JP3797156B2 - Preforms for blow molding of bottle-shaped containers - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトル状容器のブロー成形用プリフォームに関し、特にポリエチレンテレフタレート(PET)のプリフォームをブロー成形してボトル状容器とする場合に、樹脂の使用量の削減と軽量化を図ることができるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
従来からポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂等を用いて有底のプリフォームを射出成形し、得られたプリフォームを加熱昇温後、二軸延伸ブロー成形を行ってボトル状容器を製造することが行われており、得られたボトル状容器は、透明性、表面光沢、耐衝撃性、ガスバリア性等に優れ、各種飲料、食品、液体洗剤などの容器として広く使用されている。
【0003】
このような飲料用のボトル状容器のブロー成形では、最も一般的なプリフォームとして口部を除いて全体がほぼ均一な肉厚に形成したものが用いられ、このプリフォームを2軸延伸ブロー成形すると、ボトル状容器の下部ほど偏肉や局部的な薄肉化を生じ易く、ボトル状容器の接地部から胴下部が薄肉となって剛性や強度が不足することになる。
【0004】
そこで、このようなボトル状容器の下部の偏肉や局部的な薄肉化を防止するため、例えば特開平4−366604号公報に開示された発明では、図4に示すように、プリフォーム1のボトル状容器の底部相当部2と胴部相当部3との間の内周面全周に段差4をもってボトル状容器の底部相当部2側を厚くするようにしておき、これをブロー成形することでボトル状容器の底部相当部2に局部的な薄肉化が生じないようにし、これによって偏肉も防止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような段差を介して厚肉部を形成したフリフォームを用いてブロー成形したボトル状容器では、局部的な薄肉化を防止できるようになるが、段差付近で延伸倍率が大きく変化するため、このボトル状容器を加熱してヒートセットを施して熱結晶化による耐熱強度等を向上しようとすると、局部的な熱収縮が生じてしまうという問題がある。
【0006】
特に、飲料用のペットボトルなどのボトル状容器では、リサイクル法の施行にともない使用樹脂量の削減や軽量化の要求が高まっており、ボトル状容器の一層の薄肉化を図ろうとすると、ボトル状容器の胴部の延伸倍率を高める必要があり、全体を均一に延伸することが難しく、ヒートセットによる問題解消が一層困難になるという問題がある。
【0007】
この発明は上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたもので、樹脂の使用量の削減と軽量化を図ることができ、しかもヒートセットなどに伴う局所的な熱収縮等を生じることが無く、ボトル状容器として必要な剛性や強度を確保することができるボトル状容器のブロー成形用プリフォームを提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためブロー成形に用いるプリフォームの形状とブロー成形後のボトル状容器との関係について種々検討を重ねた結果、プリフォームに段差のような急激な肉厚の変化があると、その部分が変曲点となってヒートセットにより局所的な熱収縮が生じる等の問題が生じる一方、プリフォームの形状によって変曲点や中途半端な延伸部分が生じない均一な延伸ができ、しかもボトル状容器として必要な剛性や強度を確保できることを見出だし、この発明を完成したもので、その具体的な構成は以下の通りである。
【0009】
すなわち、この発明の請求項1記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームは、ボトル状容器のブロー成形に用いる有底の管状プリフォームであって、前記ボトル状容器の接地部から胴下部に対応する前記管状プリフォームの側壁下部を下方に向かい漸次肉厚となる厚肉部に形成するとともに、前記管状プリフォームの底部湾曲部の中心の肉厚を最も薄肉に形成する一方、前記管状プリフォームの前記底部湾曲部の中心の最薄肉部の肉厚Aを1としたときに、前記下方に向かって漸増する厚肉部Bの肉厚比を1.2〜1.8とし、この厚肉部Bより上方の一定肉厚の側壁部Cの肉厚比を1.0〜1.6とし、かつB>C≧Aの関係としてなることを特徴とするものである。
【0010】
このボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、軽量化や薄肉化を図りながら均一な延伸を行いつつ、ボトル状容器の接地部から胴下部の部分が薄肉となり、剛性や強度が低下することを防ぎ、これによりボトル状容器として必要な剛性や強度を確保しながらヒートセットによる局部的な熱収縮などが生じないようにしている。
また、ボトル状容器として他の部分に比べて強度を必要としない底凹部の中心を、より薄肉にブロー成形してより一層の軽量化や薄肉化を図ることができるようになる。
さらに、このような肉厚比のプリフォームとすることで、均一な延伸を行って軽量化、薄肉化を図りつつボトル状容器として各部に必要な肉厚と剛性や強度を確保できる。
ここで、下方に向かって漸増する厚肉部Bの肉厚比が1.2未満の場合には、ボトル状容器の接地部から胴下部の部分に所望する強度が得られず、1.8を越えた場合には、プリフォーム成形後の冷却に時間を必要以上に要し、生産効率が悪くなる。
また、一定肉厚の側壁部Cの肉厚比が1.0未満の場合には、延伸ブローの際に薄肉化したい底部に肉が偏る傾向があり、好ましくなく、1.6を越えた場合には、延伸ブローの際に側壁に肉が偏る傾向があり、厚肉部が所望する厚さの肉厚とならず強度が低下する。
【0011】
