KR20080003305A - 그라데이션 모양 부착 병체 및 프리폼의 사출성형방법 - Google Patents

Abstract

주재 수지와 착색수지를 사출했을 때에, 프리폼 성형용의 장치내에 있어서의, 주재 수지의 유동에 의한 착색수지층의 두께의 점감현상을 이용하여 프리폼의 착색수지층의 층두께를 상하방향으로 서서히 변화시켜, 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출되어, 지금까지 없는 가식성을 갖는 2축연신 블로우성형의 합성수지제 병체를 제공한다. 주재수지와 착색수지의 공급의 개시시간, 종료시간, 압력 혹은 속도 프로파일을 포함한 사출패턴을 조정하여, 다층 용융 수지유체에 있어서의 착색수지층의, 상류 끝단부 혹은 하류 끝단부에서 층두께를 서서히 감소시켜, 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성하는 프리폼을 사출성형하여, 이 프리폼을 2축연신 블로우 성형한 병체의 몸통부에 착색농도, 혹은 색조에 따른 그라데이션 영역을 현출시킨다.

사출, 블로우, 성형, 병체, 수지, 그라데이션, gradation

Description

그라데이션 모양 부착 병체 및 프리폼의 사출성형방법{BOTTLES WITH GRADATION PATTERNS AND PROCESS FOR INJECTION MOLDING OF PREFORMS}

본 발명은 그라데이션모양(gradation pattern) 부착의 합성수지제 병체 (bottle)와, 이 병체를 2축연신 블로우 성형(blow molding)하기 위한 프리폼 (preform)의 사출성형방법에 관한 것이다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지제 등의 병체는, 음료용, 식품용, 화장료 등의 다양한 분야에 사용되고 있고, 상품으로서 차별화하기 위해 다양한 가식방법(加飾方法)이 채용되고 있다. 인쇄된 수축 필름(shrink film)에 의해 병체를 가식하는 경우가 많지만, 특허문헌 1에는 적층구조로 하고, 중간층에 착색층을 간헐적으로 형성한 프리폼을 블로우성형한 병체에 관한 기재가 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개공보 평성2-98409호

본원 발명자들은, PET수지제 등의 투명성을 갖는 2축연신 블로우 성형 병에 있어서, 착색의 농담(濃淡)을 상하방향으로 변화시키고, 착색농도에 관한 그라데이션(gradation)을 현출(現出)시켜 병체를 가식하는 기술의 개발에 임하였다. 그 중에 특허문헌 1에 기재되는 방법으로, 프리폼에 있어서 단순히 착색수지로 중간층을 형성하여 2축연신 블로우 성형하더라도, 약간의 농담의 그라데이션은 현출할 수 있지만, 그라데이션의 정도가 한정적이며, 가식성의 점에서 불만족스러운 것이었다.

즉, 상기한 종래기술에 있어서는, 착색수지층의 두께를 증감 변화시킨 상태로 연속한 구조이므로, 색모양으로서 현출되는 색의 농담변화는, 이 착색수지층이 성형하는 색장식부 영역내에 있어서의 농담변화가 되어, 이 때문에 농담변화가 강조되기 어렵고, 특히 희미한 색변화인 그라데이션모양을 현출하는 것은 어렵다고 하는 문제가 있었다.

또한, 성형수지재료는, 사출기로부터 금형내에 사출될 때에, 그 흐름을 크게 변화시키기 위해, 사출기내에서 형성된 착색수지의 굵기의 증감변화를, 그대로 금형화시키기 위해, 사출기내에서 형성된 착색수지의 굵기의 증감변화를, 그대로 금형내에 있어서의 착색수지의 층의 두께의 증감변화로서 재현할 수 있다고는 할 수 없고, 이 때문에 색의 농담변화에 의한 장식을 얻는 것이 어렵고, 또한 얻을 수 있었다고 해도 현출되는 색의 농담변화의 형태가 일정하지 않고, 상품화하는 것이 극히 곤란하다고 하는 문제가 있다.

또한, 사출기내에서, 착색수지의 사출량을 증감변화시킨다고 하는 것은, 이 증감변화가 주재수지(主材樹脂)의 사출동작에 영향을 주게 되므로, 주재수지의 사출동작과 착색수지의 사출동작을, 적정하게 대응시킬 필요가 있어, 이 때문에 사출기의 동작제어가 번거롭고, 어려운 것이 된다고 하는 문제가 있다.

따라서 본 발명은, 주재수지와 착색수지를 사출했을 때에, 프리폼 성형용의 금형내에 있어서의, 주재수지의 유동에 의한 중간층, 혹은 착색수지층의 두께의 점감현상(漸減現象)을 이용하여 프리폼의 중간층, 혹은 착색수지층의 층두께를 상하방향으로 서서히 변화시키는 것을 기술적 과제로 하는 것으로, 따라서 착색농도에 관한 그라데이션이 고도로 현출되어 지금까지 없는 가식성을 갖는 2축연신 블로우성형의 합성수지제 병체를 확실히 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은, 프리폼에 있어서, 다른 색조의 착색수지로 이루어지는 복수의 착색수지층을 적층형상으로 형성하고, 또한 이러한 착색수지층의 층두께를 상하방향으로 서서히 변화시키는 것을 과제로 하는 것으로, 따라서 착색농도, 색조, 혹은 이 양자에 관한 그라데이션이 고도로 현출되어 지금까지 없는 가식성을 갖는 2축연신 블로우 성형의 합성수지제 병체를 제공하는 것에 있다.

본원발명 중, 다음의 청구항 1 내지 12에 기재되는 발명은, 그라데이션모양 부착의 병체에 관한 것이다.

그 중에서, 청구항 1에 기재된 발명의 수단은,

바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 프리폼을 2축연신 블로우 성형한 합성수지제 병체에 있어서, 몸통부의 일부를, 주재수지로 성형된 주재수지층과, 주재수지와는 다른 색의 착색수지로 성형된 착색수지층과의 적층구조로 하는 것,

이 착색수지층에 의해 색장식부를 현출시키는 것,

몸통부에 위치하는 착색수지층의 끝단부인 서서히 두께를 얇게 하는 두께가 얇은 끝단부에 의해 그라데이션 영역을 현출시키는 것에 있다.

이 청구항 1에 기재된 발명에 있어서는, 그라데이션모양을 현출하는 그라데이션 영역이, 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부에 의해 성형되므로, 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부에 있어서의 두께변화에 수반하는 색의 농담변화가, 주재수지층의 색을 배경으로서 강조된다.

또한, 병체의 그라데이션 영역은, 사출성형 프리폼에 있어서의 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부가 2축연신 블로우 변형하여 성형되는 것이므로, 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부는, 더욱 두께가 얇아진 상태가 되어 그라데이션 영역을 현출하게 된다.

청구항 2에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 주재수지층의 성형재료인 주재수지 및 착색수지층 성형재료인 착색수지를 투명으로 한 것에 있다.

이 청구항 2에 기재된 발명에 있어서는, 그라데이션 영역에 있어서의, 색의 약간의 농담변화도 보고 깨달을 수 있으므로, 그라데이션 영역의 범위를 무리없이 넓힐 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서,

바닥부 중앙에 게이트 흔적을 갖는 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형되어,

거의 전체를 형성하는, 주재수지로 성형된 주재수지층과, 이 주재수지층에 적층하고, 적어도 프리폼의 몸통부의 일부를 형성하는, 주재수지와는 다른 색의 착색수지로 성형된 착색수지층으로 구성되고,

착색수지층의 몸통부에 위치하는 끝단부를, 주재수지의 흐름동작에 의해, 서서히 두께를 얇게 하는 두께가 얇은 끝단부로 한 프리폼을 사용하는 것에 있다.

이 청구항 3에 기재된 발명에 있어서는, 프리폼의 사출성형으로, 사출기로부터 금형내에 사출된 착색수지는, 주재수지와 함께 유동하면서, 금형내에서 둘레방향으로 단이 없는 원통 형상으로 변형하여, 주재수지가 형성하는 주재수지층에 대해서, 이 주재수지층에 대해서 적층형상으로 위치하는 착색수지층을 형성한다.

프리폼의 몸통부를 성형하는 금형의 성형공간부분은, 금형내에 사출된 성형수지재료의 통로부분이 되고 있으므로, 주재수지 및 착색수지 모두, 활발하게 유동하여, 서로 영향을 미치지만, 특히 착색수지층의 끝단부(성형수지재료의 흐르는 방향에 따른 하류 끝단부 및/ 또는 상류 끝단부)에 대해서는, 주재수지의 흐르는 동작이 강하게 영향을 주므로, 이 착색수지층의 끝단부는, 끝단 가장자리에 가까워짐에 따라서 서서히 두께를 얇게 하는 두께가 얇은 끝단부에 형성된다.

이와 같이, 사용하는 프리폼은, 그 몸통부에 위치하고 있는 착색수지층의 끝단부가, 두께를 서서히 감소시키는 두께가 얇은 끝단부로 한 구성이 되고 있으므로, 이 프리폼을 사용하여, 2축연신 블로우 성형에 의해, 병체에서는 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부는, 두께의 얇아짐이 촉진되고, 색의 농담변화가 연속하여 희미하게 변화하는 색장식부분인 그라데이션 영역을 현출시키게 된다.

착색수지층은, 착색수지의 사출 타이밍에 의해, 프리폼의 몸통부에 있어서의 두께가 얇은 끝단부의 위치를 대략 정확하게 설정되게 되어, 이것에 의해 일정한 그라데이션 색모양을 현출하는 병체를, 안정하게 얻을 수 있게 된다.

청구항 4에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1, 2 또는 3에 기재된 발명의 구성에, 착색수지층을 주재수지층내에 위치시킨 것에 있다.

이 청구항 4에 기재된 발명에 있어서는, 주재수지층과 착색수지층의 구체적인 층구성에 관한 것으로, 주재수지층의 색이나 투명정도에 의해, 다양한 모양의 색모양 상태로 할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명의 수단은, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 일정한 높이범위에 걸쳐서 형성되는 착색수지로 이루어지는 착색수지인 중간층을 갖고, 이 중간층의 상단부, 혹은 하단부의 층두께를 각각 위쪽, 혹은 아래쪽으로 서서히 감소시켜, 착색농도에 관한 그라데이션을 현출시켜 가식한 것에 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 있어서는, 중간층에 의해 착색농도에 관한 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명의 수단은, 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 병체를 PET수지제로 하고, 어깨부의 상단으로부터 바닥부에 걸쳐서, 착색 투명상태로부터 무색 투명상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨 것에 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 있어서는, 어깨부의 상단으로부터 바닥부에 걸쳐서, 착색상태로부터 무색상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제 병체를 제공할 수 있다. 물론 입구통부 상단부로부터 어깨부에 걸친 부분에 대해서도 착색상태로 할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명의 수단은, 청구항 4, 5 또는 6의 발명에 있어서,

바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형내에 사출하여 성형되어,

일정한 높이범위에 걸쳐서 형성된 착색수지로 이루어지는 중간층을 갖고,

이 중간층의 상단부 혹은 하단부에 있어서, 상기 중간층의 층두께가 각각 위쪽 혹은 아래쪽을 향하여 서서히 감소하는, 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성한 프리폼을 사용하는 것에 있다.

청구항 7에 기재된 발명에 있어서는, 중간층의 층두께가 각각 위쪽 혹은 아래쪽을 향하여 서서히 감소하는 층두께 따른 그라데이션 영역을 형성한 프리폼을 2축연신 블로우 성형하고, 착색수지로 이루어지는 중간층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명의 수단은, 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 프리폼에 형성된 그라데이션 영역에 있어서의 층두께의 변화를, L/t1≥30의 조건으로 나타나는 범위한 것에 있다. 여기서, L은 그라데이션 영역의 길이, t1은 그라데이션 영역의 기단(基端) 부분의 층두께이다.

청구항 8에 기재된 상기 구성은, 사용하는 프리폼에 형성된 중간층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 규정하는 것이고, L/t1≥30으로 하여, 그라데이션 영역의 층두께변화를 지금까지 없는 완만하게 감소시킨 것으로 하는 것에 의해, 2축연신 블로우 성형에 의한 연신효과와 더불어, 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된, 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1, 2 또는 3에 기재된 발명에 있어서, 주재수지층의 안쪽과 바깥쪽에 착색수지층을 위치시킨 것에 있다.

이 청구항 9에 기재된 발명에 있어서는, 청구항 4와는 다른 주재수지층과 착색수지층의 구체적인 층구성에 관한 것으로, 현출되는 색모양 상태가, 주재수지층의 색이나 투명 정도에 영향을 받는 일 없이, 착색수지층에 충실히 대응한 것이 된다.

청구항 10에 기재된 발명의 수단은, 청구항 9에 기재된 발명에 있어서, 일정한 높이범위에 걸쳐서, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로, 착색수지로 이루어지고, 층두께가 위쪽을 향하여 서서히 감소하는 착색수지층이 형성되어 있고, 상기 착색수지층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 현출하여 가식되어 있는 것에 있다.

청구항 10에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 11에 기재된 발명의 수단은, 청구항 10에 기재된 발명에 있어서, PET 수지제의 병체에서, 바닥부 근방으로부터 어깨부에 걸친 일정한 높이범위에, 위쪽을 향하여 착색 투명상태로부터 무색 투명상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 착색농도에 따른 그라데이션을 현출시킨 것에 있다.

