CN102922664B - 通过注射包覆成型得到的双层预型件 - Google Patents

Abstract

一种模具，其包括：第一模腔（1），连接至提供主模制复合物的第一热流道（10）；第二包覆成型模腔（2），连接至提供包覆成型复合物的第二热流道（20）；和冲杆（3），首先被引入所述第一模腔（1）以进行第一层（P1）的模制，然后带着所述第一层（P1）被引入所述第二模腔（2）以进行第二层（P2）的模制。设置至少一个支撑元件（4），用来在模制第一层（P1）的整个操作过程中相对于第一模腔（1）支撑冲杆（3）。所述支撑元件（4）在第一层（P1）上留下的开口由第二层（P2）填充和/或覆盖。

Description

通过注射包覆成型得到的双层预型件

本申请是申请号为200880011543.6、申请日为2008年4月11日、发明名称为“通过包覆成型制备双层预型件的模具和方法及双层预型件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过注射包覆成型（overmold）得到的双层预型件，所述双层预型件设有内层和外层，其内层由通过吸收来提供阻光效果的材料制成，其外层由通过反射来提供阻光效果的材料制成，并且具有单独用所述外层材料制成的双层预型件的颈部。这种双层预型件可以用来例如通过吹塑来制造奶制品的瓶子等。

背景技术

用预型件制造瓶子和其它容器是公知的技术。这些预型件由塑料制成的管状主体组成，在第一端部具有开口，在其相对的第二端部具有封闭的底部，并且在邻近开口处具有颈部，该颈部可选的包括外部螺纹和周向的环状法兰。随后通过在模具内吹塑预型件的封闭管状部分并且保持颈部和开口不变，所述预型件被用来制成塑料瓶。至少部分所述管状主体是由两个具有不同特性的叠加层制成的双层预型件被越来越多的使用。这种双层预型件尤其可以用作要求其中一层具有阻隔特性的包装，例如阻隔光或如O₂和CO₂等特定的气体；还可用作外层为回收塑料材料同时内层为优质塑料材料的包装；或用作出于美观的考虑由具有不同颜色的两层塑料材料制成的包装。

双层预型件可由多种技术制造，这其中注塑包覆成型尤为重要，其大致由如下步骤组成：首先将型芯引入主模腔内用于在其上模制由主模制材料组成的第一层；然后将带有第一层的型芯引入包覆成型模腔内用于在第一层上模制由包覆成型材料组成的第二层以制造完整的双层预型件。双层预型件的颈部可以由第一层或者第二层的材料通过打开和关闭靠近主模腔或包覆成型模腔的开口的一对颈部半模分别制成。在许多注塑包覆成型设备中，生产双层预型件的模具包括多个主模腔、多个包覆注射模腔、多对颈部半模和多组型芯，它们由注塑包覆成型设备一起操作以进行大批量生产。

不同种类的注塑包覆成型设备使用不同的机理和方法来将型芯交替引入或抽出主模腔和包覆注塑模腔、闭合和开启颈部半模、将双层预型件成品顶出等。国际专利申请PCT/ES 2006/000047中描述了一种通过包覆成型将多个型芯交替引入多个主模腔和多个包覆注塑模腔中制造预型件的装置的实例。

任意一种制备双层预型件的注塑包覆成型设备的模具都存在着同一个问题：由于型芯的细长度和其较长的悬臂部分，在第一层的主模制材料的注射过程中，由于在塑料材料注射过程中最初阶段和最后阶段的温度差异以及因此造成的流动性差异，以及具有不同程度流动性的材料在主模腔和型芯之间限定出的空腔内的随机分布，使得主模腔内的型芯会发生轻微的弹性形变。

注塑喷嘴一般都设置在面向型芯的自由端的主模腔的封闭的底部。因此，如果温度较低和因此流动性也较低的材料在最初阶段被注入，由于其在型芯变化位置的移动过程中在注射喷嘴和邻近的管腔中停留了一段时间，这些材料随机的流向型芯自由端的一侧；而接下来从热流道注入的温度更高的、因此更具有更好的流动性的材料会更容易并且更快速的流向型芯的另一侧以及模腔开口的区域。具有较低流动性的材料在型芯的第一侧施加的压力比具有较低流动性的材料在相对的第二侧施加的压力大，因此型芯会向所述第二侧发生轻微的弹性形变。

鉴于双层预型件的层厚有严格的尺寸公差，考虑到在随后由双层预型件吹塑制造瓶子或其他容器的过程中层的厚度会减少到非常小的值，型芯在制备第一层的注射操作过程中的轻微变形所导致的双层预型件相对两侧的层厚产生差异是不能接受的。