また、この発明の請求項2記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームは、請求項1記載の構成に加え、前記管状プリフォームの側壁下部の前記厚肉部を、当該側壁下部の内表面の鉛直線に対する傾斜を外表面の鉛直線に対する傾斜より大きくして下方に向かって漸増するよう形成してなることを特徴とするものである。
【0012】
このボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、外表面にはプリフォームの射出成形時の抜き勾配を備え、しかも段差無く滑らかな厚肉部が形成できるようになる。
【0013】
さらに、この発明の請求項3記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームは、請求項1または2記載の構成に加え、前記管状プリフォームの側壁下部の前記厚肉部の下部外表面と、前記ボトル状容器の底凹部に対応する当該管状プリフォームの底部湾曲部の上部外表面とを、面取り部を介して肉厚を底部に向かって漸減するように形成してなることを特徴とするものである。
【0014】
このボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、ボトル状容器の接地部から胴下部の部分が薄肉となって剛性や強度が低下することを防ぎ、かつボトル状容器として他の部分に比べて強度を必要としない底凹部を薄肉にブロー成形できるようになり、一層の軽量化や薄肉化を図ることができるようになる。
【0021】
さらに、この発明の請求項4記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームは、請求項1〜3のいずれかに記載の構成に加え、前記管状プリフォームの前記厚肉部の肉厚を上方から下方に漸増する一方、当該厚肉部より上方の前記ボトル状容器の胴上部および胴中間部に対応する側壁部を一定肉厚にし、前記厚肉部より下方の前記底部湾曲部の肉厚を中心が最薄肉部となるよう漸減するよう形成してなることを特徴とするものである。
【0022】
このボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、このような肉厚分布のプリフォームとすることで、均一な延伸を行って軽量化、薄肉化を図りつつボトル状容器として各部に必要な肉厚と剛性や強度を確保できる。
【0023】
これら各発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、特に2段ブロー成形の際の1次ブロー成形で製品のボトル状容器の1.5倍程度の表面積まで延伸し、これをヒートセットで加熱して熱収縮させたのち、2次ブロー成形で延伸して製品形状のボトル状容器に成形する場合に好適であり、1次ブローによる配向延伸により結晶化度を高め、さらにヒートセットによる熱結晶化により一層の剛性と強度を向上して耐熱性に優れたボトル状容器を得ることができるようになる。
【0024】
ここで、ボトル状容器の接地部から胴下部の範囲とは、接地部から高さで20mm程度の範囲をいう。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
図1および図2はこの発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームの一実施の形態にかかり、図1は縦断面図、図2はプリフォームとブロー成形後のボトル状容器の対応部分の説明図である。
【0026】
このボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)を射出成形することで得られる有底の管状のものであり、このプリフォーム10を加熱昇温した後、延伸ブロー成形することでボトル状容器30が成形される。そして、ブロー成形されたボトル状容器30は、未延伸の口部31およびサポートリング32と、延伸された肩部33、胴部34、接地部35および底凹部36とで構成され、自立可能な形状となっている。
【0027】
このブロー成形用プリフォーム10は、ブロー成形後のボトル状容器30の接地部35から胴部34の下部(胴下部)に対応するプリフォーム10の側壁部11の下部(胴下部相当部)11aが段差なく厚肉とされた厚肉部12としてある。
【0028】
この厚肉部12は、図1に示すように、プリフォーム10の側壁部11の外表面と内表面の中心軸と平行な線(鉛直線)に対する傾斜を変えることで底部13に向かって段差なく厚くすることで形成される。
【0029】
すなわち、ボトル状容器30の胴部34に対応する管状のプリフォーム10の側壁部11(胴部相当部)の外表面は、ほぼ全長にわたって鉛直線に対して僅かに傾斜し、射出成形時の抜き勾配を確保して、例えば0.6度の傾斜とされる一方、この厚肉部12が位置するプリフォーム10の側壁部11の下部(胴下部相当部)11aの内表面は鉛直線に対して大きな傾斜とされ、例えば2.3度とすることで底部13に向かって側壁部11の肉厚が漸増する厚肉部12となるようにしてある。
【0030】
このような段差のない厚肉部12を側壁部11の下部11aに設けたプリフォーム10を用いてブロー成形することで、ブロー成形されたボトル状容器30では、接地部35から胴部34の下部が厚肉になり、局部的な薄肉化が防止され、必要な強度を確保することができる。
【0031】
また、2段ブロー成形の場合のように、1次ブロー成形後の半製品を加熱してヒートセットする場合でも、プリフォーム10に段差がなく均一な延伸がなされるので、局部的な熱収縮を防止して2次ブロー成形することができ、耐熱性に優れたボトル状容器30を成形することができる。
【0032】
また、このボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10では、側壁部11の下部(胴下部相当部)11aの厚肉部12に加え、ボトル状容器30の底部35に対応する底部(底部相当部)13の肉厚が次のように形成してあり、軽量化や樹脂量の削減等を図るようにしている。
【0033】