청구항 11에 기재된 발명에 있어서는, 바닥부 근방으로부터 어깨부에 걸친 일정한 높이범위에, 착색상태로부터 무색상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제 병체를 제공할 수 있다.

청구항 12에 기재된 발명의 수단은, 청구항 9, 10 또는 11에 기재된 발명에 있어서, 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형 캐비티내에 착색수지를 쇼트 셔트(short shot)상태로 1차 사출하여, 소정의 대기시간 경과 후에 주재료가 되는 주재수지를 2차 사출하는 축차(逐次) 사출성형방법에 의해 성형되어, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로 착색수지로 이루어지는 착색수지층을 갖고, 이 착색수지층의 층두께가 상단방향을 향하여 서서히 감소하는 그라데이션 영역이 형성된 프리폼을 사용하는 것에 있다.

청구항 12에 기재된 발명에 있어서는, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로 착색수지로 이루어지는 착색수지층을 갖고, 이 착색수지층의 층두께가 상단방향을 향하여 서서히 감소하는 층두께에 따른 그라데이션 영역이 형성된 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여, 착색수지로 이루어지는 착색수지층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 본원발명 중, 청구항 13 내지 21에 기재되는 발명은 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 상술한 착색수지층을 주재수지층내에 위치시킨 청구항 4 내지 8의 발명의 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우성형하기 위한 프리폼의 성형방법에 관한 것이다.

이 중 청구항 13에 기재된 발명의 성형방법은, 합성수지를, 안쪽으로부터 고리형상의 안쪽유로, 중간유로, 고리형상의 바깥쪽유로의 순서로 배치된 적어도 3개의 층형성유로와, 이 층형성유로의 하류에 합류점을 통하여 위치하는 결합유로를 유동시키고, 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형내에 사출하여 성형하는 시험관형상의 2축연신 블로우 성형용 프리폼의 사출성형방법이며, 적어도 1개의 공급부로부터 소정시간, 소정의 압력 혹은 속도로 프리폼을 형성하는 주재료가 되는 주재수지를 안쪽유로 및 바깥쪽유로에 공급하고, 또한, 상기 소정시간 범위내의 일정시간, 동시에 다른 공급부로부터 착색수지를 소정의 압력 혹은 속도로 중간유로에 공급하고, 합류점에서 안쪽유로와 바깥쪽유로로부터의 주재수지의 사이에 유동시키고, 결합유로내에서 일정한 시간범위에 걸쳐서 주재수지의 사이에 착색수지를 중간층으로 한 다층 용융수지 유체를 형성하고, 착색수지의 공급의 개시시간, 종료시간, 압력 혹은 속도 프로파일을 포함한 사출패턴을 조정하고, 다층 용융수지 유체의 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부에서 이 중간층의 층두께를, 각각 상류방향, 혹은 하류방향을 향하여 서서히 감소시켜, 중간층의 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성하도록 한 것에 있다.

본원의 발명자들은, 프리폼을 형성하는 주재료가 되는 주재수지를 사출하는 시간범위내의 일정시간, 중간층이 되는 가스배리어성 수지를 동시에 사출하는 소위 동시사출성에 있어서, 사출조건에 의해서 중간층의 끝단부가 순간적으로 끊어지지 않고, 예사(曳絲)형상이 되는 것을 발견하여, 이 발견을 기본으로 본원발명에 이르렀다. 한편, 사출성형에서는 수지공급의 압력 혹은 속도, 혹은 양자를 소정의 값으로 설정하여 그 성형을 실시하므로, 이것을 고려하여 청구항 13 중, 후술하는 청구항 15, 청구항 17에서는 수지의 공급방법에 대하여는 '압력 혹은 속도'라고 하는 바와 같이 기재하고 있고, 그 중에는 양자를 모두 설정하는 경우도 포함된다.

청구항 13에 기재된 성형방법에 의하면, 착색수지는 합류점에서, 안쪽유로 및 바깥쪽유로에 의해 형성되는 안팎의 주재수지에 의한 유체의 사이에 중간유로로부터 흘러들어 중간층을 형성하지만, 이 중간층의 끝단부는 착색수지의 유입 개시시, 혹은 종료시에는 착색수지 유체의 끝단부와 안쪽유로 및 바깥쪽유로로부터의 주재수지 유체와의 상호작용에 의해 변형한다.

여기서, 착색수지의 공급 개시시간, 종료시간, 압력 혹은 속도 프로파일을 포함한 사출패턴을 조정하는 것에 의해, 중간층의 끝단부를 전단 유동, 혹은 신장 유동에 의해 쐐기형상, 또는 예사형상으로 변형시킬 수 있고, 층두께를 상류, 혹은 하류를 향하여 서서히 감소시켜서, 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성할 수 있다.

그리고, 이와 같이 성형된 프리폼을 2축연신하는 것에 의해, 상하방향으로 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된, 지금까지 없는 가식성을 갖는 합성수지제 병체를 제공할 수 있다.

여기서, 착색수지용의 중간유로는 고리형상에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 단면을 얇은 판의 직사각형형상으로 하는 것에 의해, 성형품의 미리 설정한 범위에 상하방향으로 띠형상의 그라데이션을 갖는 착색수지층을 형성하여 가식할 수도 있다.

청구항 14에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13에 기재된 발명에 있어서, 중간유로도 고리형상의 유로로서 안쪽유로 및 바깥쪽유로와 함께 동축심형상으로 배치하도록 한 것에 있다.

청구항 14에 기재된 성형방법에 의해, 프리폼의 전체둘레에 걸쳐서 상하방향으로 중간층의 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성할 수 있고, 착색농도에 따른 그라데이션이 전체둘레에 걸쳐서 상하방향으로 고도로 현출된 병체를 제공할 수 있다.

청구항 15에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13 또는 14에 기재된 발명에 있어서, 착색수지 공급의 종료시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 하강시키고, 중간층의 상류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성하도록 한 것에 있다.

청구항 15에 기재된 성형방법에 의해, 종료시점에서 공급압력 혹은 속도를 서서히 하강시키는 것에 의해, 공급수지량 즉 중간층의 층두께가 하류를 향하여 얇아짐과 함께, 하류 끝단부를 신장형상으로 변형하고, 예사형상으로 할 수 있다.

청구항 16에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14 또는 15에 기재된 발명에 있어서, 착색수지의 공급의 종료시에 착색수지를 중간유로의 합류점 근방에 잔류시켜서, 이 잔류시킨 착색수지를 주재수지의 유동에 의해 하류방향으로 신장하여 중간층의 상류 끝단부에 예사형상의 그라데이션 영역이 형성하도록 한 것에 있다.

청구항 16에 기재된 성형방법에 의해서, 착색수지의 공급을 멈춘 후에는 중간유로의 합류점 근방에 잔류한 착색수지에는 중간유로 상류측으로부터 전진을 위한 힘이 작용하지 않기 때문에, 주재수지 유체의 힘이 작용하는 곳의 잔류수지 부분은 신장변형하고, 중간층의 상류 끝단부의 층두께를 예사형상으로 변화시킬 수 있다.

청구항 17에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14, 15 또는 16에 기재된 발명에 있어서, 착색수지 공급의 개시시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 상승시키고, 중간층의 하류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성하도록 한 것에 있다.

청구항 17에 기재된 성형방법에 의해, 개시시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 상승시키는 것에 의해, 공급수지량 즉 중간층의 층두께를 상류를 향하여 두껍게 하고, 하류 끝단부에 하류를 향하여 날카로워진 그라데이션 영역을 형성할 수 있다.

청구항 18에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14, 15, 16 또는 17에 기재된 발명에 있어서, 착색수지의 용융점도를 주재수지와 비교하여 저점도로 하고, 다층 용융수지 유체의 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부가 예사형상으로 변형하도록 한 것에 있다.

청구항 18에 기재된 성형방법에 의해, 중간층의 끝단부는 합류점 근방에서 안쪽유로 및 바깥쪽유로로부터의 주재수지 유체의 작용을 받아 변형하지만, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 이 작용이 보다 효과적이 되어 끝단부의 층두께를 보다 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다. 특히 신장변형에서는 저점도로 하는 것에 의해 용융체의 절단이 일어나기 어렵고, 예사형상의 변화를 보다 용이하게 달성할 수 있다.

청구항 19에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14, 15, 16, 17 또는 18에 기재된 발명에 있어서, 착색수지의 공급부와 중간유로의 사이에, 유로를 개폐하기 위한 밸브를 설치하여, 이 밸브의 형식, 혹은 개폐의 방법에 의해 다층 용융수지 유체에 있어서의 중간층의 하류 끝단부, 혹은 상류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성되도록 한 것에 있다.

청구항 19에 기재된 성형방법에 의해, 수지는 점탄성적인 성질을 가지므로 밸브의 형식, 혹은 개폐속도에 의해서 착색수지의 공급개시시, 혹은 종료시에 있어서의 합류부 근방에서의 압력을 미묘하게 변화시킬 수 있고, 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부에서 층두께를 효과적으로 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다. 예를 들어, 볼 밸브 등의 급격한 개폐가 가능한 밸브를 사용하면, 폐쇄시에 급격하게 착색수지의 공급을 멈추고, 중간층의 하류 끝단부를 신장 변형시키고, 효과적으로 층두께를 예사형상으로 변화시킬 수 있다.

청구항 20에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14, 15, 16, 17, 18 또는 19에 기재된 발명에 있어서, 공급부를 2개로 하고, 층형성유로를 안쪽유로, 중간유로, 및 바깥쪽유로의 3개로 하고, 1개의 공급부에서 안쪽유로와 바깥쪽유로에 1종의 주재수지를 공급하고, 중간유로에 상기 주재수지를 착색한 착색수지를 공급하도록 한 것에 있다.

청구항 20에 기재된 성형방법은, 구체적인 층구성에 관한 것으로, 프리폼 전체를 동일한 수지재료로 형성하는 것으로, 전체를 동일한 수지재료로 성형하는 것에 의해 안정된 성형이 가능하다.

청구항 21에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20에 기재된 발명에 있어서, 주재수지, 및 착색수지를 모두 투명성을 갖는 수지로 한 것에 있다.

청구항 21에 기재된 성형방법에 의해, 빛의 투과에 의해 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있고, 지금까지 없는 가식효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 본원발명의 청구항 22 내지 27에 기재되는 발명도 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 상술한 주재수지층의 안쪽과 바깥쪽에 착색수지층을 위치시킨 청구항 9 내지 12의 발명에 기재된 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우 성형하기 위한 프리폼의 성형방법과 관련되는 것이다.

이 중 청구항 22에 기재된 발명의 성형방법은, 2축연신 블로우 성형용의 프리폼의 성형방법으로서, 바닥부의 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형의 캐비티내에 착색수지를 쇼트 셔트상태로 1차 사출하고, 이 1차 사출의 종료시점으로부터 소정의 대기시간의 경과 후에 축차적으로 프리폼을 형성하는 주재료가 되는 주재수지를 2차 사출하고,

상기 대기시간의 조정에 의해, 2차 사출에 의해 주재수지를, 쇼트 셔트상태로 금형 캐비티내에 위치하는 착색수지의 중앙부를 관통하도록 유동시키고, 프리폼의 안둘레면 근방과 바깥둘레면 근방에 2중원통형상으로 착색수지로 이루어지는 착색수지층을 형성함과 함께, 이 착색수지층의 층두께가 프리폼 위쪽 방향을 향하여 서서히 감소하는 그라데이션 영역을 형성하도록 한 것에 있다.

청구항 22에 기재된 성형방법에 의하면, 1차 사출에 의해 착색수지가 쇼트 셔트형상으로 사출하지만, 이 1차 사출 종료후, 소정의 대기시간의 경과 후에 축차적으로 주재수지를 2차 사출한다. 이와 같이 하면, 대기시간의 경과에 의해서 캐비티 금형면 및 코어 금형면에 접한 부분 및 그 근방 부분(이하, 총칭하여 '금형면 근방부'라고 기술하는 경우가 있다.)이고, 쇼트 셔트형상으로 사출된 착색수지의 냉각이 진행되고, 해당 부분에서는 수지의 냉각 고체화, 혹은 용융점도의 증대가 진행한 상태가 된다.

여기서, 대기시간을 적당히 조정하고 결정하는 것에 의해, 1차 사출한 착색수지를, 금형면 근방부에서는 상기와 같이 냉각을 진행시키고, 캐비티의 중심부분 근방에서는 고온인 채로 유지한 상태로 할 수 있다.

그리고, 상기와 같은 상태로, 다음에 축차적으로 주재수지를 2차 사출하는 용융상태의 주재수지는, 프리폼의 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여, 착색수지의 캐비티 중앙부의 고온부분을 관통하도록, 착색수지의 일부를 함께 질질 끌도록 하여, 캐비티내를 입구통부 상단부에 상당하는 부분을 향하여 유동하여, 캐비티내에 충전된다.

이때, 금형면 근방 부분, 특히 매우 근방에 위치하는 착색수지는 거의 유동하지 않고 1차 사출된 위치에 머무르고, 착색수지는 유동방향으로 잡아당겨져, 그 결과적으로, 이 착색수지의 특히 유동 선단부의 층두께는 유동방향을 향하여 그라데이션형상으로 서서히 감소한다.

그리고, 상기와 같은 축차 사출에 의해 성형된 프리폼에서는, 착색수지로 이루어지는 착색수지층이 안둘레면과 바깥둘레면 근방에 2중원통형상으로 형성됨과 함께, 이 착색수지층의 층두께가 프리폼 상단방향을 향하여 서서히 감소하는 그라데이션 영역이 형성된다.

