发泡拉伸塑料容器及其制造方法
【专利摘要】本发明的发泡拉伸塑料容器具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主体部。所述发泡拉伸塑料容器具有如下所述的基本结构，其中：在所述主体部形成其中分布有发泡泡孔的发泡区域，和所述口部是其中不存在发泡泡孔的非发泡区域。所述发泡拉伸塑料容器特征在于：存在于所述发泡区域中的发泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形状，和位于所述容器壁厚度方向上的中心部的发泡泡孔具有在最大拉伸方向上的最大长度。
【专利说明】发泡拉伸塑料容器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过将借助将溶解有惰性气体的熔融树脂注射成型而获得的预制品拉伸成型而制造的发泡拉伸塑料容器。更具体地说，本发明涉及通过将注射成型获得的预制品在将它们保持在可拉伸的温度下的同时拉伸成型的热型坯法制造的发泡拉伸塑料容器，以及其制造方法。
【背景技术】
[0002]通过使用以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等为代表的聚酯获得的拉伸成型塑料容器由于它们的优异性质如透明性、耐热性、气体阻隔性等，目前已广泛地用于各种应用。
[0003]此外，近年来，已强烈要求再利用资源，已知发泡拉伸容器为有利地满足这种需求的拉伸成型容器。即，发泡拉伸容器由于不与着色剂混合进行发泡而能够具有遮光性，并且与通过与着色剂混合而被赋予遮光性的容器相比，其非常适合于被回收。
[0004]作为用于发泡塑料成型体的方法，使用化学发泡剂如碳酸钠的化学发泡是早就已知的。然而，目前，已经注意到基于微孔技术的发泡，根据微孔技术，将惰性气体溶入塑料材料中，并在不使用化学发泡剂的情况下发展成气泡。该发泡技术也称为物理发泡，其具有这样的优点:形成尺寸大大地小于化学发泡的尺寸的气泡(发泡泡孔(foamed cells))，并且能够使气泡均匀分布。
[0005]例如，本 申请人:已经提出利用基于微孔技术发泡的发泡拉伸塑料容器(专利文献I 至 4)。
[0006]作为拉伸塑料容器的制造方法，已知冷型坯法和热型坯法。
[0007]冷型坯法是通过将塑料材料注射成型形成容器预制品，一旦冷却所述预制品，就通过将它们转移至拉伸成型如吹塑成型的步骤而将所述预制品拉伸成型来制造容器的方法。在该方法中，通过注射成型形成预制品的步骤完全与通过拉伸成型将所述预制品成型为容器的步骤分开，并且彼此独立，从高速制造和大规模生产的观点，这是极有利的，例如使得能够在每个成型步骤中设定最佳条件和以它们的最高速率运行成型步骤。此外，该方法具有这样的优点:可储存所述预制品，可根据用户需求来确定制造作为最终产品的容器的场所，而不被限制在制造预制品的场所。因此，几乎所有的用于容纳特别是饮料的PET瓶均是通过冷型坯法制造的。
[0008]另一方面，热型坯法是通过将借助将塑料材料注射成型而形成的容器预制品拉伸成型而不冷却所述预制品，并将它们转移至拉伸成型步骤，同时将它们保持在可拉伸的温度下来制造容器的方法。在该方法中，所形成的预制品容易不中断地拉伸成型，这使得能够在拉伸成型步骤中利用在预制品形成后容易被其拥有的热量，从有效利用热能和设备成本不昂贵的观点，这具有很大的优势。因此，该方法对由于难以加热预制品而不能适用冷型坯法的厚容器的制造是有利的。然而，在该方法中，在形成预制品后立刻进行拉伸成型，因此拉伸成型条件取决于所述预制品的成型条件(例如，取决于成型速率)。大规模生产率和制造速度比冷型坯法低，因此将热型坯法应用于制造多品种但小批量的产品(例如，用于容纳调味品和洗涤剂的容器)。
[0009]很难将热型坯法应用于利用微孔技术的发泡拉伸塑料容器的制造。
[0010]S卩，使用冷型坯法，将形成的预制品一次冷却，然后拉伸成型。因此，允许在预制品成型步骤和拉伸成型步骤之间设置通过加热发泡的步骤，和通过调节加热条件来控制发泡程度。另一方面，使用热型坯法，在形成预制品后，不中断地进行拉伸成型。因此，不允许在预制品成型步骤和拉伸成型步骤之间设置任何独立的发泡步骤，并且很难控制发泡。
[0011]例如，在制造发泡容器时，要求抑制在容器口部发泡，盖子通过接头(fitting)或螺纹啮合固定至所述口部。这是因为由于发泡导致的尺寸变化，表面粗糙度增大和强度降低，导致借助于盖子的密封性下降，此外，这使得难以实现盖子与容器口部之间的啮合。
[0012]实际上，专利文献5提出一种通过热型坯法获得的发泡拉伸塑料容器，然而，其并未教导关于抑制容器口部发泡的任何事。因此，所述发泡容器可实用性非常差。
[0013]现有技术文献:
[0014]专利文献:
[0015]专利文献I JP-A-2006-321887
[0016]专利文献2 JP-A-2008-94495
[0017]专利文献3 JP-A-2009-234627
[0018]专利文献4 JP-A-2OO9-26255O
[0019]专利文献5 JP-B-62-18335
【发明内容】
[0020]发明要解决的问题
[0021]本发明将提供通过热型坯法获得的具有特殊结构的发泡拉伸成型的塑料容器，以及制造所述容器的方法。
[0022]用于解决问题的方案
[0023]本发明人进行了关于利用热型坯法制造发泡拉伸成型塑料容器的方法的广泛实验和研究。结果，本发明人发现，如果用溶解气体的熔融树脂注射填充金属模具腔，同时施加压力以抑制注射成型预制品时在其中发泡，并在释放所述压力后，如果利用形成所述预制品的树脂本身的温度使发泡进行，可获得具有热型坯法特有的发泡结构(其中分布有发泡泡孔的结构)的发泡拉伸塑料容器，从而完成本发明。
[0024]根据本发明，提供一种具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主体部的发泡拉伸塑料容器，所述主体部形成分布有发泡泡孔的发泡区域，所述口部为不存在发泡泡孔的未发泡区域，其中:
[0025]所述发泡区域中存在的发泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形状，和位于所述容器壁厚度方向上的中心部的发泡泡孔具有最大拉伸方向上的最大长度。
[0026]本发明的发泡拉伸塑料容器是通过热型坯法获得的，根据主体部中形成的发泡区域中存在的发泡泡孔的分布形态，其可大致分为三种类型的发泡拉伸塑料容器，即正态分布型、局部性分布型和超微细发泡型。
[0027]在正态分布型发泡拉伸塑料容器中，发泡泡孔集中在容器壁中心部的芯层，在所述芯层的外表面侧和/或内表面侧上形成没有分布发泡泡孔的非发泡层。[0028]在正态分布型的容器中，期望:
[0029](I)位于相对于容器壁厚度方向上的中心部的最内表面侧和最外表面侧上的发泡泡孔在最大拉伸方向上的的长度小于位于所述中心部的发泡泡孔在最大拉伸方向上的长度；
[0030](2)在所述发泡区域中，在相对于容器壁厚度方向上的中心部的内表面侧和外表面侧上形成非发泡层，所述外表面侧上的非发泡层比所述内表面侧的非发泡层厚；和
[0031](3)在所述发泡区域中，所述容器壁的厚度不小于0.3mm，和所述内表面侧和外表面侧上的非发泡层的总厚度在所述容器壁厚度的20至70%的范围内。
[0032]此外，在局部性分布型发泡拉伸塑料容器中，发泡泡孔局部性地分布在相对于所述容器壁厚度方向上的中心部的内表面侧。
[0033]在局部性分布型容器中，期望:
[0034](I)在所述发泡区域中，所述发泡泡孔分布在从所述容器壁中心部直到所述容器壁内表面的表面层部分，和在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔以层的形式分布在所述容器壁中心部和所述容器壁内表面的表面层部分之间的中间部分；
[0035](2)在所述发泡区域中，所述发泡泡孔分布在从所述容器壁中心部直到所述容器壁内表面的表面层部，和在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔以层的形式以最高密度分布在所述容器壁内表面的表面层部分中；
[0036](3)在所述发泡区域中，所述容器壁的厚度不小于0.3_，和在所述容器壁外表面侧上形成的不存在发泡泡孔的非发泡层，其厚度在所述容器壁厚度的10至35%的范围内；和
[0037](4)所述发泡区域具有20%以下的可见光透过率。
[0038]此外，所述超微细发泡型发泡拉伸塑料容器具有下述结构，其中在发泡区域中，在所述容器壁外表面侧上的表面层部分和/或其内表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层，超微细发泡层含有分布在其中的在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔，和在所述超微细发泡层和发泡芯层之间形成未分布发泡泡孔的非发泡层，所述发泡芯层含有位于所述容器壁中心部的发泡泡孔。
[0039]在超微细发泡型的容器中，上述超微细发泡层特别形成在所述容器壁外表面侧上的表面层部分。
[0040]此外，根据本发明，提供一种制造发泡拉伸塑料容器的方法，其通过用熔融树脂注射成型模腔而形成具有口部和延伸至所述口部的成型部的形状的预制品，将从所述模腔中取出的所述预制品转移至拉伸成型步骤，并将所述预制品的成型部拉伸成型，其中:
[0041]所述熔融树脂是在其中溶解惰性气体的熔体；
[0042]形成模腔的金属模具是对应于所述口部的部分具有比对应于成型部的部分的冷却能力大的冷却能力的金属模具；
[0043]用所述熔融树脂注射填充所述模腔，同时向其施加压力以在模腔中保持高压，以使得不进行发泡；
[0044]通过所述金属模具强冷却所述口部，以使得即使释放所述压力后，也不进行发泡；
[0045]通过所述金属模具弱冷却所述成型部，以使得在压力释放后，由于所述树脂的温度，发泡从所述容器壁的中心部开始进行；和
[0046]将从所述金属模具中取出的预制品转移至拉伸步骤，并进行拉伸成型，同时将所述成型部的容器壁中心部仍保持在可拉伸成型的温度下。