すなわち、プリフォーム10の底部(底部相当部)13は、側壁部11の下部11aの厚肉部12の下端から内周面の傾斜が外表面と同一とされて抜き勾配を持つ平行部分14が形成され、この平行部分14の下端内周に連続して半球面状の底部内周面15が形成されてプリフォーム10が塞がれ、肉厚を定める底部外周面16は、底部13の頂部13aが最も薄肉とされ、例えば2.5mmとしてあり、頂部13aから(上方に)離れるにしたがって僅かずつ肉厚が漸増する底部外周曲面17とこれに続き平行部分14の下端外周との間を繋ぐ平面状の傾斜面18とで構成されており、例えば傾斜面18の角度が鉛直線に対して21.6度とされ、この傾斜面18で底部に向かって肉厚が漸減する面取り部19が構成されている。
【0034】
したがって、このようなボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10によれば、その底部13の肉厚が、底部内周面15に対して底部13の中心13aが最も薄肉とされ、これから遠ざかるにしたがって僅かずつ厚くなる曲面(底部外周曲面17)および平面(傾斜面18)を介して側壁部11の厚肉部12の下端の平行部分14に連続するように構成してあるので、延伸ブロー成形によって延伸されると、平行部分14によりボトル状容器30の接地部35から底凹部36が成形され、底部13によって厚肉の接地部35に比較して薄肉の底凹部36が成形され、軽量化と樹脂の使用量削減を図ることができ、しかも連続した延伸状態となることから2段ブロー成形の場合のように、1次ブロー成形後の半製品を加熱してヒートセットする場合でも、局部的な熱収縮を防止して2次ブロー成形することができ、耐熱性に優れたボトル状容器30を成形することができる。
【0035】
また、このブロー成形用プリフォーム10の肉厚の最も薄い底部13の中心13aでも2.5mmの肉厚を確保するようにしたので、ブロー成形に伴う樹脂の流動性を良好に保つことができ、これまでと同様の条件でボトル状容器30をブロー成形することができる。
【0036】
さらに、このボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10では、ボトル状容器30の肩部33に対応する部分である側壁部11の上部(肩部相当部)20の肉厚が、サポートリング32の下端から一定の肉厚の平行部21と、この平行部21の肉厚(薄肉)から次第に厚くなるように形成してあり、平行部21より下方の外表面の鉛直線に対する傾きに比べ、内周面の鉛直線に対する傾きを大きくすることで下方に向かって厚肉に形成され、例えば外表面の傾きを7.9度とし、内表面の傾きを15.8度とすることで次第に肉厚を厚くするようにしてある。
【0037】
したがって、このようなボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10によれば、延伸ブロー成形によって大きく延伸されてボトル状容器30の肩部33が成形され、軽量化と樹脂の使用量削減を図ることができ、しかも連続した延伸状態となることから2段ブロー成形の場合のように、1次ブロー成形後の半製品を加熱してヒートセットする場合でも、局部的な熱収縮を防止して2次ブロー成形することができ、耐熱性に優れたボトル状容器30を成形することができる。
【0038】
以上のようなボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10では、底部13の最も肉厚の薄い中心部(A)の肉厚を1.0とすると、下方に向かって漸増する厚肉部(B)12の肉厚比の範囲を1.2〜1.8、好ましくは1.4〜1.6とし、この厚肉部(B)12より上方の一定肉厚の側壁部(C)11の肉厚比を1.0〜1.6、好ましくは1.2〜1.4となるようにし、かつ肉厚は、厚肉部B>側壁部C≧中心部Aの関係であり、これらの条件を満たして段差なく連続するように形成してある。
【0039】
そして、例えばプリフォーム10の底部13の最も肉厚の薄い部分Aの肉厚を、ブロー成形時の樹脂の流動性を考慮して2.5mmとすれば、具体的な各部は、3.0〜4.5mm、好ましくは3.5〜4.0mmの範囲で変化する肉厚の厚肉部(B)12と、2.5〜4.0mm、好ましくは3.0〜3.5mmの一定肉厚の側壁部(C)11とされ、しかもこの時の肉厚は、厚肉部B>側壁部C≧中心部Aの関係になる。
【0040】
なお、プリフォーム10の厚肉部12の範囲や側壁部11の上部や下部の範囲はブロー成形すべきボトル状容器30の大きさによって異なることからプリフォーム自体の大きさやブロー成形条件、例えば延伸倍率などによって適宜決定することになる。
【0041】
ここでは、座屈強度が問題となるボトル状容器30の接地部35から胴部34の下部(胴下部)の範囲としては接地部35から高さで20mm程度の範囲をいい、この範囲の肉厚を厚くして強度を確保することで座屈や変形等を防止することができる。
【0042】
また、プリフォーム10の具体的な寸法としては、例えばサポートリング32より下方の長さを80mmとして500ml用のボトル状容器をブロー成形する場合には、上方から順に、平行部21を2.68mm、側壁部11の上部(胴上部相当部)20を9.87mm、側壁部11を37.5mm、厚肉部(胴下部相当部)12を15.6mm、平行部分14を4.82mm、残りの9.53mmを底部13とし、このプリフォーム10を用いて、1次ブロー成形の後、ヒートセットを行い、さらに2次ブロー成形を行うことで、重量が26gの軽量で耐熱強度の優れたボトル状容器をブロー成形することができた。
【0043】
さらに、このようなボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10では、全体の肉厚分布を見ると、プリフォーム10の厚肉部12の肉厚を上方から下方に漸増してあり、この厚肉部12より上方のボトル状容器30の胴部34の上部(胴上部)および胴部34の中間部(胴中間部)に対応する側壁部11が一定肉厚とされ、さらに厚肉部12より下方の底部13の肉厚が中心13aを最薄肉部として漸増するよう形成してある。
【0044】
