JP5721031B2 - 合成樹脂製壜体及びその成形方法 - Google Patents
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そしてこの種のガラス瓶の代替としての壜体では、ガラス瓶の質感が現出するように周壁、特に底部を厚肉形成することが求められる。
例えば、特許文献1にはPET樹脂製の円筒状の筒状部を有する試験管状のプリフォームを2軸延伸ブロー成形したものであり、化粧用等での用途を想定した小型で厚肉の丸形壜体に係る発明が記載されている。
また、本願発明の発明者らの検討のなかでは、ホットパリソン法を採用することにより、前述したように有底矩形筒状のプリフォームを使用してガラス瓶様の小型で厚肉の角形壜体を2軸延伸ブロー成形する場合、プリフォームの周壁の角部で肉厚を厚くすることにより角部の延伸変形性を大きくして、壜体での胴部の周壁や底部底壁における肉厚をより均等化することができると云うような利点があることが分ってきた。
金型41はキャビティ金型42とコア金型43から構成され、ノズル部47が断熱リング49を介して金型41に固定されており、
シャットオフピン48を上方に移動して樹脂流路が開くと(図10は閉状態を示している。)、ノズル部47の先端から射出された溶融樹脂は、ゲート45を介してキャビティ44を充填して、プリフォーム111が成形される。
このため、ガラス瓶の質感が現出するように特に小型の壜体の底部を厚肉に成形しようとしてプリフォーム111の底部を厚肉すると、上記した連結するゲート部117に起因する金型内での冷却の遅延作用が相俟って、2軸延伸成形の初期に底部の中央に位置するホットスポットHS近傍で偏延伸が発生し、底部が逆に薄肉化してしまうと云う問題がある。
さらに、底部では上記したような局部的な延伸変形が集中すると、極端な場合には底部の重要な機能の一つである接地機能が損なわれ、壜体の起立姿勢が不安定になってしまう恐れもある。
本発明の成形方法に係る主たる構成は、射出成形による、周壁の外周面の平断面形状を矩形状とした筒状部の上端に円筒状の口部を起立設した有底矩形筒状の合成樹脂製プリフォームのホットパリソン法による2軸延伸ブロー成形による角形の合成樹脂製壜体の成形方法において、
プリフォームを、このプリフォームの底部の内周面の中央に相当する先端部中央に凸部を突設、配置したコア金型を有する射出成形金型を使用して射出成形する、と云うものである。
ホットパリソン法による2軸延伸ブロー成形での、底部のホットスポットに起因する偏延伸を効果的に抑制することができ、壜体の底部の底壁の肉厚分布を均等に、厚肉化することが可能となる。
特に、この成形方法はガラス瓶様の小型で厚肉の壜体で、底部の肉厚を厚くするのに有効である。
基部の径をゲートの径に略等しくすることにより、ゲート部による冷却の遅延作用を効果的に抑制することができる。
特に、透明な壜体の場合には外側からも底部の状態を見ることになるので、このようなジェッティングは外観不良となり、その抑制は高品位な外観を保持するための重要な要件である。
また、上記のように角壁近傍における局部的な延伸変形を緩和できる分、胴部の下端部と底壁から形成されるコーナー部における、顕著な局部延伸を緩和することができ、前述したホットスポットの発生の抑制効果も相俟って、角壁やコーナー部近傍での薄肉化を抑制することができ、ガラス瓶様の高品位な外観を呈する、小型で厚肉の角形壜体を提供することができる。
本発明の合成樹脂壜体に係る発明の構成は、胴部から底壁にかけての横方向の延伸倍率を2倍以下、縦方向の延伸倍率を1.2倍以下とし、また底部の底壁を3.5mm以上の厚肉に形成したものである、と云うものである。
プリフォームの筒状部から相似状に延伸形成された、矩形筒状の胴部を有し、この胴部の上端に肩部を介して円筒状の口筒部を起立設し、下端を矩形状の底壁で塞いだ形状を有し、
胴部から底壁にかけての横方向の延伸倍率を2倍以下、縦方向の延伸倍率を1.2倍以下とし、また底部の底壁を3.5mm以上の厚肉に形成する、と云うものである。
プリフォームの筒状部から相似状に延伸形成された、矩形筒状の胴部を有し、この胴部の上端に肩部を介して円筒状の口筒部を起立設し、下端を矩形状の底壁で塞いだ形状を有し
