JP2011073365A - ブロー成形用金型およびプラスチック容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器本体の凸凹による文字や図形などの立体表記を所望の形状に明瞭に成形することを可能とするブロー成形用金型およびプラスチック容器を提供する。
【解決手段】一対の分割金型は入れ駒９を備え、入れ駒９は、文字や図形などの立体表記を形成するための凹部と、凹部上に、分割金型とパリソンとの間の空気を除去するためのφ０．５ｍｍ以下のエアベント１２とを備える。プラスチック容器１は、ブロー成型用金型を用いてポリエチレン樹脂製のパリソンでブロー成形してなり、立体表記の肉厚は０．１ｍｍ以上である。
【選択図】図５

Description

本発明は、マヨネーズ容器やケチャップ容器等の可撓性のプラスチック容器であって特に容器の凸凹により文字や図形などの立体表記を有するプラスチック容器をブロー成形するブロー成形用金型およびそのプラスチック容器に関する。

従来、プラスチック容器をブロー成形により作成する際、成形時に製品と金型間に空気が残留してしまい、所望の形状を得られないという問題があった。そこで、金型に空気除去のためのエアベントを設け、残留空気を除去する方法が各種検討されている。

例えば、特許文献１ではブロー成形用分割金型のキャビティに入れ駒を配し、キャビティと入れ駒との間にクリアランスを設け、空気除去を行っている。また、特許文献２では、金型分割面にエアベント用溝を形成してなる金型について開示されている。

さらに、特許文献３には、吹込み成形ではなく、真空吸引用の溝を設けて外側からエアを吸引することで、容器を成形する技術について記載されている。

特開２００６−１６０３５号公報 特開平８−１０３９４６号公報 特許３１５７７０３号公報

前掲の特許文献１では、肉厚を薄くした場合に、立体表記部の空気除去がうまくいかず、特に立体表記部形成突部において肉厚が薄くなる事が分かっている。また、特許文献２はエアベント用溝が金型分割面にあり、陥没面及び立体表記部が容器正面に施されている場合は、同技術を適用しても立体表記部を明確に形成することは困難である。また、特許文献３に記載されている技術では、真空吸引孔により、エアベント形状が転写されて外観を悪くする問題が発生する。

そこで、本発明は、容器本体の凸凹による文字や図形などの立体表記を所望の形状に明瞭に成形することを可能とするブロー成形用金型およびプラスチック容器を提供しようとするものである。

上記目的を達成するための本発明の請求項１に係るブロー成形用金型は、一対の分割金型に入れ駒を備え、前記入れ駒は、文字や図形などの立体表記を形成するための凹部と、前記凹部上に、前記分割金型とパリソンとの間の空気を除去するためのφ０．５ｍｍ以下のエアベントと、を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に係るブロー成形用金型は、立体表記の平均幅をＡ、前記立体表記と隣接する陥没面との深さをＢとして、Ａ≧Ｂであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に係るブロー成形用金型は、入れ駒と、分割金型のキャビティとの間の全周に０．１〜０．１５ｍｍのクリアランスを有し、エアベントは、前記入れ駒を貫通して設けられることを特徴とするものである。

さらに、本発明の請求項４に係るプラスチック容器は、請求項１から３にいずれか１項に記載のブロー成型用金型を用いて作られるポリエチレン樹脂製のパリソンでブロー成形してなる前記立体表記の肉厚が０．１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。

さらに、内層及び／又は外層を構成する耐湿性樹脂が密度０．９３６ｇ／ｃｍ³未満、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が５．０ｇ／１０分未満、１９０℃における溶融張力が４．５〜１２ｇであることを特徴とするものである。

さらに、ポリエチレン樹脂は、メタロセン系触媒を用いて重合された長鎖分岐構造を有するエチレン・α−オレフィン共重合体であることを特徴とするものである。

容器本体の凸凹による文字や図形などの立体表記において、局部的な薄肉部が発生するのを防止するとともに、エアベント形状が転写する事のない部形成突部を成形することのできるブロー成形用金型およびプラスチック容器を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るブロー成形容器の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１の容器のブロー成形態様を示す断面図である。 同上水平断面図である。 図４の一部詳細断面図である。 正常肉厚断面の模式図である。 局部薄肉断面の模式図である。

図１は本発明の一実施の形態に係るブロー成形用金型を用いて成形されたプラスチック容器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のプラスチック容器のブロー成形態様を示す断面図、図４は同上水平断面図、図５は図４の一部詳細断面図、図６はエアベントを設けた場合の立体表記部形成突部の断面図、図７はエアベントがない場合の立体表記部形成突部の断面図である。

