JP4286968B2

JP4286968B2 - preform

Info

Publication number: JP4286968B2
Application number: JP14583999A
Authority: JP
Inventors: 和久中井; 剛美渋谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP2000334816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，ガラス転移点の高い樹脂を用いて、コールドパリソン法による２軸延伸ブロー成形を行う場合のプリフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の炭酸飲料等に使用されている２軸延伸ブロー成形容器には、ガラス転移点が６９°〜８１°Ｃの範囲にあるポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）が一般的に使用されており、その製造方法としては、射出成形されたホットパリソンをインラインでブロー成形するホットパリソン法と射出成形されたホットパリソンを一旦取り出してコールドパリソン（プリフォーム）とし、これを再加熱してから別のブロー成形機で２軸延伸ブロー成形を行うコールドパリソン法が使い分けられている。前者は、省エネルギー的であり、後者は、生産性の高いことが特色である。
図３は、従来のＰＥＴによるプリフォームの説明図である。
なお、図３に示す従来のプリフォーム２０は、内容積が１５００ｃｃの炭酸飲料用の耐熱性ブロー成形ボトルの場合であって、最終のボトル形状は点線で示されている。
プリフォーム２０は、図３に示すように、口頚部１、肩部相当部２、胴部相当部３、底部相当部４からなる射出成形物であり、口頚部１の肩部寄りには、ボトルの搬送、充填時に使用されるサポートリング５が形成されている。
プリフォーム２０は、口頚部１で支持されて倒立状態となり、中心軸の回りで自転しながら遠赤外線加熱炉を通過する間に肩部相当部２、胴部相当部３、底部相当部４が所定の温度に加熱されてからブロー成形機に供給され、所定の延伸倍率（部分によって異なる）で２軸延伸ブロー成形されて点線で示す２軸延伸ブロー成形ボトルに成形されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、薄肉でありながら容器全体の剛性、耐熱性、耐圧性，ガスバリアー性等の物性を更に高めるためには、ガラス転移点の高い２軸延伸適性のある樹脂の使用が必要となり、このような樹脂を用いてコールドパリソン法で射出成形された有底のホットパリソンをプリフォームとし、これを再加熱して２軸延伸ブロー成形を行う場合には、プリフォームを従来のＰＥＴの場合に較べてより高温に再加熱しなければならない。
この場合に、図３に示すような従来のプリフォームの形状をそのまま流用したのでは、加熱の途中で芯ずれと称し、軟化したプリフォームがブロー金型に入る前に肩部相当部２の薄肉部から折れ曲がり、中心軸が偏心してしまうので、この状態のままブロー成形を行うと特に胴部下辺と底部において延伸倍率が大きくなりすぎる部分、所謂、過延伸となる部分が生じ、この部分がボトルボイドと称してして白濁する問題がある。
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明は、ガラス転移点が従来より高い樹脂を使用し、コールドパリソン法で２軸延伸ブロー成形ボトルを成形する場合に、従来よりもより高温に再加熱する途中で変形を起こしにくく、結果として円周方向の延伸倍率が略均等で、過延伸部分がないのでボトルボイドの発生が無く、肉厚分布の良好な２軸延伸ブロー成形ボトルが得られるような最適の形状を有するプリフォームの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によるプリフォームは、射出成形されたホットパリソンを一旦取り出してプリフォームとし、これを再加熱してから別のブロー成形機で２軸延伸ブロー成形を行うコールドパリソン法により、ガラス転移点が、１００〜１３０°Ｃの範囲にある樹脂を用いて、口頚部、肩部、胴部、底部が一体的に連接してなる２軸延伸ブロー成形容器をブロー成形する場合のプリフォームであって、前記胴部相当部の最大肉厚Ｔ1 と前記肩部相当部におけるサポートリング隣接部の最小肉厚Ｔ2 との比が、１．０≦Ｔ1 ／Ｔ2 ≦１．８の範囲にあることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を用いて、更に詳しく説明する。
図１は、本発明によるプリフォームの説明図である。
本発明によるプリフォーム１０は、ガラス転移点が、１００〜１３０°Ｃの範囲にある樹脂、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等を用いて射出成形された有底のチューブ状であって、上部から口頚部１、肩部相当部２、胴部相当部３、底部相当部４からなり、口頚部１の肩部相当部２寄りにサポートリング５が形成されている。
本発明によるプリフォーム１０は、従来のプリフォーム２０と同様に２軸延伸ブロー成形にあたって、口頚部１を除く部分が倒立状態で２軸延伸ブロー成形に最適な温度（ＰＥＮの場合で１１０〜１５０°Ｃ）になるまで外側から再加熱されるが、その場合、前述のような問題が起きないように最適な形状を持たせたものである。
それは、肩部相当部２と胴部相当部３の肉厚差を従来のものに較べ小さくしたものであって、胴部相当部３の最大肉厚Ｔ1 と肩部相当部２におけるサポートリング５に隣接する部分の最小肉厚Ｔ２との比が、好ましくは、１．０≦Ｔ1 ／Ｔ2 ≦１．８の範囲にあり、望ましくは、１．０≦Ｔ1 ／Ｔ2 ≦１．７の範囲にあるものである。
以上の数式で示す関係は、種々の形状を有するプリフォームを実際に加熱炉を通して加熱し、赤外線表面温度計によってそれらの各部の表面温度を計測して、２軸延伸ブロー可能な温度である１２５°Ｃに達していることを確認するとともに、中心軸の偏心が起きていないかどうかを目視で確認することによって見だされたものである。
本発明によるプリフォーム１０の良好な実施例と従来のプリフォーム２０を比較例とした実測データを次の表に示す。また、より高温に溶融加熱されても前述の問題の起きないホットパリソン法の場合のホットパリソンの実測データを参考例として掲載する。
【表１】