한편, 성형조건에 의해서, 혹은 프리폼의 높이위치에 의해서, 착색수지층의 더 안쪽, 혹은 바깥쪽에 얇은 층형상의 주재수지층이 형성되어, 이 주재수지층에 의해 안둘레면(최내층) 혹은 바깥둘레면(최외층)을 형성하므로, 여기에서는 안둘레면 혹은 바깥둘레면도 포함한 부분을, 안둘레면과 바깥둘레면 근방이라고 하는 용어로 기재하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 22에 기재된 성형방법의 기본적인 기술사상은, 축차 사출성형에 있어서, 1차 사출과 2 사출의 사이에 적당한 대기시간을 사이에 두는 것에 의해, 캐비티내에서 쇼트 셔트한 착색수지의 금형면 근방부와 중앙부의 냉각정도를 이용하고, 나중에 사출하는 주재수지의 유동에 의해 착색수지의 일부를 유동 방향으로 잡아 늘려 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성하는 것에 있다.

그리고, 층두께에 따른 그라데이션의 정도, 즉 층두께의 변화의 형태는, 목적에 따라 상기 1차 사출 및 2차 사출의 사출량, 사출속도, 사출압력, 사출온도, 대기시간 등의 축차 사출의 조건, 그리고 사용하는 수지의 용융점도 등에 의해 제어할 수 있다.

청구항 23에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 22에 기재된 발명에 있어서, 대기시간, 2차 사출의 사출속도, 및 사출압력의 조합에 의해, 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 제어하도록 한 것에 있다.

청구항 23에 기재된 상기 방법에 의해, 축차 사출의 조건 중, 대기 시간, 2차 사출의 사출속도, 및 사출압력에 의해 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 비교적 용이하게 제어할 수 있다.

대기시간을 짧게 하는 것, 2차 사출의 사출속도를 빠르게, 그리고 사출압력을 높게 하는 것에 의해, 보다 완만하게 층두께를 변화시킬 수 있고, 착색수지층의 선단부에 예사형상의 층을 형성할 수도 있다.

청구항 24에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 22 또는 23에 기재된 발명에 있어서, 착색수지로서 주재수지를 착색한 합성수지를 이용하도록 한 것에 있다.

청구항 24에 기재된 성형방법은, 프리폼 전체를 동일 수지로 형성하는 것으로, 전체를 동일 수지로 성형하는 것에 의해 안정된 성형이 가능하다.

청구항 25에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 22, 23 또는 24에 기재된 발명에 있어서, 착색수지의 용융점도를 주재수지와 비교하여 저점도로 한 것에 있다.

청구항 25에 기재된 성형방법은, 쇼트 셔트상태의 착색수지는 그 중앙부를 관통하는 주재수지의 유동의 작용을 받아 변형하지만, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 이 작용이 보다 효과적이 되어 선단부의 층두께를 보다 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다.

청구항 26에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 22, 23, 24 또는 25에 기재된 발명에 있어서, 주재수지, 및 착색수지를 모두 투명성을 갖는 수지로 한 것에 있다.

청구항 26에 기재된 성형방법에 의해, 최종제품인 병체로 빛의 투과에 의해 착색농도에 따른 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있고, 지금까지 없는 가식효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 27에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 22, 23, 24, 25 또는 26에 기재된 발명에 있어서, 1차 사출 전에 소정량의 주재수지를 예비사출하도록 한 것에 있다.

프리폼의 축차 사출성형법에서는, 일련의 착색수지에 의한 1차 사출, 대기시간, 주재수지에 의한 2차 사출이 기본이 되지만, 청구항 27에 기재된 성형방법은, 1차 사출 전에 소정량의 주재수지를 사출하도록 한 것이다.

이와 같이 1차 사출 전에 소정량의 주재수지를 사출하는 것에 의해, 병체에서의 가식 목적에 따라서, 프리폼에 있어서의 착색수지층의 형성 위치를 적당히 설정할 수 있다.

또한, 예비 사출 후의 착색수지에 의한 1차 사출 시에는, 쇼트 셔트형상으로 예비 사출된 주재수지의 중심부를 관통하도록 하고, 이 주재수지를 금형면에 잡아 늘리면서 착색수지를 유동시킬 수 있고, 프리폼의 바깥둘레면(최외층)과 안둘레면(최내층)을 주재수지로 구성할 수도 있고, 병체 제품에서는 내용물이 직접 착색수지에 접촉하지 않기 때문에 안심하여 사용할 수 있다.

다음에, 본원발명의 청구항 28 내지 32에 기재되는 발명도 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 다른 색조의 착색수지로 이루어지는 복수의 착색수지층을 적층형상으로 형성하고, 또한 이러한 착색수지층의 층두께를 상하방향으로 서서히 변화시킨 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우 성형하기 위한 프리폼의 성형방법에 관한 것이다.

이 중에서, 청구항 28에 기재된 발명의 성형방법은, 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형의 캐비티내에 적어도 1개의 착색수지를 포함하는 복수의 수지를 축차적으로 사출하는 2축연신 블로우 성형용의 프리폼 성형방법으로서, 쇼트 셔트상태로 금형 캐비티내에 위치하는 먼저 사출한 착색수지의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하도록 다음의 수지를 유동시켜 적층형상으로 하여, 프리폼에서, 상기 먼저 사출한 착색수지로 이루어지는 착색수지층의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역을 형성하도록 한 것에 있다.

청구항 28에 기재된 성형방법에 의하면, 쇼트 셔트상태로 금형 캐비티내에 위치하는 먼저 사출한 착색수지는, 캐비티 벽면으로부터 떨어진 중앙부의 수지 온도가 높고 용융점도가 낮기 때문에, 다음에 사출하는 수지는 이 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하도록 유동하여, 그 결과, 먼저의 착색수지로 이루어지는 착색수지층에 그 층두께가 상류방향(게이트 위치방향)을 향하여 점감적으로 변화하는 부분이 생긴다.

그리고, 이와 같이 성형된 프리폼에 있어서, 먼저 사출한 착색수지로 이루어지는 착색수지층의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하는, 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성할 수 있다.

한편, 청구항 28의 성형방법에서는, 가식목적에 따라서 다음에 예시적으로 나타내는 단계의 축차 성형으로, 다양한 적층구조를 갖는 프리폼을 얻을 수 있고, 이러한 프리폼을 2축블로우 성형하는 것에 의해 다양하게 착색 가식한 병체를 얻을 수 있다.

(1) 착색 투명수지/무색 투명수지

(2) 착색 투명수지/무색 투명수지/착색 투명수지

(3) 착색 투명수지/이색(異色) 투명수지/무색 투명수지

(4) 착색 투명수지/이색 투명수지/다른 이색의 투명수지/무색 투명수지

물론, 목적에 따라 투명성의 수지뿐만이 아니라, 반투명 혹은 불투명성의 수지를 사용할 수도 있다. 또한 모두 동일수지를 사용하여 색만을 바꿀 수도 있고, 이종(異種)의 수지를 사용할 수도 있다.

예를 들어, (3)의 예에서는, 1번째에 착색 투명수지, 2번째에 1번째와는 다른 색에 착색된 이색 투명수지, 3번째에 무색 투명수지가 축차적으로 사출되지만, 캐비티내에서 2번째의 수지가 1번째의 수지의 중앙부를 돌진하고, 또한 3번째의 수지가 2번째의 수지의 중앙부를 돌진한다. 이 때문에 프리폼에서는, 1번째와 2번째의 착색 투명수지에 의한 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션 영역이 겹치도록 형성된다.

그리고, 이러한 프리폼을 2축연신 블로우 성형하는 것에 의해, 착색농도와 색조가 모두 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출하여 가식된 병체를 제공할 수 있다.

여기서, 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도, 즉 층두께의 변화의 형태는, 목적에 따라 각 수지의 사출에 있어서의 사출량, 사출속도, 사출압력, 사출수지 온도, 금형온도 등의 조건, 그리고 사용하는 수지의 용융점도 등에 의해 제어할 수 있다.

청구항 29에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 28에 기재된 발명에 있어서, 다음에 사출하는 수지의 사출속도 및 사출압력의 조합에 의해, 먼저 사출한 착색수지로 이루어지는 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 제어하도록 하는 것에 있다.

청구항 29에 기재된 상기 방법에 의해, 축차 사출의 조건 중 사출속도 및 사출압력의 조합에 의해 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 비교적 용이하게 제어할 수 있다.

청구항 30에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 28 또는 29에 기재된 발명에 있어서, 3단계에서 수지를 축차적으로 사출하도록 한 것에 있다.

청구항 30에 기재된 성형방법은, 3단계에서 수지를 축차적으로 사출하는 방법으로, 설비면 혹은 공정의 관점에서도 비교적 용이하게 실현할 수 있어, 가식 목적에 따라서 아래에 예시하는 바와 같이, 3단계에서, 색조도 포함한 3종, 혹은 2종의 수지를 다양한 모양으로 조합하여 축차적으로 사출할 수 있다.

(1) 무색 투명수지/착색 투명수지/무색 투명수지

(2) 착색 투명수지/무색 투명수지/동색 투명수지

(3) 착색 투명수지/무색 투명수지/이색 투명수지

(4) 착색 투명수지/이색 투명수지/무색 투명수지

(5) 착색 투명수지/이색 투명수지/다른 이색의 투명수지

한편, 착색성분을 제외한 기재수지로서는, 모두 같은 수지를 사용할 수도 있고, 예를 들어 하나의 수지에 용융점도의 낮은 수지를 사용하거나 이종의 수지를 사용할 수도 있다. 또한 목적에 따라서 반투명, 혹은 불투명한 수지, 혹은 불투명형상으로 착색한 수지도 사용할 수도 있다.

청구항 31에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 28, 29 또는 30에 기재된 발명에 있어서, 먼저 사출하는 착색수지의 용융점도를, 다음에 사출하는 수지와 비교하여 저점도로 한 것에 있다.

청구항 31에 기재된 성형방법은, 다음의 수지가 쇼트 셔트상태의 먼저의 착색수지의 중앙부를 돌진하도록 유동하여 프리폼에 있어서의 그라데이션 영역을 형성하지만, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 이 그라데이션 영역의 형성작용이 보다 효과적으로 발휘되어, 착색수지의 층두께를 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다.

청구항 32에 기재된 발명의 성형방법은, 청구항 28, 29, 30 또는 31에 기재된 발명에 있어서, 각 수지를 투명성을 갖는 수지로 한 것에 있다.

청구항 32에 기재된 성형방법에 의해, 최종제품인 병체에서 빛의 투과에 의해 착색농도 혹은 색조에 따른 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있고, 지금까지 없는 가식효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에 청구항 33에 기재된 발명은 프리폼에 관한 것으로, 그 수단은, 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형의 캐비티내에 적어도 1개의 착색수지를 포함하는 복수의 수지를 축차적으로 사출하는 축차 사출성형방법에 의해 성형된 2축연신 블로우 성형용의 프리폼으로서, 쇼트 셔트상태로 금형 캐비티내에 위치하는 먼저 사출한 착색수지의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하는 다음의 수지의 유동 작용에 의해, 상기 앞의 착색수지로 이루어지는 착색수지층의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역이 형성되어 있는 것에 있다.

청구항 33에 기재된 상기 구성의 프리폼은 상술한 청구항 28 내지 32에 기재된 축차 사출성형방법에 의해 얻을 수 있고, 이 프리폼을 2축연신 블로우성형하여, 착색수지로 이루어지는 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이 양자에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 이루어, 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 청구항 34 및 청구항 35에 기재된 발명은 그라데이션 모양 부착 병체에 관한 것으로, 그 중 청구항 34에 기재된 발명의 수단은, 바닥부 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형의 캐비티내에 적어도 1개의 착색수지를 포함하는 복수의 수지를 축차적으로 사출하는 축차 사출성형방법에 의해 성형되어, 먼저 사출한 착색수지의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하는 다음의 수지의 유동작용에 의하여, 먼저의 착색수지로 이루어지는 착색수지층에서, 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역이 형성된 프리폼을 2축연신 블로우 성형한 병체로서, 먼저 사출한 착색수지에 의한 착색수지층의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하고, 이 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이러한 양자가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출하여 가식되어 있는 것에 있다.

청구항 34에 기재된 상기 병체는 상술한 청구항 28 내지 32에 기재된 성형방법에 의해서 얻을 수 있는, 청구항 33에 기재된 프리폼을 2축연신 블로우 성형하는 것에 의해 얻을 수 있고, 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이러한 양자에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 35에 기재된 발명의 수단은, 청구항 34에 기재된 발명에 있어서, PET 수지제로 하고, 3색 착색수지로 이루어지는 3색 착색수지층에 의해, 착색농도와 색조가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨 것에 있다.

청구항 35에 기재된 상기 구성에 의해, 3색이며, 착색농도와 색조가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제 병체를 제공할 수 있다.

본 발명은, 상기한 구성이 되고 있으므로, 이하에 나타내는 효과를 이룬다.

본 발명 중, 청구항 1 내지 12에 기재되는 발명은 그라데이션 모양 부착 병체에 관한 것이다. 그 중에서, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서는, 2축연신블로우 로 성형병체에서, 색의 농담변화에 의한 그라데이션모양을 명확하게 현출할 수 있어, 이것에 의해 그라데이션모양에 의한 높은 장식 효과를 얻을 수 있다.

