JP5176187B2 - Synthetic resin preform and biaxial stretch blow molded housing - Google Patents
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Description
本発明は、2軸延伸ブロー成形用の合成樹脂製プリフォーム及び2軸延伸ブロー成形壜体に関する。 The present invention relates to a synthetic resin preform for biaxial stretch blow molding and a biaxial stretch blow molded casing.
ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製の2軸延伸ブロー成形壜体は、プリフォームを成形し、そのプリフォームを2軸延伸ブロー形成するが、壜体を成形する際には、プリフォームの基本的な形状は口筒部と、壜体の肩部、胴部および底部に成形される有底円筒状部からなる試験管状とする。
そして、この有底円筒状部の径や肉厚は、最終成形品である壜体の口筒部を除く各部位の肉厚と、成形品の強度、耐熱性、透明性に関連する延伸倍率等を考慮して決める。
たとえば特許文献1には有底円筒状部の径を下方に向けて縮径するようにしたプリフォームが記載されている。
A biaxially stretched blow-molded casing made of polyethylene terephthalate (PET) resin is molded into a preform, and the preform is biaxially stretched and blown. The shape is a test tube comprising a mouth tube portion and a bottomed cylindrical portion formed on the shoulder portion, body portion, and bottom portion of the casing.
The diameter and wall thickness of this bottomed cylindrical part are the thickness of each part excluding the mouth tube part of the casing that is the final molded product, and the draw ratio related to the strength, heat resistance, and transparency of the molded product. Determine in consideration of the above.
For example,
一方、特許文献2には、潰れ変形が自在な薄肉容器である内容器を、変形しない外容器に収納保持し、この内容器と外容器との組合せ物にポンプを、内容器に対しては密に、外容器に対しては着脱自在に組付け、内容器と外容器の間に外気の導入を自在にして構成されたポンプ付き二重容器に係る発明が記載されており、このような薄肉の内容器にも2軸延伸ブロー成形した壜体が使用されるようになってきている。
しかしながら、2軸延伸ブロー成形による壜体の場合、さまざまな制約により肩部、胴部、底部の肉厚を薄くするのにも限界があり、必ずしも意図したような薄肉の壜体を成形することができない場合がある。
ここで、胴部の径等の壜体の形状が決まっている場合、この壜体の周壁の肉厚を薄くするための主たる手段は次のA、Bである。
・手段A;プリフォームの有底円筒状部の周壁の肉厚を薄くする。
・手段B;有底円筒状部の径を小さくして延伸倍率を大きくする。
そして、このような薄肉化の手段A、Bについてはそれぞれ次のような制約がある。
However, in the case of a case made by biaxial stretch blow molding, there are limits to reducing the thickness of the shoulder, body, and bottom due to various restrictions, and it is not always necessary to form a thin case as intended. May not be possible.
Here, when the shape of the casing such as the diameter of the trunk portion is determined, main means for reducing the thickness of the peripheral wall of the casing are the following A and B.
-Means A: Reduce the thickness of the peripheral wall of the bottomed cylindrical portion of the preform.
-Means B: The diameter of the bottomed cylindrical portion is reduced to increase the draw ratio.
Such thinning means A and B have the following restrictions.
・手段Aについて
プリフォームの射出成形は、一般的にピンゲートを介して底部から溶融樹脂を金型キャビティ内に射出成形し、最後に口筒部に相当する部分に充填するが、有底円筒状部の肉厚を薄くしすぎると、溶融樹脂のスムーズな流動が妨げられ、流動乱れが発生し、この流動乱れに起因して、成形後口筒部で成形歪みが発生し、キャップによるシールが不完全になる等の問題が発生する。
実際の成形では1〜1.5mm程度が薄肉化の限界である。
-Means A The injection molding of the preform is generally performed by injection-molding molten resin into the mold cavity from the bottom through a pin gate, and finally filling the portion corresponding to the mouth tube, but with a bottomed cylindrical shape If the wall thickness is too thin, smooth flow of the molten resin is hindered, and flow turbulence occurs. Problems such as incompleteness occur.
In actual molding, the thickness reduction is about 1 to 1.5 mm.