专利FR-A-3301928提出通过使用支撑附件来支撑模腔内的型芯，该支撑附件从设置在模腔封闭的底部用来注射模制材料的注射阀的阀体延伸。所述阀体沿着与模腔和型芯成一直线的轴线轴向可动，所述支撑附件具有锥形的头部，该支撑附件的锥形头部与型芯端部的锥形凹槽耦合，而所述阀体打开向模腔内注射模制材料。在模制预型件的最后阶段，当仍然有一小部分模腔待填充时，将所述阀体退出以使整个模腔能够完全充满，然后关闭模制材料进入模腔的通道。然而，这种设计具有几个缺陷。一方面，将注射阀安装在模腔的封闭的底部需要相对复杂的结构和操作；另一方面，在模制操作的最后阶段型芯不再受到支撑，从而在整个预型件的注射过程中不能保证模腔内的型芯能够保持良好对准。

专利US-A-4086315公开了一种制备中空塑料制品的装置，通过在被引入注射模腔的型芯上注射成型制备预型件，然后在吹塑模腔中将所述预型件进行吹塑来完成。从注射模腔的封闭的底部区域中伸出的支撑体与型芯的端部接触从而在整个注射成型操作中对其形成共轴支撑。这些支撑体在预型件上留下了孔洞。所述注射模腔被进一步设计成在预型件的轴向端部形成一凸起。所述型芯从该注射模腔中退出，然后带着刚刚成形的热的预型件进入到用于吹塑操作的吹塑模腔中。在吹塑模腔的底部区域设有一气缸，其具有轴向操作的用于将所述预型件上的凸起朝所述型芯端部挤压的活塞，以挤出所述凸起的材料从而在吹塑成型之前将预型件上的孔洞填满。这种设计的一个缺陷是在吹塑模腔端部结合使用气缸和活塞是非常复杂的并且成本很高。进一步而言，如果像通常一样将所述预型件进行冷却以便将其从型芯脱模并储存以备其后进行分配并应用于多个吹塑设备的话，这就使得带有孔洞的预型件的使用只能限于那些吹塑设备，它们配有气缸和活塞组件以在吹塑成型之前挤出所述凸起并将孔洞封闭。另外，该设备用于制造单层预型件并且在说明书中没有描述或者启示使用它制造双层预型件的方式。

国际专利申请WO8907219A描述了一种用于注塑成型薄壁中空塑料产品的方法，其中，第一共同的模具部件与第一互补模具部件相结合从而装配第一模腔。第一互补模具部件的各部分接触第一共同模具部件的各部分从而将模具部件刚性地固定在一位置中，该位置在将第一塑料材料注入第一模腔的过程中阻止模具部件相对于彼此的运动。第一塑料材料被成型为使得：当它容纳在第二模腔中时，该第二模腔通过将第一共同模具部件与第二互补模具部件相结合而形成，它提供了稳定区域，该区域将模具部件刚性地固定在这样的位置，该位置在注入第二塑料材料的过程中阻止运动。然而没有描述或者启示通过这种方法获得的双层塑料产品用于随后的吹塑，并且实际上，中空塑料产品中不同材料的单层区域的交替设置是一个严重缺点，因为其间的结合区域基本平行于在吹塑过程中压力的方向，这涉及到具有所述连接区域断开的风险。

专利EP-A-1681239描述了一种多层预型件，通过顺序的共注塑方法获得，并且具有由PET制成的内层和外层，具有二氧化钛以反射光，以及具有PET制成的层，利用炭黑着色以吸收光，设置在所述内外层之间。这种连续的共注塑方法与包覆成型方法相比的缺点在于，后者不适于注塑仅两层，迫使注塑它们的奇数，通常三个或五个。它也不允许精确地控制中间层或者多层的范围，也不能控制各层的宽度的一致性。预型件中缺少精度将导致通过吹塑预型件获得的容器中的不规则，并且预型件的层越薄，这种不规则将越集中。

WO95/00325公开了一种多层塑料预型件，用于在塑料吹塑中，包括纯塑料制成的注射模制内层，具有向外延伸的环形凸缘，位于预型件的开口端处。之后顾客回收的塑料制成的注射成型外层覆盖内层，并且具有螺纹用于固定封盖，这种螺纹从内层的环形凸缘朝着预型件的封闭端设置，从而提供一种结构，其允许回收塑料的增多的使用。当利用预型件吹塑的容器将被用于容纳气体加压流体例如软饮料时预型件可以设置有气体阻挡材料的交替层。预型件开口端处需要内层中的环形凸缘，这阻止了仅利用外层的材料来制造预型件的颈部。

