CN107148333A - 用于液体吹塑成型的预制件 - Google Patents

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田端真一
奥山雄
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Abstract

本申请提供了一种预制件，该预制件由聚丙烯或高密度聚乙烯制成，并且利用该预制件，可以通过液体吹塑成型来精确地成型出期望形状的容器。当由聚丙烯形成为包括开口部分(2)和主体部分(3)的底部封闭的圆柱形时，通过以2.25到4.34(包括2.25和4.34)的拉伸比在轴向方向上拉伸所述主体部分(3)并且以1.95到5.00(包括1.95和5.00)的拉伸比在径向方向上拉伸该主体部分，由液体吹塑成型将用于液体吹塑成型的预制件(1)成型成容器。此外，当由高密度聚乙烯形成为包括开口部分(2)和主体部分(3)的底部封闭的圆柱形时，通过以1.69到2.50(包括1.69和2.50)的拉伸比在轴向方向上拉伸所述主体部分(3)并且以2.26到5.07(包括2.26和5.07)的拉伸比在径向方向上拉伸该主体部分，由液体吹塑成型将用于液体吹塑成型的预制件(1)成型成容器。

Description

用于液体吹塑成型的预制件
技术领域
本发明涉及用于液体吹塑成型的预制件，所述预制件由聚丙烯或高密度聚乙烯形成为设置有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体，随后通过液体吹塑成型而成型成(形成)容器。
背景技术
作为用于饮料、食物、化妆品等的容器，经常使用由聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)制造的那些容器。
一般而言，通过将经由注射成型或压缩成型而形成为整体包括圆柱形开口部分和试管状主体部分的底部封闭的圆柱体的预制件加热到呈现出拉伸效应的温度，并且在此条件下，在使用拉伸杆并且将加压空气供应到预制件中的同时沿轴向方向和径向方向拉伸该预制件，将此类容器成型成预定形状(例如，参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：第2014-88004号日本未经审查的专利申请公开
发明内容
将由本发明解决的问题
然而，在通过空气吹塑成型将由聚丙烯或高密度聚乙烯制造成的传统预制件成型成预定义形状时，轴向方向和径向方向上的拉伸比的此公差较窄，并且问题在于，通常不能精确地成型出期望形状的容器。
为克服这种情况，已获知液体吹塑成型，其中将加压液体而不是加压空气供应给由聚丙烯或高密度聚乙烯制造成的预制件，以便将预制件成型成预定义形状的容器，但当通过液体吹塑成型将此类预制件成型成容器时，并不知道可以按拉伸比将预制件拉伸到什么程度来获得更好的容器。
鉴于上述问题，本发明的目标是提供由聚丙烯制造成的预制件，利用该预制件可以通过液体吹塑成型来精确地成型出期望形状的容器。另外，本发明的另一目标是提供由高密度聚乙烯制造成的预制件，利用该预制件可以通过液体吹塑成型来精确地成型出期望形状的容器
解决问题的手段
本发明的用于液体吹塑成型的预制件是由聚丙烯形成为设置有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体的用于液体吹塑成型的预制件，其中通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于2.25但不超过4.34的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于1.95但不超过5.00的拉伸比进行拉伸而将主体部分成型为容器。
优选的是，上述组成的本发明的用于液体吹塑成型的聚丙烯预制件在由液体吹塑成型时，主体部分的径向方向上具有1.95或以上且小于2.48之间的拉伸比。
优选的是，上述组成的本发明的用于液体吹塑成型的聚丙烯预制件在由液体吹塑成型时，主体部分的径向方向上具有超过3.70且小于5.00之间的拉伸比。
本发明的用于液体吹塑成型的预制件是由高密度聚乙烯成形为具有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体的用于液体吹塑成型的预制件，其中通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于1.69但不超过2.50的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于2.26但不超过5.07的拉伸比进行拉伸而将主体部分成型成容器。
优选的是，上述组成的本发明的用于液体吹塑成型的高密度聚乙烯预制件在进行液体吹塑成型时，表面积拉伸比(PSR)为10.3或以下。