[0047]本发明的制造方法可采用下述方法(I)至(5)。
[0048](I)在所述压力释放后从所述模腔取出预制品时，将所述成型部的容器壁中心部保持在可发泡且可拉伸的温度下，并且在从所述模腔取出所述预制品时，从所述成型部的中心部开始进行发泡；
[0049](2)在所述压力释放后从所述模腔取出预制品时，已将所述预制品成型部的外表面和内表面冷却至不进行发泡的温度，并且在从所述模腔取出预制品后，由于从所述中心部传导的热量，发泡从所述中心部向所述外表面侧和内表面侧进行；
[0050](3)至少在从所述模腔取出预制品后，由于从所述中心部传导的热量，所述预制品成型部的外表面和内表面上的温度升高至可拉伸的温度；
[0051](4)即使在从所述模腔取出预制品后，也将所述预制品成型部的外表面和内表面保持在不进行发泡的温度下；和
[0052](5)将从所述金属模具中取出的成型部从所述内表面侧选择性地加热，以使得发泡从所述容器壁中心部以及所述成型部的内表面侧开始进行。
[0053]S卩，根据本发明的制造方法，所述预制品的成型部形成分布有发泡泡孔的发泡区域，并且在所述发泡区域中，发泡从所述容器壁的中心部开始进行。此外，所述预制品成型部中形成的发泡泡孔由于它们没有被拉伸，因而不是扁平形状，而是呈现球形或接近于球形的形状。
[0054]此外，通过调节引入拉伸步骤的发泡预制品的成型部的发泡区域中发泡泡孔的分布，使得能够制造上述正态分布型、局部性分布型或超微细发泡型的发泡拉伸塑料容器。
[0055]例如，在制造正态分布型发泡拉伸塑料容器时，(a)如此调节所述预制品成型部中的发泡，以使得在引入拉伸步骤的发泡预制品中，位于所述容器壁厚度方向上的最内表面侧和最外表面侧上的发泡泡孔的直径小于位于所述中心部的发泡泡孔的直径。
[0056]此外，在制造局部性分布型发泡拉伸塑料容器时，(b)如此调节所述预制品成型部中的发泡，以使得在引入拉伸步骤的发泡预制品中，发泡泡孔局部性地分布在所述容器壁厚度方向上的中心部与内表面侧之间。
[0057]此外，在制造超微细发泡型发泡拉伸塑料容器时，(C)如此调节所述预制品成型部中的发泡，以使得在引入拉伸步骤的发泡预制品中，在所述成型部容器壁的外表面侧和/或内表面侧上的表面层形成超微细发泡层，在所述超微细发泡层中，以层的形式以不少于IxlO7个泡孔/cm3的密度分布直径为15 μ m以下的超微细发泡泡孔。
[0058]发明的效果
[0059]在本发明的发泡拉伸塑料容器(以下简称为〃发泡拉伸容器〃)中，所述主体部(其端部形成封闭的底部)由发泡预制品的成型部形成，并形成含有以热型坯法特有的方式分布的发泡泡孔的发泡区域。具体地说，在分布有发泡泡孔的发泡区域中，泡孔如此分布以致位于所述容器壁的中心部的发泡泡孔具有最大的长度，位于所述内侧和外侧上的发泡泡孔的长度比位于所述中心部的发泡泡孔短。
[0060]根据发泡泡孔的分布形态，具有发泡结构的本发明的发泡拉伸容器可分为正态分布型发泡拉伸容器、局部性分布型发泡拉伸容器和超微细发泡型发泡拉伸容器。
[0061]在它们之中，正态分布型发泡拉伸容器显示出一定程度以上的遮光性，而不损害气体阻隔性或表面平滑性。
[0062]局部性分布型发泡拉伸容器显示出比正态分布型发泡拉伸容器更高的遮光性，并且可降低可见光透过率至例如20%以下。
[0063]此外，超微细发泡型发泡拉伸容器显示出比局部性分布型发泡拉伸容器更高的遮光性，并且可降低可见光透过率至例如10%以下。
[0064]本发明的发泡拉伸容器是通过热型坯法获得的，其具有热型坯法特有的泡孔分布，并具有下述明显特征:由溶解有气体的熔融树脂形成的容器口部形成不存在发泡泡孔的非发泡区域。即，不存在发泡泡孔的容器口部使得能够有效地避免诸如与盖子的啮合性和通过盖子的密封性等性质的降低，所述降低是由发泡引起的尺寸变化、强度降低和表面粗糙度增大导致的。因此，本发明的容器口部使得能够保持实用性。因此，能够避免在容器口部发泡并保持实用性；即，本发明在实际应用通过热型坯法的发泡上发挥着非常大的作用。
[0065]此外，根据本发明，调节引入拉伸成型步骤的发泡预制品，以使得其从成型部的外侧和内侧进行发泡，使得存在于所述拉伸发泡容器主体部(发泡区域)中的扁平形状的发泡泡孔呈现正态分布型、局部性分布型或微细发泡型中任一种。根据分布形态，可赋予所述容器优异的遮光性、表面平滑性和外观。
【专利附图】
【附图说明】
[0066]图1是说明本发明的发泡拉伸容器的制造方法的整体工艺的图。
[0067]图2是说明用于成型用于本发明的制造方法的预制品的注射工艺的图。
[0068]图3是示出引入拉伸步骤的发泡预制品的截面和由所述预制品获得的发泡拉伸容器的整体形状的图。
[0069]图4是示出在引入拉伸步骤的发泡预制品的发泡区域(成型部)中发泡泡孔的分布状态的图。
[0070]图5是示出由具有图4(a)所示正态分布型发泡结构的发泡预制品获得的发泡拉伸容器的主体部(发泡区域)中的扁平发泡泡孔的分布状态的截面图。
[0071]图6是示出由具有图4(bl)所示局部性分布型发泡结构的发泡预制品获得的发泡拉伸容器的主体部(发泡区域)中的扁平发泡泡孔的分布状态的截面图。
[0072]图7是示出由具有图4 (b2)所示局部性分布型发泡结构的发泡预制品获得的发泡拉伸容器的主体部(发泡区域)中的扁平发泡泡孔的分布状态的截面图。
[0073]图8是示出由具有图4 (Cl)所示超微细发泡结构的发泡预制品获得的发泡拉伸容器的主体部(发泡区域)中的扁平发泡泡孔的分布状态的截面图。
[0074]图9是示出由具有图4 (c2)所示超微细发泡结构的发泡预制品获得的发泡拉伸容器的主体部(发泡区域)中的扁平发泡泡孔的分布状态的截面图。
[0075]图10是示出实施例1、2和比较例I中制备的预制品的外观的照片。
[0076]图11是示出实施例1中制备的发泡容器(瓶)的外观的照片。
[0077]图12是示出实施例2中制备的预制品主体部的横截面的显微照片。[0078]图13是示出实施例4和比较例6中制备的预制品的外观的照片。
[0079]图14是示出实施例4和6中制备的预制品成型部的横截面的显微照片。
[0080]图15包括示出实施例4中制备的发泡容器(瓶)的外观的照片和示出同一容器的主体部的横截面的显微照片。
[0081]图16是示出实施例7中制备的发泡容器(瓶)的主体部的横截面的显微照片。
[0082]图17包括示出实施例7中制备的预制品的成型部的横截面的显微照片和示出所述成型部的外侧的放大的横截面的显微照片。
[0083]图18是示出实施例8中制备的预制品的成型部的横截面的显微照片。
【具体实施方式】
[0084]<发泡拉伸容器的制造>
[0085]本发明的发泡拉伸容器是通过使用其中溶解有惰性气体的熔融树脂的热型坯法来成型的，如图1所示，所述热型坯法包含下述步骤:通过注射成型来成型容器用预制品的步骤；发泡同时将成型的容器预制品的成型部保持在可拉伸的温度下的步骤(在该步骤中获得发泡的容器预制品)；和将获得的发泡预制品的成型部拉伸成型同时将其保持在可拉伸的温度下的步骤。
[0086]<原料树脂>
[0087]作为用于制造本发明的容器的原料树脂，可使用已知的热塑性树脂，没有任何特殊的限制，只要惰性气体可溶解在其中即可。例如，可使用烯烃类树脂如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、α -烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯或4-甲基-1-戊烯之间的无规或嵌段共聚物，和环状烯烃共聚物；乙烯-乙烯基共聚物如乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物和乙烯-氯乙烯共聚物；苯乙烯类树脂如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、ABS和α -甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物；乙烯类树脂如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺树脂如尼龙6、尼龙6-6、尼龙6-10、尼龙11和尼龙12 ;聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯和它们的共聚合聚酯；聚碳酸酯树脂；聚苯醚树脂；和生物可降解的树脂如聚乳酸；一种或两种以上的混合物。特别是，当成型体用于形成容器时，期望使用烯烃类树脂和聚酯树脂。它们之中，聚酯树脂，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)最适合用作容器用树脂，并可最期望用于制造本发明的发泡拉伸容器。
[0088]当然，如果忽略可回收性，则允许添加着色剂以及用于赋予功能性如阻隔性的添加剂。
[0089]<惰性气体的溶解>
[0090]溶于熔融树脂的惰性气体充当发泡剂。通常，使用氮气或二氧化碳。
[0091]惰性气体通过在施加预定压力的情况下，在用于如下所述的预制品成型步骤的注射成型机的树脂混炼部(或塑化部)中，将惰性气体供给至保持在加热和熔融状态的树脂中，来溶解在所述熔融树脂中。根据该方法，气体可在注射成型机中溶解；即，惰性气体可有效地在容器预制品的成型步骤中溶解。
[0092]在这里，通过调节要溶解的气体的量，能够调节通过加热形成的发泡泡孔的数量。例如，如果升高气体的压力和延长在气体压力下的混合时间，则可增大气体的溶解量，并可增大发泡泡孔的数量，然而，这使得难以控制发泡。即，发泡引起不便，如在容器预制品成型时进行发泡，和最终获得的容器损失表面平滑性。因此，惰性气体应以适合范围的量溶解。
[0093]〈预制品的成型〉
[0094]在本发明中，将如上所述溶解有气体的熔融树脂注射到保持高压的金属模具中，并注射填充。参考说明注射工艺的图2，通常标示为I的注射金属模具具有保持冷却的壳金属模具3和芯金属模具5。由金属模具3和5形成空腔7。用从连接到注射成型机(未示出)的注射喷嘴9注射的熔融树脂填充所述空腔7。此外，所述空腔7与进气口 10连通。
