一种减小在注塑成型循环中压实和冷却阶段熔融的聚合物的失控流动的方法，其中，将许多种聚合物注入一个模腔和一个芯子之间，以制成一个多层塑料制品，该制品包括：上部区域和下部区域，以及在该上、下部区域之间的锥形区域，该锥形区域在接近上述上部区域时，其壁厚减薄，其中，在模塑过程中，至少注射一种第一聚合物以形成一外层，以及至少注射一层第二聚合物以形成一内层，并且，上述第二聚合物形成一道有前／后边缘的流动前沿，其中，上述方法包括下述各步骤： 选择在模腔与芯子之间形成的上述锥形区域的宽度，使得上述内层基本上在圆周周围的所有点上向上延伸到上部区域，并且上述第二聚合物在压实和冷却阶段中不回流。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种防止注塑成型制品，例如预成型坯，由于在注塑操作过程中的压实和冷却阶段中失控的回流和/或顶部密封表面的腐蚀，而造成结构缺陷的方法。大陆PET技术公司(CPT)开发了一种用于制造多层塑料容器的连续注塑工艺，并已经推向市场(见美国专利No.4,550,043,4,609,516，和4,781,954)。这种容器目前用作热充压实果汁和番茄酱的容器。这种CPT的工艺方法能使用薄且昂贵的阻隔材料(用于对氧气敏感的产品)，耐热的外层材料(用于高温充灌和/或苛性洗涤的重新充灌)，和/或可回收的内层材料(例如，不与食物产品接触的内芯层)。美国专利No.4,781,954公开了CPT公司的制造具有用聚乙烯对酞酸盐(PET)的内层和外层的五层容器的连续注塑工艺，其中心的内芯层用PET制造，而第一和第二中间层用阻隔聚合物制造。上述中间层可以根据不同聚合物的相对熔点，以及该连续工艺中层流的凝固/隧道特性，做得非常薄，例如0.01-0.15mm，其中，后注射的熔融的聚合物在已经在冷的模腔和芯壁之间凝固的外层之间推动先注射的熔融的聚合物。更具体的说，一第一定量注射的PET注入预成型模的端盖内(通过浇口)，沿着侧壁向上流动约一半的距离，然后，在第二次注射之前暂时慢下来或停止流动。沿着冷的模腔和芯壁形成了PET的内、外凝固层，同时，内部的PET仍保持温热和流体状。然后，通过上述浇口进行阻隔聚合物的第二次定量注射，在预成型坯的底部形成一个熔池。在上述连续注射工艺中，由第一次注射(PET)所形成的流动阻力对于第二次注射有自调整的作用，使得第二次注射(阻隔层)形成一个熔池，该熔池基本上均匀地分布在空腔端盖四周的所有点(360度)上。最后，进行PET的第三次定量注射，它将阻隔层的熔池沿着侧壁向上推动，形成两层贴近上述凝固的内、外PET层的薄的中间层，使得第三次注射的熔融的PET芯子层夹在这两层中间。一般，上述阻隔层材料的熔化温度(例如，EVOH)具有比第一次注射的(PET)材料低，因此，凝固的第一层对阻隔材料的冷却效果不如模具表面对第一次(PET)材料的冷却效果大。这样，当阻隔材料与内、外固化的PET层接触，有一些凝固时，上述第三次注射的(PET)材料将使有一些已经凝固的阻隔材料重新融化，并把它们和剩余的融化的阻隔材料一起向上推动，通过预成型坯的中心(隧道状流动)，从而进一步减小中间阻隔层的厚度。结果，就得到了比较简单并且生产率很高的，具有许多重要优点的工艺方法。例如，用这种工艺方法制成的五层PET/EVON番茄酱瓶在很大程度上取代了以前销售的聚丙烯/EVON/粘结瓶，其理由至少有三个第一，这种五层的PET/EVON容器是透明的。PET提供了一种闪耀的清洁的容器，它比原来半透明的聚丙烯容器美观。第二，在PET容器中的EVON只占瓶子重量的1.5％，而且不需要粘结层把EVON粘结在PET上。此外，上述CPT工艺在制造和使用的过程中保持了PET/EVON的层间关系，但，当把瓶子粉碎进行回收时，很容易让各层分开；于是，这两种聚合物可以用普通的重力方法或其他手段分离开来，可以将PET在PET苏打瓶回收流水线的一部分上进行重新加工。相反，现有的聚丙烯瓶子要使用大约6-10％的EVON阻隔材料和烯烃族粘结剂层，这些材料不但更昂贵，而且不能在以后利用时把聚合物的成分分离开来。结果，这些瓶子的大部分都堆在都市的垃圾堆里。