CN101801641A - 合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置以及层叠预制坯料的成形方法 - Google Patents

合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置以及层叠预制坯料的成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置以及层叠预制坯料的成形方法，本发明的课题是抑制通过双轴拉伸吹塑而形成的层叠瓶体中的层间剥离的问题，本发明为了解决该课题的主要手段是，在通过双轴拉伸吹塑而形成的层叠瓶体中，在基体层之间层叠中间层，并且，在规定的高度区域内，将在中间层的两侧使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部，在周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个，而且，根据需要，将在中间层的上下使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的周带状连结部，在中心轴方向上以并列状沿周向设置多个，由纵带状连结部和周带状连结部将中间层分割。

Description

合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置以及层叠预制坯料的成形方法
技术领域
本发明涉及层叠有中间层的通过双轴拉伸吹塑成形而形成的合成树脂制层叠瓶体、作为其一次成形品的层叠预制坯料的成形方法、以及用于形成该预制坯料的注射成型装置。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下，简称为PET)树脂等制成的、通过双轴拉伸吹塑成形而形成的瓶体在饮料、食品、化妆品等各种各样的领域中被使用。尤其是，在需要阻气性的用途中，使用在作为主材树脂的PET树脂中作为中间层而层叠有尼龙类树脂、乙烯-乙烯醇共聚树脂等阻气性树脂的瓶体。
专利文献1中记载了层叠有这样的阻气性树脂的通过双轴拉伸吹塑成形而形成的层叠瓶体、以及作为其一次成形品的试管状的层叠预制坯料的成形方法。图20、图21示出了这样的瓶体和预制坯料的代表例。
图20所示的瓶体601具有口筒部602、颈环603、圆筒状的瓶身部605、以及底部606，在除口筒部602的上端部和底部606的高度区域内，在PET树脂制的外层611与内层612之间层叠有作为阻气性树脂的尼龙树脂制的中间层613。
该瓶体601可通过对图21所示的预制坯料501进行双轴拉伸吹塑成形而形成，该预制坯料501具有口筒部502、颈环503、圆筒状的瓶身部505、以及底部506，在除口筒部502和底部506的高度区域内，在PET树脂制的外层511与内层512之间层叠有作为阻气性树脂的尼龙树脂制的中间层513。
专利文献1：日本特开平1-254539号公报
这里，如上所述，在作为主材树脂的PET树脂层中作为中间层而层叠有尼龙树脂等阻气性树脂的双轴拉伸吹塑瓶体中，PET树脂层和阻气性树脂层紧贴但在多数情况下却没有粘合。因此，例如在碳酸饮料等的内部成为加压状态的用途中，在使用前内部为加压状态时没有问题，但在将盖子取下时，由于急剧的压力变化而引起的较大的剪切力作用，有时会使两层发生剥离。
这样，一旦两层发生了剥离，就不会再次紧贴，因此存在光在剥离界面处发生散射或反射而从外侧也能够识别出发生了剥离、从而有损外观的问题。
另外，在双轴拉伸吹塑成形后的收缩过程中，由于中间层与外层或内层的收缩量不同，因此也存在发生层间剥离的问题。
发明内容
本发明的课题是抑制通过双轴拉伸吹塑而形成的层叠瓶体中的上述层间剥离问题，本发明的目的是提供一种能够有效地抑制层间剥离的合成树脂制层叠瓶体、用于形成该层叠瓶体的层叠预制坯料的成形方法、以及用于形成该层叠预制坯料的注射成型装置。
本发明涉及通过双轴拉伸吹塑成形而形成的合成树脂制层叠瓶体、用于形成该瓶体的层叠预制坯料的成形方法、以及用于形成该预制坯料的注射成型装置，下面，依次对合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置、以及层叠预制坯料的成形方法进行说明。
首先，用于解决上述技术课题的本发明中的合成树脂制层叠瓶体的主要结构是，一种对试管状的合成树脂制层叠预制坯料进行双轴拉伸吹塑成形而成的瓶体，所述合成树脂制层叠预制坯料是在由主材树脂构成的基体层中层叠了至少一层的中间层，其特征在于，该瓶体的结构是，在规定的高度区域内，在基体层之间层叠中间层，在该规定的高度区域内，将不存在中间层的、在中间层的两侧使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部在瓶体的周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个，由该纵带状连结部将中间层在周向上分割。
通过上述结构，通过对在中间层的两侧层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部将中间层在周向上分割，由此，作用于中间层和基体层的层间的剪切力的作用在左右两端被纵带状连结部束缚的状态进行作用，与此相应地，能够有效地抑制层间剥离的发生。
这里，由基体层和中间层构成的层叠结构可以以各种方式形成，例如，可以是两种三层(基体层/中间层/基体层)、两种五层(基体层/中间层/基体层R/中间层/基体层)、三种四层(基体层/中间层A/中间层B/基体层)、三种四层(基体层/基体层R/中间层/基体层)、三种五层(基体层/中间层A/基体层/中间层B/基体层)、三种五层(基体层/中间层/基体层R/中间层/基体层)等的层叠结构，在形成多个中间层的情况下，对在中间层的两侧层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部在瓶体的周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置有多个，通过该纵带状连结部将中间层在周向上分割。