本分案申请所依据的在前的专利申请EP-A-2159031，该专利申请公开了一种通过塑料注塑包覆成型制造双层预型件用的模具。所述模具包括连接至提供主模制材料的第一热流道的主模腔，连接至提供包覆成型材料的第二热流道的包覆成型模腔，和型芯，该型芯首先被引入所述主模腔以进行由所述主模制材料组成的第一层的模制，然后带着所述第一层的型芯被引入所述包覆成型模腔以进行由所述包覆成型材料组成的第二层的包覆成型。所述模具包括至少一个设置在所述型芯的自由端部和主模腔之间的支撑元件，用来在模制第一层的整个过程中支撑主模腔中的型芯。所述支撑元件在第一层上留下的相应开口随后由第二层的包覆成型材料填充和/或覆盖。

使用这种结构，至少一个支撑元件能够保持和稳定位于主模腔中的处于对中位置的型芯，还能防止所述型芯在模制第一层的注射过程中发生弹性形变，从而使得第一层的周向厚度基本均匀，符合合格的制造尺寸公差。第一层厚度的均匀也就使得随后在包覆成型模腔内通过注塑包覆成型得到的第二层也基本均匀。另一方面，在第二层的包覆成型操作过程中，型芯的弹性形变问题不再明显，并且，在很多情况下第二层比第一层更厚，而且/或具有比第一层更低的影响作用，例如，作为一种阻隔材料，由第二层厚度的微小的不规整性所带来的影响比第一层的低。

在模具的第一实施例中，所述支撑元件相对于主模腔固定；而在模具的第二实施例中，所述支撑元件相对于型芯固定。在模具的任意一个实施例中，都优选设置三个或更多个所述的支撑元件。优选地将三个支撑元件每隔120度环绕设置在主模腔和型芯的纵向中心轴线周围，这样能够提供均衡的支撑，同样优选得是所述支撑元件在靠近型芯自由端的位置处支撑型芯。

由于这些支撑元件是固定的，其显然存在于第一层的整个注射过程中，因此在第一层的材料上留下了开口，这些开口由注塑包覆成型制备第二层过程中的第二层材料填充和/或覆盖。当所述支撑元件由主模腔伸出，当型芯带着第一层被引入包覆成型模腔时，第一层上的开口是空的，因此第二层的包覆成型材料就会填充并同时覆盖第一层的开口。若所述支撑元件从型芯突出，当型芯带着第一层被引入包覆成型模腔时，第一层上的开口被支撑元件占据，这样第二层的包覆成型模制材料仅仅覆盖第一层的开口而并不填充。所述包覆成型模腔优选地设置成在覆盖第一层开口的第二层的那些区域中形成凸起。

将所述由第二层填充和/或覆盖的第一层的开口设置在双层预型件底部附近，决定了在通过吹塑由双层预型件制成的瓶子或其他容器内，这些开口位于瓶子或其他容器的底部，非常靠近中心，这一位置不非常暴露因此并不十分关键。而且，这些预型件的最终区域在吹塑过程中的形变相对较小，从而所述开口受到的拉伸也就相对较小。

所引用的在先专利申请EP-A-215903也公开了一种通过塑料注塑包覆成型制造双层预型件的方法，其包括如下步骤：首先，将型芯引入连接至第一热流道的主模腔，提供主模制材料以进行第一层的模制；然后，将带有所述第一层的型芯引入连接至第二热流道的包覆成型模腔，提供包覆成型材料以进行第二层的包覆成型。所述方法包括：在所述第一层的整个模制过程中通过至少一个支撑元件相对于所述主模腔支撑型芯的自由端，并且用第二层的包覆成型材料填充和/或覆盖所述支撑元件在第一层上留下的相应开口。

在本方法的第一实施例中，使用一个或多个从主模腔内表面突出的固定的支撑元件接触并支撑所述型芯，在第二层的包覆成型过程中，包覆成型材料填充并覆盖所述支撑元件在第一层上产生的开口。根据本方法的第二实施例，使用一个或多个从型芯上突出的固定支撑元件与主模腔的内表面接触并支撑所述型芯，在第二层的包覆成型操作过程中包覆成型材料只覆盖所述支撑元件在第一层上产生的开口。在这种情况下，所述方法优选地包括通过在包覆成型模腔的内表面形成凹陷使覆盖第一层开口的第二层的区域中形成凸起，从而使双层预型件在第一层上具有开口的区域具有与双层区域相同的厚度。