[0095]即，将其中溶解有气体的熔融树脂从注射喷嘴9注射到空腔7中。在空腔7中冷却并固化后，所述熔融树脂呈现空腔7的形状。
[0096]例如，参考图3，通过注射成型而成型的容器预制品50包括口部51和成型部53。所述成型部53是通过如下所述的吹塑成型被拉伸成型的部分，其对应于要成型的容器的主体部，并在其端部具有封闭的底部。
[0097]所述口部51是不拉伸的部分，其形成与盖子进行螺纹啮合的螺纹部51a和用于运送的支撑环51b (然而，取决于成型的容器的类型，并不总是形成支撑环51b)。因此，通过将预制品50吹塑成型获得的容器60包括对应于预制品50的口部的口部61和对应于所述预制品的成型部53的主体部63，封闭主体部63的端部以形成底部65。如同预制品50的口部51，口部61具有螺纹部51a和支撑环51b。
[0098]如从上述形状将理解的，必须在预制品50 (和容器60)的口部51 (容器60的口部61)中避免发泡。这是因为由于发泡引起的强度降低、尺寸稳定性下降和表面粗糙度增大会导致与盖子有缺陷的啮合和密封性降低。为了避免与盖子有缺陷的啮合和密封性降低，避免在螺纹部51a(容器61的61a)中发泡是特别重要的。
[0099]回到图2，为了成型上述预制品50，将用于成型空腔7的壳金属模具3分成对应于口部51的口部金属模具3a和对应于成型部53的成型部金属模具3b。
[0100]在这里，为了根据本发明通过热型坯法制造容器60，保持在空腔7中的预制品50的成型部53 (特别是，成型部53的壁的中心部)必须保持在其可拉伸和发泡的温度下，同时预制品50的口部51必须保持在不进行发泡的温度下。必须将对应于口部51的部分保持在低于对应于成型部53的部分的温度下。因此，必须设定对应于口部51的口部金属模具3a的冷却能力大于对应于成型部52的成型部金属模具3b的冷却能力。例如，虽然未示出，但是将引入穿过口部金属模具3a的冷却管的冷却介质的温度设定为低于流入成型部金属模具3b中的冷却管的冷却介质的温度。当然，考虑到冷却效果，还设定冷却水的流速和冷却孔的形状。
[0101]在这里，如果可强烈冷却对应于口部51的部分且如果可弱冷却对应于成型部53的部分(3b),则壳金属模具3不是必须是分体型(split type)。
[0102]如果成型部53能够保持所述壁的中心部在其可拉伸成型的温度下，则外表面部和内表面部的温度可冷却至低于所述可拉伸成型的温度的温度范围，直到所述预制品被引入随后将描述的拉伸成型步骤，只要通过从所述中心部传导的热量，可将所述温度升高到所述可拉伸成型的温度。
[0103]此外，在根据本发明注射熔融树脂时，将氮气、二氧化碳或空气从进气口 10供给至空腔7以在空腔7中保持高压。其中溶解有所述气体的熔融树脂填充其中保持高压的空腔7，这能够有效地在空腔7中使所述熔融树脂流化时抑制发泡破裂，防止出现由发泡破裂引起的涡形痕迹，从而获得具有非常光滑的表面的成型制品。
[0104]例如，如果其中溶解有所述气体的熔融树脂填充空腔7，则由于相对于空腔7中的空间的压差，溶解在流入空腔7的熔融树脂的端部的气体膨胀，并导致发泡破裂。S卩，熔融树脂在端部发展成发泡破裂的状态下流入空腔7，并且该状态被转移至金属模具的表面上。所述树脂在金属模具表面上冷却并固化，因此，在获得的预制品50的表面上形成涡形痕迹，这成为表面粗糙度的原因。另一方面，如果将气体供给至空腔7以在其中保持高压，则能够有效地防止在使熔融树脂流化时出现发泡破裂，从而有效地避免由涡形痕迹等引起的表面粗糙度。
[0105]此外，根据本发明，由于连续注射熔融树脂，因而保持高压。即，保持高压使得能够有效地防止在空腔7中进行发泡。
[0106]在施加压力的情况下，保持如上所述注射到空腔7的熔融树脂，并通过口部金属模具3a和成型部金属模具3b冷却,赋予容器预制品50形状。接着，打开实施冷却的壳金属模具3( 口部金属模具3a和成型部金属模具3b)和芯金属模具5，取出成型的容器预制品O
[0107]如上所述根据本发明，用其中溶解有气体的熔融树脂填充在其中保持高压的空腔7，并进一步施加压力，这使得能够不仅成型具有低表面粗糙度而没有涡形痕迹的容器预制品50，而且尽管溶解有作为发泡剂的气体，仍有效地抑制发泡。
[0108]在如上所述实施注射成型时，对空腔7中的压力没有特别限制。然而，通常期望所述压力保持在不少于1.0MPa的范围内，并将所述熔融树脂注射到其中如上保持压力的空腔7中。如果所述压力低，则在使熔融树脂流化时，不能有效地抑制发泡破裂；即，形成涡形痕迹和表面粗糙度变高。
[0109]此外，根据溶解的气体的量和树脂的温度，适当地设定保持压力的程度(即保持的压力和时间)，以使得能够可靠地抑制发泡。然而，为了可靠地防止在口部51中发泡，如此设定保持压力的程度，以使得重量减少率变成O %。重量减少率可根据下式用实验方法得到。
[0110]重量减少率=[(Mtl— M1VMJ XlOO
[0111]其中，M0是在没有溶解惰性气体且不发生成型缺陷如缩痕的条件下通过注射获得的预制品的重量，和
[0112]M1是通过使惰性气体溶解获得的溶解有气体的预制品的重量。
[0113]S卩，重量减少率随保持的压力增大而降低。重量减少率还随压力保持时间增大而降低。因此，通过利用这些关系，可如此设定保持压力的条件，以使得重量减少率变成0%。
[0114]〈发泡〉
[0115]通过如上所述将其中溶解有气体的熔融树脂注射到空腔7中，使预制品50成型。在将预制品50冷却至预定温度后，释放压力。接着，打开壳金属模具3 ( 口部金属模具3a和成型部金属模具3b)和芯金属模具5，从空腔7取出预制品50。在这里，在热型坯法中，将预制品50引入拉伸成型步骤中，同时还将其成型部53仍保持在其可拉伸成型的温度下。即，根据冷型坯法，预制品50不容易引入拉伸成型步骤中；即，在金属模具已经充分冷却后，从空腔7中取出预制品50。另一方面，根据热型坯法，必须将成型部53的容器壁中心部至少保持在其可拉伸成型的温度(不低于玻璃化转变温度)下。这使得热型坯法和冷型坯法之间有很大的差别。
[0116]成型部53的容器壁的外表面和内表面不是必须保持在可拉伸成型的温度下。这是因为即使在从空腔7取出预制品50后，如果在将预制品50引入拉伸成型步骤之前时间短(约10至约30秒)，则所述温度也由于从容器壁的中心部传导的热量而升高。
[0117]在这里，用于发泡的惰性气体已溶解在预制品50中。因此，如果在将预制品50从空腔7中取出之前释放压力的步骤中，保持预制品50的温度高于开始进行成型的温度，则进行发泡。即，由于与外部压力的压差，溶解在树脂中(在预制品50中)的气体膨胀，并且气泡(发泡泡孔)由于所述气体与树脂之间的相分离而增长。
[0118]在本发明中，允许发泡在预制品50的成型部53中选择性地进行，但一定不允许在口部51中进行。
[0119]因此，在上述的空腔7中，必须将预制品50的口部51冷却至低于在释放压力时的时刻发泡开始温度的温度。在这种情况下，将口部51的外表面和内表面分别与壳金属模具3( 口部金属模具3a)和芯金属模具5接触。然而，在这里，其中的中心部不与这些金属模具接触，其中的中心部的温度高于所述外表面和内表面的温度。因此，为了防止在口部51中进行发泡，必须进行冷却，直到温度变得低于发泡开始温度，直到中心部，同时保持压力。如果在压力没有充分保持的状态下实施冷却，则由于冷却引起树脂收缩，因而所述树脂压力降低，常常发生发泡。
[0120]因此，根据本发明，用于冷却口部51的金属模具具有大的冷却能力，以强冷却所述口部51。
[0121]发泡开始温度是高于树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度，虽然其根据溶解的惰性气体的量而不同，但通常比所述玻璃化转变温度(Tg)高约5至约15°C。
[0122]即使在达到发泡开始温度后，在实际上气泡大量形成并生长之前，也需要一定的时间。在通过热型坯法进行拉伸成型时，如果自预制品从空腔取出时直到其拉伸成型时的时间例如是约10至约30秒，则实际发泡开始温度变成比所述玻璃化转变温度(Tg)高约15至约25 °C。
[0123]另一方面，预制品50的成型部53是待拉伸的部分，因此必须将其保持在其可拉伸并且此外必定发泡的温度下。因此，虽然在空腔7中将其冷却至低于树脂熔点的温度，但空腔7中的成型部53中心部中的温度还必须保持在其可拉伸和发泡的温度下(高于上述发泡开始温度的温度下)。
[0124]在这里，如同可发泡的温度，可拉伸的温度是高于树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度，并且其通常处于比所述玻璃化转变温度(Tg)高约5至约15°C且低于树脂的熔点的范围内。
[0125]此外，虽然成型部53的中心部必须保持在可发泡的温度下，但是空腔7中的成型部53的外表面和内表面保持在可拉伸的温度下，同时冷却至低于发泡开始温度的温度，也是必须的。即，如果预制品50的成型部53的外表面和内表面保持在高于发泡开始温度的温度下，则从空腔7取出预制品50时开始在所述外表面和内表面中进行发泡。因此，不仅损害表面平滑性，而且在整个成型部53中进行发泡，这导致对应于最终获得的容器60的成型部53的主体部63的强度急剧下降，此外大大损害气体阻隔性。[0126]因此，在本发明中，在从空腔7取出预制品50时，在口部51或者成型部53中，预制品50的外表面和内表面已经冷却至低于发泡开始温度的范围。这仅仅是口部51，其中即使直到其中心部，温度也已冷却至低于发泡开始温度的温度。在成型部53中，其中心部的温度已保持在高于发泡开始温度的温度下。
[0127]S卩，为了实施冷却以形成上述温度分布，使用具有大的冷却能力的口部金属模具3a，通过具有大的冷却能力的口部金属模具3a和芯金属模具5强烈地冷却预制品50的口部51，直到中心部，其内表面和外表面全部冷却至低于发泡开始温度的温度。与口部51相t匕，通过具有小的冷却能力的成型部金属模具3b和芯金属模具5来弱冷却预制品的成型部53。即，将所述内表面和外表面冷却至低于发泡开始温度的温度下，但将其中心部保持在高于发泡开始温度的温度下。