此外，在上述说明中，示出了中间层A和中间层B这些中间层由不同的树脂制成的情况，并示出了基体层R是使用了主材树脂的循环利用品的层的情况。
本发明的合成树脂制层叠瓶体的其他结构是，在上述主要结构中，在规定的高度区域内延伸设置有纵带状连结部，并且，将不存在中间层的、在该中间层的上下使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的周带状连结部在瓶体的中心轴方向上以并列状沿周向设置多个，由纵带状连结部和周带状连结部将中间层在周向和中心轴方向上分割。
通过上述结构，通过连接了主材树脂制的基体层的纵带状连结部和周带状连结部，能够成为将中间层纵横地分割的层叠状态，由此，作用于基体层和中间层的层间的剪切力的作用在左右两端被纵带状连结部束缚、上下两端被周带状连结部束缚的状态下进行作用，与此相应地，能够有效抑制由成形收缩、瓶体内的压力变化等引起的层间剥离的发生。
本发明的合成树脂制层叠瓶体的另外其他结构是，在上述主要结构的基础上，使除口筒部和底部以外的部分为规定的高度区域。
层叠中间层的高度区域、纵带状连结部或周带状连结部的配置根数或宽度等形成方式，可考虑到瓶体的使用目的、中间层所发挥的阻气性等功能、以及预制坯料或以该预制坯料为一次成形品的瓶体的成形性(生产性)而适宜地决定，也可以使层叠中间层的高度区域为瓶体的整个高度范围。
这里，口筒部是没有通过双轴拉伸吹塑成形延伸的部分，另外底部是没有充分延伸的部分，容易因层叠中间层而发生变形，因此，像上述结构那样，口筒部和底部是不层叠中间层的区域，由此，能够有效地防止口筒部上的盖子的密封性或底部上的瓶体的挺立性受损的问题。
本发明的合成树脂制层叠瓶体的另外其他结构是，在上述主要结构的基础上，具有由主材树脂和用于形成中间层的阻气性树脂构成的两种树脂、三层的层叠结构。
上述结构是使中间层由阻气性树脂制成从而用于提高瓶体的阻气性的结构，代表性的有，例如PET/MXD-6等尼龙类树脂/PET、PET /EVOH/PET、PP/EVOH/PP、PLA/PGA /PLA等层结构。
在上述层结构的记载中，EVOH表示乙烯-乙烯醇共聚物，PP表示聚丙烯树脂，PLA表示聚乳酸，PGA表示聚乙醇酸。
另外，为了进一步提高阻气性树脂制的中间层的阻隔性，还可以在阻气性树脂中混合分散氧清除剂、氧吸收剂，或在MXD-6尼龙树脂中分散层状硅酸盐而成为纳米复合材料。
另外，作为针对水分的阻隔性树脂，环状聚烯烃类树脂制的中间层是有效的。
下面，本发明中的注射成型装置的主要结构是，一种注射成型装置，用于注射成型双轴拉伸吹塑成形用的试管状的层叠预制坯料，所述层叠预制坯料在由主材树脂构成的基体层中至少具有一层的中间层，所述注射成型装置至少具有：供给主材树脂和用于形成中间层的中间层树脂的两个树脂供给部；将这些主材树脂和中间层树脂层叠的复合喷嘴部；以及用于形成预制坯料的金属模具，复合喷嘴部至少具有以下三个层形成流路：用于形成由主材树脂构成的基体层的圆环状的内流路和外流路；以及位于这些内流路与外流路之间的、用于形成由中间层树脂构成的中间层的圆环状的中流路，在这些至少三个层形成流路的下游侧，经由在各层形成流路中流动的熔融树脂所合流的合流点配置有合流路，在从中间层树脂流动的中流路的规定位置至合流点的范围内，在周向上以并列状配置有多个横截该中流路的切断纵肋片，通过该切断纵肋片将中流路在周向上分割成多个流路。
根据上述结构的注射成型装置，通过在从中间层树脂流动的中流路的规定位置至合流点的范围内在周向上以并列状配置的多个切断纵肋片，能够将在该中流路中流动的圆环状的中间层树脂在周向上分割，并能够使中间层以在周向上被分割的状态在基体层之间层叠，在中间层被分割的部分，由在内流路和外流路中流动的主材树脂构成的两层的基体层以直接热熔敷状层叠并连结。
此外，通过上述注射成型装置的结构，在使基体层在中间层的两侧层叠的结构范围中，通过适当地增加供给部，并在复合喷嘴中增加圆环状的流路，从而能够如上述那样，使层叠预制坯料的层叠结构成为两种三层、两种五层、三种四层、三种五层等的层叠结构。
下面，本发明的层叠预制坯料的主要成形方法是，一种使用注射成型装置的、双轴拉伸吹塑成形用的试管状的层叠预制坯料的成形方法，成形的层叠预制坯料具有：基体层；以及在规定的高度区域内位于基体层之间的中间层，并具有以下层叠结构：在所述规定的高度区域内，将不存在中间层的、在中间层的两侧使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部在瓶体的周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个，由纵带状连结部将中间层在周向上分割，所述层叠预制坯料的成型方法使用具有复合喷嘴部的注射成型装置，所述复合喷嘴部对用于形成基体层的主材树脂和用于形成中间层的中间层树脂进行层叠，在喷嘴部中，在规定时间向形成基体层的圆环状的流路供给主材树脂，另外，在该规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向形成中间层的圆环状的流路供给中间层树脂，并且，在该流路内将中间层树脂在周向上分割，使该中间层树脂以在周向上被分割的状态在主材树脂之间合流而形成层叠熔融树脂流体，将该层叠熔融树脂流体填充到金属模具腔内。
通过上述成形方法，在形成中间层的圆环状的流路内将中间层树脂在周向上分割，并使中间层以在周向上被分割的状态在基体层之间层叠，由此，能够在基体层在中间层被分割的部分处连结而注射成型的层叠预制坯料上，以与该切断纵肋片的配置个数相应的个数，在周向上以并列状沿中心轴方向形成连结基体层的纵带状连结部，通过对该层叠预制坯料进行双轴拉伸吹塑成形，能够得到通过前述的本发明的纵带状连结部将中间层在周向上分割的合成树脂制层叠瓶体。
