JP4784149B2 - Container preform and plastic container - Google Patents
Container preform and plastic container Download PDFInfo
- Publication number
- JP4784149B2 JP4784149B2 JP2005145419A JP2005145419A JP4784149B2 JP 4784149 B2 JP4784149 B2 JP 4784149B2 JP 2005145419 A JP2005145419 A JP 2005145419A JP 2005145419 A JP2005145419 A JP 2005145419A JP 4784149 B2 JP4784149 B2 JP 4784149B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- preform
- layer
- container
- inert gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 77
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 77
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 75
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 54
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 50
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 claims 5
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 99
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 19
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 18
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 16
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 15
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 15
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002020 Microcellular plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 229920006167 biodegradable resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920006163 vinyl copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、マイクロセルラー技術を利用して得られる樹脂発泡体からなる容器用プリフォーム及び該プリフォームより得られるプラスチック容器に関するものである。 The present invention relates to a plastic container obtained from the container preform and the preform made of resin foam obtained by utilizing the microcellular technology.
現在、ポリエチレンテレフタレート(PET)に代表されるポリエステル容器は、透明性、耐熱性、ガス遮断性等の特性に優れており、種々の用途に広く使用されている。 Currently, polyester containers represented by polyethylene terephthalate (PET) are excellent in properties such as transparency, heat resistance and gas barrier properties, and are widely used in various applications.
一方、近年では、資源の再利用が強く求められ、上記のようなポリエステル容器に関しても、使用済みの容器を回収し、リサイクル樹脂として種々の用途への再利用が図られている。ところで、包装容器内に収容される内容物については、光により変質しやすいもの、例えばある種の飲料、医薬品、化粧品などは、顔料等の着色剤を樹脂に配合した樹脂組成物を用いて成形された不透明容器に収容されて提供される。しかるに、資源の再利用の点からは、着色剤の配合は望ましくなく(リサイクル樹脂に透明性を確保することが困難となってしまう)、このため、透明容器の使用が要求されているのが現状であり、従って、光変質性の内容物の収容に適した不透明性容器についてもリサイクル適性の改善が必要である。 On the other hand, in recent years, the reuse of resources has been strongly demanded, and with respect to the polyester container as described above, a used container is collected and reused for various purposes as a recycled resin. By the way, as for the contents stored in the packaging container, those that are easily altered by light, for example, certain beverages, pharmaceuticals, cosmetics, etc., are molded using a resin composition in which a colorant such as a pigment is blended in a resin. Provided in a sealed opaque container. However, from the viewpoint of resource reuse, it is not desirable to add a colorant (it would be difficult to ensure transparency in the recycled resin). For this reason, the use of a transparent container is required. Therefore, it is necessary to improve recyclability of opaque containers suitable for accommodating photo-altered contents.
着色剤を配合せずに遮光性(不透明性)を付与するためには、容器壁を樹脂発泡体により形成することが考えられるが、この場合には、ガスバリア性や強度などの特性が損なわれてしまい、また印刷特性の点でも問題があるため、このような容器は未だ実用に供されていない。 In order to impart light-shielding properties (opacity) without blending a colorant, it is conceivable that the container wall is formed of a resin foam. However, in this case, characteristics such as gas barrier properties and strength are impaired. Such a container has not yet been put into practical use because there is a problem in terms of printing characteristics.
また、最近では、所謂マイクロセルラー技術を利用した樹脂発泡体が注目されている。即ち、樹脂発泡体を製造する技術としては、所謂化学発泡剤や炭化水素あるいはフロン系ガス発泡剤等を用いたものが一般に知られているが、これらの発泡剤を用いて樹脂中に形成される発泡セルは、セル径がかなり大きく材料強度が低下する問題があり、しかも発泡セルが全体に均一に分布した発泡状態を形成しにくいという問題があるが、マイクロセルラー技術の場合には、不活性ガスを発泡剤として樹脂に含浸させ、このガスを気泡に成長させて発泡セルを形成するため、発泡セルが小径であり、しかも全体に均一に分布した発泡状態を形成するため、発泡セルによる強度などの物性低下が低いという利点がある。
なお、本願でいうマイクロセルラープラスチックとは発泡剤に不活性ガスを用いて成形した比較的小径(100μm以下程度)のセルを有する発泡体の事を指しており、一部の文献で定義されているようなセル径10μm以下の発泡体に限定したものではない。
Recently, a resin foam using so-called microcellular technology has attracted attention. That is, as a technique for producing a resin foam, those using so-called chemical foaming agents, hydrocarbons, or fluorocarbon gas foaming agents are generally known, but these foaming agents are used to form the resin foam. The foam cell has a problem that the cell diameter is considerably large and the material strength is lowered, and the foam cell has a problem that it is difficult to form a foam state in which the foam cell is uniformly distributed over the whole. Since the active gas is impregnated into the resin as a foaming agent and this gas is grown into bubbles to form the foamed cells, the foamed cells have a small diameter and form a foamed state that is uniformly distributed throughout the entire area. There is an advantage that the physical properties such as strength are low.
The microcellular plastic referred to in the present application refers to a foam having a relatively small diameter cell (about 100 μm or less) formed by using an inert gas as a foaming agent, and is defined in some documents. It is not limited to a foam having a cell diameter of 10 μm or less.
このようなマイクロセルラー技術を利用した樹脂発泡体も多く提案されており、例えば特許文献1には、球状の発泡セルが分布したコア層と、コア層の両面に、発泡セルの分布していないスキン層が形成された発泡体が提案されており、特許文献2には、円筒形状の発泡セルが分布した発泡層の内部に発泡セルが分布していない芯層が形成され、且つ発泡層の外面にはスキン層が形成されている樹脂成形部品が提案されており、これらの発泡体乃至樹脂成形部品を容器に適用することにより、遮光性を付与することも考えられる。
しかしながら、特許文献1の樹脂発泡体では、表面のスキン層に発泡セルが存在していないため、印刷特性の点では良好であるものの、薄いスキン層を除けば、内部全体にわたって発泡セルが分布しているため、強度不足を免れず、またガスバリア性の低下も避けられず、やはり容器への適用は困難である。 However, in the resin foam of Patent Document 1, since the foam cell does not exist in the skin layer on the surface, although the printing property is good, the foam cell is distributed throughout the inside except the thin skin layer. Therefore, insufficiency of strength is unavoidable, and a decrease in gas barrier property is unavoidable, and it is difficult to apply to a container.