또한, 현출되는 그라데이션모양 범위를 넓게 할 수 있고, 이것에 의해 그라데이션모양을 현출하는 색의 농담변화를 완만한 것으로 할 수 있고, 따라서 희미한 장식 효과를 현출하는 그라데이션모양을 얻을 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 있어서는, 사용하는 수지를 투명으로 하는 것에 의해, 그라데이션 영역의 범위를 무리 없이 넓힐 수 있으므로, 큰 그라데이션모양을 간단하게 얻을 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 있어서는, 사용하는 프리폼은, 그 몸통부에 위치하고 있는 착색수지층의 끝단부가, 두께를 서서히 감소시키는 두께가 얇은 끝단부로 한 구성이 되고 있으므로, 이 프리폼을 사용하여, 2축연신 블로우 성형에 의해, 병체에서는 착색수지층의 두께가 얇은 끝단부는, 두께가 얇아짐이 촉진되고, 색의 농담변화가 연속하여 희미하게 변화하는 색장식부분인 그라데이션 영역을 현출시키게 된다.

또한, 착색수지층은, 착색수지의 사출 타이밍에 의해, 프리폼의 몸통부에 있어서의 두께가 얇은 끝단부의 위치를 대략 정확하게 설정되게 되어, 이것에 의해 일정한 그라데이션색모양을 현출하는 병체를, 안정하게 얻을 수 있게 된다.

청구항 4에 기재된 발명에 있어서는, 주재수지층과 착색수지층의 구체적인 층구성에 관한 것으로, 착색수지층을 주재수지층내에 위치시키는 것에 의해 주재수지층의 색이나 투명 정도에 의해, 다양한 모양의 색모양 상태로 할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 있어서는, 일정한 높이범위에 걸쳐서 형성되는 착색수지로 이루어지는 착색수지인 중간층을 갖고, 이 중간층의 상단부, 혹은 하단부의 층두께를 각각 위쪽, 혹은 아래쪽에 서서히 감소시켜, 착색농도에 따른 그라데이션을 현출시켜 가식하는 것에 의해, 중간층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 있어서는, 어깨부의 상단으로부터 바닥부에 걸쳐서, 농후한 착색상태로부터 무색상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제 병체를 제공한다.

청구항 7에 기재된 발명에 있어서는, 중간층의 층두께가 각각 위쪽 혹은 아래쪽을 향하여 서서히 감소하는 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성한 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여, 착색수지로 이루어지는 중간층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에 있어서는, 프리폼의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 규정하는 것으로, L/t1≥30으로서 그라데이션 영역의 층두께변화를 전에 없이 완만하게 감소시킨 것으로 하는 것에 의해, 이러한 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여, 2축연신 블로우 성형에 의한 연신효과도 더불어, 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명에 있어서는, 다른 주재수지층과 착색수지층의 구체적인 층구성에 관한 것으로, 현출되는 색모양 상태가, 주재수지층의 색이나 투명 정도에 영향을 받는 일 없이, 착색수지층에 충실히 대응한 것이 된다.

청구항 10에 기재된 발명에 있어서는, 일정한 높이범위에 걸쳐서, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로, 착색수지로 이루어지고, 층두께가 위쪽을 향하여 서서히 감소하는 착색수지층이 형성되고 있고, 착색수지층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 11에 기재된 발명에 있어서는, 바닥부 근방으로부터 어깨부에 걸친 일정한 높이범위에, 착색상태로부터 무색상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 착색농도에 따른 그라데이션 영역을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제 병체를 제공할 수 있다.

청구항 12에 기재된 발명에 있어서는, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로 착색수지로 이루어지는 착색수지층을 갖고, 이 착색수지층의 층두께가 상단방향을 향하여 서서히 감소하는 층두께에 따른 그라데이션 영역이 형성된 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여, 착색수지로 이루어지는 착색수지층에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에 청구항 13 내지 청구항 21은 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 착색수지층을 주재수지층내에 위치시킨 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우 성형하기 위한, 프리폼의 성형방법에 관한 것이다.

이 중에서, 청구항 13에 기재된 발명에 있어서는, 개시시간, 종료시간, 압력 혹은 속도의 프로파일을 포함한 사출패턴을 조정하는 것에 의해, 중간층의 끝단부를 전단유동, 혹은 신장유동에 의해 쐐기형상, 또한 예사형상으로 변형시킬 수 있고, 이 층두께를 상류, 혹은 하류를 향하여 서서히 감소시키고, 층두께에 따른 그라데이션 영역을 효과적으로 형성할 수 있다.

청구항 14에 기재된 발명에 있어서는, 전체둘레에 걸쳐서 상하방향을 향하여 중간층의 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성할 수 있고, 2축연신 블로우 성형에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 전체둘레에 걸쳐서 상하방향으로 고도로 현출된 병체를 제공할 수 있다.

청구항 15에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지의 공급의 종료시점으로 공급압력 혹은 속도를 서서히 하강시키는 것에 의해, 공급수지량 즉 중간층의 층두께가 하류를 향하여 얇아짐과 함께, 하류 끝단부가 신장변형하여 예사형상으로 층두께를 변화시킬 수 있다.

청구항 16에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지의 공급을 멈춘 다음에는 중간유로의 합류점 근방에 잔류한 착색수지에는 중류유로 상류측으로부터 전진을 위한 힘이 작용하지 않기 때문에, 주재수지 유체의 힘이 작용하는 곳의 잔류수지부분은 신장변형하고, 중간층의 상류 끝단부의 층두께를 예사형상으로 변화시킬 수 있다.

청구항 17에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지의 공급 개시시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 상승시키는 것에 의해, 공급수지량, 즉 중간층의 층두께를 상류를 향하여 두껍게 하고, 하류 끝단부에 하류를 향하여 날카로워진 그라데이션 영역을 형성할 수 있다.

청구항 18에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 중간층의 끝단부의 층두께를 보다 효과적으로 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다. 특히 신장변형에서는 저점도로 하는 것에 의해 용해체의 절단이 일어나기 어렵고, 예사형상의 변화가 보다 용이하게 형성된다.

청구항 19에 기재된 발명에 있어서는, 밸브의 형식, 혹은 개폐속도에 의해서 착색수지의 공급개시시, 혹은 종료시에 있어서의 합류부 근방에서의 압력을 미묘하게 변화시킬 수 있고, 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부에서 층두께를 효과적으로 예사형상으로 변화시킬 수 있다.

청구항 20에 기재된 발명에 있어서는, 구체적인 층 구성에 관한 것으로, 프리폼 전체를 동일 수지재료로 형성하는 것으로, 전체를 동일 수지재료로 성형하는 것에 의해 안정된 성형을 할 수 있다.

청구항 21에 기재된 발명에 있어서는, 빛의 투과에 의해 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있어, 지금까지 없는 장식효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 청구항 22 내지 청구항 27도 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 주재수지층의 안쪽과 바깥쪽에 착색수지층을 위치시킨 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우 성형하기 위한 프리폼의 성형방법에 관한 것이다. 이 중에서, 청구항 22에 기재된 발명에 있어서는, 대기시간을 사이에 형성한 축차 사출성형에 의해, 착색수지로 이루어지는 착색수지층이 안둘레면과 바깥둘레면 근방에 2중원통형상으로 형성됨과 함께, 착색수지층의 층두께가 프리폼 상단방향을 향하여 서서히 감소하는 그라데이션 영역이 형성된 프리폼을 얻을 수 있다.

청구항 23에 기재된 발명에 있어서는, 대기시간을 짧게 하는 것, 2차 사출의 사출속도를 빠르게, 사출압력을 높게 하는 것에 의해, 보다 완만하게 층두께를 변화시킬 수 있고, 또한 착색수지층의 선단부에 예사형상의 층을 형성할 수도 있다.

청구항 24에 기재된 발명에 있어서는, 프리폼 전체를 동일수지로 형성하는 것으로, 전체를 동일수지로 성형하는 것에 의해 안정된 성형이 가능하다.

청구항 25에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 착색수지층의 선단부를 용이하게 예사형상으로 변화시킬 수 있다.

청구항 26에 기재된 발명에 있어서는, 빛의 투과에 의해 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있어, 지금까지 없는 장식효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 27에 기재된 발명에 있어서는, 1차 사출 전에 소정량의 주재수지를 예비 사출하는 것에 의해, 병체에서의 가식목적에 따라서, 프리폼에 있어서의 착색수지층의 형성위치를 적당히 설정할 수 있고, 또한 프리폼의 바깥둘레면과 안둘레면을 주재수지로 구성할 수도 있고, 병체제품에서는 내용물이 직접 착색수지에 접촉하지 않기 때문에 안심하여 사용할 수 있다.

다음에, 청구항 28 내지 32도 프리폼의 성형방법에 관한 것으로, 특히 다른 색조의 착색수지로 이루어지는 복수의 착색수지층을 적층형상으로 형성하고, 또한 이러한 착색수지층의 층두께를 상하방향으로 서서히 변화시킨 그라데이션 모양 부착 병체를 2축연신 블로우 성형하기 위한 프리폼의 성형방법에 관한 것이다. 이 중에서, 청구항 28에 기재된 발명에 있어서는, 먼저 사출한 착색수지의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하는 다음에 사출하는 수지의 유동작용에 의해, 프리폼에서, 먼저 사출한 착색수지로 이루어지는 착색수지층의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역이 형성되어, 축차 성형의 배리에이션에 의해 다양한 적층구조를 갖는 프리폼을 얻을 수 있고, 이 프리폼을 2축연신 블로우 성형하는 것에 의해, 지금까지 없는, 여러가지로 착색가식한 병체를 얻을 수 있다.

청구항 29에 기재된 발명에 있어서는, 축차 사출의 조건 중 사출속도 및 사출압력의 조합에 의해 착색수지층의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 비교적 용이하게 제어할 수 있다.

청구항 30에 기재된 발명에 있어서는, 3단계에서 수지를 축차적으로 사출하는 방법으로서, 설비면 혹은 공정의 관점에서도 비교적 용이하게 실현할 수 있고, 또한 가식목적에 따라 착색의 색조도 포함한 3종 혹은 2종의 수지를 다양한 모양으로 조합할 수 있다.

청구항 31에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지를 저점도로 하는 것에 의해, 그라데이션 영역을 형성하는 작용이 보다 효과적이 되어 착색수지의 층두께를 예사형상으로 변화시키는 것이 가능해진다.

청구항 32에 기재된 발명에 있어서는, 빛의 투과에 의해 그라데이션 효과를 보다 효과적으로 현출시킬 수 있어, 지금까지 없는 장식 효과를 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 청구항 33에 기재된 발명은 프리폼에 관한 것으로, 이 프리폼을 2축연신 블로우 성형하고, 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이 양자에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

다음에, 청구항 34 및 청구항 35에 기재된 발명은 그라데이션 모양 부착 병체에 관한 것으로,

청구항 34에 기재된 발명에 있어서는, 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이들 양자에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있다.

청구항 35에 기재된 발명에 있어서는, 3색 착색농도와 색조가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨, 지금까지 없는 장식성을 가진 PET 수지제병체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 병체의 제 1 실시예를 나타내는 일부 확대 단면된 전체 정면도이다.

도 2는 본 발명의 프리폼의 제 1 실시예를 나타내는 불규칙 반쪽 종단 정면도이다.

도 3은 본 발명의 프리폼의 제 2 실시예를 나타내는 불규칙 반쪽 종단 정면도이다.

도 4는 도 3의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 전체 정면도이다.

도 5는 본 발명의 프리폼의 제 3 실시예를 나타내는 불규칙 반쪽 종단 정면도이다.

도 6은 도 5의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 병체의 제 3 실시예를 나타내는 전체도이다.

도 7은 본 발명의 성형방법에 사용하는 다중 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 8은 도 7의 다중 노즐에 핫 런너 블록(hot runner block)을 조립하여 붙인 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명의 프리폼을 성형하기 위한 사출패턴의 제 1 예를 나타내는 설명도이다.

도 10은 도 9의 사출패턴에 의한 금형 캐비티에의 용융수지의 충전 과정을 나타내는 설명도이다.

도 11은 도 9의 사출패턴에 의해 성형된 본 발명의 프리폼의 제 4 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

도 12는 도 11의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 병체의 제 4 실시예를 나타내는 정면도이다.

도 13은 본 발명의 프리폼을 성형하기 위한 사출패턴의 제 2 예를 나타내는 설명도이다.

도 14는 도 13의 사출패턴에 의해 성형된 프리폼의 제 5 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

도 15는 도 14의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 병체의 제 5 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

도 16은 본 발명의 프리폼 성형방법에 적용하는 사출패턴의 제 3 예를 나타내는 개략 설명도이다.

도 17은 프리폼 성형용의 금형의 일례를 나타내는 종단 정면도이다.

도 18은 도 17의 금형의 A-A선에 따른 평단면도이다.

도 19는 도 16의 사출패턴에 의한 금형 캐비티에의 용융수지의 충전 과정을 나타내는 개략 설명도이다.

도 20은 도 16의 사출패턴에 의해 성형된 본 발명의 프리폼의 제 6 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

도 21은 도 20의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 병체의 제 6 실시예를 나타내는 정면도이다.

도 22는 본 발명의 프리폼 성형방법에 적용하는 사출패턴의 제 4 예를 나타내는 개략 설명도이다.

도 23은 본 발명의 프리폼 성형방법에 적용하는 사출패턴의 제 5 예를 나타내는 개략 설명도이다.