[0128]如上所述，通过进行冷却，同时根据口部金属模具3a、成型部金属模具3b和芯金属模具5的冷却能力，调节冷却时间(在空腔7中的停留时间)，来形成上述温度分布。此后，从空腔7中取出成型的预制品，这使得从成型部53的中心部开始进行发泡。
[0129]与在从空腔7中取出的预制品50中开始发泡的同时，热量从温度保持高于发泡开始温度的中心部流向所述外表面和内表面；即，具有可发泡的温度的区域逐渐向外表面侧和内表面侧膨胀，并且伴随着这个，发泡逐渐从成型部53的中心部向所述外表面侧和内表面侧进行。
[0130]为了可靠地防止由于从空腔7取出预制品50后从成型部53的中心部传导的热量引起在拉伸成型之前成型部53的外表面和内表面进行发泡，期望在从空腔7取出预制品50时，所述外表面和内表面已经冷却到高于可拉伸成型的温度且低于发泡开始温度的温度范围。然而，如果在拉伸成型之前升高温度至可拉伸成型的温度但不升高至高于发泡开始温度，则所述外表面和内表面可冷却到低于可拉伸发泡的温度的温度范围。
[0131]图4示出在将通过上述发泡获得的预制品50引入拉伸成型步骤时成型部53的截面图。如从这些图中可以看出，在成型部53中，由于发泡形成形状接近于球形的发泡泡孔A，其具有这样的基本结构，其中位于中心部O的发泡泡孔A1具有最大的直径。这是因为由于通过所述金属模具冷却，中心部O中的树脂温度仍然是最高的，并沿外表面侧和内表面侧逐渐降低。
[0132]根据本发明，在从空腔7取出预制品50后，控制成型部53的内表面和外表面的温度，以调整发泡泡孔的分布状态，但仍保持上述基本结构。这使得能够获得上述正态分布型、局部性分布型或超微细发泡型的拉伸发泡容器。图4(a)至(c2)是对应于上述分布类型的预制品50的成型部53的截面图。以下将描述发泡泡孔的分布状态。
[0133]1.对应于正态分布型的成型部。
[0134]在图4(a)所示的预制品50的成型部53中，发泡泡孔从容器壁的中心部O开始正态分布。
[0135]S卩，如果如上所述通过将成型部53的中心部保持在高于发泡开始温度的温度下来允许发泡进行，则根据情况，发泡进行直到成型部53的外表面和内表面。如果全部进行发泡，则损害表面平滑性，并且降低最终获得的容器的强度和气体阻隔性。因此，期望在从空腔7取出预制品50后，周边的温度由于来自成型部53的中心部O的热量而升高，但成型部的外表面和内表面上的温度仍保持低于发泡开始温度。[0136]在这里，即使在拉伸成型之前，由于热传导，所述内表面和外表面上达到发泡开始温度，如果时间不够长而无法形成气泡并使气泡增长，则也可保持在所述内表面和外表面附近不进行发泡的状态下实施拉伸成型。
[0137]为了如上所述调节所述温度，可如此实施空腔7中的冷却，以使得成型部53中心部O与所述内表面和外表面之间的温差变大，例如，可进行冷却持续尽可能短的时间。此夕卜，将预制品50的成型部53的厚度D设定为比较大(例如，不少于2.5mm)，可有效地增大成型部53中心部O与内表面和外表面之间的温差。
[0138]在如上所述发泡的预制品50的成型部53中，在其引入拉伸步骤时，发泡泡孔A的分布结构变成如图4(a)所示。具体地，在包括中心部O的区域中形成其中存在发泡泡孔A的发泡层X1，而在外表面侧和内表面侧上形成其中不存在发泡泡孔A的非发泡层Y。
[0139]其中不存在发泡泡孔的非发泡层Y是这样的层，其中即使发泡泡孔偶然存在，其也具有非常小的泡孔直径(近似圆形泡孔的直径)(例如，不大于50 μ m)，并且它们的数量非常小，完全不具有作为发泡层的基本功能(例如，降低重量)。例如，在非发泡层Y中，泡孔密度不大于I X IO4个泡孔/cm3，发泡率小于3%。
[0140]根据最终获得的发泡拉伸容器的用途等，将如此形成的发泡层X1和非发泡层Y的厚度设定在适合的范围内。可依靠从空腔7取出时成型部53的中心部O的温度或所述内表面和外表面上的温度，调节这些层的厚度。
[0141]S卩，如果成型部53的中心部O的温度接近于发泡开始温度，则所述中心部的温度在从空腔7取出预制品50后短时间内降低至低于发泡开始温度，因此不再进行发泡；即，发泡层X1获得小的厚度和非发泡层Y获得大的厚度。
[0142]此外，如果成型部53的内表面和外表面上的温度低，则内表面和外表面附近的温度不容易升高至高于发泡开始温度。结果，在内表面和外表面中形成厚的非发泡层Y。
[0143]此外，在上述非发泡层Y中，容器壁外表面侧上的非发泡层Y倾向于获得比容器壁内表面侧上的非发泡层Y的厚度大的厚度。这是因为成型部53的内表面侧上的气氛具有高于外表面侧上气氛的温度，因此，由于从中心部O传导的热量,发泡倾向于向内表面侧进行。
[0144]在从空腔7取出预制品50后，继续发泡，直到成型部53的中心部O的温度降低到变成低于发泡开始温度。例如，如果成型部53的中心部O的温度高于发泡开始温度，继续发泡，直到下一步拉伸成型步骤。
[0145]为了通过发泡保证适合程度的遮光性，期望通过发泡形成的成型部53中心部O中的发泡泡孔A1 (拉伸之前)具有约50至约300 μ m的平均直径(近似圆形泡孔的直径)，并且中心部O中的泡孔密度为I X IO4个泡孔/cm3以上。通过控制溶解的惰性气体的量、冷却条件如冷却时间和发泡时间(周期)，可调节泡孔直径和泡孔密度。
[0146]在这里，中心部O中的发泡泡孔A1表示重叠存在于中心部O (中心线)中的发泡泡孔。
[0147]此外，对于具有正态分布型发泡结构的预制品50，期望成型部53 (发泡区域)在如之前描述的将其引入拉伸成型步骤时具有不少于2.5mm的厚度D，并且内表面侧和外表面侧上的非发泡层Y的总厚度为成型部53中容器壁的厚度D的20至70%、特别是30至60%。将非发泡层Y的厚度设定在上述范围内，能够在随后将描述的拉伸步骤中降低厚度时有效地避免不便，如发泡引起的表面粗糙度增大。
[0148]由上述预制品50的成型部53获得在其主体部内形成如图5所示的发泡区域的发泡拉伸成型的容器。
[0149]2.对应于局部性分布型的成型部:
[0150]此外，在发泡时，如果在从空腔7取出预制品50后，从其内表面侧积极加热成型部53，则发泡泡孔A分布在如图4(bl)或图4(b2)所示的结构中。
[0151]S卩，通过发泡形成形状接近于球形的发泡泡孔A。在这里，如果从其内表面侧加热预制品50 (成型部53)，则如图4(bl)所示，从成型部53的内表面侧到外表面侧的相对温度分布变成如此，以使得中心部O和内表面获得高温，中心部O与内表面之间的部分获得中等温度，外表面获得最低温度。即，由于上述温度分布，因此在中心部O和内表面侧上形成具有大直径的发泡泡孔A，在中心部O与内表面之间的部分中和在从中心部O的外表面侧上形成具有较小直径的发泡泡孔A。此外，在外表面侧上形成不含有发泡泡孔A的层。
[0152]例如，参考图4(bl)，从中心部O的内表面直到稍微外表面侧上的区域是其中存在发泡泡孔A的发泡层X1，和至少，从中心部O直到整个内表面分布有发泡泡孔A。在其外表面侧上是其中不存在发泡泡孔的非发泡层Y。
[0153]即使如上所述实现发泡，发泡也将不会从中心部O向外表面进行。如果全部进行发泡直到外表面(即，不形成非发泡层Y)，则如之前所描述的，损害表面平滑性，损害容器的外观，此外，容器的性质如强度、气体阻隔性等受损。因此，在从空腔7取出预制品50后，虽然周边的温度可能由于从成型部53中心部O传导的热量而升高，但有必要将成型部分53的外表面上的温度保持低于发泡开始温度一段时间(通常，几十秒)，直到完成拉伸成型。
[0154]为了如上所述调节温度，期望例如，尽可能降低成型部53外表面上的温度，条件是温度还处在可实施拉伸成型的范围内。此外，通过在从空腔7取出预制品50后，将冷空气吹到外表面，直到将预制品50转移至拉伸成型步骤(在该时期内进行发泡)，能够防止外表面上的温度升高至高于发泡开始温度。此外，将预制品50的成型部53的厚度D设定为比较大，例如2.5mm以上,可有效地增大成型部53中心部O与内表面和外表面之间的温差。
[0155]根据最终获得的发泡拉伸容器的用途等，将发泡层X1和非发泡层Y的厚度设定在适合的范围内。可根据从空腔7取出时成型部53的中心部O的温度或外表面上的温度来调整这些层的厚度。
[0156]S卩，如果成型部53的中心部O的温度接近于发泡开始温度，则所述中心部O的温度在从空腔7取出预制品50后短时间内降低至变得低于发泡开始温度，发泡不再进行(或从中心部0，在温度变得高于发泡开始温度时，所述区域变窄)。因此，发泡层X1获得减小的厚度，而非发泡层Y获得增大的厚度。
[0157]此外，成型部53的外表面上的温度越低，外表面附近的温度变成高于发泡开始温度越困难。结果，在外表面侧上形成厚的非发泡层Y。
[0158]通常，从最大程度利用发泡的优点同时有效地防止外观受发泡阻碍来获得发泡拉伸容器的观点，期望非发泡层Y的厚度处在成型部53的厚度D的约10至约35%的范围内。
[0159]从通过发泡保持适合程度的遮光性的观点，期望通过发泡形成的成型部53的中心部O中发泡泡孔A1的直径和中心部O中泡孔密度处于与上述正态分布型的那些相同的范围内，即，泡孔平均直径为约50至约300 μ m，泡孔密度为I X IO4个泡孔/cm3以上。通过控制溶解的惰性气体的量、冷却条件如冷却时间和发泡时间(周期)，可调节泡孔直径和泡孔密度。
[0160]此外，在发泡时，适当地加热内表面，以使得中心部O中的发泡泡孔A1获得最大的直径，而分布在内表面层的发泡泡孔A2 (参见图4 (bl))获得不大于中心部O中发泡泡孔A1的直径的直径。这是因为如果分布在内表面层中的发泡泡孔A2获得太大的直径，则不仅发泡泡孔A的数量减小，而且强度降低，成型变得有缺陷，气体阻隔性由于发泡而变差。
[0161]此外，在图4 (bI)中，发泡泡孔A2的直径几乎与中心部O中发泡泡孔A1的直径相同，因此形成这样的发泡结构，其中直径小于发泡泡孔A1和A2的发泡泡孔A3像层一样分布在内表面层和中心部O之间。
[0162]在具有上述发泡结构的发泡预制品50中，形成大量的发泡泡孔A，此外，发泡泡孔A—个在另一个上重叠，这提供制造具有优异遮光性的发泡拉伸容器的优点。
