本發(fā)明涉及聚丙烯預(yù)制件,并且更具體地,涉及用于將液體用作加壓介質(zhì)進(jìn)行雙軸拉伸吹塑成型的聚丙烯預(yù)制件。
背景技術(shù):
近年來,歸因于諸如輕質(zhì)并具有優(yōu)美的外觀等無數(shù)優(yōu)良特性,塑料吹塑成型容器已經(jīng)用于多種應(yīng)用。一般而言,在加熱到可以實(shí)現(xiàn)拉伸性質(zhì)的溫度的狀態(tài)下,通過對(duì)形成為試管形狀的端部封閉式管的預(yù)制件進(jìn)行雙軸拉伸吹塑成型來模制這種容器,這通過使用拉伸桿在軸向方向上豎直地拉伸并且通過從密集地插入到預(yù)制件的管狀部分中的噴嘴將空氣吹到預(yù)制件的內(nèi)部而在膨脹狀態(tài)下水平地拉伸。
同時(shí),在專利文獻(xiàn)1中,記錄了一種涉及塑料容器成型方法的發(fā)明,其中通過供應(yīng)液體(而不是空氣)作為加壓介質(zhì)來對(duì)預(yù)制件進(jìn)行吹塑成型。此外,根據(jù)這種使用液體的雙軸拉伸吹塑成型的方式(下文有時(shí)稱為“液體吹塑成型”),在液體用作加壓介質(zhì)時(shí),可以通過使用填充容器的水、茶或軟飲料等作為產(chǎn)品來省略填充過程,從而簡化生產(chǎn)線。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
第2000-43129jp號(hào)日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開案
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
將由本發(fā)明解決的問題
然而,與這種類型的液體吹塑成型(尤其是使用聚丙烯預(yù)制件的液體吹塑成型)相關(guān)聯(lián)的問題在于:該預(yù)制件在成型期間可能會(huì)破裂,并且允許穩(wěn)定成型的條件種類當(dāng)前仍在研究中而且尚未周知。
本發(fā)明的目標(biāo)是通過找到在用于將液體用作加壓介質(zhì)的雙軸拉伸吹塑成型的聚丙烯預(yù)制件中進(jìn)行液體吹塑成型的最佳規(guī)格來提供可以執(zhí)行穩(wěn)定成型的技術(shù)。
解決問題的手段
本發(fā)明是用于將液體用作加壓介質(zhì)的雙軸拉伸吹塑成型的聚丙烯預(yù)制件,其中當(dāng)利用差示掃描量熱儀(dsc)進(jìn)行測量時(shí),熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)與熔融焓(δhm)之間的關(guān)系是(tm-ts)/δhm=0.60至1.00。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過使用各種聚丙烯預(yù)制件進(jìn)行液體吹塑成型,當(dāng)使用該預(yù)制件中所用的聚丙烯樹脂制成的差示掃描量熱儀(dsc)進(jìn)行測量時(shí),熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)與熔融焓(δhm)對(duì)穩(wěn)定成型的貢獻(xiàn)極大。具體而言,當(dāng)熔融峰值比較尖銳(熔融開始溫度與熔融峰值溫度之間的差異較小)時(shí),樹脂的結(jié)晶部分一旦開始熔融便到達(dá)熔融峰值溫度,并且盡管熔融的量過度地增加,使得難以維持預(yù)制件的形狀,但已獲知如果熔融峰值較寬(熔融開始溫度與熔融峰值之間的差異較大),那么樹脂中所包括的結(jié)晶部分的熔融變得易于控制。此外,已獲知當(dāng)熔融焓太小時(shí),結(jié)晶部分過度地熔融并且難以維持預(yù)制件的形狀,相反,當(dāng)其太大時(shí),沒有熔融的結(jié)晶部分變得太多并且因?yàn)轭A(yù)制件沒有充分拉伸而容易斷裂。