WO2023171603A1 - 樹脂製容器の製造方法、温度調整用金型ユニットおよび樹脂製容器の製造装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a method for manufacturing a resin container, a temperature adjustment mold unit, and an apparatus for manufacturing a resin container.
- Patent Document 1 discloses a first injection molding step of injection molding a first layer of a bottomed cylindrical preform with a first resin material, and injecting a second resin material different from the first resin material.
- a second injection molding step is performed in which a second layer is laminated on the inner circumferential side of the first layer, and the preform obtained in the second injection molding step is blow molded with the heat retained during injection molding to form a release container.
- a method for manufacturing a peelable container comprising: a blow molding step for manufacturing the peelable container.
- the present disclosure aims to provide a method for manufacturing a resin container, a mold unit for temperature adjustment, and an apparatus for manufacturing a resin container, which can suppress defective peeling between an inner layer and an outer layer in a resin container with a two-layer structure. shall be.
- a method for manufacturing a resin container includes: A bottomed cylindrical shape with a two-layer structure having a first layer made of a first resin material and a second layer made of a second resin material laminated on the inner peripheral side of the first layer. an injection molding process of injection molding a preform; A method for manufacturing a resin container, comprising a blow molding step of blow molding a two-layer resin container from the preform obtained in the injection molding step, A recess configured to penetrate the first layer and expose the surface of the second layer is provided at the bottom of the preform, Before the blow molding step, the method includes a peeling step of inserting a rod member into the recess of the preform from outside the preform to peel the second layer from the first layer.
- a temperature adjustment mold unit includes: A temperature adjustment mold unit configured to accommodate a bottomed cylindrical preform and adjust the temperature of the preform, a bottom temperature adjustment block configured to be able to adjust the temperature at the bottom of the preform; and a rod member protruding from the bottom temperature adjustment block toward the bottom of the preform to be accommodated.
- a resin container manufacturing apparatus includes: A bottomed cylindrical shape with a two-layer structure having a first layer made of a first resin material and a second layer made of a second resin material laminated on the inner peripheral side of the first layer.
- an injection molding section for injection molding a preform A blow molding unit for blow molding a two-layer resin container from the preform obtained in the injection molding unit, the apparatus comprising: A recess configured to penetrate the first layer and expose the surface of the second layer is provided at the bottom of the preform, Before blow molding the resin container, a rod member is inserted into the recess of the preform from outside the preform to separate the second layer from the first layer.
- the present disclosure it is possible to provide a method for manufacturing a resin container, a mold unit for temperature adjustment, and a manufacturing apparatus for a resin container that can suppress defective peeling between the inner layer and the outer layer in a resin container with a two-layer structure.
- FIG. 1 illustrates a bottomed cylindrical preform with a two-layer structure.
- FIG. 2 illustrates a resin container with a two-layer structure.
- FIG. 3 is a functional block diagram showing a resin container manufacturing apparatus.
- FIG. 4 illustrates a second temperature adjustment mold unit.
- FIG. 5A is a plan view showing the bottom temperature adjustment block.
- FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A' in FIG. 5A.
- FIG. 6 illustrates another example of the second temperature adjustment mold unit.
- FIG. 7 is a flow diagram of a method for manufacturing a resin container.
- FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a preform 10 according to an embodiment.
- the overall shape of the preform 10 is a bottomed cylindrical shape with one end open and the other end closed.
- the preform 10 includes a cylindrical body 14, a bottom 15 that closes the other end of the body 14, and a neck 13 formed in an opening at one end of the body 14.
- the preform 10 has a two-layer structure in which a second layer (inner layer) 12 is laminated inside a first layer (outer layer) 11.
- the first layer 11 and the second layer 12 are each formed from a thermoplastic resin material by two-stage injection molding as described below.
- the first layer 11 may be made of a synthetic resin having excellent moldability and transparency.
- the second layer 12 is made of a synthetic resin that has properties (e.g., moisture barrier properties, gas barrier properties, heat resistance, chemical resistance) that can stably store the contents of the container and suppress deterioration (oxidation). may be done.
- the resin material for the first layer 11 may be selected to have a higher melting point than the resin material for the second layer 12.
- the resin material of the first layer 11 will also be referred to as a first resin material
- the resin material of the second layer 12 will also be referred to as a second resin material.
- the combination of the first resin material and the second resin material can be selected as appropriate depending on the specifications of the peeling container.
- Specific types of materials include, for example, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PCTA (polycyclohexane dimethylene terephthalate), Tritan (registered trademark): copolyester manufactured by Eastman Chemical Company.
- PP polypropylene
- PE polyethylene
- PC polycarbonate
- PES polyethersulfone
- PPSU polyphenylsulfone
- PS polystyrene
- COP/COC cyclic olefin polymer
- PMMA polymethacrylic acid
- Methyl:acrylic PLA (polylactic acid), and the like.
- the first resin material is PET (polyethylene terephthalate), and the second resin material is PP (polypropylene).
- the melting point of PP is about 160-170°C, and the melting point of PET is higher than that of PP, about 245-260°C.