[0163]此外，与图4(bl)相比，通过降低加热温度(例如，通过在接近于玻璃化转变点Tg的温度下加热)，通过温和地设定加热内表面的程度，能够如图4(b2)所示在内表面层中形成高密度的微细发泡泡孔A4。在这种情况下，同样由于从中心部O和从内表面层传导的热量，形成发泡泡孔。因此，具有最大直径的发泡泡孔A1分布在中心部O中，从至少中心部O直到整个内表面层形成发泡泡孔A，并且相当大数量的小发泡泡孔A4分布在内表面层的侧面上。在由上述发泡结构的预制品获得的发泡拉伸容器中，在内表面侧上形成数量众多的具有非常短长度的发泡泡孔，从而进一步改进遮光性。
[0164]例如，在图4(b2)中，期望在从成型部53的内表面到25%整个厚度D的深度的区域Q中泡孔平均直径为约20至约100 μ m,条件是它们小于中心部O中发泡泡孔A1的平均直径，而且期望区域Q中的泡孔密度为约I X IO5至约I X IO8个泡孔/cm3，特别是约5 X IO5至约I X IO8个泡孔/cm3。这是因为，如果区域Q中的微细发泡泡孔A4的平均直径太大或如果其中泡孔密度太大，则强度降低，气体阻隔性由于发泡而受到显著程度的妨碍。
[0165]预制品50可容易通过例如将通过高频感应加热等加热的棒状金属如铁芯插入从空腔7取出的预制品50中，并将预制品50转移至拉伸成型步骤来从其内表面侧加热。
[0166]由上述预制品50的成型部53获得在其主体部内形成如图6或图7所示的发泡区域的发泡拉伸成型的容器。
[0167]3.对应于超微细发泡型的成型部:
[0168]在图4(cl)和(c2)所示的超微细发泡型发泡结构中，形成超微细发泡层20，其中具有超微细泡孔直径的发泡泡孔以高密度分布在成型部53的外表面层和/或内表面层中。
[0169]例如，上述图4(a)所示的正态分布型发泡结构是在从模腔7取出预制品后，通过既不积极地加热成型部53的内表面侧，也不积极地加热其外表面侧而获得的。上述图4(bl)和(b2)所示的局部性分布型发泡结构是在从模腔7取出所述预制品50后，通过积极地加热成型部53的内表面侧而获得的。另一方面，图4(cl)和(c2)中所示的微细发泡型发泡结构是在从模腔7取出预制品50时不从外侧积极实施加热，而将成型部53的外表面和/或内表面上的温度设定为接近于树脂的玻璃化转变点(Tg)而获得的。
[0170]S卩，用成型体(预制品50)注射成型空腔7，并呈现预定形状，其中所述成型体含有溶解在其中用于发泡的惰性气体。因此，例如，如果在大气压下，其温度变成不低于发泡开始温度，则在打开金属模具3时，在所述步骤中进行发泡。S卩，由于与外部压力的压差，溶解在树脂(预制品)中的气体膨胀，并且气泡(发泡泡孔)由于气体与树脂之间的相分离而增长。
[0171]如之前描述的，发泡开始温度是至少高于树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度，SP在大气压下比所述玻璃化转变温度(Tg)高约5至约15°C的温度，尽管其可根据溶解的惰性气体的量或成型体的厚度而不同。在保持该温度时，允许发泡泡孔成长。发泡泡孔的成长速率随着温度升高(即，如果树脂更软)而变大。
[0172]在本发明中，为了如图4(cl)或图4(c2)所示在成型部53的外表面侧或内表面侧上的表面层中形成超微细发泡层20，必须可靠地防止在空腔7中进行发泡，并且在从空腔7取出所述预制品后允许进行发泡而不需要从外侧积极加热。这是因为，如果在空腔7中进行发泡或通过在从所述空腔取出预制品后从外侧积极地加热而引起进行发泡，则发泡泡孔获得大的直径并合并在一起，使得难以形成超微细发泡泡孔A。
[0173]在这里，不实施积极的加热的意思是完全不实施加热，或即使实施加热，其也是不导致超微细发泡泡孔过度成长的非常微弱的加热(例如，保持可实施拉伸成型的温度)。
[0174]为了凭借发泡在外表面侧或内表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层20以满足上述条件，通过金属模具来调节冷却条件，并将其中将形成超微细发泡层20的成型部53的表面层的温度设定为接近于树脂的玻璃化转变点(特别是在不低于Tg且不高于Tg+25°C的范围内)。在至少将成型部53的表面层部分冷却到至少上述温度范围时，释放压力并打开金属模具。此外，必须如此调节溶解的气体的量，以使得在上述条件下进行发泡。
[0175]例如，在将外表面侧上的表面层部分的温度在空腔7中冷却至落入上述温度范围内时和在释放压力并打开金属模具时，在外表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层
20。此外，在将内表面侧上的表面层部分的温度冷却至落入上述温度范围内时和在释放压力并打开金属模具时，在内表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层20。
[0176]在图4(cl)中，在外表面侧和内表面侧上的表面层部分中均形成超微细发泡层20，而在图4(c2)中，仅在外表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层20。
[0177]为什么在本发明中在将表面层部分的温度调节至接近于树脂的玻璃化转变点时，形成上述超微细发泡层20的原因，还没有弄清楚。然而，这大概是由于玻璃化转变点几乎是可形成气泡的下限温度，在这种温度下打开金属模具时，已施加到表面层部分的压力立刻降低至大气压，快速形成的压差也作为形成超微细发泡泡孔A的一个因素。实际上，超微细发泡层20中的发泡泡孔A5具有非常小的泡孔直径(不超过15 μ m，特别是不超过10 μ m)。超微细发泡层20的厚度t非常小，例如是约30至约100 μ m，这说明一个事实:所述超微细发泡层20是瞬间形成的。
[0178]如果外部压力稳定在大气压，则超微细发泡泡孔A5不再成长，除非温度升高至超过上述发泡开始温度。因此，在从模腔7取出预制品50(成型部53)后，应保持表面层部分(超微细发泡层20)的温度，以使得不超过发泡开始温度。或者即使超过发泡开始温度，也可在发泡泡孔成长非常缓慢的温度范围内升高(或保持)温度。
[0179]在如上所述形成超微细发泡层20时，从模腔7取出时的预制品50的成型部53也具有温度分布；即，与金属模具接触的表面层部分具有最低的温度，而中心部O具有最高的温度。因此，如同图4(a)、图4(bl)或图4(b2)的分布结构，即，即使将表面层部分(超微细发泡层20)的温度冷却至接近玻璃化转变点，在从模腔取出预制品后，表面层部分的温度也由于热传导而再次升高。
[0180]因此，如根据上述将理解的，为了稳定地形成超微细发泡层20，考虑到由于从中心部的热传导引起的温度升高并且还利用温度升高，来控制发泡结构。
[0181]例如，当如图4 (Cl)所示在外表面侧和内表面侧上的表面层部分中均形成超微细发泡层20时，如此调节金属模具温度和金属模具冷却时间，以使得外表面侧和内表面侧的表面层部分的温度均接近于玻璃化转变点，并且同时，在从模腔7取出预制品50 (成型部53)时，将中心部O的温度保持在高于发泡开始温度。
[0182]通过如此控制温度，自从模腔取出成型体时(或，根据情况，释放压力时)，在成型部53的中心部O中开始进行发泡，并且由于从中心部O传导的热量，发泡向外表面侧和内表面侧的表面层部分进行。因此，在含有分布在其中的最大直径的发泡泡孔A1的中心部O中形成发泡芯层X，并分别在外表面部分和内表面部分中形成超微细发泡层20。
[0183]此外，如图4 (Cl)所示，期望在超微细发泡层20与发泡芯层X之间形成非发泡层Y。即，通过避免超微细发泡层20和发泡芯层X之间的合并(merge)，能够可靠地防止超微细发泡层20中的发泡泡孔(超微细发泡泡孔A5)变大。
[0184]为了在超微细发泡层20和发泡芯层X之间形成适当厚度的非发泡层Y，可将超微细发泡层20附近的温度保持在不高于发泡开始温度。为了该目的，可采用的方法例如是吹冷空气，或立即冷却用于随后二次成型(拉伸成型等)的金属模具。此外，可采用这样的方法，调节冷却金属模具的条件，以使得在从模腔7取出成型部53时，成型部53的中心部O的温度变得尽可能接近于发泡开始温度。或者可组合使用上述方法。
[0185]为了获得图4(cl)所示图案的发泡结构，在从金属模具中取出成型部53时，必须在成型部53的表面层部分与其中心部O之间形成大的温差，此外，在从所述金属模具中取出成型部53后，表面层部分(超微细发泡层20)的温度不能由于来自中心部O的热量而升高至超过发泡开始温度。此外，必须在超微细发泡层20和发泡芯层X之间形成非发泡层Y。因此，期望预制品50的成型部53具有大的厚度D，其中形成上述发泡结构的发泡区域，期望厚度D不少于2mm。
[0186]超微细发泡层20与发泡芯层X之间的非发泡层Y的厚度d可以是这样，以使得即使在进行随后将描述的拉伸时，从中心部O成长以形成发泡芯层X的大直径的发泡泡孔A也不与超微细发泡泡孔A5合并在一起，厚度d通常不少于30 μ m,特别是在约30至120 μ m的范围内。
[0187]此外，在形成超微细发泡层20时，可如同上述局部性分布型发泡结构的情况，从内表面侧实施外部加热。这能够如图4(c2)所示，仅在外表面侧的表面层部分中形成超微细发泡层20。在内表面侧上的表面层部分中形成含有微细发泡泡孔A4的微细发泡层25，微细发泡泡孔的直径大于超微细发泡泡孔A5的直径，且小于中心部O中的发泡泡孔A1的直径，微细发泡层25延伸至发泡芯层X。
[0188]即，虽然模腔7中的冷却条件与形成图4(cl)的分布结构的情况的那些完全相同，但为了形成图4(c2)的发泡分布结构，在从模腔7取出预制品50 (成型部53)后，从内表面层部分侧实施外部加热。在如上进行外部加热时，可形成延伸至发泡芯层X的微细发泡层25。
[0189]在如上所述的上述微细发泡层25中，可通过外部加热的加热温度来调节形成微细发泡层25的发泡泡孔A4的直径；8卩，发泡泡孔A4的直径随着温度升高而增大，发泡泡孔A4的直径随着温度降低而减小。因此，通过将外部加热条件设定在适当的范围内，可将发泡泡孔A4的平均直径设定在预定范围内。例如，在距离成型部53内表面至多500 μ m深度的区域Q中，期望泡孔平均直径为约20至约100 μ m,条件是其泡孔平均直径小于中心部O中的发泡泡孔A1的平均直径，且大于超微细发泡泡孔A5的平均直径。此外，从抑制发泡引起的强度和气体阻隔性降低的观点，期望上述区域Q的泡孔密度处在约5 X IO5至约I X IO8个泡孔/cm3的范围内。