第一和第二实施例的所述模具和/或方法可以应用于具有双注射单元的设备，以注塑两种不同材料制备双层预型件或双组份预型件的两层。根据现有技术用一些合成聚合物特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）通过注塑包覆成型制备具有不同组分的双层预型件时存在一个缺陷：使用所述双层预型件吹塑制造的瓶子或其他容器的两层倾向于发生剥落或分离。这是由于具有一种或多种不同染色剂的合成聚合物的混合物用作两层中的每一层的模制材料，在一些情况下，即使两层所使用的基础聚合物相同，染色剂的不同特性也会使两层之间的粘结力相对较弱。为防止上述缺陷，所述方法还包括使用一种合成聚合物作为两层共有的基础材料，每一层中的所述合成聚合物与一种或多种染色剂混合，其中至少一种染色剂在两层中是共有的。

在一个实施例中，所述合成聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP），可选的染色剂有：固态或液态的二氧化钛（TiO2）（白色色料），固态、粉末状或液态的炭黑或碳（黑色色料）。在一更具体的实施例中，所述方法包括：使用加有0.01%到2重量%的炭黑或活性碳和3%到10重量%的二氧化钛（TiO2）活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）作为第一层或内层的主模制材料，并且使用加有3重量%到10重量%的二氧化钛（TiO2）活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）作为第二层或外层的包覆成型材料。这种组合适合生产用于制造装奶的瓶子的双层预型件，其外层必须提供通过反射阻光的效果，并且根据瓶子的盛载物进一步提供最终的美观的外观，即尽可能纯的白色外观；而内层的目的是提供通过吸收阻光的效果。

在内外层都使用一定百分含量的二氧化钛（TiO2）具有双重作用：一是增强两层间的粘结力，一是在内层的黑色色料中掺入部分白色以能够产生灰色的效果，有助于外层的涂层，使得由所述双层预型件吹塑得到的瓶子具有深白色的外观，没掺入这些白色色料，内层的效果会大大下降，从而通过吸收提供有效的阻光效果。不过，需要指出的是本发明并不仅限于上述基础材料和染色剂，还可能使用其他任意适合制造预型件的塑料材料和/或其它染色剂。

可选地，所述模具和/或方法可用来生产具有很薄的壁的预型件，例如，其厚度为2.1mm甚至更薄。为此，预型件大部分的壁是由第一层构成的单层，而第二层被缩减到预型件封闭的底部区域，其只够填充和/或覆盖支撑元件在第一层上所留下的开口。在这种情况下，可以使用如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）等同一种塑料材料作为第一层和第二层，这样模具也就可以与一台标准注射机即单个注射单元配合使用。在主模腔内对型芯进行支撑，使得第一层在单层部分的厚度充分的薄，如2.1mm甚至更薄，并且非常均匀，从而保证随后由所述预型件吹塑得到的制品的壁非常薄并且均匀。

发明内容

本发明提供一种通过注射包覆成型得到的双层预型件，所述双层预型件包括一管状主体，在管状主体的第一端部具有提供颈部的开口，在其相对的第二端部具有封闭的底部，其中，至少一部分管状主体是由第一层和第二层构成的，所述第一层是由通过吸收来提供阻光效果的主模制材料制成的内层，所述第二层是由通过反射来提供阻光效果的包覆成型材料制成的外层，并且其中，所述管状主体的颈部是单独用所述第二层的包覆材料形成的，不涂敷有所述第一层的主模制材料。

在一个实施例中，所述第一层的主模制材料是加有0.01%到2%重量的炭黑或活性碳和3%到10%重量的二氧化钛（TiO2）活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP），并且所述第二层（P2）的包覆成型材料是加有3%到10%重量的二氧化钛（TiO2）活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）。

可选地，当本发明的双层预型件是通过所引用的在先专利申请EP-A-2159031中公开的模具和方法得到的，所述第一层包括位于所述管状主体的封闭的底部区域中的一个或多个开口，并且所述第二层完全覆盖所述封闭的底部区域，其中，所述一个或多个开口被第二层的包覆材料填充和/或覆盖。优选地，所述第一层包括围绕所述双层预型件的纵向中心轴以120°的角度间隔布置的三个所述开口。