【０００６】
図２は、本発明によるプリフォームの実施例の寸法図である。
本発明によるプリフォーム１０の実施例は、１５００ｃｃの炭酸飲料用の２軸延伸ブロー成形ボトル用に成形されたものであって、その各部寸法は図２に示す通りで、この寸法図から明らかなように、Ｔ1 ／Ｔ2 は，６．９９／４．２０＝１．６６≒１．７となっている。
また、表１からも分かるように、ホットパリソン法におけるホットパリソンのＴ1 、Ｔ2 は、２．１であって、これに較べると実施例では、胴部相当部の最大肉厚Ｔ１と肩部相当部の最小肉厚Ｔ２の差は小さくなっている。
また、表１に記載はないが、実施例における胴部相当部３の肉厚は、比較例及びホットパリソンの肉厚よりも薄肉化されている。従って、実施例の目付は、ホットパリソンの５２ｇ、比較例の５１ｇに対して４８ｇとなっている。
なお、底部相当部４の形状は、本発明の対象外であるが、本発明によるプリフォーム１０においては、底部における延伸倍率を大きくして底部の剛性をさらに向上させるため底部相当部４にテーパーをつけて先細り型とし、目付も底部だけで４．８４ｇの軽量設計とした。
ＰＥＮを用いて射出成形によって得られた図２に示すような各部寸法を有する実施例サンプルを表面温度が略１３０°Ｃになるまで再加熱してから実際に２軸延伸ブロー成形を行ったところ、ボトルボイドの発生のない、肉厚分布の良好な２軸延伸ブロー成形ボトルが安定して成形可能であることが確認された。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、射出成形されたホットパリソンを一旦取り出してプリフォームとし、これを再加熱してから別のブロー成形機で２軸延伸ブロー成形を行うコールドパリソン法により、ガラス転移点が、１００〜１３０°Ｃの範囲にある樹脂を用いて２軸延伸ブロー成形を行う場合、胴部相当部３の最大肉厚Ｔ1 と肩部相当部２の最小肉厚Ｔ2 の比が、１．０≦Ｔ1 ／Ｔ2 ≦１．８の範囲に設定されることによって、芯ずれの起きない外部加熱が可能になり、その結果として、ボトルボイドが発生しない肉厚分布の良好な２軸延伸ブロー成形ボトルを得ることができる。また、プリフォーム全体が薄肉化することによって、樹脂使用量を削減することができることに加えて、成形サイクルを短縮でき、生産効率を高めることができる。また、本発明の実用化にあたって、新規設備の追加の必要はなく、単にプリフォームの射出成形金型の変更だけで済むのでコスト上昇の要因は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリフォームの説明図
【図２】本発明によるプリフォームの実施例の寸法図
【図３】従来のＰＥＴによるプリフォームの説明図
【符号の説明】
１口頚部
２肩部相当部
３胴部相当部
４底部相当部
５サポートリング
１０本発明によるプリフォーム
２０従来のプリフォーム
Ｔ１胴部相当部の最大肉厚
Ｔ２肩部相当部の最小肉厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a preform when biaxial stretch blow molding is performed by a cold parison method using a resin having a high glass transition point.
[0002]
[Prior art]
Polyethylene terephthalate resin (PET) having a glass transition point in the range of 69 ° to 81 ° C. is generally used for biaxially stretched blow molded containers used for conventional carbonated beverages and the like. As a method, a hot parison method in which an injection-molded hot parison is blow-molded in-line and an injection-molded hot parison are once taken out into a cold parison (preform), which is reheated and then subjected to another blow molding machine. The cold parison method in which biaxial stretch blow molding is performed is used properly. The former is energy saving and the latter is characterized by high productivity.
FIG. 3 is an explanatory view of a conventional PET preform.
The conventional preform 20 shown in FIG. 3 is a case of a heat-resistant blow molded bottle for carbonated beverages having an internal volume of 1500 cc, and the final bottle shape is indicated by a dotted line.
As shown in FIG. 3, the preform 20 is an injection-molded product including a mouth-and-neck portion 1, a shoulder equivalent portion 2, a trunk-like equivalent portion 3, and a bottom equivalent portion 4. A support ring 5 is formed which is used when the bottle is transported and filled.
The preform 20 is supported by the mouth-and-neck portion 1 and is in an inverted state. While passing through the far-infrared heating furnace while rotating around the central axis, the shoulder-corresponding portion 2, the trunk-corresponding portion 3, and the bottom-corresponding portion 4 After being heated to a predetermined temperature, it is supplied to a blow molding machine, biaxially stretched and blow molded at a predetermined stretch ratio (depending on the part), and formed into a biaxial stretch blow molded bottle indicated by a dotted line.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to further improve the physical properties such as rigidity, heat resistance, pressure resistance, and gas barrier properties of the entire container while being thin, it is necessary to use a resin having a high glass transition point and suitable for biaxial stretching. When a hot parison with a bottom that is injection-molded by a cold parison method using a new resin is used as a preform, and this is reheated to perform biaxial stretch blow molding, the preform is compared with the case of conventional PET. Must be reheated to a higher temperature.