また、特許文献2の樹脂成形品は、発泡セルが存在していないスキン層が表面に形成され、さらには、内部に発泡セルが分布していない芯層が形成されているため、印刷特性、強度及びガスバリア性の何れの特性も満足し得るように思われる。しかしながら、特許文献2では、発泡セルが細長い円筒形状を有しており、このような発泡セルが成形時の樹脂流動方向に沿って分布しているため、これを容器に適用することは困難である。即ち、ボトルやカップなどに代表されるプラスチック容器は、射出成形、圧縮成形などによってプリフォームを成形し、このプリフォームをブロー成形、プラグアシスト成形などの二次成形に附することにより製造される。従って、特許文献2の技術を容器に適用する場合には、特許文献2にしたがってプリフォームを成形し、特許文献2に記載されているように発泡セルが分布しているプリフォームを二次成形して容器を製造することとなる。このようにして容器を製造する場合、プリフォーム中の発泡セルが円筒形状でしかも一方向を指向しているため、ブロー成形などの二次成形時に器壁に異方性を生じ、割れが生じたり、容器壁の厚みが不均一になってしまうなどの問題を生じてしまうこととなる。実際、特許文献2の樹脂成形品は、スピーカ振動板として使用されるものであり、これを容器に適用する手段については、特許文献2では何ら言及されていない。 In addition, the resin molded article of Patent Document 2 has a skin layer in which no foam cells are present, and further a core layer in which no foam cells are distributed. Both strength and gas barrier properties appear to be satisfactory. However, in Patent Document 2, since the foam cells have an elongated cylindrical shape, and such foam cells are distributed along the resin flow direction at the time of molding, it is difficult to apply this to the container. is there. That is, plastic containers such as bottles and cups are manufactured by molding a preform by injection molding, compression molding, or the like, and subjecting this preform to secondary molding such as blow molding or plug assist molding. . Therefore, when the technique of Patent Document 2 is applied to a container, a preform is molded according to Patent Document 2, and a preform in which foamed cells are distributed as described in Patent Document 2 is secondarily molded. Thus, the container is manufactured. When manufacturing containers in this way, the foamed cells in the preform are cylindrical and oriented in one direction, causing anisotropy in the vessel wall during secondary molding such as blow molding, resulting in cracks. Or the thickness of the container wall becomes non-uniform. Actually, the resin molded product of Patent Document 2 is used as a speaker diaphragm, and Patent Document 2 does not mention any means for applying this to a container.
また、特許文献2のような発泡セルの分布構造は、樹脂流動方向に結晶化が促進される熱可塑性樹脂を、所定の圧力で炭酸ガスを連続的に加えながら金型に充填し、樹脂充填後の金型を若干移動させることにより得られるというのであるが、樹脂が結晶性のものに限定されるばかりか、発泡のメカニズムが明らかでないため、例えば発泡セルが分布していない芯層の厚みをどのように調整するのかが全く判らず、このため、容器のみならず、他の分野での実用化も困難である。 In addition, the foamed cell distribution structure as in Patent Document 2 is such that a thermoplastic resin whose crystallization is accelerated in the resin flow direction is filled in a mold while continuously adding carbon dioxide gas at a predetermined pressure. It is said that it can be obtained by moving the mold later, but since the resin is not limited to crystalline ones, the foaming mechanism is not clear. For example, the thickness of the core layer in which the foam cells are not distributed Therefore, it is difficult to make practical use not only in containers but also in other fields.
従って、本発明の目的は、印刷特性、強度、ガスバリア性、耐傷付性などの特性に優れ、しかも容器に有効に適用される樹脂発泡体からなる容器用プリフォーム及びその製造方法、並びに該プリフォームより得られるプラスチック容器を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a container preform made of a resin foam that is excellent in printing characteristics, strength, gas barrier properties, scratch resistance, and the like, and that is effectively applied to a container, a method for producing the same, and the preform. The object is to provide a plastic container obtained from renovation .
本発明によれば、樹脂発泡体からなる容器用プリフォームにおいて、該プリフォームの器壁は、内表面及び外表面に形成されている表皮層と、中心部分に位置する基体層と、該表皮層と基体層との間に位置する発泡層とを有する層構造を有しており、前記表皮層及び基体層には、発泡セルが実質上存在しておらず、前記発泡層には、平均径が5乃至50μmの発泡セルが等方に分布しており、その発泡セルの密度は1×10 6 乃至1×10 9 cells/cm 3 であることを特徴とする容器用プリフォームが提供される。
本発明によれば、また、上記プリフォームを成形して得られる遮光性を有するプラスチック容器が提供される。
尚、本発明において、発泡セルが等方に分布しているとは、該セルの分布が異方性を示していないことを意味する。即ち、この発泡セルは、例えば、球形あるいは球形に近いような不定形を示し、これらがランダムに分布しているのであり、例えば樹脂の流れ方向を指向するように円筒状のセルが分布しているものではない。
According to the present invention, in the container preform made of the resin foam, the container wall of the preform has an outer skin layer formed on the inner surface and the outer surface, a base layer positioned at a central portion, and the outer skin. A layer structure having a foam layer positioned between the layer and the base layer, the foam layer is substantially absent in the skin layer and the base layer, and the foam layer has an average diameter of 5 to 50μm foamed cells are distributed isotropically, the density of the foam cells is provided a container preform, which is a 1 × 10 6 to 1 × 10 9 cells / cm 3 The
According to the present invention, there is also provided a light-shielding plastic container obtained by molding the preform .
In the present invention, that the foamed cells are distributed isotropic means that the distribution of the cells does not show anisotropy. That is, this foam cell has, for example, a spherical shape or an indeterminate shape close to a spherical shape, and these are distributed randomly. For example, cylindrical cells are distributed so as to be directed in the resin flow direction. It is not.
本発明によれば、さらに、
不活性ガスが含浸された容器用プリフォームを用意する工程;
不活性ガスが含浸された前記容器用プリフォームの表皮層から不活性ガスを放出する工程;
前記容器用プリフォームを表面側から加熱して、中心部分の基体層を除く部分で発泡させ、平均径が5乃至50μmの発泡セルが等方に分布しており、その発泡セルの密度が1×10 6 乃至1×10 9 cells/cm 3 である発泡層を表皮層と基体層との間に形成させる工程;
からなることを特徴とする容器用プリフォームの製造方法が提供される。
According to the invention,
Providing a container preform impregnated with an inert gas;
Releasing the inert gas from the skin layer of the container preform impregnated with the inert gas;
The container preform is heated from the surface side and foamed at a portion excluding the base layer at the center , and foam cells having an average diameter of 5 to 50 μm are distributed isotropically, and the density of the foam cells is 1 Forming a foamed layer of × 10 6 to 1 × 10 9 cells / cm 3 between the skin layer and the substrate layer ;
A method for producing a container preform is provided.