也就是說,對(duì)于穩(wěn)定成型而言,熔融峰值與熔融焓之間的平衡很關(guān)鍵,并且在進(jìn)一步調(diào)查這一點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)和熔融焓(δhm)滿足關(guān)系(tm-ts)/δhm=0.60~1.00時(shí),沒有出現(xiàn)諸如預(yù)制件破裂等問題,并且可以執(zhí)行穩(wěn)定成型。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,在使用聚丙烯預(yù)制件的液體吹塑成型中,在成型期間沒有出現(xiàn)諸如預(yù)制件破裂等問題,并且能夠執(zhí)行穩(wěn)定成型。
附圖說明
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于液體吹塑成型的聚丙烯預(yù)制件的一個(gè)實(shí)施方式的半截面圖。
圖2是示出使用液體吹塑成型由圖1的預(yù)制件成形的容器的側(cè)視圖。
圖3是示出來自差示掃描量熱儀(dsc)的測量結(jié)果的一個(gè)實(shí)例的曲線圖。
具體實(shí)施方式
下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于液體吹塑成型的聚丙烯預(yù)制件(下文有時(shí)稱為“預(yù)制件”)的一個(gè)實(shí)施方式。
在圖1中,參考編號(hào)1示出根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制件的實(shí)施方式。預(yù)制件1由聚丙烯(pp)制成,具有整體試管形狀。更具體地,該預(yù)制件包括:半球形殼體形的底部部分2和連接到底部部分2的圓柱形主體部分3,以及用于在主體部分3的頂部處開口的開口部分4。在開口部分4中,設(shè)有盤形頸環(huán)5,并且外螺紋部分6設(shè)在頸環(huán)5的上方。本實(shí)施方式的預(yù)制件1的重量為9g、圓柱部分外徑為19.4mm、平均主體部分厚度為2.3mm,并且從頸環(huán)的下表面延伸到底部部分2的下表面的頸部的向下高度為70mm。應(yīng)注意,除了注射成型之外,也可以通過壓縮成型或擠出吹塑成型來生產(chǎn)這種方式的預(yù)制件1。
此外,當(dāng)使用預(yù)制件1來執(zhí)行液體吹塑成型時(shí),將加熱到能夠?qū)崿F(xiàn)拉伸效應(yīng)的溫度的預(yù)制件1附接到成型模具(未示出),從而通過由吹塑成型裝置(未示出)的拉伸桿進(jìn)行豎直地拉伸并且由供到開口部分4的噴嘴插入到預(yù)制件1中的加壓液體在膨脹狀態(tài)下進(jìn)行拉伸,使預(yù)制件1體現(xiàn)根據(jù)成型模具的型腔的形狀而模制出所需的容器。在本實(shí)施方式的容器7中,如圖2所示,拉伸預(yù)制件1的底部部分2和主體部分3,而不拉伸開口部分4,并且所述容器是有底的圓柱形容器(具有圓柱形底部部分8和圓柱形主體部分9)。此外,主體部分外徑為66mm,主體部分的平均厚度為0.18mm,從頸環(huán)的下表面延伸到底部部分的下表面的高度為195mm,并且填充容量為420ml。
應(yīng)注意,存在三種聚丙烯:均聚物、無規(guī)共聚物和嵌段共聚物(抗沖共聚物),但如果根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制件,它們是0.60到1.00=(tm-ts)/δhm,則可以使用這些中的任一個(gè)。本實(shí)例中使用無規(guī)共聚物和嵌段共聚物。應(yīng)注意,除了能夠單獨(dú)使用無規(guī)共聚物和嵌段共聚物外,也可以使用這些的混合物。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制件中,差示掃描量熱儀(dsc)測量的熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)和熔融焓(δhm)滿足關(guān)系0.60至1.00=(tm-ts)/δhm。