도 24는 도 23의 사출패턴에 의한 금형 캐비티에의 용융수지의 충전과정을 나타내는 개략 설명도이다.

도 25는 도 23의 사출패턴에 의해 성형된 본 발명의 프리폼의 제 7 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

도 26은 도 25의 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 본 발명의 병체의 제 7 실시예의 (a)정면도와 (b)벽을 가로방향에 부분적으로 확대하여 나타내는 종단면도이다.

[부호의 설명]

1 : 금형 2 : 코어 금형

3 : 캐비티 금형 4 : 캐비티

5 : 게이트 11 : 다중 노즐부

12a : (주재수지) 도입로 12b : (착색수지) 도입로

14a1, 14a2, 14b : 매니폴드 15 : 안쪽유로

16 : 중간유로 17 : 바깥쪽유로

18 : 합류점 19 : 결합유로

20 : 셧 오프 핀 21 : 핫 런너 블록

22a : (주재수지) 공급구 22b : (착색수지) 공급구

23a : 유로 23b : 유로

25 : (체크) 밸브

A : 수지공급부(주재수지용) B : 수지공급부(중간층 수지용)

31 : 주재수지 32(32f, 32s, 32t) : 착색수지

32a, 32b, 32fa, 32fb : (금형면) 근방부

32c, 32fc : (캐비티) 중앙부 33 : 선단부

101 : 프리폼 102 : 주재수지층

103(103f, 103 s, 103t) : 착색수지층

103e : 두께 끝단부 103d : 하류 끝단부

103u : 상류 끝단부 103m : 중간층

104 : 입구통부 105 : 네크링

106 : 몸통부 107 : 바닥부

110(110f, 110s) : 그라데이션 영역 110a : 기단

201 : 병체 202 : 주재수지층

203(203f, 203s, 203f) : 착색수지층

203e : 두께 끝단부 203m : 중간층

204 : 입구통부 205 : 네크링

205a : 어깨부 206 : 몸통부

207 : 바닥부 209 : 색장식부

210 : 그라데이션 영역 h1, h2 : 높이범위

Wf1, Wf2, Ws : 범위 hf, hs : 높이범위

hf1, hf2 : 높이범위 Jp : 예비 사출

J1 : 1차 사출 J2 : 2차 사출

J3 : 3차 사출 t1∼t4 : 시간

이하, 본 발명의 프리폼의 성형방법, 프리폼, 및 병체의 실시형태에 대해서 실시예에 따라서 도면을 참조하면서 설명한다.

우선, 도 1 내지 도 6을 참조하면서, 본 발명의 프리폼의 제 1 실시예(도 2), 제 2 실시예(도 3), 제 3 실시예(도 5)와 이러한 프리폼로부터 각각 2축연신 블로우 성형되는 본 발명의 병체의 제 1 실시예(도 1), 제 2 실시예(도 4), 제 3 실시예(도 6)에 대해서 설명한다.

도 1은, 후술하는 본 발명의 프리폼의 제 1 실시예로부터 2축연신 블로우 성형된 본 발명에 의한 병체(201)의 제 1 실시예를 나타내는 일부 확대단면하여 도시한 전체도이고, 바닥이 있는 원통형상을 한 몸통부(206)의 상단에 어깨부(205a)를 통하여, 바깥둘레면에 나사조를 새겨 설치하고, 하단에 바깥 칼날 형상의 네크링 (205)을 둘레설치한 입구통부(204)를 연이어 설치하여 구성되고, 몸통부(206)의 하부 절반을 주재수지층(202)과 착색수지층(203)과의 적층구조로 하고, 이 착색수지층(203)에 의해 현출되는 하부 절반의 색장식부(209)의 상단부를, 두께가 얇은 끝단부(203e)에 의해 현출되는 그라데이션 영역(210)으로 하고 있다.

이 도 1의 실시예에 있어서는, 그라데이션 영역(210)이, 가장 눈에 띄는 몸통부(206)의 중앙부에 위치하므로, 그라데이션 장식이, 보다 효과적으로 발휘되고 있다.

도 2는, 본 발명에 의한 프리폼(101)의 제 1 실시예를 나타내는, 불규칙 반쪽 종단면도이고, 이 프리폼(101)은, 통상의 것과 같이, 하단을, 중앙에 게이트흔적을 갖고 반구 원호 껍질형상의 바닥부(107)로 막힌 원통형상의 몸통부(106)의 상단에, 바깥둘레면에 나사조를 새겨 설치함과 함께, 몸통부(106)와의 경계부에 바깥 칼날형상의 네크링(105)을 둘레설치한 원통형의 입구통부(104)를 연이어 설치하여 구성되고, 무색 투명한 주재수지와 유색 투명한 착색수지를 사출하고, 착색수지에 의해 착색수지층(103)을 성형하고 있고, 착색수지층(103)의 상단부인 두께가 얇은 끝단부(103e)가 몸통부(106)에 위치하도록 하고 있다.

착색수지층(103)의 하단부는, 조금 두께가 얇아져 있지만, 바닥부(107)에 위치하고 있으므로, 병체의 외관에 색장식을 현출하는 부분은 될 수 없고, 또한 프리폼(101)의 바닥부(107)는 대부분 연신 변형하지 않기 때문에, 연신변형에 의한 얇아짐의 촉진을 받지 못하고, 장식 부분으로서 유효하게 기능하는 것은 아니다.

도 3은, 본 발명에 의한 프리폼(1)의 제 2 실시예를 나타내는, 불규칙 반쪽 종단면도이고, 그 기본구조는 제 1 실시예와 같지만, 프리폼(101)의 성형수지재료는, 주재수지, 착색수지, 그리고 다시 주재수지의 순서로 위치하고 있고, 최초의 주재수지 및 착색수지를 설정하는 것에 의해, 착색수지층(103)의 상하 양끝단부의 위치, 특히 착색수지층(103)의 몸통부(106)에 있어서의 상단부인 두께가 얇은 끝단부(103e)의 위치를 설정한다.

이 제 2 실시예에 있어서는, 착색수지층(103)은, 몸통부(106)의 안둘레면과 바깥둘레면으로, 2분되어 성형되고, 바깥둘레면에 위치하는 착색수지층(103)이, 주재수지에 의한 주재수지층(102)으로 덮이는 일 없이, 노출된 상태가 되므로, 완전히 같은 착색수지를 사용해도, 제 1 실시예에 비해 제 2 실시예 쪽이, 착색수지의 색이 강하게 현출되게 된다.

도 4는, 도 3에 나타낸 프리폼(101)에서 2축연신 블로우 성형된 본 발명의 병체(201)의 전체 정면도를 나타내는 것으로, 성형된 몸통부(206)의 하반부분에는, 프리폼(101)의 착색수지층(103)에 의한 색장식부(209)가 현출되고 있고, 이 색장식부(209)는, 그 상단부의 상단에 가까워짐에 따라서 서서히 색이 엷어지는, 색의 농담변화를 장식효과로서 발휘하는 그라데이션 영역(210)을 형성하고 있다.

도 5는, 본 발명의 프리폼(101)의 제 3 실시예를 나타내는 것으로, 착색수지층(103)는, 프리폼(101)의 상단인 입구통부(104) 상단 가장자리로부터 몸통부(106)의 중앙부까지 늘어나 있고, 이 몸통부(106)의 중앙부에 위치한 착색수지층(103)의 하단부를 두께가 얇은 끝단부(103e)로 하고 있다.

이 프리폼(101)의 제 3 실시예는, 착색수지의 사출 타이밍을 설정하는 것에 의해, 두께가 얇은 끝단부(103e)를 몸통부(106)에 정확히 위치시킨다.

도 6은, 도 5에 나타낸 프리폼(101)에서 2축연신 블로우 성형된 본 발명의 병체(201)의 제 3 실시예의 전체 정면도를 나타내는 것으로, 성형된 병체(201)의 상반부분에는, 프리폼(101)의 착색수지층(103)에 의한 색장식부(209)가 현출되고 있고, 몸통부(206)의 중앙에 위치하는 색장식부(209)의 하단부는, 하단에 가까워짐에 따라서 서서히 색이 엷어지는 그라데이션 영역(210)이 되고 있고, 병체(201)에 현출되는 색장식부(209)의 형태는, 도 4에 도시하는 실시예의 경우와 상하가 거꾸로 되어 있다.

다음에, 도 7 내지 도 15를 참조하면서, 본 발명의 프리폼의 성형방법에 따른 사출성형장치(도 7, 8), 이 장치를 사용한 사출성형 패턴의 제 1 예(도 9, 10)와 제 2 예(도 13), 이 사출성형패턴에 의해서 성형되는 본 발명의 프리폼(101)의 제 4 실시예(도 11)와 병체(202)의 제 4 실시예(도 12), 및 프리폼(101)의 제 5 실시예(도 14)와 병체(202)의 제 5 실시예(도 15)에 있어서 설명한다. 여기서, 사출성형패턴의 제 1 예와 제 2 예는 주재수지와 착색수지를 동시에 사출하는 동시 성형방법에 관한 것이다.

도 7과 도 8은 본 발명의 프리폼 성형방법에 사용하는 사출성형장치의 일례를 개략적으로 나타내는 것이다.

도 7은 다중 노즐부(11)의 일례를 나타내는 단면도이고, 하류측에 금형(1)을 부착한 상태를 나타내며, 또한, 도 8은 도 7의 다중 노즐부(11)의 상류측에 핫 런더 블록(21)을 조립하여 붙인 상태를 나타내는 단면도이다.

수지공급부(A)로부터 공급되는 주재수지를 공급구(22a), 핫 런너인 유로 (23a)를 거쳐, 그리고 수지공급부(B)로부터 공급되는 착색수지를 공급구(22b), 유로(23b)를 거쳐, 미리 설정된 타이밍으로 다중 노즐부(11)에 공급하고, 이 다중 노즐부(11)내에서 이들 2종의 수지를 합류시켜 금형(1)의 캐비티(4)내에 충전한다.

상기 수지공급부(A,B)에는, 예를 들면 스크류식의 압출기, 혹은 압출기의 선단에 부설된 플랜저를 가진 어큐뮬레이터(Accumulator) 등의 장치가 사용된다.

착색수지가 공급되는 유로(23b)의 다중 노즐부(11)에의 접속점 근방에는, 볼밸브에 의한 역류방지기능을 갖는 체크밸브(25)가 부설되어 있다. 한편, 이 체크밸브(25)는 다중 노즐부(11)측에 부설할 수도 있다.

다중 노즐부(11)내에는, 동심원형상으로 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 안쪽유로 (15), 중간유로(16) 및 바깥쪽유로(17)의 3개의 고리형상의 층형성유로를 형성하고 있다. 그리고, 주재수지는 유로(23a)에 연이어 통하는 도입로(12a)를 통하여 2개의 매니폴드(14a1, 14a2)에 의해 각각 고리형상의 안쪽유로(15) 및 바깥쪽유로(17)에 분배 공급된다. 또한, 착색수지는 유로(23b)에 연이어 통하는 도입로(12b)를 지나 매니폴드(14b)에서 고리형상의 중간유로(16)에 공급된다.

그리고, 합류점(18)에서 중간유로(16)로부터의 착색수지를 안쪽유로(15)와 바깥쪽유로(17)로부터의 주재수지의 사이에 유동시키고, 결합유로(19)내에서 일정한 시간범위에 걸쳐서 주재수지의 사이에 착색수지를 같은 축심형상의 중간층으로 한 다층 용융수지유체를 형성하고, 금형(1)의 캐비티(4)내에 사출하여, 충전한다.

다음에, 도 9 내지 도 12는, 도 7, 도 8에 의해 설명한 성형장치를 이용한 프리폼의 성형방법, 상기 성형방법에 의해 얻어진 프리폼, 상기 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 병체를 일련적으로 나타내는 것이다. 도 9는 상기 설명한 성형장치를 이용한 본 발명의 프리폼 성형방법에 있어서의 사출패턴의 제 1 예를 가로축을 시간축, 세로축을 사출압력으로서 개략적으로 나타낸 것이고, 또한 도 10은 이 사출패턴에 의한 캐비티(4)내에 있어서의 수지의 유동상태를 나타낸 설명도이다.

한편, 이하에서는 주재수지로서 PET 수지, 착색수지로서는 같은 PET 수지를 안료로 착색한 것을 사용한 예에 대해서 설명한다.

이 사출패턴은 소위 동시 사출성형의 하나의 패턴이며, 주재수지를 소정시간범위(C-D간) 일정압력으로 사출함과 함께, 착색수지를 이 소정시간범위(C-D간) 내의 일정시간(E-F간) 동시에 일정압력으로 사출한다. 본 예에서는 양자의 사출을 동시에 개시하고, 도중 F시점에서 착색수지의 사출을 정지하고 있다.

도 10(a),(b),(c)은 이 사출패턴의 각각 F시점, M시점 및 D시점에서의 상태이며, F시점에서는 캐비티(4)의 대략 1/3정도가 충전되고, 안팎의 주재수지층(102)중에 착색수지로 이루어지는 중간층(103m)이 낀 적층구조를 갖는다. 또한, 착색수지는 E시점에서 주재수지와 동시(C시점)에 공급 개시되므로 착색수지에 의한 중간층(103m)의 하류 끝단부(103d)는 유동 선단 부분에 위치한다{도 10(a) 참조}.