本発明の製造方法においては、
(1)所定形状に成形された容器用プリフォームを高圧の不活性ガス雰囲気中に保持させることにより、不活性ガスを該プリフォームの全体にわたって含浸させること、
(2)所定形状に成形された容器用プリフォームを高圧の不活性ガス雰囲気中に保持させることにより、中心部分の基体層を除く部分に不活性ガスを含浸させること、
(3)冷却固化された状態で不活性ガスが含浸された前記容器用プリフォームを常圧下に保持することにより、該プリフォームの表皮層から不活性ガスを放出させること、
(4)前記容器用プリフォームの加熱を、基体層の発泡が開始する前の段階で停止することにより、基体層を除く部分で発泡させること、
という手段を好適に採用することができる。
In the production method of the present invention,
(1) impregnating the entire preform with an inert gas by holding the container preform formed in a predetermined shape in a high-pressure inert gas atmosphere;
(2) impregnating a portion of the central portion excluding the base layer with an inert gas by holding the container preform formed in a predetermined shape in a high-pressure inert gas atmosphere;
(3) By holding the container preform impregnated with an inert gas in a cooled and solidified state under normal pressure, the inert gas is released from the skin layer of the preform ;
(4) The heating of the container preform is stopped at a stage before starting the foaming of the base layer, thereby foaming at a portion excluding the base layer,
Such means can be preferably employed.
本発明の容器用プリフォームでは、発泡層の上には発泡セルが存在していない表皮層が形成されているため、印刷特性、ラベル貼着性、外観、耐傷付性などの表面特性に優れている。また、発泡層の内側には、発泡セルが分布していない基体層が形成されているため、発泡層の形成による強度低下やガスバリア性の低下が有効に抑制されている。 In the container preform of the present invention, since a skin layer in which no foamed cells are present is formed on the foamed layer, it is excellent in surface characteristics such as printing characteristics, label stickability, appearance, and scratch resistance. ing. In addition, since a base layer in which foam cells are not distributed is formed inside the foam layer, a decrease in strength and a decrease in gas barrier properties due to the formation of the foam layer are effectively suppressed.
また、本発明の容器用プリフォームにおいては、発泡層中の発泡セルは等方に分布しているため、発泡セルによる異方性が有効に回避されている。即ち、かかる樹脂発泡体を、ブロー成形などの二次成形に供した場合の成形体の割れ、厚みのバラツキなど、発泡セルの異方性による不都合を有効に回避することができる。 In the container preform of the present invention, the foamed cells in the foamed layer are distributed isotropically, so anisotropy due to the foamed cells is effectively avoided. That is, it is possible to effectively avoid inconveniences due to the anisotropy of the foamed cells, such as cracking of the molded body and variation in thickness when the resin foam is subjected to secondary molding such as blow molding.
従って、上記のような特性を有する容器用プリフォームは、発泡セルによる光散乱により高い遮光性を示し、このプリフォームを二次成形することにより、厚みのバラツキや割れなどの不都合を生じることなく容器を成形することができる。かかる容器は、遮光性を有しているため、光による変質の生じ易い内容物の収容に極めて有用であり、しかも着色剤を使用していないため、リサイクル特性にも優れている。 Therefore, the container preform having the above-described characteristics exhibits high light shielding properties due to light scattering by the foamed cell , and secondary molding of the preform does not cause inconveniences such as thickness variations and cracks. The container can be molded. Since such a container has a light shielding property, it is extremely useful for accommodating contents that are likely to be altered by light, and also has excellent recycling characteristics because it does not use a colorant.
また、上記の容器用プリフォームの製造方法によれば、樹脂体(容器用プリフォーム)への不活性ガスの含浸量、不活性ガス放出時間、及び発泡のための加熱時間などを調整することにより、発泡セルが存在していない表皮層や基体層の厚み、或いは発泡セルの大きさや発泡層の厚みを制御することができる。さらに、通常のラミネート技術、多層押出技術や多層射出成形技術を用いることなく、単層の樹脂層中に、未発泡層である表皮層及び基体層と、発泡層との多層構造を形成できるという生産上の利点もある。 In addition, according to the above-described container preform manufacturing method, the amount of impregnation of the inert gas into the resin body (container preform) , the inert gas release time, the heating time for foaming, and the like are adjusted. Thus, the thickness of the skin layer and the base layer in which no foam cell is present, or the size of the foam cell and the thickness of the foam layer can be controlled . Furthermore, it is possible to form a multilayer structure of a non-foamed skin layer and a base layer and a foamed layer in a single resin layer without using a normal laminating technique, multilayer extrusion technique or multilayer injection molding technique. There are also production advantages.
<原料樹脂>
本発明において、樹脂発泡体の製造に使用される樹脂としては、不活性ガスの含浸が可能である限り特に制限されず、それ自体公知の熱可塑性樹脂を使用することができ、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同志のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体などのオレフィン系樹脂;エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・ビニル系共重合体;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のビニル系樹脂;ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びこれらの共重合ポリエステル等のポリエステル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリフエニレンオキサイド樹脂;ポリ乳酸など生分解性樹脂;などを例示することができ、特に容器の分野に好適に使用されるオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂が好適であり、中でもポリエステル樹脂は、本発明の利点を最大限に発揮させる上で最適である。
<Raw resin>
In the present invention, the resin used for the production of the resin foam is not particularly limited as long as it can be impregnated with an inert gas, and a thermoplastic resin known per se can be used. Random or block copolymers of polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, poly 1-butene, poly 4-methyl-1-pentene or α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene Olefin resins such as cyclic olefin copolymers; ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / vinyl alcohol copolymers, ethylene / vinyl chloride copolymers and other ethylene / vinyl copolymers; polystyrene, acrylonitrile / styrene Copolymers, ABS, styrene-based trees such as α-methylstyrene / styrene copolymers Fat; Vinyl-based resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate; nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 11, Examples include polyamide resins such as nylon 12; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and copolyesters thereof; polycarbonate resins; polyphenylene oxide resins; biodegradable resins such as polylactic acid; In particular, olefin-based resins and polyester resins that are preferably used in the field of containers are suitable, and among these, polyester resins are most suitable for maximizing the advantages of the present invention.