本发明的效果
利用本发明，可以提供能够通过液体吹塑成型来精确地成型出期望形状的容器的聚丙烯预制件。
另外，利用本发明，可以提供能够通过液体吹塑成型来精确地成型出期望形状的容器的高密度聚乙烯预制件。
附图说明
图1是从侧面观察的作为本发明的一个实施方式的用于液体吹塑成型的预制件的半截面图。
图2是示出在通过液体吹塑成型将表1中的聚丙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
图3是示出在通过空气吹塑成型将表1中的聚丙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
图4是示出在通过液体吹塑成型将表1中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
图5是示出在通过空气吹塑成型将表1中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
图6是示出在通过液体吹塑成型将表2中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
具体实施方式
下文参考附图详细地描述本发明的实施方式。
作为图1中示出的本发明的一个实施方式的用于液体吹塑成型的预制件1由聚丙烯(下文称为“PP”)通过注射成型而成型成，并且形成为具有开口部分2和主体部分3的底部封闭的圆柱体。此预制件1不限于由PP的注射成型而形成，而可以通过经由例如压缩成型和挤出吹塑成型将PP成型成预定形状而成形。预制件1的开口部分2形成为圆柱形状，并且外螺纹部分4整体设置在该开口部分的外部外围表面上。主体部分3形成为具有在轴向方向上延伸的圆形截面的试管形状，并且与开口部分2同轴且整体地设在开口部分2的下部。
此预制件1用于液体吹塑成型，而且随着在液体吹塑成型中通过开口部分2将加压液体供应到主体部分3，主体部分3在其轴向方向和径向方向上拉伸并成型成预定形状的容器。换言之，预制件1安装在用于对主体部分3进行吹塑成型的模具的型腔(附图中未示出)中，并且随着通过开口部分2供应的加压液体在轴向方向和径向方向上拉伸主体部分3，所述预制件沿着模具的型腔的内表面成型成预定形状的容器。
应注意，优选的是，用于液体吹塑成型中的供应到预制件1的液体是作为制成品最终填充到容器中的液体，诸如，饮料、化妆品、化学制品、清洁剂、沐浴皂等。由此，省略了将液体填充到成型的容器的填充过程，允许提高生产率。
在进行液体吹塑成型时，优选的是，由加热器等将预制件1的主体部分3提前加热到直至其呈现出拉伸效应的温度。此外，在液体吹塑成型时，可以提供配置以使得拉伸杆可以通过开口部分2插入在主体部分3的内部，以有助于通过拉伸杆在轴向方向上拉伸主体部分3。应注意，在加热预制件1时，有可能借助考虑到生产率的方法来采用成型工艺，诸如，利用预制件1成型时的余热的方法，换言之，热预成型法。
本发明的预制件1是使得通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于2.25但不超过4.34的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于1.95但不超过5.00的拉伸比进行拉伸而将主体部分3成型成预定形状的容器。本发明的预制件1的主体部分3在径向方向上的拉伸比的更有效范围是介于1.95或以上与小于2.48之间的范围，或者介于超过3.70与5.00或以下之间的范围。
通过更改用于吹塑成型的模具的型腔的轴向尺寸和径向尺寸(内径)与预制件1的主体部分3的轴向尺寸和径向尺寸(外径)的各种比，或者通过更改预制件1的主体部分3的轴向尺寸和径向尺寸(外径)与用于吹塑成型的模具的型腔的轴向尺寸和径向尺寸(内径)的各种比，可以在液体吹塑成型中将预制件1在轴向方向和径向方向上的拉伸比设置成上述范围。
通过经由液体吹塑成型以所述拉伸比在轴向方向和径向方向上对主体部分3进行拉伸，本发明的预制件1完全沿着模具的型腔的内表面，并且所述预制件精确地成型成拥有期望容量、高度等的期望形状的容器，而不会在从模具中取出后(例如，1天后)使成型后的容器出现收缩，或者使容器在成型时破裂。
本发明的预制件可以由高密度聚乙烯(下文称为“HDPE”)制成。同样在这种情况下，采用与图1中示出的PP预制件1的同样方式，将预制件形成为具有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体，并且通过液体吹塑成型而成型成容器。