したがって、このような肉厚分布を備えたボトル状容器のブロー成形用プリフォーム10を用いてブロー成形することで、ボトル状容器30として各部に必要な肉厚と剛性や強度を確保することができるとともに、均一な延伸を行ってヒートセットなどに伴う熱収縮も防止することができる。
【0045】
次に、このようなボトル状容器のブロー成形用プリフォームを用いるブロー成形について、図3に示す工程図にしたがって簡単に説明する。
【0046】
このブロー成形法は、2段ブロー成形を行う場合を示したものであり、まず、1次ブロー成形のため、プリフォーム10を加熱する。
【0047】
そして、加熱したプリフォーム10を1次ブロー成形のための1次金型41内にセットし、ストレッチロッド42で縦方向に延伸するとともに、ブローエアを送って横方向にも延伸し、例えば表面積で製品のボトル状容器30の1.5倍程度の半製品43を成形する。
【0048】
この後、1次金型41から取り出した半製品43をヒートセットする。
まず、半製品43全体を囲むパネルヒータ44で半製品43の全体を加熱昇温して熱収縮させる。
【0049】
次に、製品形状に対応した2次金型45内にヒートセットした半製品43をセットし、ホットエアを吹き込んで2次ブロー成形を行ってボトル状容器30を完成する。
【0050】
このような2段ブロー成形を行うことで、1次ブロー成形による配向延伸によって結晶化度を高めることができ、これをヒートセットによって熱収縮させ、さらにブロー成形することで加熱による熱結晶化が生じ、耐熱性に優れたボトル状容器30を成形することができる。
【0051】
そして、この1次ブロー成形に用いるプリフォーム10が肉厚の急激な変化がなく、ボトル状容器30として強度の必要な部分を厚肉としてあるので、半製品43の各部に偏肉が生じたり、中途半端な延伸部分が無くほぼ均一に延伸することができ、ヒートセットによって局部的な熱収縮が生じることもない。
【0052】
また、延伸されたボトル状容器30の接地部35から胴部34の下部については厚肉にして十分な座屈強度等の強度を確保でき、他の部分を薄肉にできるので、大幅な軽量化を図ることができ、樹脂の使用量も大巾に削減することができる。
【0053】
また、こうして得られるペットボトル等のボトル状容器30では、薄肉化を図ることができるので、廃棄する場合に簡単に押し潰すことができ、リサイクルなどのための回収も容易となる。
【0054】
なお、上記実施の形態では、500mlの略八角形状のペットボトルを成形する場合のプリフォームを例に説明したが、これに限らず、他の容積の場合ボトル状容器に同様に適用することができる。
【0055】
また、プリフォームからのブロー成形法も2段ブロー成形法に限らず、2軸延伸ブロー成形によりボトル状容器を成形する場合にも同様に適用できるが、特に2段ブロー成形によれば、ヒートセットによる熱収縮を均一に生じさせることができる。
【0056】
【発明の効果】
以上、一実施の形態とともに具体的に説明したようにこの発明の請求項1記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、ボトル状容器のブロー成形に用いる有底の管状プリフォームを、ボトル状容器の接地部から胴下部に対応する前記管状プリフォームの側壁下部を下方に向かい漸次厚肉となる厚肉部に形成したので、軽量化や薄肉化を図りながら均一な延伸を行うことができ、これによりボトル状容器として必要な剛性や強度を確保しながらヒートセットによる局部的な熱収縮などが生じないようにすることができ、耐熱性に優れたボトル状容器を成形することができる。
また、前記管状プリフォームの前記底部湾曲部の中心の肉厚を最も薄肉に形成したので、ボトル状容器として他の部分に比べて強度を必要としない底凹部の中心を、より薄肉にブロー成形してより一層の軽量化や薄肉化を図ることができる。
さらに、前記管状プリフォームの前記底部湾曲部の中心の最薄肉部の肉厚Aを1としたときに、前記下方に向かって漸増する厚肉部Bの肉厚比を1.2〜1.8とし、この厚肉部Bより上方の一定肉厚の側壁部Cの肉厚比を1.0〜1.6とし、かつB>C≧Aの関係としたので、このような肉厚比のプリフォームとすることで、均一な延伸を行って軽量化、薄肉化を図りつつボトル状容器として各部に必要な肉厚と剛性や強度を確保できる。
【0057】
また、この発明の請求項2記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、前記管状プリフォームの側壁下部の前記厚肉部を、当該側壁下部の内表面の鉛直線に対する傾斜を外表面の鉛直線に対する傾斜より大きくして下方に向かって漸増するよう形成したので、外表面にはプリフォームの射出成形時の抜き勾配を備え、しかも段差無く滑らかな厚肉部を形成することができ、必要な剛性や強度を確保しながら軽量化や薄肉化を図った耐熱性に優れたボトル状容器を成形することができる。
【0058】
さらに、この発明の請求項3記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、前記管状プリフォームの側壁下部の前記厚肉部の下部外表面と、前記ボトル状容器の底凹部に対応する当該管状プリフォームの底部湾曲部の上部外表面とを、面取り部を介して肉厚を底部に向かって漸減するように形成したので、ボトル状容器の接地部から胴下部の部分が薄肉になって剛性や強度が低下することを防ぎ、かつボトル状容器として他の部分に比べて強度を必要としない底凹部を薄肉にブロー成形でき、一層の軽量化や薄肉化を図ることができる。
【0061】
さらに、この発明の請求項4記載のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、前記管状プリフォームの前記厚肉部の肉厚を上方から下方に漸増する一方、当該厚肉部より上方の前記ボトル状容器の胴上部および胴中間部に対応する側壁部を一定肉厚にし、前記厚肉部より下方の前記底部湾曲部の肉厚を中心が最薄肉部となるよう漸減するよう形成したので、このような肉厚分布のプリフォームとすることで、均一な延伸を行って軽量化、薄肉化を図りつつボトル状容器として各部に必要な肉厚と剛性や強度を確保できる。