<容器用プリフォームの製造>
図1には、本発明の容器用プリフォームの製造プロセスの基本概念を示した。この図1を参照して、本発明の容器用プリフォームを形成する樹脂発泡体を製造するには、先ず、上述した各種の原料樹脂(勿論、用途に応じては各原料樹脂のブレンド物であってもよい)に、高圧下で不活性ガス(例えば炭酸ガスや窒素ガス)を含浸させ、不活性ガスを樹脂体に溶解させる(図1の工程(a))。次いで、この樹脂体を、冷却固化した状態で所定時間、常圧下(大気圧)に開放することにより、樹脂体表面から不活性ガスを放出させ、不活性ガスが溶解していない表層もしくは不活性ガス濃度が低くなった表層を形成する(図1の工程(b))。次いで、このような表層が形成された樹脂体を加熱することにより発泡成形を行う(図1の工程(c))。言うまでもないが、表層は不活性ガスが存在していないかまたはその濃度が低い為に、加熱しても発泡しないかよほど注意深く観察しないと気泡が確認できない程度の実質的に発泡していない状態となる。即ち、この加熱により、不活性ガスが残存している樹脂体の内部において、表層側から順次発泡し、発泡セル(図1において10で示す)が形成される。しかるに、この発泡成形を長時間行うと、表層を除く樹脂体の内部全体に発泡セル10が形成されてしまうため、適度なところで加熱を停止し、樹脂体を冷却する(図1の工程(d))。これにより、得られる樹脂発泡体は、図1に示されているように、表面に、発泡セル10が存在していない表皮層1,1が形成され、その下側には、発泡セル10が等方に分布した発泡層3,3が形成され、中心部分には、発泡セル10が存在していない基体層5が形成されることとなるわけである。
<Manufacture of container preform >
FIG. 1 shows the basic concept of the manufacturing process of the container preform of the present invention. Referring to FIG. 1, in order to produce the resin foam for forming the container preform of the present invention, first, the above-mentioned various raw material resins (of course, blends of the raw material resins are used depending on the application). May be impregnated with an inert gas (for example, carbon dioxide gas or nitrogen gas) under high pressure to dissolve the inert gas in the resin body (step (a) in FIG. 1). The resin body is then cooled and solidified for a predetermined time under normal pressure (atmospheric pressure) to release inert gas from the surface of the resin body, and the surface layer or inert gas in which the inert gas is not dissolved. A surface layer having a low gas concentration is formed (step (b) in FIG. 1). Next, foam molding is performed by heating the resin body on which such a surface layer is formed (step (c) in FIG. 1). Needless to say, the surface layer has no inert gas or its concentration is low, so that it does not foam even if heated, and it is not substantially foamed to the extent that bubbles cannot be confirmed unless observed carefully. Become. That is, by this heating, foaming cells (indicated by 10 in FIG. 1) are formed in order from the surface layer side in the resin body where the inert gas remains. However, if this foam molding is performed for a long time, the foamed
以上の製造プロセスにおいて、工程(a)における樹脂体への不活性ガスの含浸は、所望の特性(例えば遮光性)が得られるに十分な量のガスが溶解している冷却固化状態の樹脂体が得られる限り、種々の手段で行うことができる。例えば、樹脂体を加熱して高圧下での不活性ガスの含浸を行うこともできるし、非加熱下で行うこともできる。この場合、この温度が高いほど、ガスの溶解量は少ないが含浸速度は速く、温度が低いほどガスの溶解量は多いが、含浸には時間がかかることとなる。 In the above manufacturing process, impregnation of the resin body with the inert gas in the step (a) is performed by cooling and solidifying the resin body in which a sufficient amount of gas is dissolved to obtain a desired characteristic (for example, light shielding property). As long as is obtained, it can be performed by various means. For example, the resin body can be heated and impregnated with an inert gas under high pressure, or can be performed under non-heating. In this case, the higher the temperature, the smaller the amount of gas dissolved, but the faster the impregnation rate. The lower the temperature, the larger the amount of dissolved gas, but the impregnation takes time.
また、上記の説明から理解されるように、樹脂体が所定形状に成形された成形体の形で不活性ガスの含浸を行ってもよいし、例えば押出機、射出成形機、圧縮成形機などの成形機における樹脂混練部もしくは可塑化部などで加熱溶融状態に保持されている樹脂体に所定圧力で不活性ガスを供給することにより、含浸を行うこともできる。 Further, as understood from the above description, impregnation with an inert gas may be performed in the form of a molded body in which a resin body is molded into a predetermined shape, for example, an extruder, an injection molding machine, a compression molding machine, etc. Impregnation can be performed by supplying an inert gas at a predetermined pressure to a resin body held in a heated and melted state in a resin kneading part or a plasticizing part in the molding machine.
樹脂体への不活性ガスの含浸後は、工程(b)において、常温に冷却・固化された状態に保持されている樹脂体を常圧(大気圧)下に開放することにより、樹脂体表面から不活性ガスを放出する。即ち、常圧、常温下での不活性ガスの溶解度はほとんどゼロであるから、冷却固化されている樹脂体を常圧下に保持することにより、該樹脂体の表面から不活性ガスが徐々に放出されることとなる。従って、予め、大気圧下への開放時間とガス溶解量との関係を測定しておき、この測定結果に基づいて、常圧下での保持時間(開放時間)を調整することにより、樹脂体の表面に、不活性ガスが溶解していない表層もしくは不活性ガス濃度が低くなった表層を適宜の厚みで形成することができる。 After impregnation of the resin body with the inert gas, in step (b), the resin body surface that has been cooled and solidified to room temperature is released under normal pressure (atmospheric pressure), so that the surface of the resin body To release inert gas. That is, since the solubility of the inert gas at normal pressure and room temperature is almost zero, the inert gas is gradually released from the surface of the resin body by holding the cooled and solidified resin body at normal pressure. Will be. Therefore, the relationship between the opening time under atmospheric pressure and the amount of dissolved gas is measured in advance, and the holding time (opening time) under normal pressure is adjusted based on the measurement result, thereby A surface layer in which the inert gas is not dissolved or a surface layer having a low inert gas concentration can be formed on the surface with an appropriate thickness.
さらに、工程(c)においては、上記のように表面に不活性ガスが溶解していない表層が形成されている樹脂体を、該樹脂体のガラス転移点以上の温度に加熱することにより、樹脂体内部に溶解している不活性ガスを発泡させる。即ち、この加熱により、樹脂体に溶解しているガスの内部エネルギー(自由エネルギー)の急激な変化がもたらされ、相分離が引き起こされ、気泡として樹脂体と分離するため発泡が生じることとなる。 Furthermore, in the step (c), the resin body on which the surface layer in which the inert gas is not dissolved is formed as described above is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin body. Inert gas dissolved in the body is foamed. That is, this heating causes a sudden change in the internal energy (free energy) of the gas dissolved in the resin body, causing phase separation, and foaming occurs due to separation from the resin body as bubbles. .