図１および図２に示すように、本発明に係るプラスチック容器１は、容器胴部２に口部を有するマヨネーズやケチャップなどに用いられる可撓性容器である。このプラスチック容器１の容器胴部２には、容器の外縁形状より内側に陥没する陥没面３を有し、上記陥没面３には、メーカー名、ロゴマークなどの立体表記部５を容器の外縁形状からはみ出さないように形成してある。また、陥没面３は、容器正面の略中央部に備えられ、容器外縁形状との境界面である輪郭部４で囲んで形成される。

次に、図１および図２に示すプラスチック容器１の成形方法及びその際に用いられる分割金型について詳細に説明する。すなわち、６、７は一対の分割金型であって、その一対の分割金型６、７の一方の金型６のキャビティ８には、陥没面３および立体表記部５を形成する入れ駒９を備えている。入れ駒９の材質は、一方の金型６より熱伝導率の高いものであり、好ましくは真鍮を用いる。入れ駒９と一方の金型６のキャビティ８との間には、０．１〜０．１５ｍｍのクリアランス（間隙）１０を全周にわたって設けてある。１１は排気通路であり、１２はエアベントである。

このように、入れ駒９を用いることにより、輪郭部４およびメーカー名、ロゴマークなどの立体表記部５の変更が容易にできる。また、入れ駒９の材質を一方の金型６より熱伝導率を高くすることにより、パリソンの入れ駒９に接した部分が他の部分より速く冷却固化するので、輪郭部４の形成精度が向上するとともに入れ駒９と一方の金型６のキャビティ８との間のクリアランス１０によりエア抜きが確実にでき、明瞭な立体表記部形成突部を得ることができる。

上記のブロー成形態様によりブロー成形されるプラスチック容器１にあっては、その容器胴部２の陥没面３と容器胴部２との間が全周にわたって剛性の大きい輪郭部４で囲まれているが、この輪郭部４は、入れ駒９の材質が一方の金型６より熱伝導率が高く、しかも入れ駒９と一方の金型６のキャビティ８との間に、０．１〜０．１５ｍｍのクリアランス１０を設けているので、前記のように剛性が高くしかも整然とした形状のプラスチック容器１が得られる。

図５に示すように、エアベント１２は、立体表記部５を形成する入れ駒の凹部上に隣接して設けられる。エアベント１２の径は、φ０．５ｍｍ以下、好ましくはφ０．１〜０．５ｍｍで設ける事により、エアベント形状を立体表記部５に転写することなく、立体表記部５の肉厚を薄くしないで立体表記を明瞭に形成することが可能となる。また、エアベントの深さは残留エアが確実に抜けるように入れ駒を貫通するように設けられ、分割金型に設けられる排気通路１１とつながっていることが好ましい。ここで、残留エアはエアベントから成形時のブロー圧によって自然に追い出される。径が小さすぎる場合には、エア抜けが悪く、残留エアを真空吸引により強制的に除去するとエアベント形状が立体表記部５に転写されてしまうため、径を小さくしすぎず強制的な真空吸引を行わないことが好ましい。

また本発明において、一つのエアベント孔と隣接するエアベント孔との間の距離（ピッチ）は、ブロー成形時の溶融パリソンと金型壁面間のエアが特に障害なく排出される範囲内で設定される。即ち、エアベント孔の断面積が小さい場合には、一つのエアベント孔からの時間当たりのエア排出量が少なくなるので、エアベント孔とエアベント孔との間の距離を短くし、エアベント孔を多数設けるのが好ましい。

上記プラスチック容器の立体表記部において、立体表記の平均幅（Ａ）、立体表記と隣接する陥没面との深さ（Ｂ）とした際にＡ＝Ｂ好ましくはＡ＞Ｂとすることにより、立体表記部の平均肉厚が０．１ｍｍ以上であっても、図７に示すような局部薄肉断面１４を発生させることなく、図６のような正常肉厚断面１３を得ることができる。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。各実施例、比較例にて用いたポリエチレン系樹脂の物性を下記の測定法により評価した。また、ポリエチレン系樹脂を内層および外層に用いてブロー成形により多層プラスチック容器を形成した。多層プラスチック容器は、容量５００ｍｌで、胴部における平均膜厚が０．４ｍｍ以下の４種６層構造のものを用いて以下の基準により評価した。尚、使用材料および成形品の評価は、下記表１にまとめて示した。
（１）密度（ｇ／ｃｍ³）： ＪＩＳ Ｋ７１１２に準拠して測定した。
（２）メルトフローレート（ｇ／１０分）： ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して１９０℃、荷重２１，１８Ｎの条件にて測定した。
メルトフローレートの値が小さいほど引張強度、衝撃強度等の物性に優れる。一方、成形性の面においてはメルトフローレートの値が小さくなると溶融粘度が高くなり押出し加工時のメルトフラクチャ、シャークスキンの原因となる。
（３）溶融張力（ｇ）： 東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、温度１９０℃の条件で溶融した樹脂をノズル部のオリフィス径２．０９ｍｍ、長さ８ｍｍから押出速度１０ｍｍ／分で押出し、巻き取り速度４ｍ／分の条件で測定した。一般に溶融張力の値が大きくなるほど加工性に優れ、特にブロー成形時のドローダウンがなく容器の壁面を薄肉に調整することが可能となり成形性に優れる。
（４）外観：ブロー成形条件を一定にして、各実施例および比較例の多層プラスチック容器を成形した場合に、エアベントが目立たず、立体表記部が明瞭であれば○、エアベントが目立つあるいは立体表記部が不明瞭であれば×評価とした。
（５）落下強度：ブロー成形により形成した各実施例および比較例の多層プラスチック容器に水を約５００ｃｃ充填し、２０℃で保存したものを１．５ｍの高さからコンクリート面に水平方向、垂直方向に各１回ずつ落下させて破損しなかった場合は○、破損した場合は×評価とした。