此HDPE预制件是使得通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于1.69但不超过2.50的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于2.26但不超过5.07的拉伸比进行拉伸而将主体部分成型成预定义形状的容器。此外，优选的是，表面积的拉伸比(PSR)不超过10.3，所述PSR是轴向方向上的拉伸比(ASR)与径向方向上的拉伸比(HSR)之积。此外，采用与PP预制件1同样的方式，HDPE预制件完全沿着模具的型腔的内表面，以使得通过液体吹塑成型以所述拉伸比在轴向方向和径向方向上对主体部分进行拉伸，并且所述HDPE预制件精确地成型成拥有期望容量、高度等的期望形状的容器，而不会使成型后的容器收缩，或者使容器在成型时破裂。
应注意，同样在HDPE预制件的液体吹塑成型中，通过更改用于吹塑成型的模具的型腔的轴向尺寸和径向尺寸(内径)与预制件的主体部分的轴向尺寸和径向尺寸(外径)的各种比，或者通过更改预制件的主体部分的轴向尺寸和径向尺寸(外径)与用于吹塑成型的模具的型腔的轴向尺寸和径向尺寸(内径)的各种比，有可能将轴向方向和径向方向上的拉伸比设置成所述范围。
例如，在液体吹塑成型中，HDPE预制件的主体部分在径向方向上的拉伸比可以设置在介于不小于2.26与不超过4.50之间的范围，或者不小于4.30与不超过5.07之间的范围。
至于每个预制件(由PP形成的预制件和由HDPE形成的预制件)，为了检查预制件的主体部分在轴向方向和径向方向上的适当拉伸比，所述拉伸比对于这些预制件来说有可能通过液体吹塑成型而精确地成型成期望形状的容器，由PP和HDPE各自形成主体部分形状彼此不同的三种类型的预制件(编号1到3)，已经进行实验以通过使用用于吹塑成型的七种类型的模具对这些预制件进行液体吹塑成型来调查轴向方向和径向方向上的拉伸比对通过预制件的液体吹塑成型而获得的容器的成型质量的影响，因为更改了轴向方向上的拉伸比(ASR)和径向方向上的拉伸比(HSR)，所述模具的型腔的轴向尺寸和径向尺寸彼此不同。表1示出结果。应注意，作为比较，表1共同指示在相同条件下通过空气吹塑成型将各预制件分别成型成容器的情况下，容器的成型质量的确定。
[表1]
在此实验中，基于容器成型1天后的内容量的减少率(成型后的容器的收缩率)和容器的高度的减少率(随时间推移的变化)来确定吹塑成型的容器的成型条件。应注意，在表1中，○指示良好成形性(相对于初始内容量的减少率在5％内，并且相对于初始容器高度的减少率在1％内)，并且×指示较差成形性。此外，在预制件在吹塑成型时破裂并且无法成型成容器的情况下，将成型质量确定为×。除了轴向方向上的拉伸比(ASR)和径向方向上的拉伸比(HSR)之外，表1将预制件的主体部分的表面积的拉伸率(PSR)作为参考。
图2是示出在通过液体吹塑成型将表1中的PP预制件成型成容器时的实验结果的散布图，并且图3是示出在通过空气吹塑成型将表1中的PP预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
从表1和图2中的实验结果可以看出，当通过液体吹塑成型将PP预制件成型成预定形状的容器时，可以通过设置轴向方向和径向方向上的拉伸比通过液体吹塑成型而将预制件成型成具有良好成形性的容器，以便主体部分在轴向方向上的拉伸比将不小于2.25但不超过4.34，并且主体部分在径向方向上的拉伸比将不小于1.95但不超过5.00。
相反，当通过空气吹塑成型将PP预制件成型成预定形状的容器时，与液体吹塑比较可以看出，只有较窄范围内的拉伸比才能确保容器的成形性。换言之，可以看出，当通过液体吹塑成型将PP预制件成型成预定形状的容器时，在主体部分在轴向方向上的拉伸比将不小于2.25但不超过4.34并且主体部分在径向方向上的拉伸比将不小于1.95但将小于2.48以及主体部分在轴向方向上的拉伸比将不小于2.25但不超过4.34并且主体部分在径向方向上的拉伸比将超过3.70但将不超过5.00的拉伸比范围内，有可能成型出具有良好成形性的容器，所述范围是空气吹塑成型无法确保容器的成形性的范围。
此外，根据表1，当通过空气吹塑成型将PP预制件成型成预定义形状的容器时，尤其是根本无法对1号预制件进行成型，但当通过液体吹塑成型将PP预制件成型成预定形状的容器时，可以看出，必定能够将预制件成型成具有良好成形性的容器，这是因为设置了预制件在轴向和径向上的拉伸比，其中表面积的拉伸比(PSR)将在9.27与16.76之间的范围内。
图4是示出在通过液体吹塑成型将表1中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图，以及图5是示出在通过空气吹塑成型将表1中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
从表1和图4中的实验结果可以看出，当通过液体吹塑成型将HDPE预制件成型成预定义形状的容器时，可以通过设置轴向方向和径向方向上的拉伸比以使得主体部分在轴向方向上的拉伸比将不小于1.69但不超过2.50，并且主体部分在径向方向上的拉伸比将不小于2.26但不超过4.50而通过液体吹塑成型而将预制件成型成具有良好成形性的容器。