[0190]作为如之前描述的外部加热手段，根据预制品50的成型部53的尺寸和形状，可采用合适的手段，如通过热空气或加热器或插入通过高频加热来加热的铁芯来加热。
[0191]期望图4(c2)所示图案的发泡结构也通过金属模具冷却而形成大的温差，因此期望成型部53具有在例如不少于2mm范围内的大的厚度D。
[0192]如上所述，能够形成正态分布型、局部性分布型或超微细发泡型的发泡分布结构的成型部。通常，在对应于最终获得的容器的主体部的整个成型部53中形成如上所述分布发泡泡孔的发泡区域，但是当然也可以仅在成型部53的一部分中形成所述发泡区域。为了仅在成型部53的一部分中形成不含有发泡泡孔的非发泡区域，可用与所述口部中使用的方法相同的方法冷却金属模具来冷却成型部53预定部分中从表面层部分直到中心部的整个区域，以获得低于发泡开始温度的温度。
[0193]可由具有图4(cl)和(c2)所示的上述超微细发泡型分布结构的预制品50的成型部53获得在其主体部中形成图8和9所示发泡区域的发泡拉伸成型的容器。
[0194]〈拉伸成型和容器〉
[0195]在本发明中，使具有形成在其成型部53中的上述发泡分布结构的发泡预制品50进行拉伸成型如吹塑成型，同时还将成型部53的温度仍保持在其可拉伸成型的温度下。因此，如图3所示，例如，获得具有包括螺纹部61a和支撑环61b的口部61并具有主体部63的发泡拉伸容器60，其对应于预制品50。
[0196]S卩，在上述容器中，主体部63表示预制品50的成型部53，如同在成型部53中，封闭主体部63的下端以形成底部65。主体部63是存在发泡泡孔的发泡区域，而口部61是完全不存在发泡泡孔的非发泡区域。
[0197]本发明利用热型坯法形成拉伸成型的容器，不中断地从预制品50成型直到拉伸成型的容器60的成型，或具体地，通过将预制品转移至拉伸成型步骤将其拉伸成型，将所述预制品的成型部53中心部的温度保持在可拉伸成型的温度下。因此，作为本发明采用的拉伸成型，通常使用已知的吹塑成型。然而，当然，如果要成型的容器具有充当取出其中容纳的内容物的出口的口部，并且将在所述口部上安装帽子或盖子，则可使用以模塞助压成型为代表的真空成型。
[0198]如果拉伸其中成型部53保持在玻璃化转变点(Tg)以上且低于熔点的可拉伸成型的温度范围内的预制品50，则拉伸成型部53的壁，同时也沿拉伸方向拉伸形成在成型部53中的球形或形状接近于球形的发泡泡孔A，以呈现扁平形状。图5至9是通过拉伸获得的发泡拉伸容器60的主体部63 (发泡区域)沿最大拉伸方向上的截面图，对应于图4所示的上述发泡分布结构。如将从这些图中可知的，位于对应于成型部53的主体部63的中心部O的扁平形状的发泡泡孔B在最大拉伸方向上具有最大长度L。[0199]在下述描述中，除非另有说明，扁平形状的发泡泡孔B的长度表示在最大拉伸方向上的长度。
[0200]虽然对拉伸条件没有特定限制，但期望通过考虑预制品50的成型部53中心部O中球形发泡泡孔Α(Αθ的尺寸来设定拉伸条件而进行拉伸，以使得中心部O中的扁平形状的发泡泡孔B具有例如不超过1000 μ m的长度L和不超过约100 μ m的厚度t。即，在将中心部O中的扁平发泡泡孔B的尺寸设定在上述范围内时，在整个发泡区域获得高的遮光性，这使得能够有效地避免发泡引起的强度或气体阻隔性降低。
[0201]在双轴方向上(即在轴向(高度方向)和圆周方向上)实施拉伸的吹塑成型中，例如，在这些方向上实施约2至约4倍的拉伸。在仅在一个方向(即轴向)上实施拉伸的模塞助压成型中，在该方向上实施最大程度的拉伸。因此，在以上述相同的比率进行拉伸时，形成上述尺寸的扁平发泡泡孔B。
[0202]在进行拉伸成型时，预制品50的口部51是不进行拉伸且不加热的部分。即，该部分决不加热至高于发泡开始温度，并且获得的容器60的口部61变成其中不存在发泡泡孔的非发泡区域。这使得能够有效地防止由发泡引起的口部61的强度损失或呈现粗糙表面，因而有效地保持与盖子的密封性、与盖子的啮合以及与密封箔如金属箔的粘合性不受由发泡引起的损咅。
[0203]如图5至9所示，扁平发泡泡孔B分布在主体部63的发泡区域中，对应于预制品50的成型部53中的发泡泡孔A的分布结构。
[0204]以下将描述扁平发泡泡孔B的分布结构。
[0205]1.正态分布型发泡结构的主体部63:
[0206]通过使用具有成型部53的预制品50，所述成型部53具有例如图4(a)的正态分布型发泡结构，在主体部63中形成如图5所示的其中扁平形状的发泡泡孔B正态分布的发泡结构。如将从图5可知，发泡泡孔A沿拉伸方向拉伸，变成形成发泡层X2的扁平发泡泡孔B0
[0207]此外，在容器的外表面侧和内表面侧形成其中不存在发泡泡孔B的非发泡层Z，对应于预制品50的成型部53 (参见图4(a))。
[0208]该拉伸成型，即发泡泡孔的扁平化，帮助增大发泡泡孔的重叠程度，并极大地增大遮光性。
[0209]此外，在预制品50中，位于中心部O的发泡泡孔A1具有最大的直径，直径向外表面侧和内表面侧递减。与此对应，通过拉伸而扁平化的发泡泡孔B，即位于中心部O的扁平发泡泡孔B1具有在最大拉伸方向上最大的长度L，所述长度L向外表面侧和内表面侧递减。
[0210]在正态分布型发泡结构中，期望扁平发泡泡孔B的长度分布在拉伸的主体部63中的预定范围内。具体地，期望将位于中心部O的扁平发泡泡孔B1的长度Lm与在最外层表面或最内层表面附近存在的扁平发泡泡孔B的长度Ls之比(Lm/Ls)调节为处于约I至约
15、特别是约1.5至约7的范围内。上述长度分布使得能够有效地利用发泡的优点，如获得遮光性、减轻重量等，而不会伴随有不便如发泡引起的强度降低。例如，如果上述比值(Lm/Ls)太大，则中心部O中的扁平发泡泡孔B1不必要地变大，这导致容器60的强度降低，从而可能容易破裂。此外，如果上述比值(Lm/Ls)太大，则其中存在扁平发泡泡孔B的区域X2的厚度减小，发泡泡孔B更少地一个在另一个上重叠，于是遮光性可能降低。[0211]扁平发泡泡孔B的长度分布(Lm/Ls)可容易地通过控制在空腔7中冷却预制品50时成型部53中心部的温度来调节。即，在从空腔7取出预制品50时，由于通过缩短冷却时间将中心部的温度保持较高，因而发泡泡孔A的直径增大，因此扁平发泡泡孔B1的长度Lm也增大。基于这个，可调节Lm/Ls的值。
[0212]至于主体部63中的发泡分布结构，预制品50的成型部53(发泡区域)中的内表面侧上的非发泡层Y倾向于具有比外表面侧上非发泡层Y的厚度小的厚度。至于形成在主体部63的内表面和外表面中的非发泡层Z，在这一点上，所述内表面侧上的非发泡层Z倾向于具有比外表面侧上的非发泡层Z的厚度小的厚度。这是因为，如之前所述，在从空腔7取出预制品50时，成型部53的内表面侧上的气氛具有高于外表面侧上的气氛的温度，因此，由于从中心部O传导的热量,发泡倾向于向内表面侧进行。
[0213]在内表面侧和外表面侧上形成的非发泡层Z的厚度可根据用途和容器壁的厚度而不同。通常，关于预制品50的成型部53 (发泡区域)的厚度或非发泡层Y的总厚度，可选择容器壁的厚度(特别是主体部63的厚度)，以使得在具有高倍拉伸比的中等至大容器的情况下，其不小于0.3_，而在未拉伸太多的小容器情况下，其不小于2_。此外，期望非发泡层Z的总厚度处于容器壁厚度的20至70%、特别是30至60%的范围内。通过如上所述调节非发泡层Z的厚度，能够最大程度的利用发泡的优点，如改进遮光性、减轻重量和回收材料，同时有效地避免发泡引起的缺点。
[0214]非发泡层Z的厚度可容易地通过调节预制品50的成型部53中的非发泡层Y的厚度来调节，所述预制品50通过考虑拉伸条件如拉伸比等来进行拉伸。
[0215]在形成上述正态分布型发泡结构的主体部63的发泡拉伸容器60中，通过利用预制品50的成型部53中的发泡状态(中心部中的发泡泡孔A1的尺寸和密度)来调节扁平发泡泡孔B的重叠程度，以使得对例如500nm波长的可见光线的全光线透过率不超过70%、特别是不超过50%。即，可赋予高度的遮光性，从容纳发生由光引起变质的内容物的观点，这是非常有利的。
[0216]非发泡层Z存在于分布有发泡泡孔B的发泡区域(主体部63)的表面中，这有效地防止出现由成型期间发泡破裂引起的涡形痕迹。此外，表面非常光滑，显示出光泽感和优异的外观，因而具有很高的商业价值。
[0217]2.局部性分布型发泡结构的主体部63:
[0218]通过使用具有成型部53的预制品50，所述成型部53具有图4(bl)的局部性分布型发泡结构，在主体部63中形成如图6所示的其中扁平形状的发泡泡孔B局部性分布在内表面侧上的发泡结构。即，通过拉伸而伸长的扁平发泡泡孔B形成局部性分布在内表面侧上的发泡层X2，对应于图4(bl)的分布。
[0219]此外，对应于预制品50，在容器的外表面侧上形成其中不存在发泡泡孔B的非发泡层Z。
[0220]拉伸成型，即发泡泡孔的扁平化，帮助增大发泡泡孔A的重叠程度，并极大地增大遮光性。此外，在局部性分布型的发泡结构中，由于从其内表面侧加热预制品50，发泡泡孔A的数量大大增加。因此，进一步改进遮光性，有助于大大增加形成发泡区域的主体部63 (包括底部65)的白度。
[0221]此外，在图4(bl)中，存在于中心部O的发泡泡孔A1具有最大的直径，此外，存在于内表面侧上的表面层部分的发泡泡孔A也具有几乎相同大的直径。存在于中心部O和内表面之间的发泡泡孔A具有中等尺寸的直径，发泡泡孔A的直径从中心部O向外表面侧递减。图6的局部性分布型发泡结构具有通过拉伸而扁平化的扁平发泡泡孔B的长度分布，这满足上述发泡泡孔A的直径分布。即，如图6所示，存在于中心部O中的发泡泡孔B1具有最大的长度(在最大拉伸方向的长度)Lm,存在于内表面中的扁平发泡泡孔B也具有类似大的长度L，存在于中心O和内表面之间的扁平发泡泡孔B以及位于外表面侧上的发泡泡孔B具有比较短的长度。