다음에, F시점에서 착색수지의 공급이 정지된 이후는 주재수지만이 공급되지만, 중간유로(16)의 합류점(18) 근방에 잔류하고 있는 착색수지의 일부가 이 합류점(18) 근방에서, 안쪽유로(15) 및 바깥쪽유로(17)로부터의 주재수지의 유동에 의해 끌어내어져, 도 10(b)에 나타나 있는 바와 같이 중간층(103m)의 상류 끝단부 (103u)에서 층두께가 상류를 향하여 예사형상으로 서서히 감소한다. 그리고, 또한 주재수지만이 공급되어, D시점에서 도 10(c)에 나타내는 상태가 된다.

여기서, 도 8에 나타나는 장치에서는 착색수지의 유로인 도입로(12b)와 유로(23b)의 사이에 볼 밸브에 의한 역류방지기능을 갖는 체크밸브(25)가 부설하고 있고(도 8 참조), 수지공급부(B)에서 착색수지의 공급을 멈추면, 순간적으로 이 체 크밸브(25)의 볼이 이동하여 유로를 막고 역방향 금지 밸브로서의 기능을 발휘한다. 이 때문에 도입로(12b) 중의 착색수지의 압력은 단시간에 하강하고, 합류점 (18)에의 공급이 정지하므로, 중간유로(16)중의 합류점(18) 근방의 착색수지는 신장 변형하면서 합류점(18)을 통하여 결합유로(19)와 유동하여, 그대로 캐비티(4)내에 흘러들어, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 중간층(103m)의 상류 끝단부(103u)의 층두께가 상류를 향하여 예사형상으로 서서히 감소하도록 할 수 있다.

또한, 이 체크밸브(25)에 의해 각 쇼트마다 정밀도 높게 미리 설정한 바와 같이, 착색수지의 공급을 정지할 수 있고, 착색수지를 프리폼의 소정의 위치에, 소정의 층두께분포에서 중간층(103m)으로서 형성할 수 있다. 한편, 각 쇼트마다의 정밀도라는 관점에서는, 체크밸브(25)로부터 합류점(18)에 도달하는 착색수지의 유로가 길면 수지의 점탄성적인 효과 등의 이유에 의해 압력의 전달에 시간이 걸리거나 혹은 압력의 불균형이 커지므로, 가능한 한 유로를 짧게 하는 것이 바람직하다.

한편, 예를 들어 스풀밸브와 같이 유로의 완전한 차단이, 순간이 아니라 시간지연이 있는 밸브를 사용한 경우에는, 또한 다른 형태의 층두께에 따른 그라데이션이 현출하므로, 사출패턴과 함께, 이 밸브의 형식, 개폐패턴을 적당히 조합하는 것에 의해, 목적에 따라 다양한 모양의 그라데이션을 형성할 수 있다.

도 11은 도 7, 8의 장치를 사용하여, 도 9의 사출패턴에 의해 성형된 본 발명의 프리폼(101)의 제 4 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다. 입구통부(104)의 상단에서는 선단 유동(fountain flow)효과에 의해 착색수지에 의한 중간층(103m)이 벽 전체에 퍼지고 있다. 그리고 입구통부(104)로부터 몸통부(106) 상 단부에 걸친 높이범위(h1)에서는 중간층(103m)의 층두께는 대략 같고, 그 아래의 바닥부(107) 근방에 걸친 높이범위(h2)에서는 층두께는 서서히 예사형상으로 감소하여, 중간층(103m)의 층두께에 따른 그라데이션 영역(110)을 형성하고 있다.

여기서, 그라데이션 영역(110)의 길이(L)는 54mm{프리폼(101)의 전체길이는 100mm}, 그라데이션 영역(110)의 기단(110a)부분에 있어서의 중간층(103m)의 층두께(t1)는 0.9mm이며, 그라데이션의 정도의 기준이 되는 L/t1의 값은 60이고, 예사형상으로 변화하는 지금까지 없었던 층두께에 따른 그라데이션이 실현되고 있다.

도 12는, 도 11의 프리폼(101)을 2축블로우 연신성형하여 얻어진, 원통형의 몸통부(206)를 갖는 본 발명의 병체(201)의 제 4 실시예이며, 상단으로부터 네크링 (205)의 바로 아래까지의 높이범위(h1)는 농후하게 착색한 부분이며, 그 하부의 높이범위(h2)에서는 착색의 정도가 서서히 무색 투명상태로 변화하여, 착색에 따른 그라데이션 영역(210)을 형성하고 있고, 또한 바닥부(207) 근방은 무색 투명한 영역이다.

여기서, 도 11의 프리폼(101)에서는 높이범위(h1)에 포함되는 몸통부(106)의 상단부에서 중간층(103m)의 층두께는 대략 동일하지만, 이 부분은 병체(201)의 정확히 어깨부(205a)에 상당하는 부분이며, 이 어깨부(205a)에서는 가로방향의 연신배율이 아래쪽을 향하여 서서히 커지므로, 병체(201)에서는 이 어깨부(205a)도 포함하여 그라데이션 영역(210)이 된다.

도 13 내지 도 15는 도 9 내지 도 12와 같이 도 7, 도 8에 의해 설명한 성형장치를 이용한 프리폼의 성형방법, 상기 성형방법에 의해 얻어지는 프리폼, 상기 프리폼을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진 병체를 일련적으로 나타내는 것이다.

도 13은 본 발명의 프리폼 성형방법에 있어서의 사출패턴의 제 2 예이지만, 이 사출패턴도 동시 사출성형의 하나의 패턴이고, 주재수지를 소정시간범위(C-D간) 일정압력으로 사출함과 함께, 착색수지를 이 소정시간범위(C-D간)내의 후반부분의 일정시간(E-F간) 동시에 일정압력으로 사출한다.

도 14는 도 13의 사출패턴에 의해 성형된 본 발명의 프리폼(101)의 제 5 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다. 몸통부(106)의 하단부로부터의 높이범위(h1)에서는 중간층(103m)의 층두께는 대략 동일하고, 그 위쪽의 높이범위(h2)에서는 위쪽을 향하여 쐐기형상으로 층두께가 감소하여 층두께에 따른 그라데이션 영역(110)이 형성되고 있다.

이 그라데이션 영역(110)은, 도 13의 사출패턴의 착색수지의 사출을 개시하는 E시점에서 합류점 근방에서 형성한다고 생각되고, E시점에서 중간유로(16)로부터 착색수지의 공급이 개시되지만, 그 선단이 안쪽유로(15)와 바깥쪽유로(17)로 이루어지는 주재수지의 사이에 흘러들어갈 때에 쐐기형상이 된다고 추정된다.

도 15는 도 14의 프리폼(101)을 2축블로우 연신성형하여 얻어진 원통형의 몸통부(206)를 갖는 본 발명의 병체(201)의 제 5 실시예이며, 높이범위(h1)에서는 대략 동일한 정도의 농도로 착색하고 있고, 높이범위(h2)에서는 착색의 정도가 서서히 무색 투명상태로 변화하여, 착색에 따른 그라데이션 영역(210)을 형성하고 있고, 또한 높이범위(h2)보다 위쪽의 부분은 무색 투명한 영역이다.

한편, 상기 제 5 실시예의 병체(201)에 있어서의 그라데이션의 정도는 상술 한 제 4 실시예의 경우만큼 완만하게 변화하고 있지 않지만, 예를 들어 착색수지의 용융점도를, 주재수지와 비교하여 저점도로 하거나 사출패턴의 E시점에 있어서 압력을 서서히 시작하거나 혹은 서서히 개방 가능한 체크밸브를 사용하는 것 등에 의해, 프리폼(101)에 있어서의 그라데이션 영역(110)에 있어서의 중간층(103m)의 층두께의 변화를 보다 완만한 것으로 할 수 있다.

이상, 도 7 내지 도 15를 참조하면서, 동시 사출성형에 따른 본 발명의 성형법, 프리폼, 그리고 병체에 관한 실시예를 설명했지만, 여기서 사용하는 합성수지는 PET 수지에 한정하지 않고, PP수지 등의 종래부터 2축연신 블로우 성형병체에 사용되고 있는 수지를 사용할 수 있고, 목적에 따라 착색수지의 용융점도를 바꿀 수도 있고, 또한 동종에 한정하지 않고 다른 종류의 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어 착색수지로서 나일론수지 등의 가스배리어성이 높은 수지를 사용하는 것에 의해, 착색에 의한 장식성을 가짐과 함께, 가스배리어성이 높은 병체를 제공할 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 15에 나타나는 실시예에서는 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부의 어느 한 쪽에 그라데이션 영역을 형성한 예를 설명했지만, 목적에 따라서 양 끝단부에 그라데이션 영역을 형성할 수 있다. 또한 주재수지의 소정 사출시간범위내에 착색수지를 여러 차례, 간헐적으로 사출하여, 병체의 상하방향에 복수의 그라데이션 영역을 형성할 수도 있다. 또한 상기의 실시예에서는 2종 3층의 노즐부를 갖는 성형기를 이용했지만, 중간층용의 중간유로를 하나 더 추가하여 각각 다른 색으로 착색한 착색수지를 공급하여 상하로 색을 바꾼 그라데이션 영역을 형성 할 수도 있고, 다른 색을 겹칠 수도 있다.

한편, 주재수지는 무색 투명하게 한정되는 것이 아니고, 목적에 따라 착색 투명, 혹은 불투명으로 할 수도 있다.

또한, 착색수지용의 중간유로는 고리형상으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 단면을 얇은 판의 직사각형형상으로 하는 것에 의해, 병체의 미리 설정한 범위에 상하방향으로 띠형상의 그라데이션을 갖는 중간층을 형성하여 가식할 수도 있다.

다음에, 도 16 내지 도 22를 참조하면서, 사출성형패턴의 제 3 예(도 16, 19)와 제 4 예(도 22), 그리고 사출성형패턴의 제 3 예에 의해서 성형되는 본 발명의 프리폼(101)의 제 6 실시예(도 20)와의 프리폼(101)에서 2축연신 블로우 성형되는 병체(201)의 제 6 실시예(도 21)에 대해서 설명한다. 여기서, 사출성형 패턴의 제 3 예와 제 4 예는 주재수지와 착색수지를 축차적으로 사출하는 축차성형방법에 의한 것이다.

도 16은 본 발명의 프리폼 성형방법에 적용하는 사출패턴의 제 3 예를 나타내는 개략 설명도이며, 도 17 및 도 18은 프리폼의 성형에 사용하는 금형의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 17 및 도 18에 나타내는 금형(1)은 코어금형(2)과 캐비티 금형(3)으로 이루어지고, 시험관형상의 프리폼에 대응한 캐비티(4)가 형성되어 있다. 그리고 게이트(5)는 프리폼(101)의 바닥부(107)(도 20도 참조)의 중앙부에 대응하는 위치에 형성되어 있고, 도 16에 나타나는 사출패턴으로 사출되는 용융수지는 이 게이트(5) 로부터 공급되어 캐비티(4)내를 입구통부(104)에 대응하는 부분을 향하여 유동하여 캐비티(4)를 충전한다.

도 16에 개략적으로 나타내는 사출패턴은 축차 사출패턴의 예이며, 우선 시간(t1∼t2) 사이에서 착색수지(32)에 의한 1차 사출(J1)을 하고, 그리고 t2∼t3간의 대기시간(Ht)의 경과후, 다음에 순서대로 t3∼t5간에 주재수지(31)에 의한 2차 사출(J2)을 하도록 한 것이다.

도 19(a), (b), (c)는 상기 사출패턴의 각각 t2시점, t4시점 및 t5시점에서의 상태를 나타내는 개략 설명도이며, t2시점에서는 캐비티(4)가 쇼트 셔트형상으로, 착색수지(32)에서 바닥부로부터 대략 1/4 정도의 범위에 충전된 상태가 되고 있다{도 17, 도 18 및 도 19(a) 참조}.

다음에, 상기 충전상태로 t2시점에서 착색수지의 공급이 정지되고, 대기시간 Ht(t2∼t3)의 진행과 함께, 캐비티 금형(3)의 금형면 및 코어금형(2)의 금형면의 금형면 근방부(32a,32b)(도 18중의 확대도 참조)에서, 쇼트 셔트형상으로 사출된 착색수지(32)의 냉각이 진행하고, 해당 부분에서는 수지의 냉각 고체화, 혹은 용융점도의 증대가 진행된다.

그리고 이러한 상태로, 다음에 순서대로 주재수지(31)에 의한 2차 사출(J2)을 하면, 도 19(b)에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 용융상태의 주재수지(31)는 프리폼(101)의 바닥부(107) 중앙에 대향 위치하는 게이트(5)를 통하여, 착색수지(32)의 캐비티(4) 중앙부(32c)(도 18중의 확대도 참조)의 고온부분을 관통하고, 또한 선단부(33)를 뚫어, 착색수지(32)의 일부를 함께 질질 끌도록 유동 변형시키면서, 캐비티(4)내를 입구통부(104) 상단부에 상당하는 부분을 향해서 유동하는{도 19(b)중의 흰색 화살표 참조}. 그리고, 또한 주재수지(31)가 유입하여, t5시점에서 도 19(c)에 나타나는 상태가 된다.

이때, 금형면의 매우 근방에 위치하는 착색수지(32)는 거의 유동하지 않고 1차 사출(J1)된 위치에 머무르므로, 중앙부(32c)에 위치하는 착색수지(32)는 유동방향으로 지연시켜지도록 유동 변형한다. 한편, 여기서 도 19(b)에는 주재수지(31)가 착색수지(32)의 선단부(33)를 뚫어 유동하는 예를 나타냈지만, 반드시 이와 같이 선단부(33)를 뚫도록 할 필요는 없고, 가식 목적에 따라 선단부(33)는 뚫지 않고 주재수지(31)를 유동시킬 수도 있다.