In this case, if the shape of the conventional preform as shown in FIG. 3 is used as it is, it is referred to as misalignment in the middle of heating, and before the softened preform enters the blow mold, Since it bends from the thin-walled part and the central axis is decentered, when blow molding is performed in this state, a part where the draw ratio is excessively large particularly at the lower part of the body part and the bottom part, a so-called over-stretched part occurs, and this part is There is a problem of becoming cloudy as a bottle void.
The present invention has been made in view of the above problems, and the present invention uses a resin having a glass transition point higher than that of the prior art, and when forming a biaxial stretch blow molded bottle by the cold parison method, However, it is difficult to cause deformation in the middle of reheating to a higher temperature. As a result, the stretch ratio in the circumferential direction is substantially uniform, and there is no overstretched portion, so there is no bottle void, and the biaxial stretch blow has a good wall thickness distribution. An object of the present invention is to provide a preform having an optimal shape so that a molded bottle can be obtained.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The preform according to the present invention has a glass transition point obtained by a cold parison method in which an injection-molded hot parison is once taken out to form a preform, which is reheated and then biaxially stretched by another blow molding machine. A preform in the case of blow molding a biaxial stretch blow molded container in which the neck and neck, shoulders, trunk, and bottom are integrally connected using a resin in the range of 100 to 130 ° C. The ratio of the maximum thickness T1 of the trunk-corresponding portion to the minimum thickness T2 of the support ring adjacent portion in the shoulder-corresponding portion is in the range of 1.0 ≦ T1 / T2 ≦ 1.8. It is what.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a preform according to the present invention.
The preform 10 according to the present invention has a bottomed shape that is injection-molded using a resin having a glass transition point in the range of 100 to 130 ° C., such as polyethylene naphthalate (PEN), cyclic olefin copolymer (COC), or the like. It is tube-shaped, and consists of a mouth-and-neck part 1, a shoulder-corresponding part 2, a trunk-corresponding part 3 and a bottom-corresponding part 4 from the top, and a support ring 5 is formed near the shoulder-corresponding part 2 of the mouth-and-neck part 1. .
In the preform 10 according to the present invention, in the biaxial stretch blow molding as in the case of the conventional preform 20, the optimum temperature for the biaxial stretch blow molding (110 to 150 in the case of PEN) with the portion other than the neck portion 1 inverted. It is reheated from the outside until it reaches (° C), in which case it has an optimum shape so that the above-mentioned problems do not occur.
That is, the difference in thickness between the shoulder equivalent part 2 and the trunk equivalent part 3 is smaller than that of the conventional one, and the maximum thickness T1 of the trunk equivalent part 3 and the support ring 5 in the shoulder equivalent part 2 are obtained. Is preferably in the range of 1.0 ≦ T 1 / T 2 ≦ 1.8, and preferably in the range of 1.0 ≦ T 1 / T 2 ≦ 1.7. There is something.
The relationship represented by the above formulas is a temperature at which a preform having various shapes is actually heated through a heating furnace, the surface temperature of each part thereof is measured by an infrared surface thermometer, and biaxial stretch blow is possible. It was found by confirming that the temperature reached ° C and visually confirming that the eccentricity of the central axis had not occurred.
The following table shows actual measurement data of a preferred embodiment of the preform 10 according to the present invention and a conventional preform 20 as a comparative example. In addition, measured data of a hot parison in the case of the hot parison method in which the above-mentioned problem does not occur even when melted and heated to a higher temperature is listed as a reference example.
[Table 1]