上記の場合、樹脂体の温度は表面から順次昇温していくため、樹脂体の内部において、ガスが溶解していない表層側から順次発泡を生じていくこととなる。従って、適度に発泡を生じたところで、工程(d)において、加熱を停止し、冷却することにより、発泡セル10が存在していない表皮層1,1の下側に発泡セル10が分布した発泡層3,3が形成され、さらに発泡層3,3の間には発泡セル10が存在していない基体層5が形成されることとなる。また、このようにして形成される発泡セル10は、例えば球形状或いは球形に近い不定形状であり、異方性がなく、全体として等方にランダムに分布したものとなる。
In the above case, since the temperature of the resin body is gradually increased from the surface, foaming is sequentially generated from the surface layer side where the gas is not dissolved in the resin body. Therefore, when foaming occurs moderately, in step (d), heating is stopped and cooling is performed so that foaming
以上のようにして樹脂発泡体を形成する場合、炭酸ガス等の不活性ガスの溶解量が多いほど、発泡セルの径を小さく、且つセル密度を大きくすることができる。一方、ガスの溶解量が増大するにしたがい、樹脂のガラス転移点は直線的或いは指数関数的に減少する。また、ガスの溶解によって樹脂の粘弾性も変化し、例えばガス溶解量の増大によって樹脂の粘度が低下する。従って、目的とする機能に応じて、適当なセル径、セル密度が得られ、且つ発泡セル10が発泡層中に均質に分布するように、ガス溶解量、ガス圧、温度等の発泡条件や各種の処理時間を用いる樹脂毎に設定し、適宜な厚みの表皮層1、発泡層3及び基体層5が形成されるようにするのがよい。
When the resin foam is formed as described above, the larger the dissolved amount of the inert gas such as carbon dioxide, the smaller the diameter of the foamed cell and the larger the cell density. On the other hand, as the dissolved amount of gas increases, the glass transition point of the resin decreases linearly or exponentially. Further, the viscoelasticity of the resin also changes due to the dissolution of the gas. For example, the viscosity of the resin decreases due to an increase in the amount of dissolved gas. Therefore, depending on the intended function, foaming conditions such as gas dissolution amount, gas pressure, temperature, etc. can be obtained so that an appropriate cell diameter and cell density can be obtained and the foamed
また、上述した方法では、工程(c)での発泡時間(加熱時間)の調整により基体層5を形成しているが、発泡時間によらず、工程(a)において、ガスの含浸時間の制御により、樹脂体の全体にわたってガスを含浸させず、中心部分にガスが行き渡る前の段階で含浸を停止することにより、中心部分に発泡セル10が存在していない基体層5を形成することもできる。
In the above-described method, the
さらに、発泡のための加熱を、樹脂体の両面側から行うことにより、発泡時間(加熱時間)の調整により、図1(d)に示されているように、基体層5を芯とし、その両面側のそれぞれに発泡層3を介して表皮層1が形成された5層構造の樹脂発泡体が得られる。
Further, by performing heating for foaming from both sides of the resin body, by adjusting the foaming time (heating time), as shown in FIG. A resin foam having a five-layer structure in which the skin layer 1 is formed on each of both surface sides via the
<樹脂発泡体から形成される容器>
上述した方法によって製造される樹脂発泡体は、容器の分野に有効であり、例えば上述した方法に従って樹脂発泡体からなるプリフォームを成形し、これを所定の二次加工に附することにより、ボトルやカップ状の各種容器を製造することができる。このような容器では、発泡層が器壁に形成されているため、着色剤を用いることなく遮光性が付与されている。また、発泡セルが存在していない芯層を有しているため、発泡層の形成による強度の低下或いはガスバリア性の低下は有効に抑制され、さらには、発泡層の形成による軽量化や断熱性の向上も達成することができる。また、表面には、発泡セルが存在していない表皮層が形成されるため、容器の印刷特性やラベル貼着性、耐傷付性も良好である。
<Container formed from resin foam>
The resin foam produced by the above-described method is effective in the field of containers. For example, a preform made of a resin foam is formed according to the above-described method, and this is subjected to predetermined secondary processing, whereby a bottle is obtained. Various cup-shaped containers can be manufactured. In such a container, since the foam layer is formed on the vessel wall, light shielding properties are imparted without using a colorant. In addition, since it has a core layer in which no foam cell exists, a decrease in strength or gas barrier property due to the formation of the foam layer is effectively suppressed, and further, weight reduction and heat insulation due to the formation of the foam layer. Can also be achieved. Moreover, since the skin layer in which the foam cell does not exist is formed on the surface, the printing characteristics, label sticking property, and scratch resistance of the container are good.
即ち、前述した層構造の樹脂発泡体を用いてプリフォーム及び容器を製造するには、以下のようにして行えばよい。 That is, in order to manufacture a preform and a container using the resin foam having the layer structure described above, the following may be performed.
先ず、定法に従って、射出成形や圧縮成形により、例えばポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂に代表される容器用の樹脂を用いてプリフォームを成形する。このプリフォームは、例えばボトルを製造する場合には、通常、試験管形状を有するものであり、カップ形状の容器を製造する場合には、板状の形状を有している。 First, according to a conventional method, a preform is formed by injection molding or compression molding using a resin for a container represented by a polyester resin such as polyethylene terephthalate. For example, this preform has a test tube shape when a bottle is manufactured, and has a plate shape when a cup-shaped container is manufactured.
上記のようにして成形され、冷却・固化されたプリフォームは、圧力容器内で、高圧の不活性ガス雰囲気中に所定時間保持して、プリフォーム中に適量の不活性ガスを含浸、溶解させる。この場合、ガスの溶解量や処理時間を調節するために、プリフォームを、その形状が損なわれない程度の温度に加熱することもできる。 The preform formed, cooled and solidified as described above is maintained in a high-pressure inert gas atmosphere for a predetermined time in a pressure vessel, and an appropriate amount of inert gas is impregnated and dissolved in the preform. . In this case, in order to adjust the dissolved amount of gas and the processing time, the preform can be heated to a temperature at which the shape is not impaired.
適量の不活性ガスが溶解した後、プリフォームを圧力容器から取り出し、必要により常温に冷却すると同時に大気圧下に開放する。これにより、プリフォーム表面には、不活性ガスが存在しない表層が形成され、不活性ガスは、表層を除く内部にのみ存在することとなる。 After the appropriate amount of inert gas is dissolved, the preform is taken out of the pressure vessel and, if necessary, cooled to room temperature and simultaneously released to atmospheric pressure. As a result, a surface layer in which inert gas does not exist is formed on the preform surface, and the inert gas exists only in the interior excluding the surface layer.
適度な時間、大気圧下に開放され、所定厚みの表層が形成された後は、プリフォームをガラス転移点以上(融点未満)の温度に加熱し、溶解している不活性ガスを発泡させ、発泡セルを形成する。これにより、表層に近い部位から順次発泡セルが形成されていくこととなる。 After being released under atmospheric pressure for a reasonable time and forming a surface layer with a predetermined thickness, the preform is heated to a temperature above the glass transition point (below the melting point), and the dissolved inert gas is foamed. Form a foam cell. Thereby, a foam cell is formed sequentially from the site | part close | similar to a surface layer.
上記のようにして発泡セルが分布した発泡セルが適度な厚みになった時点で、加熱を停止し、常温まで冷却する。これにより、中央部に発泡セルが分布していない基体層が形成され、図1の工程(d)に示されているような多層構造がプリフォームに形成される。 When the foamed cells in which the foamed cells are distributed as described above have an appropriate thickness, the heating is stopped and cooled to room temperature. As a result, a base layer in which foam cells are not distributed in the center is formed, and a multilayer structure as shown in step (d) in FIG. 1 is formed in the preform.