此處,在差示掃描量熱儀(dsc)測量中,從預(yù)制件1上的預(yù)定位置提取的樣本設(shè)置在差示掃描量熱儀中,溫度處于設(shè)置速度(10℃/分鐘),并且從吸熱峰的表面計(jì)算熔融焓(δhm)以及實(shí)現(xiàn)的熔融是溫度范圍40到200℃。此外,預(yù)制件1上的預(yù)定位置是尚未實(shí)施拉伸的位置,并且當(dāng)使用液體吹塑成型之后的容器時(shí),由從未拉伸部分的開口部分提取的樣本進(jìn)行測量。
實(shí)例
使用改變了聚丙烯的類型的多種預(yù)制件來執(zhí)行液體吹塑成型,并且確認(rèn)是否可以執(zhí)行穩(wěn)定成型。每個(gè)預(yù)制件中的聚丙烯的類型正如表1所示。在表1中,“均聚(homo)”是均聚物,“無規(guī)(random)”是無規(guī)共聚物,并且“嵌段(block)”是嵌段共聚物(抗沖共聚物)。此外,比較實(shí)例1和2以及實(shí)例1到10分別是單個(gè)等級(jí)的樹脂,但實(shí)例11是實(shí)例5中所用的無規(guī)共聚物和實(shí)例8中所用的嵌段共聚物的混合物(嵌段共聚物的比例是整體的20%),并且實(shí)例12是實(shí)例5中所用的無規(guī)共聚物和實(shí)例9中所用的嵌段共聚物的混合物(嵌段共聚物的比例是整體的20%)。
此外,在從比較實(shí)例1和2以及實(shí)例1到12中提取的實(shí)例中,從差示掃描量熱儀(dsc)的測量中獲取的熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)和熔融焓(δhm)正如表1所示。應(yīng)注意,圖3示出從差示掃描量熱儀(dsc)獲得的測量結(jié)果的一部分,并且在圖3中,“均聚(homo)”示出比較實(shí)例2,“無規(guī)(random)”示出實(shí)例5,并且“抗沖(impact)”示出實(shí)例9。
在預(yù)制件的液體吹塑成型中,在附接到成型模具之前,使用加熱到130℃預(yù)定時(shí)間的預(yù)制件。此外,所使用的加壓介質(zhì)是水,并且水溫設(shè)置到20℃。此外,成型模具的壓力設(shè)置到20℃。此外,總豎直和水平拉伸率是大約十倍。
[表1]
○:液體吹塑成型沒有問題,成型條件的范圍也較寬。
δ:預(yù)制件沒有斷裂,但成型條件的范圍較窄。
x:預(yù)制件可因液體吹塑成型而斷裂。
如表1所示,在來自差示掃描量熱儀(dsc)的測量中的熔融開始溫度(ts)、熔融峰值溫度(tm)和熔融焓(δhm)滿足(tm-ts)/δhm=0.60到1.00(實(shí)例1到12)的預(yù)制件中,液體吹塑成型中沒有出現(xiàn)預(yù)制件斷裂等問題,并且應(yīng)理解,可以執(zhí)行穩(wěn)定成型。具體而言,在滿足(tm-ts)/δhm=0.88到0.95的預(yù)制件中,由于成型條件的范圍較寬,因此,應(yīng)理解,甚至在大量生產(chǎn)中添加分散質(zhì)時(shí)也可以執(zhí)行穩(wěn)定成型。
上文描述了本發(fā)明的合成物及其操作效果,但根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制件不限于上述實(shí)施方式,并且根據(jù)權(quán)利要求書的范圍,范圍內(nèi)的多種變化是可能的。例如,在上述實(shí)施方式中,描述了具有帶底圓柱形且內(nèi)部容量為420ml的容器,但可以應(yīng)用另一形狀,諸如,帶底的矩形,以及更復(fù)合或更大尺寸的容器。
編號(hào)的描述
1:預(yù)制件
2:底部部分
3:主體部分
4:開口部分
5:頸環(huán)
6:外螺紋部分
7:容器
8:底部部分
9:主體部分