[0222]在形成上述局部性分布型发泡结构的主体部63的本发明的容器60中，不同长度的扁平发泡泡孔B大量分布在内表面侧上，此外，在外表面侧上形成不含有扁平发泡泡孔B的非发泡层Z。因此，能够改进遮光性，同时保持表面平滑性、外观和可印刷性。例如，可获得不超过20%的对可见光线的光线透过率(500nm波长下的全光线透过率)。此外，能够有效地避免由发泡引起的强度或气体阻隔性的降低，从由于发泡减轻重量的观点，仍然是有利的。
[0223]此外，为了在主体部63中形成局部性分布型发泡结构，必须在预制品50的成型部53中形成温度分布。因此，期望引入拉伸步骤的预制品50具有不少于2.5mm的成型部厚度。因此，在具有高拉伸比的中等至大容器的情况下，发泡拉伸容器的主体部63将具有不少于0.3mm的厚度，而不必如此拉伸的小容器将具有不少于2_的容器壁厚度。
[0224]在如上所述具有大厚度的容器中，期望非发泡层Z的厚度处于容器主体部63的厚度的10至35%、特别是15至25%的范围内。通过调节非发泡层Z的厚度，能够最大程度的利用发泡的优点，如改进遮光性、减轻重量、回收材料等，同时有效地避免由于发泡引起的缺点。如果非发泡层Z具有小的厚度，则扁平发泡泡孔B呈现在整个容器壁中分布的状态，这导致强度、气体阻隔性和外观劣化。
[0225]此外，具有图7所示的局部性分布型发泡结构的主体部63是通过将具有其中已形成图4(b2)的局部性分布型发泡结构的成型部53的预制品50拉伸成型而获得的。S卩，在图7中，在内侧上的表面层部分中形成对应于图4(b2)的内表面侧上的微细发泡层Q的区域P，在其中非常致密地形成长度很小的发泡泡孔B2。具有形成在发泡区域的上述区域P的发泡拉伸容器显示出进一步改进的遮光性，例如对可见光线的光线透过率不超过20%，特别是不超过15%。
[0226]3.超微细发泡结构的主体部63:
[0227]图8所示的发泡结构是通过将图4 (Cl)的成型部53拉伸成型而获得的，其中对应于成型部53，在外表面侧上的表面层部分和内表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层30，在含有扁平发泡泡孔B1的中心部O中形成发泡芯层X3，和在发泡芯层X3和超微细发泡层30之间形成非发泡层Z。
[0228]此外，图9所示发泡结构是通过将图4 (c2)的成型部53拉伸成型而获得的，其中，对应于成型部53，仅在外表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层30，如同图7的局部性分布型，在内表面侧上形成对应于微细发泡层25的区域P，和在超微细发泡层30与发泡芯层X3之间形成非发泡层Z。
[0229]S卩，按照图4(cl)和4(c2)的超微细发泡层20形成的超微细发泡层30以高密度含有在最大拉伸方向上具有很小长度L (例如，不超过50 μ m)的扁平发泡泡孔B3，这有效地抑制由发泡引起的外观、气体阻隔性和可印刷性的降低，同时改进遮光性。
[0230]例如，与图5所示的正态分布型发泡结构相比，具有图8所示发泡结构的主体部63显示出进一步改进的遮光性，与图7所示的局部性分布型的发泡结构相比，具有图9所示的发泡结构的主体部63显示出进一步改进的遮光性，即显示出进一步降低到不超过10%的对可见光线的光线透光率。
[0231]此外，在图8和9中，超微细发泡层30与发泡芯层X3之间的非发泡层Z用于防止超微细扁平发泡泡孔B3与形成发泡芯层X3的大的扁平发泡泡孔B合并。非发泡层Z可以尽可能薄，只要超微细发泡层30和发泡芯层X3可彼此清楚地区分开。
[0232]通过热型坯法制造在主体部63中形成上述各种发泡结构的本发明的发泡拉伸容器。然而，尽管使用热型坯法，但可靠地防止口部61发泡，因而具有非常高的实用性，这是本发明的最大优点。
[0233]此外，本发明的发泡拉伸容器通过有效地利用热的热型坯法来制造，因而其可有效地应用于制造具有大厚度的容器。冷型坯法要求用于拉伸厚的预制品的大量热能。然而，根据本发明，在保持在其可拉伸的温度下的状态下，使成型的预制品进行发泡和拉伸；即不需要加热所述预制品。
[0234]除用于容纳调味品和洗涤剂如洗发水等之外，上述容器在要求高品质外观的领域如容纳化妆品中是非常有用的。当然，它们还可以用于饮料等领域。
[0235]实施例
[0236]下面将通过实施例来描述本发明。
[0237]在下述实施例中，根据图1所示方法制造发泡拉伸成型的容器。注射成型机是能够在加热筒的路径上供给发泡气体以实施混炼的所谓的发泡注射机。
[0238]金属模具是具有图2所示示意性结构的模具。取决于口部和主体部(成型部)，所述金属模具可冷却至不同的温度。即，所述口部通过控制流入图2中标示为3(a)的金属模具部分的冷却水的温度进行冷却，和所述主体部可通过控制流入图2中标示为3(b)和5的金属模具部分以及另外流入形成底部的金属模具的冷却水的温度进行冷却。
[0239]作为用于形成容器的树脂，使用可商购的瓶用PET树脂(特性粘度:0.84dl/g)，其通过使用除湿干燥器进行充分干燥。
[0240]在下述实施例中，将所述PET树脂供给至所述注射成型机的加料斗，在所述注射成型机的加热筒路径上供给氮气作为发泡剂，并与所述PET树脂混合在一起以溶解在其中，将其中溶解有所述气体的熔融PET注射成型成试验管形状的预制品(重量:25g，模腔的主体部厚度:3至3.5mm)。在进行所述注射成型时，在开始注射之前，将高压空气供给至所述金属模具中，以在填充时抑制发泡。
[0241]作为注射成型的条件，调节填充时的压力，调节金属模具内部的冷却时间，并在取出预制品时，控制其温度以控制发泡。在这里，可将填充时的保压时间定义为填充时间和保压时间的总时间。
[0242]使从注射成型金属模具中取出的预制品经过退火步骤持续约10秒至约30秒以调节所述预制品的温度，然后拉伸-吹塑成型为500ml的瓶子。纵向和横向上的拉伸比分别为约3倍。
[0243]基于下述方法进行实施例和比较例中描述的评价。[0244](I)拉伸-吹塑的适应性:
[0245]使用接触型温度计测定从注射成型金属模具中取出的预制品的表面上的温度。将取出后10至30秒时间内的峰值温度评价为预制品的温度。如果所述主体部的内表面和外表面的温度为85°C至120°C，则将拉伸-吹塑适应性评价为好。如果所述温度低于85°C或不低于120°C，则将拉伸-吹塑适应性评价为差。
[0246](2) 口部的发泡: [0247]用空气冷却从注射成型金属模具中取出的预制品10至30秒，然后用水冷却，以终止发泡。然后，通过用眼睛或使用电子显微镜观察口部和主体部的横截面来确认其中的发泡。基于下述基准进行评价。
[0248]◎(最好):在口部完全没有发现发泡泡孔。
[0249]O (良好):在口部的螺纹部中没有发现发泡泡孔，但在厚的支撑环部发现轻微程度的发泡泡孔。
[0250]X (差):在整个口部发现发泡泡孔。
[0251](3)主体部中的发泡结构:
[0252]使用电子显微镜，观察上述(2)的预制品或拉伸吹塑成型的瓶子的主体部横截面中发泡泡孔的结构。此外，评价发泡层和非发泡层的厚度。
[0253](4)评价遮光性:
[0254]在主体部中心部附近切割所获得的瓶子，使用分光光度计(Shimazu Mfg.C0.制造的UV-3100PC),基于积分球测定方法,测定其500nm波长下的全光线透过率。
[0255]评价正态分布型发泡结构的拉伸发泡瓶:
[0256]<实施例1>
[0257]将PET树脂投入发泡注射机的加料斗中，加热并熔融，在加热筒的路径上以所述树脂量的0.13wt %的量供给发泡剂氮气，并通过注射成型来成型容器预制品。在这里，在开始注射之前，用5MPa高压(反压)的空气填充所述金属模具内部，完成注射，几乎同时释放压力。
[0258]如此控制流入所述金属模具的冷却水的温度，以使得口部保持在20°C和主体部保持在60°C。填充和保持的压力为50MPa，保持11秒(其中填充时间为2.2秒)，在保持所述压力之后，在所述金属模具中的冷却时间为0.5秒。用于成型所述预制品的条件如表1所
/Jn ο
[0259]在注射成型后，可在从所述金属模具中取出预制品后，立即观察在主体部中进行发泡的状态。将所述预制品保持在室温下20秒，测定所述预制品表面上的温度。然后，用水冷却所述预制品以终止发泡，并观察断面表面。在成型瓶子时，类似地从所述金属模具中取出预制品，在室温下保持20秒，再使用拉伸吹塑成型机立即成型为瓶状容器。
[0260]表2示出所述预制品的评价结果，图10示出其外观。所述预制品的主体部的温度在85°C至120°C的范围内，其吹塑适应性好。
[0261]此外，如从外观照片图10-A)明显看出的，在所述口部完全没有看到发泡泡孔，而在所述主体部内形成了发泡泡孔。所述发泡结构如下:在外表面和内表面分别形成1.07mm和1.0mm的非发泡层，并在它们之间的中心部中形成1.44mm的发泡层。此外，其中心部的发泡层含有尺寸为约200 μ m的气泡，而在内表面和外表面的非发泡层的边界附近含有约100 μ m的小气泡。
[0262]图11是通过拉伸吹塑成型获得的瓶子的照片，从其明显看出，在所述口部中完全没有形成发泡，而在所述主体部和底部中形成发泡。
[0263]所述主体部的发泡结构如下:在拉伸方向上拉伸所述预制品的发泡结构；即，在内表面和外表面中形成厚的非发泡层，在发泡层中形成气泡，随着所述气泡接近中心部，它们在拉伸方向上变得更长。由于在外表面中形成厚的非发泡层，所述表面显示出光滑且有光泽的外观。
[0264]<实施例2>
[0265]除了将挤出机的末端温度设定为290°C，这比实施例1的温度低15°C，如此控制流入所述金属模具的冷却水的温度，以使得所述口部保持在10°c和所述主体部保持在50°C，在填充时保压8秒，在所述金属模具中实施冷却O秒，并在取出所述预制品后保持室温10秒以外，以与实施例1相同的方法成型预制品和瓶子。
[0266]表2示出所述预制品的评价结果，图10示出其外观。
[0267]所述预制品的主体部的温度在85°C至120°C的范围内，其吹塑适应性良好。
[0268]此外，如从外观照片图10-B)明显看出的，在所述口部的螺纹部完全没有看到发泡泡孔，而在所述主体部内形成了发泡泡孔。
[0269]此外，如图12所示，所述预制品的主体部中的发泡结构如下:在内表面和外表面中形成厚的非发泡层，在中心部中形成发泡泡孔，和在中心部中形成最大的发泡泡孔。所述中心部中和所述非发泡层的边界附近的发泡泡孔分别具有约100 μ m和约30 μ m的尺寸。