附图说明

现参照附图对实施例进行详细描述，以便于充分理解前述及其他特征和优点，其中：

附图1是不属于本发明的注塑包覆成型制造双层预型件的模具的几个组成部分的截面示意图，所述结构处于不属于本发明所提供的方法的第一实施方式中注塑操作开始前的位置；

附图1A是附图1的局部放大，以更好地显示主模腔的封闭底部；

附图2是附图1中所示的模具的组成部分的截面示意图，处于与所述方法的主模制步骤相对应的位置；

附图2A是附图2的局部放大，以更好地显示具有在其内部的受到支撑的型芯的主模腔的封闭底部和位于两者间的双层预型件的第一层；

附图3是附图1中所示的模具的组成部分的截面示意图，处于所述方法的包覆成型步骤之前的位置；

附图3A是附图3的局部放大，以更好地显示型芯的端部，其上带有双层预型件的第一层；

附图4是附图1中所示的模具的组成机构的截面示意图，处于与所述方法的包覆成型步骤相对应的位置；

附图4A是附图4的局部放大，以更好地显示在其内部具有型芯的包覆成型模腔的封闭底部和位于两者间的双层预型件的第一层和第二层；

附图5是根据本发明的一个具体方式的双层预型件的封闭底部内部的截面图；

附图6是沿附图5中VI-VI所示的面剖开的透视图；

图7是根据本发明一个实施例的通过注塑包覆得到的双层预型件的剖面图；

图8是不属于本发明的双层预型件的剖面图；

图9是根据本发明另一实施例的通过注塑包覆得到的双层预型件的剖面图；

图10是不属于本发明的双层预型件的剖面图；

附图11是由不属于本发明的双层预型件另一实例的部分剖面图；

附图12A所示的是根据不属于本发明的第二实施例中模具的型芯自由端的部分视图；

附图12B所示的是根据不属于本发明所提供方法的第二实施例模制预型件的第一层过程中第二实施方式的模具中型芯与主模制腔相互作用的部分剖面图；

附图12C所示的是根据不属于本发明所提供方法的第二实施方式包覆成型预型件的第二层时，第二实施方式的模具中型芯与包覆成型模腔配合的部分剖面图；

附图13是由所述第二实施例中的模具和/或方法制备的根据本发明进一步实施例的双层预型件实例的部分剖面图；

附图14是由所述第二实施例中的模具和/或方法制备的不属于本发明的另一个双层预型件实例的部分剖面图。

具体实施方式

首先参照图1，其显示的是根据不属于本发明的模具和/或方法的第一实施方式通过注塑包覆成型来制造双层预型件的模具的不同组成部分。所述模具包括：主模腔1，其连接至第一热流道10，其用于通过第一注射喷嘴15将主模制材料供应至主模腔1内；和包覆成型模腔2，其连接至第二热流道20，用于通过第二注射喷嘴25将包覆成型材料供应至所述包覆成型模腔2中。本实施例所示的主模腔1和包覆成型模腔2是固定的，尽管这并不是必须的。所述模具还包括连接在注塑成型机（未示出）活动板30上的型芯3，其操作以将所述型芯3交替引入所述主模腔1和包覆成型模腔2。在如图1所示的实施方式中，所述完整的模具还包括一对连接在各自活动元件上的颈部半模5a、5b，所述活动元件依次连接在所述注塑成型机（未示出）的活动板50上，其以公知的方式被控制以闭合和开启包覆成型模腔2开口旁边的颈部半模5a、5b。

在图1到4所示的第一实施方式中，型芯3具有外表面，该外表面构造成与主模腔1内表面相配合以形成双层预型件P的第一层P1，所述双层预型件P的第一层P1具有一外表面，其与型芯3的另一外表面一起与包覆成型模腔2的内表面相配合以形成双层预型件P的第二层P2，所述颈部半模5a、5b构造成形成所述双层预型件P的颈部61，连通第二层P2（参见图7和9）。在另一可替换实施方式中（未示出），所述颈部半模5a、5b设置成通过主模腔1开口旁边的注塑成型机闭合和开启，从而获得的所述预型件具有颈部61，颈部与双层预型件P的第一层P1一起形成（参见图8和10）。

主模腔1和包覆成型模腔2通常都具有沿纵向轴线的细长结构，并具有与开口相对的封闭底部。第一和第二注射喷嘴15、25在各主模腔1和包覆成型模腔2的封闭的底部的中央开口。型芯3通常也具有沿纵向轴线的细长结构，其具有一自由端，当型芯被引入主模腔1和包覆成型模腔2时，所述自由端位于每个模腔的封闭底部的附近。三个支撑元件4（同样参见局部放大图1A）从主模腔1的内表面伸出，所述支撑元件4相对于主模腔1固定并且在型芯3被引入主模腔1时与型芯3形成接触（图2）。该支撑元件4略呈锥形结构，并且沿着平行于主模腔1纵向轴线的方向定向，以便于沿着平行于型芯3退出运动方向的方向将该第一层P1从模具中退出。