本发明的层叠预制坯料的其他成形方法是，在上述主要成形方法中，层叠预制坯料在规定的高度区域内具有纵带状连结部，并且具有以下层叠结构：将不存在中间层的、在中间层的上下使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的周带状连结部在瓶体的中心轴方向上以并列状沿周向设置多个，由纵带状连结部和周带状连结部将中间层在周向和中心轴方向上分割，在规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向形成中间层的圆环状的流路间断地供给中间层树脂。
通过上述成形方法，在规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向形成中间层的圆环状的流路间断地供给中间层树脂，由此，能够在停止供给中间层树脂的时间带使流动的主材树脂直接层叠为环状，其结果是，能够在注射成型的层叠预制坯料上，以与间断次数相应的个数，在中心轴方向上以并列状沿周向设置多个连结基体层的周带状连结部。
而且，通过该周带状连结部和主要结构的纵带状连结部，在规定的高度区域内，在周向和中心轴方向上以并列状具有多个连结基体层的周带状连结部和纵带状连结部，能够对具有由这些周带状连结部和纵带状连结部将中间层在周向和中心轴方向上分割的层叠结构的层叠预制坯料进行成形。
而且，通过对这样的层叠预制坯料进行双轴拉伸吹塑成形，能够得到具有以下层叠结构的层叠瓶体，即，与该层叠预制坯料的中间层的层叠结构相对应地，在规定的高度区域内，在周向和中心轴方向上以并列状具有多个连结基体层的周带状连结部和纵带状连结部，由周带状连结部和纵带状连结部将中间层在周向和中心轴方向上分割，即纵横地分割。
本发明的层叠预制坯料的另外其他成形方法是，在上述本发明的层叠预制坯料的主要成形方法中，使用前述的本发明的注射成型装置，从一个供给部向内流路和外流路供给用于形成基体层的主材树脂，另外，从其他供给部向中流路供给用于形成中间层的中间层树脂，在该中流路内通过切断纵肋片将中间层树脂在周向上分割，并在合流点处使中间层树脂以在周向上被分割的状态在来自内流路和外流路的主材树脂之间流动，在合流路内形成层叠熔融树脂流体。
通过上述成形方法，在使用的注射成型装置的喷嘴部中，通过在从中流路的规定位置至合流点的范围内在周向上以并列状配置的多个切断纵肋片，能够将在该中流路内流动的圆环状的中间层树脂在周向上分割，而且，能够使中间层以在周向上被分割的状态在基体层之间层叠，能够在基体层在中间层被分割的部分处连结而注射成型的层叠预制坯料上，以与该切断纵肋片的配置个数相应的个数，在周向上以并列状在中心轴方向上形成多个连结基体层的纵带状连结部，通过对该层叠预制坯料进行双轴拉伸吹塑成形，能够得到由纵带状连结部将中间层在周向上分割的合成树脂制层叠瓶体。
本发明的层叠预制坯料的另外其他成形方法是，在上述成形方法中，在规定时间，以规定的压力或速度，从一个供给部向内流路和外流路供给用于形成基体层的主材树脂，另外，在所述规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向中流路供给用于形成中间层的中间层树脂。
这里，这种在向内流路和外流路供给用于形成基体层的主材树脂的规定时间范围内的一定时间、同时从其他供给部向中流路供给用于形成中间层的中间层树脂的方法，被称为所谓同时射出法，通过适宜地设定中间层树脂向中流路的供给开始时间和供给停止时间，能够在预制坯料的规定的高度区域内层叠中间层。
本发明的层叠预制坯料的另外其他成形方法是，使除口筒部和底部以外的部分为规定的高度区域。
层叠中间层的高度区域、纵带状连结部或周带状连结部的配置根数或宽度等形成方式，可考虑到瓶体的使用目的、中间层所发挥的阻气性等功能、以及预制坯料或以该预制坯料为一次成形品的瓶体的成形性(生产性)而适宜地决定，也可以使层叠中间层的高度区域为瓶体的整个高度范围。
这里，口筒部是没有通过双轴拉伸吹塑成形延伸的部分，另外底部是没有充分延伸的部分，像上述方法那样，使预制坯料的口筒部和底部为不层叠中间层的区域，由此，在对该预制坯料进行双轴拉伸吹塑而形成的瓶体中，能够有效地防止由口筒部的变形而引起的盖子的密封性降低、或由底部的变形而引起的挺立性降低的问题。
本发明的层叠预制坯料的另外其他成形方法是，使预制坯料具有由主材树脂和用于形成中间层的阻气性树脂构成的两种树脂、三层的层叠结构。
上述结构是使中间层由阻气性树脂制成从而用于提高瓶体的阻气性的结构，代表性的有，例如PET/MXD-6等尼龙类树脂/PET、PET/EVOH/PET、PP/EVOH/PP、PLA/PGA/PLA等层结构。
在上述层结构的记载中，EVOH表示乙烯-乙烯醇共聚物，PP表示聚丙烯树脂，PLA表示聚乳酸，PGA表示聚乙醇酸。
另外，为了进一步提高阻气性树脂制的中间层的阻隔性，还可以在阻气性树脂中混合分散氧清除剂、氧吸收剂，或者在MXD-6尼龙树脂中分散层状硅酸盐而成为纳米复合材料。
另外，作为针对水分的阻隔性树脂，环状聚烯烃类树脂制的中间层是有效的。
发明的效果
本发明通过上述的方法、结构能够发挥以下效果。
首先，在本发明的双轴拉伸吹塑层叠瓶体的发明中，由连结基体层的纵带状连结部将中间层在周向上分割，或者由纵带状连结部和周带状连结部将中间层在周向和中心轴方向上分割，由此，作用于中间层和基体层的层间的剪切力的作用以左右两端被纵带状连结部束缚的状态、或者以左右上下端被纵带状连结部和周带状连结部束缚的状态进行作用，与此相应地，能够有效地抑制由成形收缩、瓶体内的压力变动等引起的层间剥离的发生。
在本发明的注射成型装置的发明中，通过在从中间层树脂流动的中流路的规定位置至合流点的范围内在周向上以并列状配置的多个切断纵肋片，能够将在该中流路中流动的圆环状的中间层树脂在周向上分割，而且，能够使中间层以在周向上被分割的状态在基体层之间层叠，能够在中间层被分割的部分将由在内流路和外流路中流动的主材树脂形成的两层的基体层以直接热熔敷状层叠。