また、不活性ガスの含浸は、プリフォームを成形する際に行うこともできる。例えば、射出成形機における樹脂の可塑部或いは混練部等に高圧不活性ガスを供給し、溶融樹脂に不活性ガスを含浸させながら所定の金型内に押出してプリフォームを成形し、成形されたプリフォームを常温に冷却することで不活性ガスが含浸した状態のプリフォームを得ることが出来る。このとき射出条件を調整したり、金型内において不活性ガスによるカウンタープレッシャーを活用する技術を利用して型内発泡のないプリフォームを製造するのがより好ましい。次いで、取り出したプリフォームを所定時間大気圧下に保持することにより、表層から不活性ガスが放出し表皮層の形成を行うことができる。このようにして形成されたプリフォームは、上記と同様にして、加熱による発泡セルの形成及び加熱停止により、基体層を形成することができる。 Further, impregnation with an inert gas can be performed when the preform is molded. For example, a high-pressure inert gas is supplied to a plastic part or a kneading part of a resin in an injection molding machine, and a preform is molded by being extruded into a predetermined mold while impregnating the molten resin with an inert gas. By cooling the preform to room temperature, a preform impregnated with an inert gas can be obtained. At this time, it is more preferable to manufacture a preform without foaming in the mold by adjusting injection conditions or using a technique that utilizes counter pressure by an inert gas in the mold. Next, by holding the taken preform under atmospheric pressure for a predetermined time, the inert gas is released from the surface layer, and the skin layer can be formed. The preform thus formed can form a base layer by forming foamed cells by heating and stopping heating in the same manner as described above.
このような発泡セルの分布構造を有する容器用プリフォームにおいては、最終的に成形される容器の大きさや二次成形条件、或いは用いる樹脂の特性によっても異なるが、一般に、プリフォーム表面には、20乃至200μm程度の厚みの表皮層が形成されるように条件設定しておくことが、最終容器の耐傷付性を確保する上で好ましい。また発泡セルの平均径は5乃至50μm、発泡層中の発泡セルの密度は、1×106乃至1×10 9 cells/cm 3 であることが必要であり、且つ発泡層厚みが100乃至1000μm程度となるように、各種条件を設定しておくことが、適度な遮光性を確保する上で好適であり、また、基体層は100μm以上となるように設定しておくことが、適度な強度、ガスバリア性や二次成形性を確保するために好ましい。 In the container preform having such a distribution structure of foamed cells, although it varies depending on the size of the container to be finally formed, the secondary molding conditions, or the characteristics of the resin to be used, It is preferable to set conditions so that a skin layer having a thickness of about 20 to 200 μm is formed in order to ensure the scratch resistance of the final container. The average diameter of 5 to 50μm of foam cells, the density of the foamed cells in the foamed layer, 1 × 10 6 to must be from 1 × 10 9 cells / cm 3 , and the foam layer thickness is 100 to 1000μm It is preferable to set various conditions so as to obtain a degree, and it is preferable to secure an appropriate light-shielding property, and it is appropriate to set the base layer to be 100 μm or more. In order to ensure gas barrier properties and secondary formability, it is preferable.
上記のような構造のプリフォームは、公知のブロー成形或いはプラグアシスト成形に代表される真空成形などの二次成形に附されて、ボトルやカップ状の容器に成形されるが、本発明においては、発泡セルが等方に分布しており、異方性を有していないため、このような薄肉化のための二次成形に際しても割れや厚みムラを有効に防止することができる。 The preform having the structure as described above is attached to secondary molding such as vacuum molding represented by known blow molding or plug assist molding, and molded into a bottle or cup-shaped container. Since the foamed cells are distributed isotropically and have no anisotropy, cracks and thickness unevenness can be effectively prevented even in the secondary molding for thinning.
かかる容器は、遮光性を有しているため、光による変質を生じる内容物の収容に有効に適用され、また着色剤が配合されていないため、リサイクルにも適している。 Since such a container has a light shielding property, it is effectively applied to contain contents that cause alteration due to light, and is suitable for recycling because it does not contain a colorant.
[樹脂発泡体の成形]
(実施例1)
イソフタル酸を5mol%含み固有粘度0.90の共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)を用い、押出成形により厚み0.70mmのシート(樹脂体)を得た。シートを30×90mmに切り出し40℃の耐圧容器内に設置し、15MPaの圧力で4時間保持して二酸化炭素ガスの含浸を行った。その後約5分かけて大気圧まで減圧し容器内からサンプルを取り出し、大気圧下で15分保持した。さらにサンプルを90℃の湯中へ10秒間浸漬し発泡させた。
[Molding of resin foam]
Example 1
Using a copolymerized polyethylene terephthalate resin (PET) containing 5 mol% of isophthalic acid and having an intrinsic viscosity of 0.90, a sheet (resin body) having a thickness of 0.70 mm was obtained by extrusion molding. The sheet was cut into 30 × 90 mm, placed in a pressure resistant container at 40 ° C., and kept at a pressure of 15 MPa for 4 hours to impregnate carbon dioxide gas. Thereafter, the pressure was reduced to atmospheric pressure over about 5 minutes, the sample was taken out from the container, and kept at atmospheric pressure for 15 minutes. Further, the sample was immersed in hot water at 90 ° C. for 10 seconds to foam.
得られた発泡体の断面観察結果を図2に示す。この発泡体は未発泡体からなる150μmの基体層(芯層)とその両面に430μmの発泡層とさらにその外面にそれぞれ110μmの未発泡体からなる表皮層が形成されていた。(図2において、白抜き部分が発泡セルのない表皮層及び基体層(芯層)である。以下の図でも同じである。)
また、図2の顕微鏡写真から発泡セルの平均径は、5乃至50μmの範囲にあり、発泡セルの密度は、単位面積当たりのセル数から計算して10 6 乃至10 9 cells/cm 3 の範囲にあることが判る。
The cross-sectional observation result of the obtained foam is shown in FIG. This foam had a 150 μm base layer (core layer) made of unfoamed material, a 430 μm foamed layer on both surfaces, and a skin layer made of 110 μm unfoamed material on the outer surface. (In FIG. 2, the white portions are the skin layer and the base layer (core layer) without foamed cells. The same applies to the following figures.)
The average diameter of foam cells from microscopic photograph of FIG. 2 is in the range of 5 to 50 [mu] m, the density of the foam cells is calculated to 10 6 to 10 9 cells / cm 3 range of the number of cells per unit area It can be seen that
(実施例2)
ガス含浸時間を0.5時間とし、含浸後のガス放出時間を5分とした以外は実施例1と同様な方法で発泡体を得た。得られた発泡体の断面観察結果を図3に示す。発泡体は未発泡体からなる440μmの基体層(芯層)とその両面に300μmの発泡層とさらにその外面にそれぞれ30μmの未発泡体からなる表皮層が形成されていた。
また、図3の顕微鏡写真から発泡セルの平均径は、5乃至50μmの範囲にあり、発泡セルの密度は、単位面積当たりのセル数から計算して10 6 乃至10 9 cells/cm 3 の範囲にあることが判る。
(Example 2)
A foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that the gas impregnation time was 0.5 hour and the gas release time after impregnation was 5 minutes. The cross-sectional observation result of the obtained foam is shown in FIG. The foam had a 440 μm base layer (core layer) made of unfoamed material, a 300 μm foamed layer on both surfaces, and a skin layer made of 30 μm unfoamed material on the outer surface.