（実施例１）
エアベントφ０．３ｍｍ、立体表記の平均幅Ａ＝０．１５、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．１５の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、高圧法にて重合された低密度ポリエチレンを用いてブロー成形した容器を評価した結果、外観、耐落下強度ともに優れた容器を得ることができた。

（実施例２）
エアベントφ０．５ｍｍ、立体表記の平均幅Ａ＝０．３０、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．１５の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、高圧法にて重合された低密度ポリエチレンを用いてブロー成形した容器を評価した結果、外観、耐落下強度ともに優れた容器を得ることができた。

（実施例３）
エアベントφ０．３ｍｍ、立体表記の平均幅Ａ＝０．１５、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．１５の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、メタロセン系触媒を用いて重合された長鎖分岐構造を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を用いてブロー成形した容器を評価した結果、外観、耐落下強度ともに優れた容器を得ることができた。

（比較例１）
エアベントなし、立体表記の平均幅Ａ＝０．１５、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．１５の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、高圧法にて重合された低密度ポリエチレンを用いてブロー成形した容器を評価した結果、立体表記部形成突部が不明瞭になり、その部分において局部薄肉が発生し、耐落下強度も劣る結果となった。

（比較例２）
エアベントφ０．６ｍｍ、立体表記の平均幅Ａ＝０．１５、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．１５の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、高圧法にて重合された低密度ポリエチレンを用いてブロー成形した容器を評価した結果、耐落下強度は優れるものの立体表記部においてエアベント形状が転写され外観を損なう結果となった。

（比較例３）
エアベントφ０．３ｍｍ、立体表記の平均幅Ａ＝０．１５、立体表記と隣接する陥没面との深さＢ＝０．３０の金型にて、内外層を構成するポリエチレン系樹脂として、高圧法にて重合された低密度ポリエチレンを用いてブロー成形した容器を評価した結果、外観は優れるものの立体表記部形成突部において局部薄肉が発生し、耐落下強度が劣る結果となった。

（比較例４）
エアベントをφ０．１ｍｍとし強制的に真空吸引を行った以外は実施例１と同様の方法で得られた容器を評価した結果、立体表記部においてエアベント形状が転写され、概観を損なう結果となった。

１ プラスチック容器
２ 容器胴部
３ 陥没面
４ 輪郭部
５ 立体表記部
６，７ 一対の分割金型
８ キャビティ
９ 入れ駒
１０ クリアランス
１１ 排気通路
１２ エアベント
１３ 正常肉厚断面
１４ 局部薄肉断面

Claims (6)

1. 一対の分割金型に、入れ駒を備え、
   前記入れ駒は、文字や図形などの立体表記を形成するための凹部と、
   前記凹部上に、前記分割金型とパリソンとの間の空気を除去するためのφ０．５ｍｍ以下のエアベントと、を備えることを特徴とするブロー成形用金型。
2. 前記立体表記の平均幅をＡ、前記立体表記と隣接する陥没面との深さをＢとして、Ａ≧Ｂであることを特徴とする請求項１記載のブロー成形用金型。
3. 前記入れ駒と、前記分割金型のキャビティとの間の全周に０．１〜０．１５ｍｍのクリアランスを有し、前記エアベントは、前記入れ駒を貫通して設けられることを特徴とする請求項1又は２記載のブロー成形用金型。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のブロー成型用金型を用いて作られるポリエチレン樹脂製のパリソンでブロー成形してなる前記立体表記の肉厚が０．１ｍｍ以上であることを特徴とするプラスチック容器。
5. 少なくとも１つの層を構成する耐湿性樹脂が密度０．９３６ｇ／ｃｍ³未満、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が５．０ｇ／１０分未満、１９０℃における溶融張力が４．５〜１２ｇであることを特徴とする請求項４記載のプラスチック容器。
6. 前記ポリエチレン樹脂は、メタロセン系触媒を用いて重合された長鎖分岐構造を有するエチレン・α−オレフィン共重合体であることを特徴とする請求項５記載のプラスチック容器。

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