【0062】
そして、これら各発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームによれば、特に2段ブロー成形の際の1次ブロー成形で製品のボトル状容器の1.5倍程度の表面積まで延伸し、これをヒートセットで加熱して熱収縮させたのち、2次ブロー成形で延伸して製品形状のボトル状容器に成形する場合に好適であり、1次ブローによる配向延伸により結晶化度を高め、さらにヒートセットによる熱結晶化により一層の剛性と強度を向上して耐熱性に優れたボトル状容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームの一実施の形態にかかる縦断面図である。
【図2】この発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームの一実施の形態にかかるプリフォームとブロー成形後のボトル状容器の対応部分を模式化して示す説明図である。
【図3】この発明のボトル状容器のブロー成形用プリフォームを用いて2段延伸ブロー成形する場合の工程の説明図である。
【図4】従来のボトル状容器のブロー成形のためのプリフォームの縦断面図である。
【符号の説明】
10 ボトル状容器のブロー成形用プリフォーム
11 側壁部
11a 下部(胴下部相当部)
12 厚肉部
13 底部
13a 頂部
14 平行部分
15 底部内周面
16 底部外周面
17 底部外周曲面
18 傾斜面
19 面取り部
20 側壁部の上部(肩部相当部)
21 平行部
30 ボトル状容器
31 口部
32 サポートリング
33 肩部
34 胴部
35 接地部
36 底凹部
41 1次金型
42 ストレッチロッド
43 半製品(1次ブロー成形後)
44 パネルヒータ
45 2次金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a preform for blow molding of a bottle-shaped container, and in particular, when a polyethylene terephthalate (PET) preform is blow-molded into a bottle-shaped container, the amount of resin used can be reduced and the weight can be reduced. It is something that can be done.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a bottomed preform is injection-molded using a polyester resin such as polyethylene terephthalate, and the resulting preform is heated and heated, and then biaxially stretched blow-molded to produce a bottle-shaped container. The obtained bottle-like containers are excellent in transparency, surface gloss, impact resistance, gas barrier properties and the like, and are widely used as containers for various beverages, foods, liquid detergents and the like.
[0003]
In the blow molding of such a bottle-like container for beverages, the most common preform is formed with a substantially uniform thickness except for the mouth, and this preform is formed by biaxial stretching blow molding. Then, uneven thickness and local thinning are more likely to occur at the lower part of the bottle-shaped container, and the trunk lower part becomes thinner from the ground contact part of the bottle-shaped container, resulting in insufficient rigidity and strength.
[0004]
Therefore, in order to prevent such uneven thickness and local thinning of the lower portion of the bottle-shaped container, for example, in the invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-366604, as shown in FIG. Making the bottom
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a bottle-shaped container blow-molded using a foam having a thick part formed through such a step, local thinning can be prevented, but the stretch ratio changes greatly in the vicinity of the step. Therefore, when this bottle-shaped container is heated and subjected to heat setting to improve the heat-resistant strength due to thermal crystallization, there is a problem that local heat shrinkage occurs.