优选地将三个支撑元件每隔120度角环绕设置在位于主模腔1封闭底部中的第一注射喷嘴15周围，这样能够在使用主模制材料模制第一层P1时为型芯3提供均衡的支撑，并且靠近其自由端。然而，在主模腔1内安装任意数量用来支撑型芯3的固定的支撑元件4都是能够被提供的。

图2所示的是使用附图1所示模具的所述方法的第一步。该第一步包括：首先将型芯3引入主模腔1中，通过第一热流道10和第一注射喷嘴15将主模制材料供应至主模腔1和型芯3之间所限定出的空间内，以进行双层预型件P的第一层P1的成型操作。在这一步骤中，所述方法包括：在用主模制材料制造第一层P1的整个模制操作过程中，通过支撑元件4来支撑型芯3，支撑元件4从主模腔1内表面伸出以与型芯3形成接触。由于在第一层P1的模制操作过程中型芯3被支撑元件4所支撑，该型芯3不会变形，并且第一层P1在双层预型件P的周边周围具有均匀的厚度。在局部放大图2A中可以清楚的看到，在模制过程中与型芯3接触的支撑元件4在第一层P1中形成相应开口60。

图3所示的是第一层P1模制后型芯3从主模腔1中退出，其中该第一层P1依然保持设置在型芯3上。局部放大图3A是其中一个开口60的截面示意图，型芯3从主模腔1中退出时该开口是空的。从图3中可以看出，型芯3已经与包覆成型模腔2对齐以准备进行下一步的操作。

图4所示的是所述方法的下一个步骤，其包括：将型芯3连同位于其上的第一层P1引入包覆成型模腔2中，通过第二热流道20和第二注射喷嘴25提供包覆成型模制材料，以进行第二层P2的包覆成型操作，与其一起，通过靠近包覆成型模腔2开口的闭合颈部半模5a、5b制备双层预型件P的颈部61。在包覆成型过程中，包覆成型材料填充和覆盖在主模腔1内的模制过程中支撑元件4在第一层P1上形成的开口60。局部放大图4A是第一层P1上的其中一个开口60的截面示意图，该开口被第二层P2的材料填充。

最后，型芯3从包覆成型腔2中退出，最终的双层预型件P位于其上，使用注塑成型设备的传统的脱模装置（未示出）将该双层预型件P从型芯3上脱出，裸露的型芯3再次与主模腔1对齐（图1）以准备开始一个新的循环。

图5和图6显示的是如图1到4所示的根据不属于本发明的模具和/或方法的第一实施方式制备的根据本发明一个实施例的双层预型件P的封闭底部。该双层预型件P由主模制材料制成的第一层P1和包覆成型材料制成的第二层P2构成。第一层P1包括由第二层P2的材料填充的开口60。所述开口60是在第一层P1的模制过程中由于存在支撑元件4与型芯3接触而留下的。此外，由于在第一层P1的模制过程中型芯3受到了支撑，第一层P1和第二层P2的厚度在所述双层预型件P周围都是基本均匀的。

图7描述了一个根据不属于本发明第一实施方式的模具和/或方法制备的根据本发明的双层预型件P的实施例，尤其是通过随后的吹塑过程，所述预型件P被设计成装奶的瓶子。该双层预型件P照例具有管状主体的形式，其第一端带有开口62，并在与其相对的第二端具有封闭底部。部分所述管状主体是由主模制材料制成的第一层P1和包覆成型材料制成的第二层P2构成的。所述双层预型件P的第一层P1优选具有等于或小于1.8mm的厚度并且足够均匀，从而使随后由所述双层预型件P吹塑形成的瓶子具有非常薄且均匀的内层。

所述用来制备第一层P1亦即内层的主模制材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP），具有0.01重量%到2重量%的炭黑或活性碳以及3重量%到10重量%的二氧化钛（TiO2）活性成分。所述用来制备第二层亦即外层的包覆成型材料同样是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP），但是只具有3重量%到10重量%的二氧化钛（TiO2）活性成分。这样，第一层P1或内层呈不透明的暗灰色并具有通过吸收阻光的功能；而第二层P2或外层呈不透明的深白色并具有通过反射阻光的功能。一定比例的一种同样的染色剂成分如二氧化钛（TiO2）存在于第一层P1和第二层P2中，可以为P1、P2两层彼此提供合适的粘结力并防止剥落。