도 20은, 주재수지(31)로서 PET 수지, 착색수지(32)로서는 같은 PET 수지를 안료로 착색한 것을 사용하여, 상기와 같은 축차 사출성형방법에 의해 성형한 본 발명의 프리폼(101)의 제 6 실시예를 일부 종단하여 나타내는 정면도이다. 이 프리폼(101)에서는, 착색수지층(103)이 안둘레면과 바깥둘레면 근방에 2중원통형상으로 형성되고, 그 층두께는, 프리폼(101)의 대략 하반부분에 상당하는 높이범위(h1)에서는 대략 일정하고, 게다가의 높이범위(h2)에서는 예사형상으로 변화하고 있고, 프리폼(101)의 위쪽을 향하여 완만하게 감소 변화하는 층두께에 따른 그라데이션 영역(110)이 현출되고 있다.

다음에 도 21은, 도 20의 프리폼(101)을 2축블로우 연신 성형하여 얻어진, 원통형의 몸통부(206)를 갖는 본 발명의 병체(201)의 제 6 실시예이며, 바닥부 (207)로부터 대략 중앙 높이위치까지의 높이범위(h1)는 대략 같은 농도로 착색된 부분이다. 또한, 그 위쪽의 네크링(205)의 바로 아래까지의 높이범위(h2)에서는 착색의 정도가 위쪽을 향하여 서서히 무색 투명상태로 변화하는 착색농도에 따른 그라데이션 영역(210)이 형성되어 있다. 또한 입구통부(204)를 포함하는 그 위의 부분은 무색 투명한 영역이다.

이상, 도 16 내지 도 22를 참조하면서, 축차 사출성형에 관한 본 발명의 성형법, 프리폼, 그리고 병체에 관한 실시예를 설명했지만, 사용하는 합성수지는 PET 수지에 한정하지 않고, PP수지 등의 종래부터 2축연신 블로우 성형 병체에 사용되고 있는 수지를 사용할 수 있고, 목적에 따라서 착색수지의 용융점도를 바꿀 수도 있고, 또한 동종에 한정하지 않고 다른 종류의 수지를 사용할 수도 있다. 한편, 주재수지는 무색 투명하게 한정되는 것이 아니라, 목적에 따라 착색 투명, 반투명, 혹은 불투명으로 할 수도 있다.

또한, 도 16에서 설명한 축차 사출성형의 사출패턴 외에도, 목적에 따라서 다른 사출패턴으로 할 수 있다. 도 22는 본 발명에 적용하는 사출성형 패턴의 제 4 예이지만, 1차 사출(J1) 전에 소정량의 주재수지(31)를 예비 사출(Jp)하도록 한 것이다. 이와 같이 1차 사출(J1) 전에 소정량의 주재수지를 사출하는 것에 의해, 프리폼(101)에 있어서의 착색수지층(103)의 하단위치를 도 20에 나타낸 실시예와 같이 바닥부(107)에 한정하는 일 없이, 상기 예비 사출(Jp)의 사출량에 의해, 부피를 늘려 소정의 위치로 할 수 있고, 병체(201)에서의 가식목적에 따라 착색수지층(103)의 형성 위치를 바꿀 수 있다.

또한, 예비 사출(Jp) 후의 착색수지에 의한 1차 사출(J1)시에는, 쇼트 셔트 형상으로 예비 사출된 주재수지의 중앙부를 관통하도록 하고, 이 주재수지를 금형면에 잡아 늘리면서 착색수지를 유동시킬 수 있고, 사출조건에 의해서 프리폼의 바깥둘레면(최외층)과 안둘레면(최내층)을 주재수지로 구성할 수도 있고, 병체 제품에서는 내용물이 직접 착색수지에 접촉하지 않기 때문에 안심하여 사용할 수 있다.

다음에, 도 23 내지 도 26을 참조하면서, 사출성형 패턴의 제 5 예(도 23, 24), 그리고 이 사출성형 패턴의 제 5 예에 의해서 성형되는 본 발명의 프리폼(101)의 제 7 실시예(도 25)와의 프리폼(101)에서 2축연신 블로우 성형 병체 (201)의 제 7 실시예(도 26)에 대해서 설명한다.

여기서, 이 사출성형 패턴의 제 5 예나 복수의 수지를 축차적으로 사출하는 축차 성형방법에 의한 것이다.

도 23은 본 발명의 프리폼 성형방법으로 적용하는 축차 사출패턴의 제 5 예를 나타내는 개략 설명도이며, 도 17 및 도 18에 나타난 금형을 사용하여 프리폼을 성형한다.

도 17 및 도 18에 나타내는 금형(1)은 코어 금형(2)과 캐비티 금형(3)으로 이루어지고, 시험관형상의 프리폼에 대응한 캐비티(4)가 형성되어 있다. 그리고 게이트(5)는 프리폼(101)의 바닥부(107))(도 25도 참조)의 중앙부에 대응하는 위치에 형성되어 있고, 도 23에 나타나는 사출패턴으로 사출되는 용융수지는 이 게이트(5)로부터 공급되어, 캐비티(4)내를 입구통부(104)에 대응하는 부분을 향하여 유동하여 캐비티(4)를 충전한다.

도 23에 개략적으로 나타내는 사출패턴은 축차 사출패턴의 일례이며, 1차 Jl(시간 t1∼t2), 2차 J2(시간 t2∼t3), 3차 J3(시간 t3∼t42)의 3단계에서 착색수지(32f,32s,32t)를 순서대로 캐비티(4)내에 사출한다.

도 24 (a), (b), (c)는 상기 사출패턴의 각각 t2 시점, t3 시점 및 t4 시점에서의 상태를 나타내는 개략 설명도이며, t2 시점에서는 캐비티(4)가 쇼트 셔트형상으로, 착색수지(32f)에서 게이트(5)로부터 대략 1/3 정도의 범위에 충전된 상태가 되고 있다.{도 24(a) 참조}.

다음에, 상기 충전상태로 t2시점에서 1차 사출(J1)이 정지하여 착색수지 (32f)의 공급이 정지되고, 다음에 축차적으로 2차 사출(J2)이 개시되어, 착색수지 (32s)가 게이트(5)로부터 캐비티(4)에 유입하여 착색수지(32f)의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하도록 하고, 캐비티(4)내를 입구통부(104)에 상당하는 부분을 향하여 유동하여, 2차 사출(J2)의 정지하는 t3시점에서 도 24(b)에 나타내는 상태가 된다.

그리고, 상기 2차 사출(J2)에서 사출된 착색수지(32s)의 유동의 결과, 1차 사출(J1)의 착색수지(32f)는 도 24(b)에 나타낸 범위(Wf1)에서 2중 원통형이 되고, 이 범위(Wf1)에서 착색수지(32f)의 층두께는 상류방향{게이트(5) 위치방향}을 향하여 점감적으로 변화하고 있다.

다음에 순서대로 3차 사출(J3)이 개시되어, 착색수지(32t)가, 게이트(5)로부터 캐비티(4)내에 유입하고, 이번은 2차 사출(J2)된 착색수지(32s)의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하도록 하여 캐비티(4)내를 입구통부(104)에 상당하는 부분을 향하여 유동하여, 3차 사출(J3)의 정지하는 t4시점에서 도 24(c)에 나타내는 상태가 된다.

이 3차 사출(J3)에서 사출된 착색수지(32t)의 유동의 결과, 2차 사출(J2)의 착색수지(32s)는 도 24(c)에 나타낸 범위(Ws)에서 2중 원통형이 되어, 이 범위(Ws)에서 착색수지(32s)의 층두께는 상류방향을 향하여 점감적으로 변화하고 있다. 또한, 이때 착색수지(32f)의 2중 원통형의 부분은 범위(Wf2)에서 더 신장하고 있다.

도 25는 본 발명의 프리폼의 제 7 실시예이며, 1차 사출(J1), 2차 사출(J2), 3차 사출(J3)에 동일한 PET 수지를 이용하여 각각 황색, 연청색, 연적색에 착색한 착색 투명수지(32f,32s,32t)를 사용하여, 상기와 같은 축차 사출성형방법에 의해 성형한 프리폼(101)을 일부 종단하여 나타내는 정면도이다.

위쪽으로부터 순서대로, 황색 착색수지층(103f), 연청색의 착색수지층 (103s), 연적색의 착색수지층(103t)이 위치하고, 높이 위치(hf)에서는 착색수지층 (103f)은 2중 원통형이 되어, 그 층두께가 바닥부(107)를 향하여 점감적으로 변화한 층두께에 따른 그라데이션 영역(110f)이 형성되고 있다.

또한, 높이범위(hs)에서는 착색수지층(103s)은, 2중원통형이 되어, 그 층두께가 바닥부(107)를 향하여 점감적으로 변화한 층두께에 따른 그라데이션 영역 (110s)이 형성되고 있다.

다음에 도 26(a)은, 도 25의 프리폼(101)을 2축연신 블로우 성형하여 얻어진, 원통형의 몸통부(206)를 갖는 본 발명의 병체(201)의 제 7 실시예이며, (b)는 착색수지층(203)의 적층구조를 설명하기 위해, 벽을 가로방향에 부분적으로 확대하여 나타낸 종단면도이다.

이 병체(201)에서는 상기 설명한 도 25의 프리폼(101)의 3개의 착색수지층 (103f,103s,103t)의 적층 구조에 대응하여, 그것들이 2축연신 블로우 성형으로 연신되어 형성된, 황색, 연청색, 연적색의 착색수지층(203f,203s,203t)이 적층하고 있다.

그리고, 이 병체(201)에서는, 전체적으로는 투명하지만 착색농도, 색조에 관한 그라데이션이 현출되어 있다. 상술하면, 우선 입구통부(204)로부터 어깨부 (205a)에 걸친 부분은 황색 투명하고, 어깨부(205)에서는 연신에 의한 벽의 두께변화에 의해 아래쪽을 향하여 착색농도가 엷아지도록, 농도에 따른 그라데이션이 현출하고 있다. 다음에 높이범위(h1)의 범위는, 황색 착색수지층(203f)과 연청색의 착색수지층(201s)이 겹치고, 녹색으로부터 아래쪽을 향하여 연청색으로 변화하는 영역이다.

또한 그 아래의 높이범위(h2)는, 도 25의 프리폼(101)의 높이범위(hs)가 연신된 부분에 상당하고, 연청색의 착색수지층(203s)과 연적색의 착색수지층(203t)이 겹치고, 보라색으로부터 아래쪽을 향하여 서서히 적색의 정도가 높아지는 영역이다. 한편, 높이범위(h2)에도 황색 착색수지층(103f)이 늘어나 있지만, 그 층두께는 매우 얇아져 있으므로, 색조에 따른 영향은 작다. 여기서, 착색수지(32s)와 착색수지(32t)의 착색농도를 진하게 하면, 예를 들면 높이범위(h1)에서는 착색수지 (32s)의 영향이 커져, 황색과 청색의 색조에 따른 그라데이션이 선명하게 현출되지 않기 때문에, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 착색수지(32s)와 착색수지(32t)를 각각 연청색, 연적색으로 하였다.

이상, 도 23 내지 도 26을 참조하면서, 축차 사출성형에 관한 본 발명의 성 형법, 프리폼, 그리고 병체에 따른 실시예를 설명했지만, 사용하는 합성수지는 PET 수지에 한정하지 않고, PP수지 등의 종래부터 2축연신 블로우 성형 병체에 사용되고 있는 수지를 사용할 수 있고, 목적에 따라서 착색수지의 용융점도를 바꿀 수도 있고, 또한 동종에 한정하지 않고 다른 종류의 수지를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 3단계에서 수지를 축차 사출한 예를 설명했지만, 목적에 따라 2단계, 혹은 4단계 이상으로 할 수도 있다. 또한 3단계에서의 축차 사출에 있어서도, 본 실시예의 착색 투명수지/이색 투명수지/다른 이색의 투명수지의 조합 외에도 하기에 예시한 바와 같이 수지를 다양한 모양으로 조합할 수 있다.

(1) 무색 투명수지/착색 투명수지/무색 투명수지

(2) 착색 투명수지/무색 투명수지/동색 투명수지

(3) 착색 투명수지/무색 투명수지/이색 투명수지

(4) 착색 투명수지/이색 투명수지/무색 투명수지

본 발명의 프리폼의 성형방법에 의해, 착색수지층에 의해 착색농도, 색조, 혹은 양자에 따른 그라데이션이 고도로 현출된 지금까지 없는 가식성을 갖는 병체를 제공할 수 있고, 이것에 의해 제품을 차별화할 수 있어, 폭넓은 사용 전개가 기대된다.