[0006]
In particular, in bottle-shaped containers such as plastic bottles for beverages, there is an increasing demand for reducing the amount of resin used and weight reduction with the enforcement of the Recycling Law. It is necessary to increase the draw ratio of the body of the container, and it is difficult to draw the whole uniformly, and there is a problem that it becomes more difficult to solve the problem by heat setting.
[0007]
This invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, can reduce the amount of resin used and reduce the weight, without causing local heat shrinkage associated with heat set, etc. An object of the present invention is to provide a preform for blow molding of a bottle-shaped container that can ensure the rigidity and strength necessary for the bottle-shaped container.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various investigations on the relationship between the shape of the preform used for blow molding and the bottle-shaped container after blow molding in order to solve the above problems, the preform has a sudden change in thickness such as a step, While the part becomes an inflection point and local heat shrinkage occurs due to heat setting, the preform shape allows uniform stretching without inflection points and halfway stretched parts. The present inventors have found that the rigidity and strength necessary for a bottle-like container can be secured, and have completed the present invention. The specific configuration thereof is as follows.
[0009]
That is, the preform for blow-molding a bottle-shaped container according to claim 1 of the present invention is a bottomed tubular preform used for blow-molding a bottle-shaped container, and is formed from the grounding portion of the bottle-shaped container to the lower part of the trunk. The lower part of the side wall of the corresponding tubular preform is formed into a thick part gradually becoming downward and the thickness of the center of the bottom curved part of the tubular preform is formed to be the thinnest, while the tubular preform is formed. When the thickness A of the thinnest wall portion at the center of the bottom curved portion of the reform is 1, the thickness ratio of the thick wall portion B that gradually increases downward is 1.2 to 1.8. The wall thickness ratio of the side wall C having a constant thickness above the wall B is 1.0 to 1.6, and the relationship B> C ≧ A is satisfied.