第一层P1包括由第二层P2的材料填充的开口60。所述开口位于双层预型件P的封闭底部中，每隔120度环绕设置在双层预型件P的纵向中心轴线周围，并且靠近所述封闭底部的中心。所述第一层P1中的开口60是在模具主模腔1内因存在支撑元件4与型芯3接触而留下的，第一层P1的模制操作在其中进行，而且由于在第一层P1的模制过程中型芯3受到了支撑，因此，第一层P1和第二层P2两层的厚度在所述双层预型件（P）周缘周围是基本均匀的。

此外，用来制造装奶的瓶子的双层预型件P具有由第二层P2或外层的包覆成型材料整体形成的颈部61。该颈部61围绕着开口62形成，并具有外螺纹63，用于连接一止挡，并具有周向环状法兰64，在手持和装瓶线中提供辅助功能。双层预型件P的颈部61具有对于瓶子所需要的最终尺寸，这是因为它在吹塑过程中并不发生改变。第一层P1并未覆盖颈部61的开口62的内表面，因此从外部可见的所述颈部61的内表面具有深白色的第二层P2。需要强调的是，由于在第一层P1模制时型芯3受到支撑，所述第一层P1和第二层P2获得基本均匀的厚度，有助于第一层P1和第二层P2在沿着双层预型件P的纵向方向上具有精确的范围界线。

图8所示的不属于本发明的双层预型件P具有与图7所示的双层预型件P完全相似的形状，只不过其颈部61是由第一层P1或内层的主模制材料一体形成的。图8所示的双层预型件P显然是用于制造用于其它用途的瓶子或其他容器，因此，其第一层P1和第二层P2所使用的材料也与图7所示的双层预型件P中两层所用材料的不同。例如，图8所示的双层预型件P中，包括颈部61的第一层P1，其作为与所装液体接触的内层，可以使用优质聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）制造；而作为不与所装液体接触的外层，第二层P2可以用回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）制造。

图9所示的根据本发明的双层预型件P与图7所示的双层预型件P非常相似，不过图9所示的双层预型件P是用来制造宽口容器的，因此其颈部21和开口62就相对更宽一些。应注意的是，根据本发明的双层预型件具有类似于图7和9所示的用第二层P2的包覆材料形成的颈部61和不具有要用第二层P2的材料填充的第一层P1中的开口60的简单封闭底部，所述双层预型件能够用具有在所述包覆空腔的口部邻近布置的成对的颈部半模的上述任意现有技术的注塑包覆设备得到。

图10所示的是不属于本发明的双层预型件P，它与图8所示的双层预型件P相似，不同的是本实施方式中的第二层P2在外部仅仅覆盖了双层预型件P的封闭底部和约一半的管状主体部分。图10所示的双层预型件P可用来制造如具有可变视觉效果或多种颜色结合的用来装水或饮料的瓶子。为达到上述目的，例如，第一层P1可以用透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成，其可选地含有一定比例的一种或多种透明或半透明的着色剂；第二层P2可以用含有一定比例的一种或多种透明、半透明或不透明的着色剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成。此外，由于在吹塑过程中施加或大或小的膨胀，对双层预型件P的第一层P1和第二层P2的厚度连同面积进行调节，可以达到包括颜色渐变在内的颜色变幻和/或结合的多种视觉效果。

图11显示了一种根据不属于本发明的模具和/或方法的第一实施方式制备的不属于本发明的具有薄壁的双层预型件P的相应于封闭底部的端部，第一层P1提供了单层壁，用于该预型件大部分的壁，并可选的在其开口端具有颈部（未示出）。第二层P2非常小，其仅覆盖与第一层P1的封闭底部相对应的区域，填充由支撑元件4留下的开口60。尽管图11所示的第二层P2覆盖了整个封闭底部，具有与第一层P1厚度基本相同的厚度，但是，包覆成型模腔2还可以被设计成形成更薄的厚度和/或更小结构的第二层P2，只要在包覆成型过程中能够确保从包覆成型材料注射喷嘴25流出的熔融包覆成型材料流动到第一层P1上的开口60即可，从而填充它们。图11所示的双层预型件P中，第一层P1和第二层P2最好使用同样的材料。

不属于本发明的模具和方法的第二实施方式参照图12A到12C介绍如下。如图12A所示，在第二实施方式中，支撑元件4被固定在型芯3中，并从其自由端伸出与主模腔1的内表面形成接触（图12B）。如实施例所示，型芯3的自由端部设有三个所述支撑元件4，以与主模腔1的封闭底部的区域形成接触，在共轴地安装于主模腔1内的主模制材料注射喷嘴15周围。