Claims (35)

1. 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 프리폼(101)을 2축연신 블로우 성형한 합성수지제 병체로서, 몸통부(206)의 일부를, 주재수지로 성형된 주재수지층(202)과, 상기 주재수지와는 다른 색의 착색수지로 성형된 착색수지층(203)과의 적층구조로 하여, 상기 착색수지층(203)에 의해 색장식부(209)를 현출시키고, 상기 몸통부(206)에 위치하는 착색수지층(203)의 끝단부인, 서서히 두께를 얇게 하는 두께가 얇은 끝단부(203e)에 의해 그라데이션 영역(210)을 현출시킨, 합성수지제의 그라데이션 모양 부착 병체.
2. 제 1 항에 있어서, 주재수지층(202)의 성형재료인 주재수지 및 착색수지층 (203)의 성형재료인 착색수지를 투명으로 한 그라데이션 모양 부착 병체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 프리폼(101)을, 바닥부(107) 중앙에 게이트흔적을 갖는 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형되어, 거의 전체를 형성하는, 주재수지로 성형된 주재수지층(102)과, 상기 주재수지층(102)에 적층하여, 적어도 몸통부(106)의 일부를 형성하는, 상기 주재수지와는 다른 색 착색수지로 성형된 착색수지층(103)으로 이루어지고, 상기 착색수지층(103)의 몸통부(106)에 위치하는 끝단부를, 상기 주재수지의 흐름동작에 의해, 서서히 두께를 얇게 하는 두께가 얇은 끝단부(103e)에 형성하고 있는 것으로 한 그라데이션 모양 부착 병체.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 착색수지층(203)을 주재수지층 (202)안에 위치시킨 그라데이션 모양 부착 병체.
5. 제 4 항에 있어서, 일정한 높이범위에 걸쳐서 형성되어 착색수지로 이루어지는 착색수지층(203)인 중간층(203m)을 갖고, 상기 중간층(203m)의 상단부 혹은 하단부에 있어서, 상기 중간층(203m)의 층두께가 각각 위쪽 혹은 아래쪽을 향하여 서서히 감소하는 것에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 현출하여 가식된 그라데이션 모양 부착 병체.
6. 제 5 항에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트수지제이며, 어깨부(205a)의 상단으로부터 바닥부(207)에 걸쳐서, 착색투명상태로부터 무색투명상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨 그라데이션 모양 병체.
7. 제 4 항, 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 프리폼(101)을, 바닥부(107) 중앙에 게이트 흔적을 갖는 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형되어, 일정한 높이범위에 걸쳐서 형성된 착색수지로 이루어지는 착색수지층(203)인 중간층(103m)을 갖고, 상기 중간층(103m)의 상단부 혹은 하단부에서, 층두께가 각각 위쪽 혹은 아래쪽을 향하여 서서히 감소하는, 층두께에 따른 그라데이션 영역(110)을 형성하고 있는 것으로 한 그라데이션 모양부착 병체.
8. 제 7 항에 있어서, 프리폼(101)에 형성된 층두께에 따른 그라데이션 영역(110)에서의 층두께의 변화를, L/t1≥30(여기서, L은 그라데이션 영역의 길이, t1은 그라데이션 영역의 기단부분의 층두께)의 조건으로 나타나는 범위로 한 그라데이션 모양 부착 병체.
9. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 주재수지층(202)의 안쪽과 바깥쪽에 착색수지층(203)을 위치시킨 그라데이션 모양 부착 병체.
10. 제 9 항에 있어서, 일정한 높이범위에 걸쳐서, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로, 착색수지(32)로 이루어지고, 층두께가 위쪽을 향하여 서서히 감소하는 착색수지층(203)이 형성되어 있고, 상기 착색수지층(203)에 의해 착색농도에 따른 그라데이션이 현출하여 가식된 2축연신 블로우 성형한 그라데이션 모양 부착 병체.
11. 제 10 항에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트수지제이며, 바닥부(207) 근방으로부터 어깨부(205a)에 걸친 일정한 높이범위에, 위쪽을 향하여 착색투명상태로부터 무색투명상태까지 연속적으로 서서히 변화하는 착색농도에 따른 그라데이션을 현출시킨 그라데이션 모양 부착 병체.
12. 제 9 항, 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 프리폼(101)이, 바닥부(107) 중앙에 대향위치하는 게이트(5)를 통하여 금형(1)의 캐비티(4)내에 착색수지(12)를 쇼트 셔트상태로 1차 사출(J1)하고, 소정의 대기시간(Ht)의 경과후에, 다음에 프리폼(101)을 형성하는 주재료가 되는 주재수지(31)를 2차 사출(J2)하는 축차 사출성형방법에 의해 성형된 프리폼(101)으로서, 안둘레면과 바깥둘레면의 근방에 2중원통형상으로 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층(103)을 갖고, 상기 착색수지층(103)의 층두께가 프리폼(101) 상단방향을 향해 서서히 감소하는 그라데이션 영역(110)이 형성되고 있는 것으로 한 그라데이션 모양 부착 병체.
13. 합성수지를, 안쪽으로부터 고리형상의 안쪽유로(15), 중간유로(16), 고리형상의 바깥쪽유로(17)의 순서로 배치된 적어도 3개의 층형성유로와, 상기 층형성유로의 하류에 합류점(18)을 통하여 위치하는 결합유로(19)를 유동시키고, 바닥부 (107) 중앙에 대향 위치하는 게이트를 통하여 금형(1) 내에 사출하여 성형하는 시험관형상의 프리폼의 사출성형방법으로서, 적어도 1개의 공급부(A)로부터 소정 시간, 소정의 압력 혹은 속도로 프리폼(101)을 형성하는 주재료가 되는 주재수지를 안쪽유로(15) 및 바깥쪽유로(17)에 공급하고, 또한, 상기 소정시간 범위내의 일정시간, 동시에 다른 공급부(B)로부터 착색수지를 소정의 압력 혹은 속도로 중간유로 (16)에 공급하여 상기 합류점(18)과 안쪽유로(15)와 바깥쪽유로(17)로부터의 주재수지의 사이에 유동시키고, 상기 결합유로(19) 내에서 일정한 시간범위에 걸쳐서 주재수지의 사이에 착색수지를 중간층으로서 다층 용융수지유체를 형성하여, 상기 착색수지의 공급의 개시시간, 종료시간, 압력 혹은 속도 프로파일을 포함한 사출패턴을 조정하고, 상기 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부에서 상기 중간층의 층두께를, 각각 상류방향, 혹은, 하류방향을 향하여 서서히 감소시켜, 층두께에 따른 그라데이션 영역을 형성하도록 한 2축연신 블로우 성형용의 프리폼 성형방법.
14. 제 13 항에 있어서, 중간유로(16)도 고리형상의 유로로서 안쪽유로(15) 및 바깥쪽유로(17)와 함께 동축심형상으로 배치하도록 한 프리폼 성형방법.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 착색수지의 공급의 종료시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 하강시키고, 중간층의 상류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성하도록 한 프리폼 성형방법.
16. 제 13 항, 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 착색수지의 공급의 종료시에 착색수지를 중간유로(16)의 합류점 근방에 잔류시키고, 이 잔류시킨 착색수지를 주재수지의 유동에 의해 하류방향으로 신장하여 중간층의 상류 끝단부에 예사형상의 그라데이션 영역이 형성되도록 한 프리폼 성형방법.
17. 제 13 항, 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 착색수지의 공급의 개시시에 공급압력 혹은 속도를 서서히 상승시키고, 중간층의 하류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성되도록 한 프리폼 성형방법.
18. 제 13 항, 제 14 항, 제 15 항, 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 착색수지의 용융점도를 주재수지와 비교하여 저점도로 하고, 다층 용융수지유체의 중간층의 상류 끝단부, 혹은 하류 끝단부가 예사형상으로 변형하도록 한 프리폼 성형방법.
19. 제 13 항, 제 14 항, 제 15 항, 제 16 항, 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 착색수지의 공급부(B)와 중간유로(16)의 사이에, 유로를 개폐하기 위한 밸브 (25)를 설치하고, 상기 밸브(25)의 형식, 혹은 개폐의 방법에 의해 다층 용융수지유체에 있어서의 중간층의 하류 끝단부, 혹은 상류 끝단부에 그라데이션 영역이 형성되도록 한 프리폼 성형방법.
20. 제 13 항, 제 14 항, 제 15 항, 제 16 항, 제 17 항, 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 공급부를 2개로 하고, 층형성유로를 안쪽유로(15), 중간유로(16), 및 바깥쪽유로(17)의 3개로 하고, 1개의 공급부(A)로부터 안쪽유로(15)와 바깥쪽유로 (17)에 1종의 주재수지를 공급하고, 중간유로(16)에 상기 주재수지를 착색한 착색수지를 공급하도록 한 프리폼 성형방법.
21. 제 13 항, 제 14 항, 제 15 항, 제 16 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 주재수지, 및 착색수지를 모두 투명성을 갖는 수지로 한 프리폼 성형방법.
22. 바닥부(107) 중앙에 대향 위치하는 게이트(5)를 통하여 금형(1)의 캐비티(4) 내에 착색수지(32)를 쇼트 셔트상태로 1차 사출(J1)하고, 상기 1차 사출(J1)의 종료시점으로부터 대기시간(Ht)의 경과후, 축자적으로 프리폼(101)을 형성하는 주재료가 되는 주재수지(31)를 2차 사출(J2)하고, 상기 대기시간(Ht)의 조정에 의해, 상기 2차 사출(J2)에 의해 주재수지(31)를, 쇼트 셔트상태로 금형(1) 캐비티(4)내에 위치하는 착색수지(32)의 중앙부(32c)를 관통하도록 유동시키고, 프리폼(101)의 안둘레면 근방과 바깥둘레면 근방에 2중원통형상으로 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층(103)을 형성함과 함께, 상기 착색수지층(103)의 층두께가 프리폼(101) 위쪽방향을 향하여 서서히 감소하는 그라데이션 영역(110)을 형성하도록 한 2축연신 블로우 성형용의 프리폼 성형방법.
23. 제 22 항에 있어서, 대기시간(Ht), 2차 사출(J2)의 사출속도, 및 사출압력의 조합에 의해, 착색수지층(103)의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 제어하도록 한 프리폼 성형방법.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 착색수지(32)로서 주재수지(31)를 착색한 합성수지를 이용하도록 한 프리폼 성형방법.
25. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 착색수지(32)의 용융점도를 주재수지(31) 와 비교하여 저점도로 한 프리폼 성형방법.
26. 제 22 항, 제 23 항, 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 주재수지(31), 및 착색수지(32)를 모두 투명성을 갖는 수지로 한 프리폼 성형방법.
27. 제 22 항, 제 23 항, 제 24 항, 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 1차 사출 (J1) 전에 소정량의 주재수지(31)를 예비사출(Jp)하도록 한 프리폼 성형방법.
28. 바닥부(107) 중앙에 대향 위치하는 게이트(5)를 통하여 금형(1)의 캐비티(4) 내에 적어도 1개의 착색수지(32)를 포함하는 복수의 수지를 축차적으로 사출하는 축차 사출법에 있어서, 쇼트 셔트상태로 금형(1) 캐비티(4) 내에 위치하는 먼저 사출한 착색수지(32)의 중앙부(32c)를 쐐기형상으로 돌진하도록 다음에 사출한 수지를 유동시켜 적층형상으로 하고, 프리폼(101)에서, 상기 먼저 사출한 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층(103)의 층두께가 바닥부(107)를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역(110)을 형성하도록 한 2축연신 블로우 성형용의 프리폼 성형방법.
29. 제 28 항에 있어서, 다음에 사출하는 수지의 사출속도 및 사출압력의 조합에 의해, 먼저 사출한 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층(103)의 층두께에 따른 그라데이션의 정도를 제어하도록 한 프리폼 성형방법.
30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서, 3단계로 수지를 축차 사출하도록 한 프리폼 성형방법.
31. 제 28 항, 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 먼저 사출하는 착색수지(32)의 용융점도를, 다음에 사출하는 수지와 비교하여 저점도로 한 프리폼 성형방법.
32. 제 28 항, 제 29 항, 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 각 수지를 투명성을 갖는 수지로 한 프리폼 성형방법.
33. 바닥부(107) 중앙에 대향 위치하는 게이트(5)를 통하여 금형(1)의 캐비티(4)내에 적어도 1개의 착색수지(32)를 포함하는 복수의 수지를 축차 사출하는 축차 사출성형방법에 의해 성형된 프리폼(101)으로서, 쇼트 셔트상태로 금형(1) 캐비티(4)내에 위치하는 먼저 사출한 착색수지(32)의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하는 다음의 수지의 유동작용에 의해, 상기 앞의 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층 (103)에서, 층두께가 바닥부(107)를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역(110)이 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 2축연신 블로우 성형용의 프리폼.
34. 바닥부(107) 중앙에 대향 위치하는 게이트(5)를 통하여 금형(1)의 캐비티(4)내에 적어도 1개의 착색수지(32)를 포함하는 복수의 수지를 축차 사출하는 축차 사 출성형방법에 의해 성형되어, 먼저 사출한 착색수지(32)의 중앙부를 쐐기형상으로 돌진하는 다음의 수지의 유동 작용에 의해, 상기 앞의 착색수지(32)로 이루어지는 착색수지층(103)에서, 층두께가 바닥부(107)를 향하여 점감적으로 변화하는 그라데이션 영역(110)이 형성된 프리폼(101)을 2축연신 블로우 성형한 병체로서, 먼저 사출한 착색수지(32)에 의한 착색수지층(203)의 층두께가 바닥부를 향하여 점감적으로 변화하고, 상기 착색수지층(203)에 의해 착색농도, 색조, 혹은 이들 양자가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션이 현출하여 가식된 합성수지제 병체.
35. 제 34 항에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트수지제이며, 3색 착색수지 (32)로 이루어지는 3색 착색수지층(203f,203s,203t)에 의해, 착색농도와 색조가 연속적으로 서서히 변화하는 그라데이션을 현출시킨 합성수지제 병체.

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