[发明专利]通过注射包覆成型得到的双层预型件

说明书

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。