The average diameter of foam cells from microscopic photograph of FIG. 3 is in the range of 5 to 50 [mu] m, the density of the foam cells is calculated to 10 6 to 10 9 cells / cm 3 range of the number of cells per unit area It can be seen that
(実施例3)
ガス含浸時間を6時間とし、湯中への浸漬時間を0.5秒とした以外は実施例1と同様な方法で発泡体を得た。得られた発泡体の断面観察結果を図4に示す。発泡体は未発泡体からなる300μmの基体層(芯層)とその両面に300μmの発泡層とさらにその外面にそれぞれ100μmの未発泡体からなる表皮層が形成されていた。
また、図4の顕微鏡写真から発泡セルの平均径は、5乃至50μmの範囲にあり、発泡セルの密度は、単位面積当たりのセル数から計算して10 6 乃至10 9 cells/cm 3 の範囲にあることが判る。
(Example 3)
A foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that the gas impregnation time was 6 hours and the immersion time in hot water was 0.5 seconds. The cross-sectional observation result of the obtained foam is shown in FIG. The foam had a 300 μm base layer (core layer) made of unfoamed material, a 300 μm foamed layer on both sides thereof, and a skin layer made of 100 μm unfoamed material on each outer surface.
The average diameter of foam cells from microscopic photograph of FIG. 4 is in the range of 5 to 50 [mu] m, the density of the foam cells is calculated to 10 6 to 10 9 cells / cm 3 range of the number of cells per unit area It can be seen that
(比較例1)
ガス含浸時間を6時間とした以外は実施例1と同様な方法で発泡体を得た。得られた発泡体の断面観察結果を図5に示す。発泡体には未発泡体からなる基体層(芯層)がなく、1060μmの発泡層とその両面にそれぞれ170μmの未発泡体からなる表皮層が形成されていた。
(Comparative Example 1)
A foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that the gas impregnation time was 6 hours. The cross-sectional observation result of the obtained foam is shown in FIG. The foam had no base layer (core layer) made of unfoamed material, and a 1060 μm foamed layer and a skin layer made of unfoamed material of 170 μm were formed on both sides thereof.
(比較例2)
圧力容器から取り出した後の大気開放保持をせず、直ちに発泡させた以外は比較例1と同様な方法で発泡体を得た。得られた発泡体の断面観察結果を図6に示す。発泡体は1500μmの発泡層からなり基体層(芯層)、表皮層は形成されていなかった。
(Comparative Example 2)
A foam was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the foam was immediately foamed without being kept open to the atmosphere after being taken out from the pressure vessel. The cross-sectional observation result of the obtained foam is shown in FIG. The foam consisted of a 1500 μm foam layer, and the base layer (core layer) and skin layer were not formed.
以上実施例1〜3、比較例1〜2の発泡成形条件と表皮層・芯層の厚みについて整理すると表1のようになる。この結果からわかるとおりガス含浸時間(ガス溶解量)、ガス放出時間、加熱時間を調整することによって表皮層や芯層の厚みを制御できる。 Table 1 summarizes the foam molding conditions and the thicknesses of the skin layer and the core layer of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. As can be seen from this result, the thickness of the skin layer and the core layer can be controlled by adjusting the gas impregnation time (gas dissolution amount), the gas release time, and the heating time.
[衝撃性能評価]
前記実施例1、2、比較例1の発泡体について衝撃性能評価を行った。装置は(株)東洋精機製作所製万能衝撃試験機を用い、引張衝撃試験法にて評価を行った。ハンマはT10型、重量1.19kg、回転軸中心からハンマ重心までの距離Rは4.91cm、クロスヘッドは重量94.0gのものを用いた。試験片はASTMD1822―タイプSのダンベル形状とした。
結果、各試験片の破断に要した破断エネルギーEは、芯層がない比較例1がE=0.5Jであるのに対して、150μmの芯層を有する実施例1はE=0.6J、440μmの芯層を有する実施例2はE=0.8Jであり、芯層を付与することで発泡体の衝撃性能低下を抑制できた。
[Impact performance evaluation]
The impact performance of the foams of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was evaluated. The apparatus was evaluated by a tensile impact test method using a universal impact tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The hammer used was a T10 type, a weight of 1.19 kg, a distance R from the center of the rotation axis to the center of gravity of the hammer of 4.91 cm, and a crosshead weighing 94.0 g. The test piece was a ASTM D1822-Type S dumbbell shape.
As a result, the breaking energy E required for breaking each test piece was E = 0.5 J in Comparative Example 1 without a core layer, whereas E = 0.6 J in Example 1 having a 150 μm core layer. In Example 2 having a core layer of 440 μm, E = 0.8 J, and the impact performance of the foam could be prevented from being lowered by providing the core layer.
[容器の成形]
(実施例4)
発泡プリフォームの成形およびそのブロー成形を行った。
まず、固有粘度0.84からなるホモPETを用いて所謂PETボトル用のプリフォームを作製した。プリフォームの成形は定法の射出成形により行い、その形状は500mlのPETボトル用として既に製品化されている試験管型とした。プリフォームの肉厚は部位にもよるがおよそ3mmである。
[Molding of container]
Example 4
Foamed preform was molded and blow molded.
First, a so-called PET bottle preform was produced using homo-PET having an intrinsic viscosity of 0.84. The preform was molded by regular injection molding, and the shape was a test tube type that was already commercialized for 500 ml PET bottles. The thickness of the preform is approximately 3 mm depending on the part.
このプリフォームを前述の実施例のように40℃の耐圧容器内に設置し、15MPaの圧力で2時間保持して二酸化炭素ガスの含浸を行った。その後約5分かけて大気圧まで減圧し圧力容器内からプリフォームを取り出し、大気圧下で5分間保持した。さらにプリフォームの内外面に対して90℃の湯を10秒間浴びせ発泡させた。プリフォームの断面観察を行ったところ、プリフォームの最内面および最外面それぞれに60μmの表皮層が形成され、それぞれの表皮層の内側には200μmの発泡層が形成されていた。発泡層はセル径10〜20μmのほぼ球形の多数の気泡で構成されていた。さらに2つの発泡層の間には基体層(芯層)が形成されていた。 This preform was placed in a pressure-resistant container at 40 ° C. as in the above-described example, and maintained at a pressure of 15 MPa for 2 hours for impregnation with carbon dioxide gas. Thereafter, the pressure was reduced to atmospheric pressure over about 5 minutes, the preform was taken out from the pressure vessel, and kept under atmospheric pressure for 5 minutes. Furthermore, 90 ° C. hot water was bathed on the inner and outer surfaces of the preform for 10 seconds to cause foaming. When the cross-section of the preform was observed, a 60 μm skin layer was formed on each of the innermost and outermost surfaces of the preform, and a 200 μm foam layer was formed on the inner side of each skin layer. The foam layer was composed of a number of substantially spherical bubbles having a cell diameter of 10 to 20 μm. Furthermore, a base layer (core layer) was formed between the two foam layers.