[0270]在拉伸吹塑成型后，所述瓶子在口部不发泡，但在主体部和底部发泡。所述主体部的发泡结构如下:在内表面和外表面中形成厚的非发泡层，在发泡层中形成气泡，随着所述气泡接近中心部，它们在拉伸方向上变得更长。由于在外表面中形成厚的非发泡层，所述表面显示出光滑且有光泽的外观。
[0271]〈实施例3>
[0272]除了在填充时保压6秒以外，以与实施例2相同的方法成型预制品和瓶子。
[0273]拉伸吹塑适应性良好，并且获得在口部不发泡但在主体部和底部发泡的预制品。
[0274]所述预制品的主体部中的发泡结构如下:在内表面和外表面中形成厚非发泡层，在中心部中形成发泡层，和向着中心部形成更大的发泡泡孔。所述中心部中和所述非发泡层的边界附近的发泡泡孔分别具有约250 μ m和约40 μ m的尺寸。
[0275]在拉伸吹塑成型后，所述瓶子在口部不发泡，但在主体部和底部发泡。所述主体部的发泡结构如下:在内表面和外表面中形成厚的非发泡层，在发泡层中形成气泡，随着所述气泡接近中心部，它们在拉伸方向上变得更长。由于在外表面中形成厚的非发泡层，所述表面显示出光滑且有光泽的外观。
[0276]<比较例1>
[0277]除了在填充时保持20MPa的压力以外，以与实施例3相同的方法成型预制品。填充时20MPa的压力处在成型不含有发泡剂的非发泡预制品时采用的标准压力范围内，并不是特别低的压力。
[0278]表2示出所述预制品的评价结果，图10示出其外观。
[0279]所述预制品的主体部的温度在85°C至120°C的范围内，其吹塑适应性良好。然而，如从外观照片图10-c)中明显看出的，包括口部的整个预制品发泡。虽然所述主体部中的发泡状态良好，但所述口部发泡，这不仅显示出差的外观，而且在密封性和尺寸上具有不稳定性。
[0280]<比较例2>
[0281]除了如此控制流入所述金属模具的冷却水的温度，以使得所述口部保持在20°C和主体部保持在25°C以外，以与实施例3相同的方法成型预制品。
[0282]没有在口部发泡，所述预制品是良好的，但主体部中的发泡泡孔小于实施例1至3的发泡泡孔。此外，所述主体部的内表面和外表面上的温度低于85°C，并且拉伸适应性差。
[0283]<比较例3>
[0284]除了在开始注射之前，不用高压气体增压所述金属模具的内部以外，以与实施例3相同的方法成型预制品。
[0285]所述预制品在口部表面上形成所谓的有缺陷的涡形，并且在口部中含有发泡泡孔。这大概是因为 在将所述树脂供给至金属模具时进行发泡，尽管随后施加压力，但不能充分抑制发泡。
[0286]<比较例4>
[0287]除了在填充时保压4秒以外，以与实施例3相同的方法成型预制品。
[0288]就拉伸吹塑适应性和主体部中的发泡状态而言，所述预制品是良好的，但在口部中形成气泡。
[0289]<比较例5>
[0290]除了将口部的金属模具温度设定为50°C以外，以与实施例3相同的方法成型预制
品O
[0291]就拉伸吹塑适应性和主体部中的发泡状态而言，所述预制品是良好的，但在口部中形成气泡。
[0292][表 I]
[0293]
【权利要求】
1.一种发泡拉伸塑料容器，其具有口部和延伸至所述口部并且是拉伸成型的主体部，所述主体部形成其中分布有发泡泡孔的发泡区域，和所述口部为不存在发泡泡孔的非发泡区域，其中: 所述发泡区域中存在的发泡泡孔具有在拉伸方向上拉伸的扁平形状，和位于容器壁厚度方向上的中心部的所述发泡泡孔具有在最大拉伸方向上的最大长度。
2.根据权利要求1所述的发泡拉伸塑料容器，其中，位于相对于容器壁厚度方向上的中心部的最内表面侧和最外表面侧上的发泡泡孔在最大拉伸方向上的长度小于位于所述中心部的发泡泡孔在最大拉伸方向上的长度。
3.根据权利要求1所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，在相对于容器壁厚度方向上的中心部的内表面侧和/或外表面侧上形成其中不存在发泡泡孔的非发泡层。
4.根据权利要求3所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，在相对于容器壁厚度方向上的中心部的内表面侧和外表面侧上形成所述非发泡层，外表面侧上的非发泡层比内表面侧上的非发泡层厚。
5.根据权利要求4所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，容器壁的厚度不小于0.3mm,内表面侧和外表面侧上的非发泡层的总厚度在所述容器壁厚度的20至70%的范围内。
6.根据权利要求1所述的发泡拉伸塑料容器，其中所述发泡泡孔局部性地分布在相对于容器壁厚度方向上的中心部的内表面侧。
7.根据权利要求6所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，发泡泡孔分布在从容器壁中心部直到容器壁内表面的表面层部分，和在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔以层的形式分布在容器壁中心部与容器壁内表面的表面层部分之间的中间部分。
8.根据权利要求6所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，发泡泡孔分布在从容器壁中心部直到容器壁内表面的表面层部分，和在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔以层的形式以最高密度分布在容器壁内表面的表面层部分中。
9.根据权利要求6所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，容器壁的厚度不小于0.3_，和在容器壁外表面侧上形成其中不存在发泡泡孔的非发泡层，其厚度在所述容器壁厚度的10至35%的范围内。
10.根据权利要求6所述的发泡拉伸塑料容器，其中所述发泡区域具有20%以下的可见光透过率。
11.根据权利要求1所述的发泡拉伸塑料容器，其中在所述发泡区域中，在容器壁外表面侧上的表面层部分和/或其内表面侧上的表面层部分中形成超微细发泡层，所述超微细发泡层含有分布在其中的在最大拉伸方向上最短的发泡泡孔，并且在所述超微细发泡层和发泡芯层之间形成其中未分布发泡泡孔的非发泡层，所述发泡芯层含有位于容器壁中心部的发泡泡孔。
12.一种发泡拉伸塑料容器的制造方法，其通过用熔融树脂注射成型模腔而形成具有口部和延伸至所述口部的成型部的形状的预制品，将从所述模腔中取出的所述预制品转移至拉伸成型步骤，并将所述预制品的成型部拉伸成型，其中: 所述熔融树脂是在其中溶解有惰性气体的熔体；形成所述模腔的金属模具是其中对应于所述口部的部分具有比对应于所述成型部的部分的冷却能力大的冷却能力的金属模具； 用所述熔融树脂注射填充所述模腔，同时向其施加压力以在所述模腔中保持高压，以使得不进行发泡； 通过所述金属模具强冷却所述口部，以使得即使释放压力后，也不进行发泡； 通过所述金属模具弱冷却所述成型部，以使得在压力释放后，由于树脂的温度，从容器壁的中心部开始进行发泡；和 将从所述金属模具中取出的预制品转移至所述拉伸步骤，并进行拉伸成型，同时将所述成型部的容器壁中心部仍保持在可拉伸成型的温度下。
13.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，当在压力释放后从所述模腔取出所述预制品时，将所述成型部的容器壁中心部保持在可发泡且可拉伸的温度下，并且在从所述模腔取出所述预制品时，从所述成型部的中心部开始进行发泡。
14.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，当在所述压力释放后从所述模腔取出所述预制品时，已将所述预制品成型部的外表面和内表面冷却至不进行发泡的温度，并且在从所述模腔取出所述预制品后，由于从所述中心部传导的热量，发泡从所述中心部向外表面侧和内表面侧进行。
15.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中至少在从所述模腔取出所述预制品后，由于从所述中心部传导的热量，所述预制品的成型部的外表面和内表面上的温度升高至可拉 伸的温度。
16.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中即使在从所述模腔取出所述预制品后，也将所述预制品的成型部的外表面和内表面保持在不进行发泡的温度下。
17.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，将从所述金属模具中取出的所述成型部从内表面侧选择性地加热，以使得发泡从所述容器壁中心部以及从所述成型部的内表面侧开始进行。
18.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步骤的所述发泡预制品中，位于所述容器壁厚度方向上的最内表面侧和最外层表面侧上的发泡泡孔的直径小于位于所述中心部的发泡泡孔的直径。
19.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步骤的所述发泡预制品中，所述发泡泡孔局部性地分布在所述容器壁厚度方向上的中心部和内表面侧之间。
20.根据权利要求12所述的发泡拉伸塑料容器的制造方法，其中，在被引入拉伸步骤的所述发泡预制品中，在所述成型部的容器壁的外表面侧和/或内表面侧上的表面层形成超微细发泡层，在所述超微细发泡层中，以层的形式以IXlO7个泡孔/cm3以上的密度分布直径为15 μ m以下的超微细发泡泡孔。
【文档编号】B65D1/00GK103958159SQ201280058936
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年9月18日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】市川健太郎, 小矶宣久, 阿久泽典男, 饭野裕喜, 野村哲郎 申请人:东洋制罐集团控股株式会社