底壁の中央部から胴部の周壁の4つ角壁の下端部に至る領域で、肉厚が底壁と角壁の下端部を略直角に屈曲連結するコーナー部近傍で増大する構成とし、縦断面でみてこのコーナー部の内周面を円弧状に角取りした形状とする、と云うものである。
プリフォームの射出成形に際して、先端部中央に凸部を突設、配置したコア金型を使用することにより、プリフォームの底部に延設するゲート部に起因する金型内でのホットスポットの発生を抑制することができ、
ホットパリソン法による2軸延伸ブロー成形での、底部のホットスポットに起因する偏延伸を効果的に抑制し、壜体の底部の底壁の肉厚分布を均等に、厚肉化することができ、ガラス瓶様の小型で厚肉の壜体で、底部の肉厚を厚くするのに極めて有効である。
図1〜5は本発明の合成樹脂製壜体の一実施例を説明するためのものであり、図1は斜視図、図2は半縦断正面図、図3(a)は平面図、図3(b)は底面図、図4は図2中のA−A線に沿って示す平断面図、図5は図3(a)中のB−B線に沿って示す、壜体の下半分領域の縦断面である。
また、図6、7は上記実施例の壜体1を成形するために使用するプリフォーム11を示すものであり、図6は半縦断正面図、図7(a)は平面図、図7(b)は図6中のC−C線に沿って示す平断面図である。
また、図8は図6、7に示されるプリフォーム11を射出成形するための射出成形装置の要部を縦断して示す概略説明図である。
全高さ82mm、横幅27mmで、胴部4の周壁の平均肉厚は3.2mm、底壁6の中央部の肉厚は4mmとした、透明、小型で厚肉の角形壜体である。
また、底壁6の周縁に沿って接地部7が周設されている。
また、図7(a)、(b)に示されるように筒状部14は外周面の平断面形状が正方形状、内周面の平断面形状が円形で、角部14cにおける肉厚が厚くなるようにしている。なお、筒状部14の内周面は射出成形性を考慮し、口部12の円筒状の内周面を下方に延設するように形成したものとしている。
底壁16の中央部の肉厚は5.3mmであるが、底壁16の内面の中央には後述するコア金型43の先端部に配設される凸部43aにより、深さ1mmの凹部16aが形成されている。
このプリフォーム11の外周面と、2軸延伸ブロー成形された壜体1の外周面を基準として算出すると、胴部4における横方向の延伸倍率は1.4倍、胴部4から底部5にかけての縦方向の延伸倍率は1.1倍である。
(1)図8に示すような射出成形装置を使用して図6、7に示される矩形筒状のプリフォーム11を射出成形する。
(2)金型41内で適宜の時間冷却固化した後、離型すると共にゲート部17(図9(a)参照)をカットする。
(3)ゲート部17を取り除いたプリフォーム11を、射出成形での予熱を保持した状態で、連続的にブロー成形金型内にセットし(図示省略)、2軸延伸ブロー成形する。
本実施例の壜体1の成形ではプリフォーム11の筒状部14の内径は10mmであるが、この凸部43aの基端部の径はゲート45の径に合せて4mm、そして突設高さを1mmとしている。
このように凸部43aを突設することにより、射出成形金型内での、ゲート45内の溶融樹脂(ゲート部17)の存在に起因するプリフォーム11の底部15の底壁16の中央部におけるホットスポットHSの発生を効果的に抑制することができる。
コア金型の先端部に上記したような形状の凸部43aを配設することにより、図8中、矢印で示した溶融樹脂の流動挙動Rfをスムーズにすることができ、ジェッティングの発生を効果的に抑制することができ、本実施例のような透明な壜体におけるジェッティングによる外観の劣化を効果的に抑制することができた。
特に底部15の肉厚を厚くしたプリフォーム11では、先端部に凸部43aの配設のないコア金型43を使用する場合、射出成形金型内で、プリフォーム11の底壁16に延設するゲート部17に起因する、図9(b)中クロスハッチで示したホットスポットHSが発生し、延伸ピン51で縦延伸をすると図9(c)に示されるように、ホットスポットHS近傍で、底壁16が偏延伸し、壜体の底壁の肉厚が薄肉化してしまい、所望の肉厚を得ることができなくなってしまう。
図4の壜体1の平断面図には、図7(b)に示されるプリフォーム11の平断面形状を二点鎖線で重ねるように示しているが、本実施例のようにプリフォーム11の筒状部14の周壁の外周面の平断面形状を矩形状にした矩形筒状プリフォームを使用することにより、筒状部14の外周面とパネル壁4pとの距離L1と角壁4cとの距離L2の差を小さくすることができ、角壁4c近傍でのプリフォーム11の周壁の局部的な延伸変形を抑制することができた。
さらに、プリフォーム11の筒状部14の内周面を円形状にしてプリフォーム11の角部14cの肉厚を厚くした作用効果も相俟って、壜体1の角壁4cは円弧状に角取りしたようになっており、角壁4cでの肉厚t2はパネル壁4pの肉厚t1より厚くなっている。
たとえば、上記実施例ではPET樹脂製の壜体について説明したが、本発明の構成はポリプロピレン樹脂製、1、4シクロヘキサンジメタノール(CHDM)成分を共重合成分として含むPET−G樹脂製、芳香族ポリオレフィン系樹脂製等の他の樹脂の二軸延伸ブロー成形壜体でも有効である。
また、上記実施例では小型で厚肉の底部を有する角形の壜体を例にその成形方法についても説明したが、本発明の成形方法は、円筒状の筒状部を有する試験管状のプリフォームから小型で厚肉の底部を有する丸形壜体を成形する際にも極めて有効である。
2 ;口筒部
3 ;肩部
4 ;胴部
4p:パネル壁
4c;角壁
5 ;底部
6 ;底壁
6c;コーナー部
7 ;接地部
11,111;プリフォーム
12,112;口部
14、114;筒状部
14c;角部
15、115;底部
16、116;底壁
16a;凹部
16c;コーナー部
17、117;ゲート部
41;射出成形金型
42;キャビティ金型
43;コア金型
43a;凸部
44;キャビティ
45;ゲート
47;ノズル部
48;シャットオフピン
49;断熱リング
51;延伸ピン
Claims (5)
- 射出成形による、周壁の外周面の平断面形状を矩形状とした筒状部(14)の上端に円筒状の口部(12)を起立設した有底矩形筒状の合成樹脂製プリフォームをホットパリソン法により2軸延伸ブロー成形する角形の合成樹脂製壜体の成形方法であって、前記プリフォーム(11)を、該プリフォーム(11)の底部(15)の内周面の中央に相当する先端部中央に凸部(43a)を突設、配置したコア金型(43)を有する射出成形金型(41)を使用して射出成形することを特徴とする成形方法。
- 前記凸部(43a)の基端部の径を、コア金型(43)の先端部に対向位置する射出成形金型(41)のゲート(45)の径に略等しくし、先端部に向けて縮径する形状とした請求項1記載の成形方法。
- 請求項1または2記載の成形方法により成形した角形の壜体であり、胴部(4)から底壁(6)にかけての横方向の延伸倍率を2倍以下、縦方向の延伸倍率を1.2倍以下とし、また底部(5)底壁(6)を3.5mm以上の厚肉に形成したことを特徴とする合成樹脂製壜体。
- 請求項1記載の成形方法により成形した角形の壜体であり、プリフォーム(11)の筒状部(14)から相似状に延伸形成された、矩形筒状の胴部(4)を有し、該胴部(4)の上端に肩部(3)を介して円筒状の口筒部(2)を起立設し、下端を矩形状の底壁(6)で塞いだ形状を有し、
胴部(4)から底壁(6)にかけての横方向の延伸倍率を2倍以下、縦方向の延伸倍率を1.2倍以下とし、また底部(5)底壁(6)を3.5mm以上の厚肉に形成したことを特徴とする合成樹脂製壜体。 - 請求項1記載の成形方法により成形した角形の壜体であり、プリフォーム(11)の筒状部(14)から相似状に延伸形成された、矩形筒状の胴部(4)を有し、該胴部(4)の上端に肩部(3)を介して円筒状の口筒部(2)を起立設し、下端を矩形状の底壁(6)で塞いだ形状を有し、底壁(6)の中央部から胴部(4)の周壁の4つ角壁(4c)の下端部に至る領域で、肉厚が前記底壁(6)と角壁(4c)の下端部を略直角に屈曲連結するコーナー部(6c)近傍で増大する構成とし、縦断面でみて該コーナー部(6c)の内周面を円弧状に角取りした形状としたことを特徴とする合成樹脂製壜体。
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