[0006]
FIG. 2 is a dimensional diagram of an embodiment of a preform according to the present invention.
The embodiment of the preform 10 according to the present invention was formed for a biaxial stretch blow molded bottle for a 1500 cc carbonated beverage, and the dimensions of each part are as shown in FIG. Thus, T1 / T2 is 6.99 / 4.20 = 1.66≈1.7.
Further, as can be seen from Table 1, T1 and T2 of the hot parison in the hot parison method are 2.1. Compared with this, in the embodiment, the maximum thickness T1 of the trunk portion and the shoulder portion are equivalent. The difference in the minimum thickness T2 of the part is small.
Moreover, although not described in Table 1, the thickness of the trunk | drum equivalent part 3 in an Example is made thinner than the thickness of a comparative example and a hot parison. Accordingly, the basis weight of the example is 48 g with respect to 52 g of the hot parison and 51 g of the comparative example.
The shape of the bottom equivalent portion 4 is outside the scope of the present invention. However, in the preform 10 according to the present invention, the bottom equivalent portion 4 is tapered in order to increase the stretch ratio at the bottom and further improve the rigidity of the bottom. It was a tapered type with a basis weight of only 4.84 g and a bottom design.
The example sample having the dimensions shown in FIG. 2 obtained by injection molding using PEN was reheated until the surface temperature reached about 130 ° C., and then biaxially stretched blow molding was actually performed. It was confirmed that a biaxially stretched blow molded bottle having no bottle void and having a good thickness distribution can be stably molded.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention , the glass transition point is obtained by a cold parison method in which an injection-molded hot parison is once taken out to form a preform, which is reheated and then biaxially stretched by another blow molding machine. When biaxial stretch blow molding is performed using a resin in the range of 100 to 130 ° C., the ratio of the maximum thickness T1 of the barrel equivalent portion 3 to the minimum thickness T2 of the shoulder equivalent portion 2 is 1.0. ≤T1 / T2 ≤1.8 is set to allow external heating without causing misalignment, and as a result, a biaxial stretch blow molded bottle with a good wall thickness distribution that does not cause bottle voids. Can be obtained. Further, by reducing the thickness of the entire preform, in addition to reducing the amount of resin used, the molding cycle can be shortened and the production efficiency can be increased. In addition, when the present invention is put to practical use, there is no need to add new equipment, and it is only necessary to change the injection mold of the preform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a preform according to the present invention. FIG. 2 is a dimensional diagram of an embodiment of a preform according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional PET preform.
1 neck portion 2 shoulder equivalent portion 3 trunk equivalent portion 4 bottom equivalent portion 5 support ring 10 preform 20 according to the present invention conventional preform T1 maximum thickness T2 equivalent portion minimum thickness of shoulder equivalent portion

Claims

An injection-molded hot parison is once taken out into a preform, which is reheated and then subjected to a biaxial stretch blow molding with another blow molding machine, and a glass transition point of 100 to 130 ° C. A preform in the case of blow molding a biaxially stretched blow-molded container in which the mouth and neck, shoulder, trunk, and bottom are integrally connected using a resin in the range, A preform characterized in that the ratio of the maximum thickness T1 to the minimum thickness T2 of the support ring adjacent portion in the shoulder equivalent portion is in the range of 1.0≤T1 / T2≤1.8.