・手段Bについて
口筒部の径は、たとえば前述したポンプ付き二重容器の内容器の場合には、ポンプを挿入する必要性から径を決めるように、壜体の用途により決めるものであるが、特にこの口筒部に垂下設される有底円筒状部の特に上端部(2軸延伸により壜体の肩部から胴部の上端部に成形される領域に相当する。)の径はこの口筒部の径により決まってしまうので、当該部分の延伸倍率を大きくすることにより薄肉化を達成するのにも限界がある。
For the means B, the diameter of the mouth tube part is determined by the use of the housing so that the diameter is determined from the necessity of inserting a pump in the case of the inner container of the double container with a pump described above, for example. In particular, the diameter of the bottomed cylindrical portion suspended from the mouth tube portion, particularly the upper end portion (corresponding to the region formed from the shoulder portion of the housing to the upper end portion of the trunk portion by biaxial stretching), is this. Since it is determined by the diameter of the mouth tube portion, there is a limit to achieve thinning by increasing the draw ratio of the portion.
すなわち、壜体の口筒部の径が比較的大きくて、胴部の径が比較的小さな場合には、延伸倍率を大きくすることにより薄肉化を達成するのは困難となる。
さらに言及すると、口筒部の径が比較的大きくて胴部の径が比較的小さな壜体では、延伸倍率を大きくすることはできないので、特に口筒部に連設する肩部から胴部の上端部にかけての領域での剛性、強度、耐熱性、透明性が不足すると云う問題もある。
That is, when the diameter of the mouth tube portion of the housing is relatively large and the diameter of the body portion is relatively small, it is difficult to achieve thinning by increasing the draw ratio.
Further, if the casing has a relatively large diameter and a relatively small body diameter, the draw ratio cannot be increased. There is also a problem that rigidity, strength, heat resistance, and transparency in a region extending to the upper end are insufficient.
そこで、本発明は2軸延伸ブロー成形壜体、特に口筒部の径が比較的大きくて胴部の径が比較的小さな壜体における、肩部から胴部の上端部に至る領域の延伸倍率を高くして当該領域の薄肉化を達成するためのプリフォームの構成を創出することを技術的課題とするものである。
Accordingly, the present invention provides a biaxial stretch blow-molded housing, particularly a stretch ratio in a region from the shoulder portion to the upper end portion of the body portion in a housing having a relatively large diameter of the mouth tube portion and a relatively small diameter of the body portion. It is a technical problem to create a preform configuration for increasing the thickness of the region to achieve thinning of the region.
上記課題を解決するため手段のうち、本発明のプリフォームに係る主たる構成は、
軸延伸ブロー成形用の試験管状のプリフォームにおいて、
口筒部の下端から、下方に向かって縮径するテーパー状短筒部を介して口筒部の内径よりも小さな外径を有する有底の円筒部を垂下延設すると共に、テーパー状短筒部と円筒部の上端部を外装するように短円筒状の外筒部を垂下設し、この外筒部の下端に外鍔状にネックリングを周設する、と云うものである。
Of the means for solving the above problems, the main configuration according to the preform of the present invention is as follows.
In a test tubular preform for axial stretch blow molding,
A bottomed cylindrical portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the mouth tube portion extends from the lower end of the mouth tube portion via a tapered short tube portion that decreases in diameter downward, and a tapered short tube It is said that a short cylindrical outer cylinder part is hung so as to cover the upper part of the cylindrical part and the cylindrical part, and a neck ring is provided around the lower end of the outer cylinder part in the form of an outer collar.
上記構成の基本的な技術思想は、
口筒部の下端からネックリングの高さ範囲で、二重壁構造とすることにより、口筒部の径による壜体の肩部や胴部に成形される円筒部の径の小径化に係る制約を緩和することにある。
すなわち上記構成によれば、従来のプリフォームにおける口筒部の下端からネックリングに至る高さ範囲で、テーパー状短筒部から円筒部の上端部に至る部分を外筒部で外装して二重壁とすることにより、
口筒部から短円筒状の外筒部を経てネックリングに至る部分の径は用途に応じて決め、これとは別に口筒部の下端からテーパー状短筒部を介して垂下設され、壜体の肩部や胴部に成形される円筒部の上端部の径を決めることができる。
The basic technical idea of the above configuration is:
By adopting a double wall structure in the height range of the neck ring from the lower end of the mouth tube part, the diameter of the cylindrical part formed on the shoulder part and the body part of the housing is reduced by the diameter of the mouth tube part. It is to relax the constraints.