在本发明的层叠预制坯料的成形方法的发明中，在中间层树脂流动的圆环状的流路中将该中间层在周向上分割，而且，使该中间层以在周向上被分割的状态在基体层之间层叠，由此，能够在中间层被分割的部分使基体层连结，能够在注射成型的层叠预制坯料上，在周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个连结基体层的纵带状连结部。
再有，通过向用于形成中间层的流路间断地供给中间层树脂，能够在停止供给中间层树脂的时间带在合流点处使用于形成基体层的主材树脂连结成环状，能够在注射成型的层叠预制坯料上，以与间断次数相应的个数，在中心轴方向上以并列状沿周向形成多个连结基体层的周带状连结部。
附图说明
图1是表示本发明的瓶体的第一实施例的主视图。
图2是沿图1中的A-A线表示的俯视剖视图。
图3是表示通过本发明的成形方法成形的、用于形成图1的瓶体的层叠预制坯料的局部纵剖主视图。
图4是沿图3中的B-B线表示的俯视剖视图。
图5是表示本发明的注射成型装置的复合喷嘴的一个例子的剖视图。
图6是表示在图5的复合喷嘴部上组装了热浇道块的状态的剖视图。
图7是沿图6中的C-C线表示的复合喷嘴部的俯视剖视图。
图8是表示用于对图3的预制坯料进行成形的射出模式的一个例子的说明图。
图9是表示通过图8的射出模式进行的熔融树脂向金属模具腔的填充过程的说明图。
图10表示本发明的瓶体的第二实施例，图10(a)是主视图，图10(b)是表示轴向上的中间层的层叠状态的纵剖视图。
图11是沿图10中的A-A线表示的俯视剖视图。
图12是表示通过本发明的成形方法成形的、用于形成图10的瓶体的层叠预制坯料的局部纵剖主视图。
图13是沿图12中的B-B线表示的俯视剖视图。
图14是表示在图12的预制坯料的成形中使用的注射成型装置的复合喷嘴的例子的剖视图。
图15是表示在图14的复合喷嘴部上组装了热浇道块的状态的剖视图。
图16是沿图15中的C-C线表示的复合喷嘴部的俯视剖视图。
图17是表示用于对图12的预制坯料进行成形的射出模式的一个例子的说明图。
图18是表示通过图17的射出模式进行的熔融树脂向金属模具腔的填充过程的说明图。
图19是表示基于本发明的成形方法的瓶体的层叠结构的另外其他例子的俯视剖视图。
图20是表示层叠瓶体的现有例子的主视图。
图21是表示层叠预制坯料的现有例子的局部纵剖主视图。
附图标记说明
1：金属模具，1a：腔，11：复合喷嘴部，12a：(主材树脂)导入通路，12b：(中间层树脂)导入通路，14a1、14a2、14b：歧管，15：内流路，16：中流路，16R：切断纵肋片，17：外流路，18：合流点，19：合流路，20：切断销，21：热浇道块，22a：(主材树脂)供给口，22b：(中间层树脂)供给口，23a：流路，23b：流路，24c、24d、24e：环状心轴，24cs：贯通狭缝，25：单向阀，A：树脂供给部(主材树脂用)，B：树脂供给部(中间层树脂用)，101、501：预制坯料，102、502：口筒部，103、503：颈环，105、505：瓶身部，106、506：底部，111、511：外层(基体层)，112、512：内层(基体层)，113、513：中间层，114p：周带状连结部，114a：纵带状连结部，h1：高度区域，201、601：瓶体，202、602：口筒部，203、603：颈环，204、604：肩部，205、605：瓶身部，206、606：底部，211、611：外层(基体层)，212、612：内层(基体层)，213(213A，213B)、613：中间层，214p：周带状连结部，214a：纵带状连结部，h2：高度区域。
具体实施方式
以下，参照附图对基于本发明的双轴拉伸吹塑成形的合成树脂制层叠瓶体、注射成型装置、以及使用该注射成型装置的层叠预制坯料的成形方法进行说明。
图1、图2是表示本发明的合成树脂制层叠瓶体的第一实施例的图，图1是主视图、图2是沿图1中的A-A线表示的俯视剖视图。该瓶体以PET树脂为主材树脂，是针对含有碳酸成分的饮料而使用的所谓耐压PET瓶，瓶体201由口筒部202、颈环203、肩部204、圆筒状的瓶身部205、以及突出有多个脚且形成为所谓花瓣状的形状的底部206构成。
如图2的俯视剖视图所示，在该瓶体201的规定的高度区域h2(在本实施例中，是从颈环203的下端正下方至底部206的上端部正上方的高度区域)内具有以下层叠结构：在作为主材树脂的PET树脂制的基体层即外层211和内层212之间，层叠有作为阻气性树脂的聚己二酰间苯二甲胺(polyxylylenediamineadipamide；MXD6尼龙)树脂制的中间层213。
而且，如图2所示，中间层213被纵带状连结部214a在周向上分割，该纵带状连结部214a连结在该中间层213的两侧层叠的外层211与内层212，并在瓶体201的周向上以并列状沿中心轴方向纵向地延伸设置有多个(在本实施例中为16根)。
此外，在图1的主视图中，在从颈环203的下端正下方至底部206的上端部正上方的高度区域h2内示出了8根纵带状连结部214a，另外，为了易于理解，用格纹阴影线对层叠有中间层213的区域进行了表示，但实际上，中间层213与作为基体层的外层211或内层212为紧贴状态，外观上是透明的瓶体。
这里，在以往的这种耐压层叠PET瓶中，当在喝饮料时将盖子取下时，伴随着瓶体内部的压力的急剧下降，瓶身壁会急剧地凹陷变形，与该急剧的变形相伴地，会在中间层213与外层211或内层212的层间作用有剪切力，由于尼龙树脂制的中间层213与PET树脂制的外层211或内层212紧贴但却没有粘合，因此会发生层间剥离，由于该剥离部分中的光的散射或反射等，而从外侧也能够识别发生了剥离，因此有损于外观。