第三个重要的商业上的优点是这种PET/EVON容器(不象聚丙烯类)在掉落到硬的表面上时，基本上是不碎的。至少由于以上这些理由，CPT的容器已经获得了巨大的商业成功，并且获得了工业界的各种设计奖。使采用顺序和同时注塑工艺多层塑料容器制造厂商困扰的一个问题是，称为“回流”的失控自然流动现象，这种现象通常在注塑操作过程的压实和冷却阶段中发生在注塑成型制品的终端部分。在奥菲尔的美国专利No.4,627,952第1栏，第17-31行介绍了这一现象，封装时，当聚合物的层流撞在模腔的终端部分并倒转它的流动方向时，聚合物在模腔中的层流便终止了。正如奥菲尔所描述的，在普通的注塑成型工艺过程中，首先把聚合物的熔融物注射到一个封闭的模具内，随后，把辅助的熔融物注入模腔内，以补偿熔融物在冷却阶段的密实化(收缩)。在熔融物的各层开始封装的模腔终端或者“死端”区域，聚合物流撞在终端的壁上，并倒转它的流动方向，在熔融物的分子层面上产生“反弹波型”；这些波型就是结构的弱点，因为多层(波)是易于分离的。奥菲尔所建议的解决方案是提供一个出口，打开原来的死端，以便让熔融的聚合物积蓄通过模具的终端部分流出去。奥菲尔所提出的打开模具的终端部分的解决方案在某些应用情况下是可以接受的，但是，很明显，它增加了模具装置的复杂性，并且在工艺过程中增加了新的变量，包括需要修边和清除端部“过剩”的材料。综合控制温度、压力、粘度等等，也许是另一种可能采取的消除回流的途径；然而，这种控制减小了容器制造厂商可以采用的“处理窗口”，并且必然会增大制造的成本和/或有缺陷的容器的数量。这一点对于当今产量极大的大规模多模腔注塑成型生产系统来说尤其明显。因此，需要对封装过程中所产生的不希望有的，并且基本上是不可控的回流现象有更加清楚的理解，并且需要一种避免这种现象的方法。许多多层容器制造厂商遇到的另一个严重的问题是不能为容器的顶部密封表面提供一种有效的薄膜密封件。例如，在市售的番茄酱容器上大都都使用薄膜密封件来隔绝氧气。容器顶端与薄膜带之间的密封件179上的任何缺陷都将导致产品与氧气接触，结果是品质下降和/或泄漏。同样，至今仍未很好地掌握造成有缺陷的密封件的原因和控制它的方法。按照本专利技术，提供了注塑成型的方法，制品和模具，它们减小或者消除了在注塑成型操作过程的封装和冷却阶段中产生回流和密封缺陷的问题。揭露了产生这些问题的原因和防止它的方法。已经确定，在注射模具的锥形区域(即受约束的区域)能使得聚合物流动前沿处的较小的前导边缘作用不能接受地增大。由于芯子与模具的外腔室之间稍稍的不对中，或者由于模具四周的不大的温度差，就可能形成较小的前导边缘作用。当这种较小的前导边缘作用由于通过一个受约束的区域而增大时，就可能在注塑成型工艺中随后的封装阶段中导致不可避免的回流。因此，提供了一种注塑成型多层制品的方法，其中，模具中的第一种材料的第一流动前沿在第二种材料的第二流动前沿之前。如果上述第一流动前沿产生了前导边缘作用，模具中的锥形区域可能造成第一流动前沿处材料周向流动；这将减小第一流动前沿中的前导边缘作用，但是，也不幸地导致在第二(或随后的)流动前沿中的更显著的前导边缘作用。据发现，借助于增加模具中任何锥形区域或结构的最小宽度，就有可能减小第一种材料向圆周方向的流动。请注意，在这里所用的“第一”和“第二”是相对于注入模具中的顺序而言的，并不意味着排除其他材料的先前的，以后的或者中间的注入。举例说，一个多层的预成型坯具有(从顶部到地步)一个颈部端头，一个锥形的颈部区域，一侧壁和一个底部。锥形颈部区域的壁厚是这样选择的，即，一层(第二种材料的)内阻隔层基本上在圆周上的所有各点都向上延伸到颈部端头，而上述第二种材料却在封装和冷却阶段没有出现回流。这一点对于用拉伸吹塑成型方法制造的具有比较长而薄(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·E·纳希尔，苏帕扬·M·克里希纳库马尔，韦恩·N·科利特，
申请(专利权)人：大陆PET技术公司，
类型：发明
国别省市：
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