当带有第一层P1的型芯3从主模腔1中退出时，由支撑元件4形成的开口60被支撑元件4占据。这样，当带有第一层P1的型芯3随后被引入包覆成型模腔2（图12C）并且通过包覆成型材料注射喷嘴25注入包覆成型材料以形成第二层P2时，该第二层P2将只是覆盖第一层P1上的开口60而不填充它们。优选地，在包覆成型模腔2的封闭底部中，形成凹陷6，设置在包覆成型材料注射喷嘴25周围，位于面对型芯3的支撑元件4和第一层P1的开口60的位置。这些凹陷6是用来在覆盖所述双层预型件P的第一层P1上开口60的第二层P2的那些区域中形成凸起65。

这样，当双层预型件从型芯3上脱模时（图13），第一层P1上的开口60是空的，但是其被第二层P2的凸起65覆盖，因此面对开口60的双层预型件P的壁厚与具有双层区域的壁的厚度基本相同，这就在随后的双层预型件P的吹塑操作过程中使第一层P1和第二层P2的材料的拉伸能够基本均匀。

图13中所示的双层预型件P的封闭底部与如图7和9所示的单独用第二层P2的包覆材料形成的颈部61相兼容以得到根据本发明的双层预型件。

图14显示的是根据不属于本发明的模具和/或方法的第二实施方式制备的不属于本发明的双层预型件P的另一个实施例。图14所示的双层预型件P的壁非常薄，例如，小于2.1mm。第一层P1提供了单层，用于预型件的大部分壁，其可选地在开口端具有颈部（未示出）。所述第一层P1的厚度等于或小于2.1mm。第二层P2非常小，仅仅覆盖与第一层P1的封闭底部相对应的区域，第二层P2上的凸起65覆盖但并不填充由支撑元件4留下的开口60。需要指出的是，第二层P2并不需要以与第一层P1基本相同的厚度覆盖预型件的全部封闭底部。包覆成型模腔2还可以被设计成形成具有更薄的厚度和/或更小结构的第二层P2，只要在包覆成型过程中能够确保从包覆成型材料注射喷嘴25流出的熔融包覆成型材料流体能够流动到第二层P2的凸起65即可，从而填充它们。图14所示的双层预型件P中，第一层P1和第二层P2最好使用同样的材料。

本领域技术人员对于本发明实施例的任意修改和变更都将落入本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种通过注射包覆成型得到的双层预型件，包括管状主体，所述管状主体在第一端具有提供开口的颈部(61)并在相对的第二端具有封闭的底部，至少部分所述管状主体由主模制材料制成的第一层(P1)和包覆成型材料制成的第二层(P2)构成，其特征在于，

所述第一层(P1)是内层，通过吸收提供阻光效果；

所述第二层(P2)是外层，通过反射提供阻光效果；

所述第一层(P1)的主模制材料和所述第二层(P2)的包覆材料都包括混合有一种或多种颜料的合成聚合物；

所述合成聚合物和至少一种所述颜料是所述第一层(P1)的主模制材料和所述第二层(P2)的包覆材料所共用的；

另一种所述颜料只存在于所述第一层(P1)的主模制材料中；以及

所述颈部(61)由第二层(P2)的所述包覆成型材料形成，未被第一层(P1)的主模制材料覆盖。

2.如权利要求1所述的预型件，其特征在于，

所述第一层(P1)的主模制材料和所述第二层(P2)的包覆材料所共用的所述合成聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)。

3.根据权利要求1所述的预型件，其特征在于，

所述第一层(P1)的主模制材料和所述第二层(P2)的包覆材料所共用的所述颜料是二氧化钛(TiO2)。

4.根据权利要求1所述的预型件，其特征在于，

所述只存在于第一层(P1)的主模制材料中的颜料是炭黑或活性炭。

5.根据权利要求1所述的预型件，其特征在于，

所述第一层(P1)的主模制材料包括具有0.01重量％到2重量％的炭黑或活性碳和3重量％到10重量％的二氧化钛(TiO2)活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)，

并且第二层(P2)的包覆成型材料为具有3重量％到10重量％的二氧化钛(TiO2)活性成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的预型件，其特征在于，

所述第一层(P1)包括位于所述管状主体的封闭底部区域中的至少一个开口(60)，并且所述第二层(P2)完全覆盖所述封闭底部区域，其中，所述至少一个开口被所述第二层(P2)的包覆成型材料填充或覆盖。

7.根据权利要求6所述的预型件，其特征在于，

第一层(P1)包括三个所述开口(60)，其用所述第二层(P2)的包覆材料填充或覆盖，围绕所述管状主体的纵向中心轴线以120度的角度间隔设置。