相反，当通过空气吹塑成型将HDPE预制件成型成预定形状的容器时，与液体吹塑的情况比较可以看出，只有在较窄范围内的拉伸比才能确保容器的成形性，并且可以看出，可以确保成形性时的拉伸比的范围完全不同于液体吹塑成型的情况下的范围。换言之，可以看出，通过液体吹塑成型在拉伸比的范围(甚至是空气吹塑成型无法确保容器的成形性的范围)内将HDPE预制件成型成预定形状的容器，能够实现具有良好成形性的容器成型。
此外，已经对HDPE预制件进行了实验，以利用与表1的情况不同的十种不同类型的轴向拉伸比(ASR)和径向拉伸比(HSR)来调查轴向方向和径向方向上的拉伸比对通过预制件的液体吹塑成型而获得的容器的成型质量的影响。表2示出实验结果。
[表2]
同样在此实验中，基于容器成型1天后的内容量的减少率(成型后的容器的收缩率)和容器的高度的减少率来判断吹塑成型的容器的成型条件，其中○表示良好成形性，并且×表示较差成形性以及预制件破裂的情况。
图6是示出在通过液体吹塑成型将表2中的高密度聚乙烯预制件成型成容器时的实验结果的散布图。
从表2和图6中的实验结果可以看出，当通过液体吹塑成型将HDPE预制件成型成预定形状的容器时，可以通过设置轴向方向和径向方向上的拉伸比以使得主体部分在轴向方向上的拉伸比将是2.22或以下，并且主体部分在径向方向上的拉伸比将不小于4.18但不超过5.07来通过液体吹塑成型而将预制件成型成具有良好成形性的容器。
此外，在表2和图6中，关于轴向方向上2.27的拉伸比且径向方向上4.75的拉伸比以及轴向方向上2.27的拉伸比且径向方向上4.86的拉伸比，尽管该范围处于主体部分在轴向方向上的拉伸比(ASR)不小于1.69但不超过2.50并且主体部分在径向方向上的拉伸比(HSR)不小于2.26但不超过5.07的范围内，但将不能获得良好的成形性，因为表面积的拉伸比(PSR)分别是10.78和11.03，超过了10.3。
此外，根据表1和图4中示出的实验结果，关于HDPE预制件，尽管当主体部分在轴向上的拉伸比不小于1.69但不超过2.50并且主体部分在径向上的拉伸比是4.5或以上时，无法判断预制件的成形性，但除了表1和图4中的实验结果之外，通过参考表2和图6中的实验结果，可以看出，当通过液体吹塑成型将HDPE预制件成型成预定形状的容器时，可以通过设置轴向方向和径向方向上的拉伸比以使得主体部分在轴向方向上的拉伸比将不小于1.69但不超过2.50，并且主体部分在径向方向上的拉伸比将不小于2.26但不超过5.07而不是通过液体吹塑成型将预制件成型成具有良好成形性的容器。
毋庸置疑，本发明不限于上述实施方式，并且在不脱离本发明主旨的情况下，可以进行更改。
例如，预制件1不限于图1中示出的形状，在用于吹塑成型的模具的型腔的轴向尺寸与径向尺寸之间的关系方面，只要通过液体吹塑成型在拉伸比的范围内拉伸主体部分即可，例如，与图1中示出的形状相反，预制件可以是各种形状，诸如，主体部分3的轴向尺寸与径向尺寸的比例较小的形状。此外，优选的是，预制件1成型之后的液体(也就是，内容液体)的温度不超过75℃。
参考编号的描述
1 预制件
2 开口部分
3 主体部分
4 外螺纹部分

Claims (5)

1.一种用于液体吹塑成型的预制件，所述预制件由聚丙烯形成为具有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体，所述用于液体吹塑成型的预制件包括：
通过液体吹塑成型，
通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于2.25且不超过4.34的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于1.95且不超过5.00的拉伸比进行拉伸而将所述主体部分成型成容器。
2.根据权利要求1所述的用于液体吹塑成型的预制件，其中通过液体吹塑成型在所述径向方向上以不小于1.95且小于2.48的拉伸比进行拉伸而使所述主体部分成型。
3.根据权利要求1所述的用于液体吹塑成型的预制件，其中通过液体吹塑成型在所述径向方向上以超过3.70且不超过5.00的拉伸比率进行拉伸而使所述主体部分成型。
4.一种用于液体吹塑成型的预制件，所述预制件由高密度聚乙烯形成为具有开口部分和主体部分的底部封闭的圆柱体，所述用于液体吹塑成型的预制件包括：
通过液体吹塑成型，
通过液体吹塑成型在轴向方向上以不小于1.69且不超过2.50的拉伸比进行拉伸并且在径向方向上以不小于2.26且不超过5.07的拉伸比进行拉伸而将所述主体部分成型成容器。
5.根据权利要求4所述的用于液体吹塑成型的预制件，其中通过液体吹塑成型的表面积的拉伸比是10.3或更小。
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