That is, according to the above-described configuration, a portion from the lower end of the mouth tube portion to the neck ring in the conventional preform is covered with the outer tube portion from the tapered short tube portion to the upper end portion of the cylinder portion. By making it a heavy wall,
The diameter of the portion from the mouth tube portion through the short cylindrical outer tube portion to the neck ring is determined according to the application, and separately from this, it is suspended from the lower end of the mouth tube portion through the tapered short tube portion, The diameter of the upper end portion of the cylindrical portion formed on the shoulder portion or the trunk portion of the body can be determined.
そして、口筒部の径よりも、円筒部の上端部の径を小径とすることにより、口筒部の径が比較的大きくて胴部の径が比較的小さな壜体においても、特に、壜体の肩部から胴部の上端部に至る領域の延伸倍率を高くして、当該部分の薄肉化を達成することができる。 Further, by making the diameter of the upper end portion of the cylindrical portion smaller than the diameter of the mouth tube portion, even in a case where the diameter of the mouth tube portion is relatively large and the diameter of the body portion is relatively small, The stretch ratio in the region from the shoulder portion of the body to the upper end portion of the trunk portion can be increased to achieve a reduction in the thickness of the portion.
次に、本発明の合成樹脂製壜体に係る主たる構成は、
2軸延伸ブロー成形による壜体において、
口筒部の下端から下方に向かって縮径するテーパー状短筒部を介して口筒部の内径よりも小さな外径を有する短円筒状のネック部を垂下設し、このネック部の下端から2軸延伸成形部分である下方に向かって拡径する肩部及び筒状の胴部を垂下延設し、
さらに口筒部の下端からテーパー状短筒部とネック部を外装するように短円筒状の外筒部を垂下設し、この外筒部の下端に外鍔状にネックリングを周設する、と云うものである。
Next, the main configuration relating to the synthetic resin casing of the present invention is as follows.
In the case of biaxial stretch blow molding,
From the lower end of the neck portion, a short cylindrical neck portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the mouth tube portion is suspended via a tapered short tube portion that decreases in diameter downward from the lower end of the mouth tube portion. A shoulder part and a cylindrical body part extending in the downward direction, which is a biaxially stretched molded part, are suspended and extended,
Furthermore, a short cylindrical outer cylinder part is suspended from the lower end of the mouth cylindrical part so as to cover the tapered short cylindrical part and the neck part, and a neck ring is provided around the lower end of the outer cylindrical part in an outer collar shape. It is said.
上記構成の合成樹脂製壜体は前述した、本発明の主たる構成を有するプリフォームについて、外筒部で外装された部分を除く有底の円筒部を適宜の温度で加熱し、2軸延伸ブロー成形することにより成形することができる。 The synthetic resin casing having the above-described configuration is a biaxial stretch blow by heating the bottomed cylindrical portion excluding the portion covered with the outer cylindrical portion at an appropriate temperature for the preform having the main configuration of the present invention described above. It can be molded by molding.
本発明の主たる構成を有するプリフォームについて説明したように、口筒部の径が比較的大きくて壜体の胴部の径が比較的小さな形状のものであっても、肩部から胴部の上端部にかけての部分の延伸倍率を高くして当該部分の従来にない薄肉化を達成した壜体を提供することができる。
また、高倍率の延伸成形により当該部分において、高い耐熱性と械的強度、そして良好な透明性を付与することができる。
As described for the preform having the main configuration of the present invention, even if the diameter of the mouth tube portion is relatively large and the diameter of the trunk portion of the casing is relatively small, It is possible to provide a casing that achieves unprecedented thinning of the portion by increasing the stretch ratio of the portion toward the upper end.
Further, high heat resistance, mechanical strength, and good transparency can be imparted to the portion by stretch molding at a high magnification.