このようにして得られた発泡プリフォームを延伸ブロー成形し、内容量500mlのPETボトルに成形した。延伸ブロー成形は通常のプリフォームと同等の条件で成形可能であり、形状の異方性や肉厚ムラがなく良好だった。得られたPETボトルは気泡の存在により白色となり遮光性能も有していた。また、容器剛性、落下強度等の機械的強度は未発泡のPETボトルと大差ないものであった。 The foamed preform thus obtained was stretch blow molded and formed into a PET bottle having an internal volume of 500 ml. Stretch blow molding was possible under the same conditions as ordinary preforms, and was good with no shape anisotropy and uneven thickness. The obtained PET bottle became white due to the presence of bubbles and had a light-shielding performance. Further, mechanical strength such as container rigidity and drop strength was not much different from that of unfoamed PET bottles.
(実施例5)
発泡工程においてプリフォームの外面のみに90℃の湯を10秒間浴びせ発泡させた以外は実施例4と同様な方法で発泡プリフォームを得た。プリフォームの断面観察を行ったところ、プリフォームの最外面に60μmの表皮層が形成され、その内側には200μmの発泡層が形成され、さらに内側に発泡セルのない基体層が形成され、全体として3層構造を有していた。発泡層はセル径10〜20μmのほぼ球形の多数の気泡で構成されていた。このようにして得られた発泡プリフォームを延伸ブロー成形し、内容量500mlのPETボトルに成形した。延伸ブロー成形は通常のプリフォームと同等の条件で成形可能であり、形状の異方性や肉厚ムラがなく良好だった。得られたPETボトルは気泡の存在により白色となり遮光性能も有していた。また、容器剛性、落下強度等の機械的強度は未発泡のPETボトルと大差ないものであった。
(Example 5)
In the foaming step, a foamed preform was obtained in the same manner as in Example 4, except that 90 ° C. hot water was bathed for 10 seconds only on the outer surface of the preform. When the cross-section of the preform was observed, a 60 μm skin layer was formed on the outermost surface of the preform, a 200 μm foam layer was formed on the inside, and a base layer without foam cells was formed on the inside. As a three-layer structure. The foam layer was composed of a number of substantially spherical bubbles having a cell diameter of 10 to 20 μm. The foamed preform thus obtained was stretch blow molded and formed into a PET bottle having an internal volume of 500 ml. Stretch blow molding was possible under the same conditions as ordinary preforms, and was good with no shape anisotropy and uneven thickness. The obtained PET bottle became white due to the presence of bubbles and had a light-shielding performance. Further, mechanical strength such as container rigidity and drop strength was not much different from that of unfoamed PET bottles.
1:表皮層
3:発泡層
5:基体層
10:発泡セル
1: Skin layer 3: Foamed layer 5: Base layer 10: Foamed cell
Claims (7)
不活性ガスが含浸された前記容器用プリフォームの表皮層から不活性ガスを放出する工程;
前記容器用プリフォームを表面側から加熱して、中心部分の基体層を除く部分で発泡させ、平均径が5乃至50μmの発泡セルが等方に分布しており、その発泡セルの密度が1×10 6 乃至1×10 9 cells/cm 3 である発泡層を表皮層と基体層との間に形成させる工程;
からなることを特徴とする容器用プリフォームの製造方法。 Providing a container preform impregnated with an inert gas;
Releasing the inert gas from the skin layer of the container preform impregnated with the inert gas;
The container preform is heated from the surface side and foamed at a portion excluding the base layer at the center , and foam cells having an average diameter of 5 to 50 μm are distributed isotropically, and the density of the foam cells is 1 Forming a foamed layer of × 10 6 to 1 × 10 9 cells / cm 3 between the skin layer and the substrate layer ;
The manufacturing method of the preform for containers characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145419A JP4784149B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Container preform and plastic container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145419A JP4784149B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Container preform and plastic container |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006321887A JP2006321887A (en) | 2006-11-30 |
JP4784149B2 true JP4784149B2 (en) | 2011-10-05 |
Family
ID=37541793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005145419A Active JP4784149B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Container preform and plastic container |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4784149B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8859091B2 (en) * | 2008-11-20 | 2014-10-14 | Sabic Global Technologies B.V. | Colored diffusion sheets, methods of manufacture thereof and articles comprising the same |
JP5286561B2 (en) * | 2009-04-08 | 2013-09-11 | 東洋製罐株式会社 | Polyester expanded foam container |
US9290287B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-03-22 | Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. | Foamed and stretched plastic containers and method of producing the same |
KR20140114423A (en) * | 2012-02-07 | 2014-09-26 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Vapour deposition foam |
JP5392425B2 (en) * | 2013-01-28 | 2014-01-22 | 東洋製罐株式会社 | Preform for container and method for producing the same |
CN107921754A (en) * | 2015-08-13 | 2018-04-17 | 株式会社Huvis | Compound of sandwich construction comprising polyester foamed body and polyester resin layer and application thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2902242B2 (en) * | 1992-12-01 | 1999-06-07 | 積水化成品工業株式会社 | Foamable resin sheet and method for producing the same |
JP4178567B2 (en) * | 1997-09-12 | 2008-11-12 | ヤマハ株式会社 | Production method of resin foam |
-
2005
- 2005-05-18 JP JP2005145419A patent/JP4784149B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006321887A (en) | 2006-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10370139B2 (en) | Plastic container having pearl-like appearance and process for producing the same | |
JP5414162B2 (en) | Light-shielding plastic container | |
JP4839708B2 (en) | Plastic container with pearly appearance | |
JP5018593B2 (en) | Foam plastic container | |
JP5584987B2 (en) | Non-foamed gas-impregnated molded body and foamed plastic container | |
JP5533515B2 (en) | Polyester expanded foam container | |
JP4784149B2 (en) | Container preform and plastic container | |
JP5024166B2 (en) | Foamed plastic molding and method for producing the same | |
JP4853110B2 (en) | Manufacturing method of resin integrated molded body | |
JP5929082B2 (en) | Foamed stretched plastic container and manufacturing method thereof | |
JP5286561B2 (en) | Polyester expanded foam container | |
JP5292593B2 (en) | Method for producing stretched foam molded container and stretched foam container produced by the method | |
JP4853109B2 (en) | Resin integrated molded body and manufacturing method thereof | |
JP5239479B2 (en) | Method for producing partially foamed co-injection molded body and partially foamed co-injection molded body | |
JP2005246822A (en) | Multi-layer foamed resin molding and its production method | |
JP5195950B2 (en) | Method for manufacturing a plastic container having a pearly appearance | |
JP2013095050A (en) | Formed resin molded product | |
JP5929085B2 (en) | Foam stretch container and method for producing the same | |
JP5725124B2 (en) | Manufacturing method of light-shielding plastic container | |
JP5392425B2 (en) | Preform for container and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110419 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110525 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110614 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4784149 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |