 面和外周面附近形成为双重圆筒状，其厚度在相当于预成型件101的大致下半部分的高度 范围hi中大致相同，在其上方的高度范围h2中呈牵线状变化，出现与朝向预成型件101的 上方缓慢减少变化的层厚相关的层次区域110。然后，图21是通过2轴吹塑延伸成型图20的预成型件101而得到的、具有圆筒状 主体部206的本发明的瓶体201的第6实施例，在从底部207到大致中央高度的高度范围 hi是以大致相同的浓度着色的部分。而且，在到其上方的颈环205的正下方的高度范围h2 中，形成与着色程度朝向上方逐渐变化到无色透明状态的着色浓度相关的层次区域210。而 且，其含有口筒部204的上方部分为无色透明的区域。以上，参照图16-图22，对与逐次注射成型有关的本发明的成型法、预成型件、以 及瓶体的相关实施例进行了说明，但使用的合成树脂不限于PET树脂，可以使用PP树脂等 的根据现有技术在2轴延伸吹塑成型瓶体中使用的树脂，也可以按照目的变化着色树脂的 熔融粘度，而且不限于同种，也可以使用其它种类的树脂。并且，除图16中说明的逐次注射成型的注射模式外，也可以根据目的使用其他注 射模式。图22为适用于本发明的注射成型模式的第4实例，在1次注射Jl之前预先注射 Jp规定量的主材料树脂31。这样通过在1次注射Jl之前注射规定量的主材料树脂，从而 可以不像图20所示将预成型件101中的着色树脂层103的下端位置限定于底部107，而是 根据上述预先注射Jp的注射量而位于更高的规定位置，可以根据在瓶体201上的装饰目的 改变着色树脂层103的形成位置。进一步，在进行对预先注射Jp后的着色树脂进行1次注射时，穿透以欠料注射状 预先注射的主材料树脂的中央部，可以一边使该主材料树脂在模具表面上拖长，一边使着 色树脂流动，能够根据注射条件以主材料树脂构成预成型件的外周面(最外层)和内周面 (最内层)，因为在瓶体制品中内容物不能直接到着色树脂，所以可以安心使用。然后，参照图23-图28，说明以下内容，注射成型模式的第5实例(图23、图26)、以及根据该注射成型模式的第5实例而成型的本发明的预成型件101的第7实施例(图 27)、和由该预成型件101通过2轴延伸吹塑成型的瓶体201的第7实施例(图28)。
在此，该注射成型模式的第5实例也是根据逐次注射多个树脂的逐次成型方法。图23是表示适用于本发明的预成型件成型方法的逐次注射模式的第5实例的简 要说明图，使用图17以及图18所示的模具来成型预成型件。图17以及图18所示的模具1由芯模具2和腔模具3构成，形成与试管状的预成 型件对应的腔4。然后，浇口 5形成于与预成型件101的底部107(参照图25)的中央部对 应的位置，以图23所示的注射模式从该浇口 5供给注射的熔融树脂，向与口筒部104对应 的部分流动到腔4内，填充腔4。图23简要表示的注射模式是逐次注射模式的一实例，在1次注射Jl(时间 tl-t2)、2次注射J2 (时间t2-t3)、3次注射J3 (时间t3_t42)的3个阶段逐次地将着色树 脂32f、32s、32t注射到腔4内。图24(a)、(b)、(c)是表示上述注射模式的分别在t2时刻、t3时刻以及t4时刻 的状态的简要说明图，在t2时刻，腔4为将着色树脂32以欠料注射状从浇口 5填充了大致 1/3程度的状态(参照图24(a))。然后，在上述填充状态下，在t2时刻停止1次注射J1，停止着色树脂32f的供给， 然后逐次地开始2次注射J2，着色树脂32s从浇口 5流入腔内4，并以楔状突入着色树脂 32f的中央部，向着与口筒部104相当的部分流动到腔4内，在2次注射J2停止的t3时刻 呈图24(b)所示的状态。然后，在上述2次注射J2中注射的着色树脂32s的流动结果为，1次注射Jl的着 色树脂32f在如图24(b)所示的范围Wfl内呈双重圆筒状，在该范围Wfl内着色树脂32f 的层厚朝向上游方向(浇口 5的位置方向)逐渐减小地变化。然后，逐次地开始3次注射J3，着色树脂32t从浇口 5流入腔内4，并且这次是以 楔状突入被2次注射J2的着色树脂32s的中央部，向着与口筒部104相当的部分流动到腔 4内，在3次注射J3停止的t4时刻呈图24(c)所示的状态。在该3次注射J3中注射的着色树脂32t的流动结果为，2次注射J2的着色树脂 32s在如图24 (c)所示的范围Ws内呈双重圆筒状，在该范围Ws内着色树脂32s的层厚朝向 上游方向逐渐减小地变化。并且此时，着色树脂32f的双重圆筒状的部分朝向范围Wf2进一步延伸。图25是本发明的预成型件的第7实施例，是将下述的预成型件101纵向部分剖开 来表示的主视图，所述的预成型件101是在1次注射J1、在2次注射J2、在3次注射J3中 使用相同的PET树脂、并使用分别着有黄色、淡青色、淡红色的着色透明树脂32f、32s、32t 根据上述逐次注射成型方法而成型的。按照从上方开始的顺序，定位有黄色的着色树脂层103f、淡青色的着色树脂层 103s、淡红色的着色树脂层103t，在高度位置hf中，着色树脂层103f呈双重圆筒状，形成与 层厚相关的层次区域110f，其中着色树脂层103f的层厚向着底部107逐渐变小。另外，在高度范围hs中，着色树脂层103s呈双重圆筒状，形成与层厚相关的层次 区域110s，其中着色树脂层103s的层厚向着底部107逐渐变小。然后，图26(a)是通过2轴延伸吹塑成型图25的预成型件101而得到的、具有圆筒状的主体部206的本发明的瓶体201的第7实施例，(b)是为了说明着色树脂层203的 层叠构造、在横向方向上将壁部分地扩大来表示的纵向剖面图。
在该瓶体201中，与上述说明的图25的预成型件101的3个着色树脂层103f、 103s、103t的层叠构造相对应，层叠有通过2轴延伸吹塑且延伸的3个着色树脂层103f、 103s、103t而成型的、黄色、淡青色、淡红色的着色树脂层203f、203s、203t。然后，在该瓶体201中，虽然整体是透明的，但会出现与着色浓度、色调相关的层次。具体地说，首先，从口筒部204到肩部205a的部分是黄色透明的，根据在肩部205 延伸的壁的厚度变化，朝向下方而着色浓度变淡，出现与浓度相关的层次。然后，高度范围 hi的范围是黄色的着色树脂层203f和淡青色的着色树脂层201s重叠，并且从绿色向下方 逐渐地变化到淡青色的区域。另外，其下方的高度范围h2相当于图25的预成型件101的高度范围hs延伸的部 分，是淡青色的着色树脂层203s和淡红色的着色树脂层201t重叠并且从紫色向下方逐渐 地提高到红色程度的区域。并且，虽然黄色的着色树脂层103f在高度范围h2中延伸，但由于其层厚非常薄， 所以对色调的影响很小。在此，如果使着色树脂32s和着色树脂32t的着色浓度变浓，例如在高度范围hi 中着色树脂32s的影响将变大，就不会明显地显现出与黄色和青色相关的层次，因此，在本 实施例中如上所述，使着色树脂32s和着色树脂32t分别为淡青色、淡红色。以上，参照图23-图26，对与逐次注射成型相关的本发明的成型法、预成型件、以 及瓶体相关的实施例进行了说明，但使用的合成树脂不限于PET树脂，可以使用PP树脂等 的根据现有技术在2轴延伸吹塑成型瓶体中使用的树脂，也可以按照目的变化着色树脂的 熔融粘度，而且不限于同种，也可以使用其它种类的树脂。而且，在上述实施例中，对以3阶段逐次注射树脂的实例进行了说明，但根据目的 可以是2阶段、或4阶段以上。