[0010]
According to this preform for blow-molding a bottle-shaped container, the portion from the grounding part of the bottle-shaped container to the lower part of the body becomes thin while reducing the rigidity and strength while performing uniform stretching while reducing weight and thickness. This prevents the occurrence of local heat shrinkage or the like due to heat setting while ensuring the rigidity and strength necessary for a bottle-shaped container.
In addition, the center of the bottom concave portion that does not require strength as compared with other portions as a bottle-like container can be blow-molded to be thinner to achieve further weight reduction and thickness reduction.
Furthermore, by using a preform having such a thickness ratio, the thickness, rigidity, and strength required for each part can be secured as a bottle-shaped container while performing uniform stretching to reduce weight and thickness.
Here, when the thickness ratio of the thick portion B gradually increasing downward is less than 1.2, a desired strength cannot be obtained from the ground contact portion of the bottle-shaped container to the lower portion of the barrel, and 1.8 In the case of exceeding the above, it takes more time than necessary to cool the preform after molding, and the production efficiency deteriorates.
In addition, when the thickness ratio of the side wall portion C having a constant thickness is less than 1.0, the thickness tends to be biased toward the bottom portion to be thinned at the time of stretch blow, which is not preferable. However, there is a tendency that the thickness of the side wall is biased at the time of stretching blow, and the thickness of the thick portion is not the desired thickness and the strength is reduced.
[0011]
Moreover, the preform for blow molding of a bottle-shaped container according to
[0012]
According to the preform for blow molding a bottle-shaped container, the outer surface is provided with a draft at the time of injection molding of the preform, and a smooth thick part can be formed without a step.
[0013]
Furthermore, the preform for blow molding of the bottle-shaped container according to claim 3 of the present invention, in addition to the configuration according to
[0014]
According to this preform for blow molding of a bottle-shaped container, the portion from the grounding part of the bottle-shaped container to the lower part of the body is thinned to prevent the rigidity and strength from being reduced, and compared to other parts as a bottle-shaped container. Thus, the bottom recess that does not require strength can be blow-molded thinly, and further lightening and thinning can be achieved.
[0021]
Furthermore, the preform for blow-molding a bottle-shaped container according to
[0022]
According to the preform for blow molding of this bottle-shaped container, it is necessary for each part as a bottle-shaped container while reducing the thickness and reducing the thickness by performing uniform stretching by making the preform having such a thickness distribution. Thickness, rigidity and strength can be secured.
[0023]
According to the preforms for blow molding of the bottle-shaped containers of each of the inventions, the surface is stretched to about 1.5 times the surface area of the bottle-shaped container of the product by the primary blow molding especially in the two-stage blow molding, and this is heated. Suitable for heat shrinking by heating in a set, then stretching by secondary blow molding to form into a bottle-shaped container of product shape, increasing crystallinity by orientation stretching by primary blowing, and heat setting Thermal crystallization by means of this makes it possible to obtain a bottle-like container having improved heat resistance and further improved rigidity and strength.
[0024]
Here, the range from the grounding part of the bottle-shaped container to the lower part of the body means a range of about 20 mm in height from the grounding part.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 relate to one embodiment of a preform for blow molding of a bottle-shaped container according to the present invention, FIG. 1 is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 is a diagram of a corresponding portion of the bottle-shaped container after the preform and blow molding. It is explanatory drawing.
[0026]
The
[0027]
This
[0028]
As shown in FIG. 1, the
[0029]
That is, the outer surface of the side wall portion 11 (corresponding to the body portion) of the
[0030]
By blow-molding the thick-
[0031]
In addition, even when the semi-finished product after the primary blow molding is heated and heat-set as in the case of the two-stage blow molding, the
[0032]
Moreover, in this
[0033]
That is, the bottom portion (bottom portion equivalent portion) 13 of the
[0034]
Therefore, according to the
[0035]
Further, since the
[0036]
Further, in this bottle-shaped container
[0037]
Therefore, according to such a
[0038]
In the bottle-shaped container
[0039]
For example, if the thickness of the thinnest portion A of the
[0040]
In addition, since the range of the
[0041]
Here, the range from the grounding
[0042]
Further, as specific dimensions of the
[0043]
Furthermore, in the
[0044]
Therefore, it is possible to ensure the thickness, rigidity and strength necessary for each part as the bottle-shaped
[0045]
Next, blow molding using such a bottle-shaped container blow molding preform will be briefly described with reference to the process diagram shown in FIG.