本発明の合成樹脂製壜体に係る他の構成は、上記主たる構成に加えて、肩部の外表面の一部がネックリングの下面に周状に溶融接着している、と云うものである。 According to another configuration of the synthetic resin casing of the present invention, in addition to the main configuration described above, a part of the outer surface of the shoulder is melt-bonded circumferentially to the lower surface of the neck ring. .
上記構成の壜体は、前述した本発明の主たる構成を有するプリフォームを射出成形後、一旦冷却することなく温度の高い状態で2軸延伸ブロー成形する、所謂、ホットパリソン法により成形することができ、ブロー成形と同時に肩部の外表面の一部をネックリングの下面に周状に溶融接着して成形することができる。 The casing having the above-described structure can be formed by the so-called hot parison method in which the preform having the main structure of the present invention described above is injection-molded and then biaxially stretched and blow-molded at a high temperature without being cooled once. Simultaneously with blow molding, a part of the outer surface of the shoulder can be melt-bonded circumferentially to the lower surface of the neck ring.
そして上記構成の壜体では、肩部の外表面の一部がネックリングの下面へ溶融接着して全周に亘って形成されるチューブ状のリブによりネック部から肩部にかけての部分を高剛性とすることができる。
そしてこれにより、肩部から胴部の上端部にかけて薄肉化した壜体であっても、当該部分の薄肉化に起因する特にネック部の姿勢の不安定性を補完することができ、たとえばポンプ付き二重容器の内容器として安定した姿勢で使用することができる。
In the case having the above structure, a portion of the outer surface of the shoulder portion is melt-bonded to the lower surface of the neck ring, and the portion from the neck portion to the shoulder portion is highly rigid by the tubular rib formed over the entire circumference. It can be.
As a result, even if the housing is thinned from the shoulder portion to the upper end portion of the trunk portion, the instability of the posture of the neck portion caused by the thinning of the portion can be supplemented. It can be used in a stable posture as an inner container of a heavy container.
本発明の合成樹脂製壜体に係る他の構成は、上記主たる構成に加えて、胴部を円筒状とし、口筒部の外径D1と胴部の外径D2の比であるD2/D1の値を2以下の範囲とする、と云うものである。 In addition to the main configuration described above, the other configuration related to the synthetic resin casing of the present invention is that the barrel portion is cylindrical, and the ratio of the outer diameter D1 of the mouth tube portion to the outer diameter D2 of the barrel portion is D2 / D1. The value of is in the range of 2 or less.
本発明の合成樹脂製壜体に係る主たる構成による作用効果は、D2/D1の値が2以下の壜体で顕著に発揮される。
すなわち、従来の壜体では、D2/D1の値が2以下の場合は肩部から胴部の上端部にかけての部分の延伸倍率を高くして意図した薄肉化を達成することが困難であった。
The effect by the main structure concerning the synthetic resin casing of this invention is notably exhibited by the casing whose D2 / D1 value is 2 or less.
That is, in the conventional case, when the value of D2 / D1 is 2 or less, it is difficult to achieve the intended thinning by increasing the stretch ratio of the portion from the shoulder portion to the upper end portion of the trunk portion. .
本発明は、上記した構成となっているので以下に示す効果を奏する。
すなわち、本発明の主たる構成を有するプリフォームにあっては、
従来のプリフォームにおける口筒部の下端からネックリングに至る高さ範囲で、テーパー状短筒部から円筒部の上端部に至る部分を外筒部で外装して二重壁とすることにより、口筒部から短円筒状の外筒部を経てネックリングに至る部分の径は用途に応じて決め、これとは別に口筒部の下端からテーパー状短筒部を介して垂下設され、壜体の肩部や胴部に成形される円筒部の上端部の径を決めることができ、口筒部の径よりも、円筒部の上端部の径を小径とすることにより、口筒部の径が比較的大きくて胴部の径が比較的小さな壜体においても、特に、壜体の肩部から胴部の上端部に至る領域の延伸倍率を高くして、当該部分の薄肉化を十分に達成することができる。
Since the present invention has the above-described configuration, the following effects can be obtained.
That is, in the preform having the main configuration of the present invention,
In the height range from the lower end of the mouth tube part to the neck ring in the conventional preform, by covering the part from the tapered short cylinder part to the upper end part of the cylindrical part with the outer cylinder part to make a double wall, The diameter of the portion from the mouth tube portion through the short cylindrical outer tube portion to the neck ring is determined according to the application, and separately from this, it is suspended from the lower end of the mouth tube portion through the tapered short tube portion, The diameter of the upper end portion of the cylindrical portion formed on the shoulder portion or the trunk portion of the body can be determined, and by making the diameter of the upper end portion of the cylindrical portion smaller than the diameter of the mouth tube portion, Even in a case with a relatively large diameter and a relatively small body diameter, especially by increasing the stretch ratio in the region from the shoulder of the body to the upper end of the body, it is possible to sufficiently thin the part. Can be achieved.
以下、本発明の実施形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の合成樹脂製プリフォームの一実施例を示す半縦断正面図であり、このプリフォーム1はPET樹脂製で、上端部に係止周条を周設した口筒部2を有し、この口筒部2の下端から、下方に向かって縮径するテーパー状短筒部3を介して口筒部2の内径よりも小さな外径を有する有底の円筒部4を垂下延設している。この円筒部4は下方に向かって緩やかに縮径している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described along examples with reference to the drawings.
FIG. 1 is a half longitudinal front view showing an embodiment of a synthetic resin preform according to the present invention. This
また、口筒部2の下端からは、上記円筒部4を垂下延設すると共に、テーパー状短筒部3と円筒部4の上端部を外装するように短円筒状の外筒部5を垂下設し、口筒部2の下端から外筒部5の下端に至る高さ範囲で二重壁状としている。
また、外筒部5の下端部にはネックリング6を周設している。
ここで、本実施例では口筒部2の内径は19mm、円筒部4上端部の外径は15.5mm、円筒部4の上端部の最低肉厚は1.2mmである。
Further, from the lower end of the
A
Here, in this embodiment, the inner diameter of the
次に、図2は図1のプリフォーム1の、上端からネックリング6下端までの高さ範囲を除く円筒部4を適宜の温度に加熱し、通常の2軸延伸ブロー成形法により成形した壜体であり、この壜体11は上端からからネックリング16下端までの高さ範囲では、図1のプリフォーム1の形状がそのまま維持されており、口筒部12の下端から下方に向かって縮径するテーパー状短筒部13を介して、プリフォーム1の円筒部4の上端部に相当する部分である短円筒状のネック部14を垂下設している。
また、このテーパー状短筒部13とネック部14を外装するように短円筒状の外筒部15を垂下設し、この外筒部15の下端に外鍔状にネックリング16を周設し、口筒部12の下端から外筒部15下端に至る高さ範囲で二重壁状としている。
Next, FIG. 2 shows the
Further, a short cylindrical
そして、ネック部14の下端から下方では、プリフォーム1の円筒部4を2軸延伸した肩部17、胴部18、底部19が垂下延設されている。
ここで、胴部18の肩部17下端に近い図中Aで示す高さ位置における平均肉厚は0.3mmである。また、口筒部12の外径D1と胴部の外径D2の比であるD2/D1の値は1.7である。
And below the lower end of the
Here, the average thickness at the height position indicated by A in the figure near the lower end of the
ここで、上記したD2/D1が2以下、どの程度まで小さい壜体まで本発明の構成を有するプリフォームにより対応可能は、その壜体の用途や、プリフォームの射出成形に使用するコア金型をどこまで細くできるか等の、射出成形に係る限界により決まる。
たとえば、図2の壜体11をポンプ付き二重容器の内容器に使用する際には、ネック部14にはポンプ本体部分を挿通する必要があるので、このネック部14に相当する、図1中のプリフォーム1の円筒部4上端部の径を小さくするについては、その用途によって自ずとその限界がある。
Here, the above-mentioned D2 / D1 is 2 or less, and to what extent a small casing can be supported by the preform having the configuration of the present invention, the use of the casing and the core mold used for the injection molding of the preform It is determined by the limits related to injection molding, such as how much can be made thinner.
For example, when the
次に、図4は従来例のPET樹脂製のプリフォームである。このプリフォーム1は口筒部2の下端から有底で下方に向けて縮径した部分を有する円筒体4を垂下設している。また口筒部2の下端にはネックリング6を周設している。
ここで、この従来例のプリフォーム1の口筒部2の内径は19mm、円筒部4の上端部の最低肉厚は1.2mmである。
Next, FIG. 4 shows a conventional PET resin preform. This
Here, the inner diameter of the
図5は上記図4のプリフォーム1を2軸延伸ブロー成形した従来例の壜体であり、この壜体11の口筒部12からネックリング16にかけての形状は図4のプリフォーム1の口筒部2からネックリング6にかけての部分と同様の形状である。
FIG. 5 is a case of a conventional case in which the
そして、ネックリング16の下方では短円筒状のネック部14aを経て、プリフォーム1の円筒部4を2軸延伸した肩部17、胴部18、底部19が垂下延設されている。
胴部18の肩部17下端に近い図中Cで示す高さ位置における平均肉厚は0.6mmである。また、口筒部12の外径D1と胴部の外径D2の比であるD2/D1の値は1.7である。
Below the
The average thickness at the height position indicated by C in the figure near the lower end of the
ここで、図2の実施例の壜体と、図5の従来例の壜体で、肩部17下端に近い図中A、Cで示す高さ位置での肉厚は0.3mmと0.6mmと、実施例の壜体では、従来例の壜体の肉厚の1/2になっているのが特徴的である。
すなわち、図2の実施例の壜体11では、図1のように円筒部4の上端部の径を小さくしたプリフォームを使用することにより、
口筒部の径が比較的大きく、胴部の径が比較的小さな壜体(口筒部12の外径D1と胴部の外径D2の比であるD2/D1の値が2以下(この実施例では1.7))の壜体においても十分な薄肉化が達成されていることが確認された。
Here, in the case of the embodiment of FIG. 2 and the case of the conventional example of FIG. 5, the thicknesses at the height positions indicated by A and C in the drawing near the lower end of the
That is, in the
A casing having a relatively large diameter of the mouth tube portion and a relatively small diameter of the body portion (a value of D2 / D1 which is a ratio of the outer diameter D1 of the
そして、図2の壜体11のように肩部17と胴部18の上端部も含めて、その壁厚を0.3mm程度の薄肉にとすることにより、口筒部12を除く壜体全体の潰れ変形を十分に達成することができ、ポンプ付き二重容器の内容器として十分な性能を発揮させることができる。
Then, the entire casing excluding the
次に図3は本発明の壜体の第2実施例を示すものであり、この壜体11は図1のプリフォーム1を射出成形後、一旦冷却することなく温度の高い状態で2軸延伸ブロー成形する、所謂、ホットパリソン法により成形したものである。
この第2実施例の壜体11の特徴はブロー成形と同時に肩部17の外表面の一部をネックリング16の下面に周状に溶融接着した点にあり、この周状の溶融接着により全周に亘って形成されるチューブ状のリブによりネック部14から肩部17にかけての部分を高剛性とすることができ、
これにより、肩部17から胴部18の上端部にかけて0.3mm程度まで薄肉化した壜体であっても、当該部分の薄肉化に起因する特にネック部14の姿勢の不安定性を補完することができる。
Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the housing of the present invention. This
The feature of the
Thereby, even in the case of a frame thinned to about 0.3 mm from the
本発明の2軸延伸ブロー成形用のプリフォームは、口筒部の径が比較的大きく、胴部の径が比較的小さな壜体において、肩部から胴部の上端部に至る領域での延伸倍率を高くして、当該領域の薄肉化を十分達成することができるものであり、ポンプ付き二重容器の内容器等への幅広い利用展開が期待される。
The preform for biaxial stretch blow molding of the present invention is stretched in a region from the shoulder portion to the upper end portion of the trunk portion in a casing having a relatively large diameter of the mouth tube portion and a relatively small diameter of the trunk portion. The magnification can be increased to sufficiently achieve the thinning of the region, and a wide range of usage expansion to the inner container of the double container with a pump is expected.
1 ;プリフォーム
2 ;口筒部
3 ;テーパー状短筒部
4 ;円筒部
5 :外筒部
6 ;ネックリング
11;壜体
12;口筒部
13;テーパー状短筒部
14;ネック部
14a;ネック部
15:外筒部
16;ネックリング
17;肩部
18;胴部
19;底部
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