而在本实施例的层叠瓶体201中，能够发挥纵带状连结部214a在周向上将中间层213分割的作用效果，即使在上述那样的压力急剧下降的情况下也能够有效地抑制层间剥离，从而能够将外观良好地维持在透明的状态。
此外，由纵带状连结部214a所发挥的上述那样的抑制层间剥离的作用效果，是由于在与外层(基体层)211/中间层213/内层(基体层)212的层叠结构相邻的纵带状连结部214a之间、即较短的跨距之间发生变形，在各个区域中变形的大小被限制，从而抑制了作用在层间的剪切力的缘故。
下面，图3、图4是表示在上述实施例的层叠瓶体201的双轴拉伸吹塑成形中使用的作为一次成形品的层叠预制坯料101的图，图3是局部剖视主视图，图4是沿图3中的B-B线表示的俯视剖视图。
该层叠预制坯料101以PET树脂为主要材料并呈试管状的形状，由口筒部102、颈环103、圆筒状的瓶身部105、以及底部106构成。
而且，观察该预制坯料101的层叠结构，如图4的俯视剖视图所示，在规定的高度区域h1(在本实施例中，是从颈环103的下端正下方至底部106的上端部正上方的高度区域)内具有以下层叠结构：在作为主材树脂的PET树脂制的基体层即外层111和内层112之间，层叠有作为阻气性树脂的聚己二酰间苯二甲胺(polyxylylenediamineadipamide；MXD6尼龙)树脂制的中间层113。
如图4所示，该中间层113被纵带状连结部114a在周向上分割，该纵带状连结部114a在周向上以并列状沿中心轴方向纵向地延伸设置有多个(在本实施例中为16根)，并连结作为基体层的外层111与内层112。
下面，对由上述纵带状连结部114a将中间层113在周向上分割的层叠预制坯料101的注射成型方法，说明其实施方式。
图5～图7表示本发明的注射成型装置的一个例子，并简要地示出了其主要部分，图5是表示复合喷嘴部11的一个例子的剖视图，示出了在下游侧安装了金属模具1的状态，图6是表示在图5的复合喷嘴部11的上游侧组装了热浇道块21的状态的剖视图，图7是沿图6中的C-C线表示的复合喷嘴部11的俯视剖视图。
该注射成型装置具有：将两种不同的树脂分别以熔融状态进行供给的树脂供给部A、B；将两种熔融树脂进行层叠的复合喷嘴部11；以及形成预制坯料的金属模具1。
其中，在复合喷嘴部11上配置有形成基体层即内层和外层的圆环状的内流路15和外流路17、以及形成中间层的圆环状的中流路16这三个层形成流路，在这三个层形成流路的下游侧，经由各个层形成流路中流动的树脂所合流的合流点18配置有圆筒状的合流路19。
而且，在从中流路16的规定位置至合流点18的范围内，在周向上以并列状配置有多个(在本实施例中为16个)横截中流路16的切断纵肋片16R，以将该中流路16在周向上分割成多个流路。
从图7的俯视剖视图可观察到在周向上以并列状配置了多个该切断纵肋片16R的状态，以横截中流路16的方式，在周向上以相等的中心角度配置有16个切断纵肋片16R。
进一步详细说明，如图7所示，通过以同一轴心状从内侧向外侧配置的切断销20、环状心轴24c、24d、24e而形成圆环状的内流路15、中流路16、外流路17。
切断纵肋片16R以插通在周壁上以贯通状形成的贯通狭缝24cs、并使前端面与外侧的环状心轴24d的内周面相抵接的状态横截中流路16地安装在环状心轴24c上，切断纵肋片16R将该圆环状的中流路16在周向上分割成多个纵带状的流路。
下面，对使用该注射成型装置的、图3、图4所示的层叠预制坯料101的成形方法(工序)进行说明。
使从树脂供给部A供给的作为主材树脂的PET树脂经过供给口22a和作为热浇道的流路23a，并使从树脂供给部B供给的作为中间层树脂的尼龙树脂经过供给口22b和流路23b，在预先设定的时刻向复合喷嘴部11供给，使这两种树脂在该复合喷嘴部11内合流，并填充到金属模具1的腔1a内。(参照图6)
在上述树脂供给部A、B中，例如使用螺杆式的挤出机、或具有在挤出机的前端附设了柱塞的贮料器等装置。
在供给中间层树脂的流路23b的向复合喷嘴部11的连接点附近附设有单向阀25，该单向阀25具有通过球阀实现的逆流防止功能。此外，该单向阀25还可以附设在复合喷嘴部11侧。
而且，主材树脂通过与流路23a连通的导入通路12a，并由两个歧管14a1、14a2分别分配供给到圆环状的内流路15和外流路17中。
另外，中间层树脂通过与流路23b连通的导入通路12b，并从歧管14b被供给到圆环状的中流路16中。
而且，在合流点18处，使来自中流路16的中间层树脂在来自内流路15和外流路17的主材树脂之间流动，在合流路19内，在一定的时间范围内形成使中间层树脂在主材树脂之间成为同一轴心状的中间层的多层熔融树脂流体，并将该多层熔融树脂流体向金属模具1的腔1a内射出并填充。
这里，在中流路16内形成为圆环状的中间层树脂被在下游侧在周向上以并列状配置的多个的切断纵肋片16R在周向上分割，并以该分割的状态在主材树脂之间层叠。
图8是简要地表示用于成形图3所示的预制坯料101的、主材树脂和中间层树脂的射出模式的一个例子的图，其中，横轴为时间轴，纵轴为射出速度。该射出模式是所谓同时注射成型中的一个模式。另外，图9是表示基于该射出模式的金属模具腔1a内的树脂的流动的说明图。
图9(a)表示射出模式的E时间点紧前的状态、即只填充有主材树脂的状态，在E时间点，开始射出中间层树脂，在E～F时间点之间，以在主材树脂之间夹持有中间层树脂的层叠状态对金属模具腔1a进行填充(参照图9(b))，在F时间点，停止射出中间层树脂，并再次只填充主材树脂，然后结束射出工序(参照图9(c))，如图3所示，能够在规定的高度范围h1内得到层叠了中间层的预制坯料101。
此外，此时通过附设在供给中间层树脂的流路23b上的单向阀25，能够在短时间内高精度地实施E点、F点上的中间层树脂的供给的开始与停止，从而能够高精度地实现高度范围h1的定位。
另外，图8所示的射出模式是同时注射成型主材树脂和中间层树脂的模式，但也可以是使先射出的主材树脂暂时停止射出、并射出中间层树脂、然后再射出主材树脂的依次的射出模式。