而且，即使在3阶段的逐次注射中，除了本实施例的着色透 明树脂/不同色透明树脂/其它不同色的透明树脂的组合之外，也可以如下述示例以各种 样态组合树脂。(1)无色透明树脂/着色透明树脂/无色透明树脂(2)着色透明树脂/无色透明树脂/同色透明树脂(3)着色透明树脂/无色透明树脂/不同色透明树脂(4)着色透明树脂/不同色透明树脂/无色透明树脂产业上的实用性通过本发明的预成型件的成型方法，可以提供一种具有前所未有的装饰性的瓶 体，其具有利用着色树脂层能够高度表现出色浓度、色调、或与二者相关的层次，由此可以 实现产品的差别化，并有望展开广泛的应用。
权利要求
一种合成树脂制的具有层次图案的瓶体，是将注射成型为有底圆筒形状的预成型件2轴延伸吹塑成型而得到的，其特征在于，将主体部的一部分作为由主材料树脂成型的主材料树脂层以及由与所述主材料树脂不同颜色的着色树脂成型的着色树脂层构成的层叠结构，通过该着色树脂层显现出着色装饰部，通过位于所述主体部的着色树脂层的端部的、壁厚逐渐变薄的薄壁端部显现出层次区域，所述着色树脂层位于主材料树脂层的内侧和外侧。
2.根据权利要求1所述的具有层次图案的瓶体，其特征在于，作为主材料树脂层的成 型材料的主材料树脂、以及作为着色树脂层的成型材料的着色树脂是透明的。
3.根据权利要求1或2所述的具有层次图案的瓶体，其特征在于，将预成型件注射成型 为在其底部中央处具有浇口痕迹的有底圆筒形状，并由大致形成整体的、以主材料树脂成 型的主材料树脂层、以及层叠在该主材料树脂层上、至少形成主体部的一部分的、以与所述 主材料树脂颜色不同的着色树脂成型的着色树脂层构成，使所述着色树脂层的位于主体部 处的端部根据所述主材料树脂的流动动作形成为壁厚逐渐变薄的薄壁端部。
4.根据权利要求3所述的具有层次图案的瓶体，其特征在于，遍及一定高度范围、在内 周面和外周面的附近形成双重圆筒状的、由着色树脂构成的、层厚向着上方逐渐减小的着 色树脂层，通过该着色树脂层显现与着色浓度相关的层次而进行装饰，并且是2轴延伸吹 塑成型的。
5.根据权利要求4所述的具有层次图案的瓶体，其特征在于，是由聚对苯二甲酸乙醇 酯树脂制作的，在从底部附近到肩部的规定高度范围内，显现出与向着上方从着色透明状 态连续逐渐变化到无色透明状态的着色浓度相关的层次。
6.根据权利要求3、4或5所述的具有层次图案的瓶体，其特征在于，预成型件是根据逐 次注射成型方法成型的，所述逐次注射成型方法是通过与底部中央相对位置的浇口将着色 树脂以欠料注射状态1次注射到模具的腔内，经过规定的待机时间后，再2次注射作为形成 预成型件的主材料的主材料树脂；在内周面和外周面的附近具有以双重圆筒状形成的由着 色树脂构成的着色树脂层，形成有所述着色树脂层的层厚向着预成型件上端方向逐渐减小 的层次区域。
全文摘要
本发明提供一种具有前所未有的装饰性的、2轴延伸吹塑成型的合成树脂制的瓶体，在注射主材料树脂和着色树脂时，利用在预成型件成型用的装置内的、根据主材料树脂的流动产生着色树脂层的厚度的逐渐减小现象，使预成型件的着色树脂层的厚度在上下方向上逐渐变化，高度显现出与着色浓度相关的层次。调整合有主材料树脂和着色树脂的供给的开始时间、结束时间、压力或速度曲线在内的注射模式，在多层熔融树脂流体中的着色树脂层的上游端部或下游端部使层厚逐渐减小，注射成型形成有与着色树脂层的层厚相关的层次区域的预成型件，将该预成型件2轴延伸吹塑成型而得到瓶体，在该瓶体的主体部显现出与着色浓度、或色调相关的层次区域。
文档编号B29C45/16GK101857094SQ20101019752
公开日2010年10月13日 申请日期2006年4月24日 优先权日2005年4月28日
发明者千叶润一, 志村博美, 铃木正人, 阿部稔, 高桥哲男 申请人:株式会社吉野工业所