[0046]
This blow molding method shows a case where two-stage blow molding is performed. First, the
[0047]
Then, the
[0048]
Thereafter, the
First, the entire
[0049]
Next, the heat-set
[0050]
By performing such two-stage blow molding, the degree of crystallization can be increased by orientation stretching by primary blow molding, and this is thermally contracted by heat setting, and further heat molding is performed by heating by blow molding. The bottle-shaped
[0051]
The
[0052]
Also, the lower part of the stretched bottle-shaped
[0053]
Further, since the bottle-
[0054]
In addition, in the said embodiment, although the preform in the case of shape | molding a 500 ml substantially octagon-shaped PET bottle was demonstrated to the example, not only this but in the case of other volumes, it can apply similarly to a bottle-shaped container. it can.
[0055]
Further, the blow molding method from the preform is not limited to the two-stage blow molding method, but can be similarly applied to the case of forming a bottle-shaped container by biaxial stretch blow molding. Heat shrinkage due to setting can be caused uniformly.
[0056]
【The invention's effect】
As described above in detail with the embodiment, according to the preform for blow molding a bottle-shaped container according to claim 1 of the present invention, the bottomed tubular preform used for blow molding of the bottle-shaped container is used. Since the lower part of the side wall of the tubular preform corresponding to the lower part of the tubular container from the grounding part of the bottle-shaped container is formed in a thicker part gradually becoming thicker, uniform stretching is performed while reducing the weight and thickness. It is possible to prevent local heat shrinkage due to heat setting while securing the rigidity and strength necessary for a bottle-shaped container, and to form a bottle-shaped container with excellent heat resistance. Can do.
In addition, since the thickness of the center of the bottom curved portion of the tubular preform is formed to be the thinnest, the center of the bottom recess that does not require strength as compared with other parts as a bottle-like container is blow-molded to a thinner thickness Thus, further weight reduction and thickness reduction can be achieved.
Further, when the thickness A of the thinnest wall portion at the center of the bottom curved portion of the tubular preform is 1, the thickness ratio of the thick wall portion B that gradually increases downward is 1.2 to 1. 8, the thickness ratio of the side wall portion C having a constant thickness above the thick portion B is set to 1.0 to 1.6, and the relationship of B> C ≧ A is established. By using the preform, it is possible to ensure the thickness, rigidity and strength necessary for each part as a bottle-shaped container while achieving uniform weight reduction and thinning.
[0057]
According to the preform for blow-molding a bottle-shaped container according to
[0058]
Furthermore, according to the preform for blow-molding a bottle-shaped container according to claim 3 of the present invention, it corresponds to the lower outer surface of the thick-walled part at the lower part of the side wall of the tubular preform and the bottom recess of the bottle-shaped container. Since the wall thickness is gradually reduced toward the bottom portion through the chamfered portion, the bottom portion of the tubular preform is thinned from the ground contact portion of the bottle-shaped container. As a result, it is possible to prevent the lowering of rigidity and strength and to blow-mold the bottom concave portion that does not require strength as compared with other portions as a bottle-like container, and to further reduce the weight and thickness.
[0061]
Further, according to the preform for blow molding of a bottle-shaped container according to
[0062]
According to the preforms for blow molding of the bottle-shaped containers of each of the inventions, the surface is stretched to about 1.5 times the surface area of the bottle-shaped container of the product by the primary blow molding particularly in the two-stage blow molding. It is suitable for the case where it is heat-shrinked and heat-shrinked, and then stretched by secondary blow molding and molded into a product-shaped bottle-like container. By heat crystallization by heat setting, it is possible to improve the rigidity and strength of the bottle and obtain a bottle-like container having excellent heat resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view according to one embodiment of a preform for blow molding a bottle-shaped container of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a corresponding portion of a preform and a bottle-shaped container after blow molding according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a process in the case of performing two-stage stretch blow molding using the preform for blow molding of the bottle-shaped container of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a preform for blow molding of a conventional bottle-shaped container.
[Explanation of symbols]
10 Preform for blow molding of bottle-shaped
12
21
44
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