下面，图10、图11是表示本发明的合成树脂制层叠瓶体的第二实施例的图，图10(a)是主视图，图10(b)是表示轴向上的中间层的层叠状态的纵剖视图，图11是沿图10中的A-A线表示的俯视剖视图。
该瓶体201以PET树脂为主材树脂，是针对含有碳酸成分的饮料而使用的所谓耐压PET瓶，瓶体201由口筒部202、颈环203、肩部204、圆筒状的瓶身部205、以及突出有多个脚且形成为所谓花瓣状的形状的底部206构成。
如图10(b)、图11所示，在该瓶体201的规定的高度区域h2(在本实施例中，是从颈环203的下端正下方至底部206的上端部正上方的高度区域)内具有以下层叠结构：在作为主材树脂的PET树脂制的基体层即外层211与内层212之间，层叠有作为阻气性树脂的聚己二酰间苯二甲胺(polyxylylenediamineadipamide；MXD6尼龙)树脂制的中间层213。
这里，在规定的高度区域h2内，如图10(b)所示，中间层213被周带状连结部214p在轴向上分割，该周带状连结部214p连结作为基体层的外层211与内层212，并在瓶体201的轴向上以并列状沿周向形成有多个(在本实施例中为5根)。
而且，如图11所示，中间层213也被纵带状连结部214a在周向上分割，该纵带状连结部214a连结作为基体层的外层211与内层212，并在瓶体201的周向上以并列状纵向地延伸设置有多个(在本实施例中为16根)。
而且，如图10(a)的主视图所示，中间层213以被相邻的周带状连结部214p和相邻的纵带状连结部214a包围四边而分割成矩形的状态，在外层211与内层212之间层叠。
此外，在位于上端部的中间层213和位于下端部的中间层213中，使其上端或下端分别与没有层叠中间层213的包括颈环203在内的口筒部202或底部206相接。
另外，在图10的主视图中，为了易于理解，用格纹阴影线对层叠有中间层213的区域进行了表示，但实际上，中间层213与外层211或内层212为紧贴状态，外观上是透明的瓶体。
这里，在以往的这种耐压层叠PET瓶中，当在喝饮料时将盖子取下时，伴随着瓶体内部的压力的急剧下降，瓶身壁会急剧地凹陷变形，与该急剧的变形相伴地，会在中间层213与外层211或内层212的层间作用有剪切力，由于尼龙树脂制的中间层213与PET树脂制的外层211或内层212紧贴但却没有粘合，因此会发生层间剥离，由于该剥离部分中的光的散射或反射等，而从外侧也能够识别发生了剥离，因此有损于外观。
而在本实施例的层叠瓶体201中，能够发挥周带状连结部214p和纵带状连结部214a在轴向和周向上将中间层213分割的作用效果，即使在上述那样的压力急剧下降的情况下也能够有效地抑制层间剥离，从而能够将外观良好地维持在透明的状态。
此外，由周带状连结部214p和纵带状连结部214a所发挥的上述那样的抑制层间剥离的作用效果，是由于在与外层(基体层)211/中间层213/内层(基体层)212的层叠结构相邻的周带状连结部214p和相邻的纵带状连结部214a之间、即较短的跨距之间发生变形，因此在由这些连结部所划分的、层叠有中间层213的较小的区域内，变形的大小被限制，从而抑制了作用于层间的剪切力的缘故。
下面，图12、图13是表示作为上述图10的层叠瓶体201的双轴拉伸吹塑成形中使用的一次成形品的、通过后述的本发明的成形方法而成形的层叠预制坯料的图，图12是局部纵剖的主视图，图13是沿图12中的B-B线表示的俯视剖视图。
该层叠预制坯料101以PET树脂为主要材料并呈试管状的形状，由口筒部102、颈环103、圆筒状的瓶身部105、以及底部106构成。
而且，观察该预制坯料101的层叠结构，如图13的俯视剖视图所示，在规定的高度区域h1(在本实施例中，是从颈环103的下端正下方至底部106的上端部正上方的高度区域)内具有以下层叠结构：在作为主材树脂的PET树脂制的基体层即外层111与内层112之间，层叠有作为阻气性树脂的聚己二酰间苯二甲胺(polyxylylenediamineadipamide；MXD6尼龙)树脂制的中间层113。
而且，如图12中的纵剖面部分所示，该中间层113被多个(在本实施例中为5根)周带状连结部114p在轴向上分割，该周带状连结部114p连结作为基体层的外层111与内层112，并在预制坯料101的轴向上以并列状沿周向设置。
并且，如图12所示，该中间层113被纵带状连结部114a在周向上分割，该纵带状连结部114a连结外层111与内层112，并在预制坯料101的周向上以并列状纵向地延伸设置有多个(在本实施例中为16根)。
下面，对具有由上述周带状连结部114p和纵带状连结部114a将中间层113在轴向和周向上分割的层叠结构的层叠预制坯料101的成形方法，说明其实施方式。
图14～图16是简要地表示图12的层叠预制坯料101的成形中使用的注射成型装置的例子的主要部分的图。
图14是表示复合喷嘴部11的一个例子的剖视图，示出了在下游侧安装了金属模具1的状态，图15是表示在图14的复合喷嘴部11的上游侧组装了热浇道块21的状态的剖视图，图16是沿图15中的C-C线表示的复合喷嘴部11的俯视剖视图。
这里，该注射成型装置的图14和图16所示的复合喷嘴部11的结构与图5和图7所示的复合喷嘴部11相同，但不同点是，如图15所示，在热浇道块21上没有配置图6所示的单向阀25。
下面，对使用了上述注射成型装置的、涉及图12、图13所示的层叠预制坯料101的、本发明的层叠预制坯料的成形方法中的工序进行说明。
使从树脂供给部A供给的作为主材树脂的PET树脂经过供给口22a、作为热浇道的流路23a，并使从树脂供给部B供给的作为中间层树脂的尼龙树脂经过供给口22b、流路23b，在预先设定的时刻向复合喷嘴部11供给，使这两种(三层)树脂在该复合喷嘴部11内合流，并填充到金属模具1的腔1a内(参照图15)。
而且，主材树脂通过与流路23a连通的导入通路12a，并由两个歧管14a1、14a2分别分配供给到圆环状的内流路15和外流路17中。
另外，中间层树脂通过与流路23b连通的导入通路12b，并从歧管14b被供给到圆环状的中流路16中。
而且，在合流点18处，使来自中流路16的中间层树脂在从内流路15和外流路17流入的主材树脂之间流动，在合流路19内，在一定的时间范围内形成使中间层树脂在主材树脂之间成为同一轴心状的中间层的圆柱状的多层熔融树脂流体，并将该多层熔融树脂流体向金属模具1的腔1a内射出并填充。
这里，在中流路16内形成为圆环状的中间层树脂被在下游侧在周向上以并列状配置的多个切断纵肋片16R在周向上分割，并以该分割的状态在主材树脂之间层叠，形成图12、图13所示的层叠预制坯料101的纵带状连结部114a。
下面，图17是简要地表示用于成形图12所示的预制坯料101的、主材树脂和中间层树脂的射出模式的一个例子的图，横轴为时间轴，纵轴为射出速度。该射出模式是所谓同时注射成型中的一个模式，在该例中，以规定的时间间隔重复进行中间层树脂的射出的开始和停止(在本实施例中重复进行六次)，间断地向中流路16供给用于形成中间层113的中间层树脂。
图18是表示基于该射出模式的金属模具腔1a内的树脂的流动的说明图。
图18(a)表示射出模式的E时间点紧前的状态、即只填充有主材树脂的状态，在E时间点，开始间断地射出中间层树脂，在E～F时间点之间，中间层树脂像上述那样，以被切断纵肋片16R在周向上分割并通过图17所示的射出模式而在轴向上也被分割的状态，在主材树脂之间层叠，并填充到金属模具腔1a内(参照图18(b))。
接下来，在F时间点，停止射出阻隔树脂，并再次只填充主材树脂，然后结束射出工序(参照图18(c))，形成层叠预制坯料101，通过基于图17的射出模式的工序，形成图12所示的层叠预制坯料101的周带状连结部114p。
而且，通过该周带状连结部114p和由切断纵肋片16R形成的纵带状连结部114a，能够得到图12、图13所示那样的具有由这些周带状连结部114p和纵带状连结部114a将中间层113纵横地分割的层叠结构的层叠预制坯料101。
此外，为了以图17的射出模式在预先设定的规定的时间内高精度且瞬间地实施中间层树脂的供给的开始和停止，尤其是为了在停止时将中间层瞬间地切断，而在中间层树脂的供给部B处使螺杆瞬间地后退，这种所谓后拉(pull back)的方法是有效的。
以上，通过实施例对基于本发明的双轴拉伸吹塑成形的合成树脂制瓶体、注射成型装置以及层叠预制坯料的成形方法的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施例。
例如，在上述实施例的本发明的层叠瓶体的部分中，如图2或图11的俯视剖视图所示，该层叠结构是两种树脂、三层的层叠结构，但可以根据需要而成为各种各样的层叠结构。
图19是以与图2或图11相同的俯视剖视图来表示本发明的层叠瓶体的层叠结构的其他例子的图，(a)、(b)、(c)表示三种层叠结构，这些(a)、(b)、(c)分别为以下这样的层叠结构。
(a)是从外侧开始为基体层211/中间层213/使用循环利用树脂的基体层211R/中间层213/基体层212的三种树脂、五层的层叠结构。
(b)是从外侧开始为基体层211/中间层213A/基体层211/其他中间层213B/基体层212的三种树脂、五层的层叠结构。
(c)是从外侧开始为基体层211/中间层213A/其他中间层213B/基体层212的三种树脂、四层的层叠结构。
此外，在这些层叠结构中，中间层都被在两侧层叠的基体层的纵带状连结部114a分割。
另外，在图1的层叠瓶体的实施例中，纵带状连结部214a的根数为16根，但可以考虑到层叠瓶体的使用目的、中间层所发挥的阻气性等功能、以及预制坯料或以该预制坯料为一次成形品的瓶体的生产性等而适宜地决定纵带状连结部214a的根数或横宽等形成方式。
另外，在图10的层叠瓶体的实施例中，周带状连结部114p的根数形成为5根，纵带状连结部114a的根数形成为16根，但关于这些连结部的形成个数、宽度等形成方式，也可以考虑到层叠瓶体的使用目的、中间层所发挥的阻气性等功能、以及预制坯料或以该预制坯料为一次成形品的瓶体的成形性(生产性)等而适宜地决定。
再有，在图1或图10的层叠瓶体的实施例中，在瓶体201中，无论是周带状连结部214p还是纵带状连结部214a，其形成间隔都是固定的间隔，但是，无需一定形成为固定的间隔，考虑到层间剥离发生的难易程度等，可以适当地进行调整，如在某个区域内使形成间隔变窄等。
另外，在上述实施例中对圆柱形瓶体的例子进行了说明，但是也可以是棱柱形瓶体，在该情况下，由于其形状不是各向同性的，因此也可以不像上述实施例那样以相等的中心角度确定多个纵带状连结部的形成位置，而是考虑在层间剥离容易发生的角度上确定其位置。
另外，在上述实施例中，主体树脂为PET树脂、中间层树脂为尼龙树脂制成，但也可以考虑到瓶体的使用目的、成形性、以及期待中间层所具有的功能而组合各种各样的合成树脂。
工业实用性
根据本发明，能够容易地获得具有由纵带状连结部或周带状连结部将中间层分割的层叠结构的瓶体，另外，通过这样的瓶体，能够有效地抑制由成形收缩、瓶体内的压力变化等引起的中间层与外层或内层的层间剥离，期待其能够在碳酸饮料等领域展开广泛的使用。

Claims (11)

1.一种合成树脂制层叠瓶体，是对试管状的合成树脂制层叠预制坯料进行双轴拉伸吹塑成形而成的瓶体，所述合成树脂制层叠预制坯料是在由主材树脂构成的基体层中层叠了至少一层的中间层，其特征在于，
该瓶体的结构是，在规定的高度区域内，在基体层之间层叠中间层(213)，在所述规定的高度区域内，将不存在中间层(213)的、在该中间层(213)的两侧使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部(214a)在瓶体的周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个，由该纵带状连结部(214a)将中间层(213)在周向上分割。
2.如权利要求1所述的合成树脂制层叠瓶体，其特征在于，
在规定的高度区域内延伸设置有纵带状连结部(214a)，并且，
将不存在中间层(213)的、在该中间层(213)的上下使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的周带状连结部(214p)在瓶体的中心轴方向上以并列状沿周向设置多个，由所述纵带状连结部(214a)和周带状连结部(214p)将中间层(213)在周向和中心轴方向上分割。
3.如权利要求1或2所述的合成树脂制层叠瓶体，其特征在于，
使除口筒部(202)和底部(206)以外的部分为规定的高度区域(h2)。
4.如权利要求1、2或3所述的合成树脂制层叠瓶体，其特征在于，
具有由主材树脂和用于形成中间层(213)的阻气性树脂构成的两种树脂、三层的层叠结构。
5.一种注射成型装置，用于注射成型双轴拉伸吹塑成形用的试管状的层叠预制坯料，所述层叠预制坯料在由主材树脂构成的基体层中至少具有一层的中间层，所述注射成型装置至少具有：供给主材树脂和用于形成中间层的中间层树脂的两个树脂供给部；将该主材树脂和中间层树脂层叠的复合喷嘴部(11)；以及用于形成预制坯料的金属模具(1)，其特征在于，
所述复合喷嘴部(11)至少具有以下三个层形成流路：用于形成由主材树脂构成的基体层的圆环状的内流路(15)和外流路(17)；以及位于该内流路(15)与外流路(17)之间的、用于形成由中间层树脂构成的中间层的圆环状的中流路(16)，在该至少三个层形成流路的下游侧，经由在各层形成流路中流动的熔融树脂所合流的合流点(18)配置有合流路(19)，在从所述中间层树脂流动的中流路(16)的规定位置至合流点(18)的范围内，在周向上以并列状配置有多个横截该中流路(16)的切断纵肋片(16R)，通过该切断纵肋片(16R)将中流路(16)在周向上分割成多个流路。
6.一种层叠预制坯料的成形方法，是使用注射成型装置的、双轴拉伸吹塑成形用的试管状的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
所述层叠预制坯料(101)具有：基体层；以及在规定的高度区域内位于所述基体层之间的中间层(113)，并且，具有以下层叠结构：
在所述规定的高度区域内，将不存在中间层(213)的、在该中间层(113)的两侧使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的纵带状连结部(214a)在瓶体的周向上以并列状沿中心轴方向延伸设置多个，由所述纵带状连结部(114a)将所述中间层(113)在周向上分割，
所述层叠预制坯料的成型方法使用具有复合喷嘴部(11)的注射成型装置，所述复合喷嘴部(11)对用于形成所述基体层的主材树脂和用于形成所述中间层(113)的中间层树脂进行层叠，在所述喷嘴部(11)中，在规定时间向形成基体层的圆环状的流路供给所述主材树脂，另外，在所述规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向形成所述中间层的圆环状的流路供给中间层树脂，并且，在该流路内将中间层树脂在周向上分割，使该中间层树脂以在周向上被分割的状态在主材树脂之间合流而形成层叠熔融树脂流体，将该层叠熔融树脂流体填充到金属模具腔(1a)内。
7.如权利要求6所述的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
层叠预制坯料(101)在规定的高度区域内具有纵带状连结部(114a)，并且，具有以下层叠结构：
将不存在中间层(213)的、在该中间层(113)的上下使所层叠的基体层以直接熔敷状进行层叠而成的周带状连结部(214p)在瓶体的中心轴方向上以并列状沿周向设置多个，由所述纵带状连结部(114a)和周带状连结部(114p)将所述中间层(113)在周向和中心轴方向上分割，
在规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部向形成中间层的圆环状的流路间断地供给中间层树脂。
8.如权利要求6或7所述的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
使用权利要求5所述的注射成型装置，从一个供给部(A)向内流路(15)和外流路(17)供给用于形成基体层的主材树脂，另外，从其他供给部(B)向中流路(16)供给用于形成中间层的中间层树脂，在该中流路(16)内通过切断纵肋片(16R)将中间层树脂在周向上分割，并在合流点(18)处使所述中间层树脂以在周向上被分割的状态在来自内流路(15)和外流路(17)的主材树脂之间流动，在合流路(19)内形成层叠熔融树脂流体。
9.如权利要求8所述的双轴拉伸吹塑成形用的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
在规定时间，以规定的压力或速度，从一个供给部(A)向内流路(15)和外流路(17)供给用于形成基体层的主材树脂，另外，在所述规定时间范围内的一定时间，同时从其他供给部(B)向中流路(16)供给用于形成中间层的中间层树脂。
10.如权利要求6、7、8或9所述的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
在预制坯料(101)中，使除口筒部(102)和底部(106)以外的部分为规定的高度区域(h1)。
11.如权利要求6、7、8、9或10所述的层叠预制坯料的成形方法，其特征在于，
使预制坯料(101)具有由主材树脂和用于形成中间层(113)的阻气性树脂构成的两种树脂、三层的层叠结构。
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