- the ratio (t1/t2) of the thickness t1 of the first layer 11 to the thickness t2 of the second layer 12 is preferably 1.5 or more.
- the thickness ratio is preferably 3.0 or less from the viewpoint of ensuring transparency of the peelable container to be molded.
- an opening 16 is formed at the center of the bottom of the first layer 11, penetrating the first layer 11.
- the opening 16 of the first layer 11 is closed from the inside by the second layer 12.
- a recess 17 is provided in the bottom 15 of the preform 10 so as to penetrate through the first layer 11 and expose the surface of the second layer 12.
- the recess 17 is formed to form an air introduction hole in the peeling container.
- the recess 17 has a circular cross section, for example, and is formed at at least one location spaced apart from the center of the bottom 15 of the preform 10 in the radial direction, but a plurality of recesses 17 are formed along the circumferential direction. You can leave it there.
- the depth of the recess 17 in the thickness direction of the container is set such that at least the recess 17 penetrates the first layer 11 and the surface of the second layer 12 is exposed within the recess 17.
- the cross section of the recess 17 may be not only circular but also oval, polygonal, slit-like, or a combination thereof.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the resin container 20 of this embodiment.
- the resin container 20 is a bottle-shaped peelable container obtained by stretch blow molding the preform 10.
- the resin container 20 stores, for example, a seasoning liquid such as soy sauce.
- the resin container 20 may be used to store other contents such as a lotion of cosmetics, a shampoo liquid of detergent, and an infusion preparation of medicine.
- the resin container 20 has a two-layer structure in which the second layer 12 is laminated on the inside of the first layer 11.
- the ratio of the thickness t11 of the first layer 11 to the thickness t12 of the second layer 12 (t11/t12) is the ratio of the thickness in the body 14 of the preform 10 (t1 /t2).
- the resin container 20 has a neck 21 having an opening at the upper end, a cylindrical body 22 continuous from the neck 21, and a bottom 23 continuous from the body 22.
- the body 14 and bottom 15 of the preform 10 are expanded by stretch blowing to form the body 22 and bottom 23 of the resin container 20. Furthermore, during stretch blowing, the concave portion 17 of the preform 10 is stretched, so that an air introduction hole 24 penetrating the first layer 11 is formed in the bottom portion 23 of the resin container 20.
- the space inside the second layer 12 is filled with the contents.
- the contents when the contents are discharged from the second layer 12, air gradually flows between the first layer 11 and the second layer 12 from the air introduction hole 24, and the air gradually flows between the first layer 11 and the second layer 12.
- Layer 12 peels off. Thereby, the volume occupied by the contents within the container can be replaced with air without exposing the contents of the second layer 12 to air, and the contents filled in the second layer 12 can be discharged to the outside of the container.
- an opening 25 (non-laminated portion, single layer portion) that penetrates the first layer 11 is formed similarly to the preform 10.
- the opening 25 is filled with the material of the second layer 12 so as to close the opening 25, and the second layer 12 is exposed outside the first layer 11 near the opening 25 of the bottom 23 of the resin container 20. It becomes.
- the second layer 12 is partially fixed to the first layer 11. positional shift is suppressed.
- FIG. 3 is a functional block diagram of the blow molding apparatus 30 of the embodiment.
- the blow molding apparatus 30 of the present embodiment is an example of a manufacturing apparatus for manufacturing resin containers 20, and the blow molding apparatus 30 is an example of a manufacturing apparatus for manufacturing resin containers 20, and uses the retained heat (internal heat amount) during injection molding to mold the resin containers without cooling the preform 10 to room temperature.
- This is a hot parison method (also referred to as a one-stage method) in which 20 pieces are blow-molded.
- the blow molding device 30 includes a first injection molding section 31, a first temperature adjustment section 32, a second injection molding section 33, a second temperature adjustment section 34, a blow molding section 35, a take-out section 36, and a conveyor section 35.
- a mechanism 37 is provided.
- the first injection molding section 31, the first temperature adjustment section 32, the second injection molding section 33, the second temperature adjustment section 34, the blow molding section 35, and the take-out section 36 are arranged at the same predetermined angle (for example, 60 degrees).
- the blow molding apparatus 30 may have a configuration in which the first temperature adjustment section 32 is omitted. In this case, each molding station is arranged at a position rotated by 72 degrees around the transport mechanism 37. Further, a core-type elevating mechanism (not shown) is provided above the transport mechanism 37 in the first injection molding section 31 and the second injection molding section 33 .
- the transport mechanism 37 includes a rotary plate (transfer plate) 37a that rotates around an axis perpendicular to the plane of the paper in FIG. On the rotating plate 37a, one or more neck molds (not shown) for holding the neck 13 of the preform 10 or the neck 21 of the resin container 20 are arranged at each predetermined angle.
- the conveyance mechanism 37 rotates the rotary plate 37a to transfer the preform 10 or the resin container 20 held in the neck shape to the first injection molding section 31, the first temperature adjustment section 32, and the second injection molding section 33. , the second temperature adjustment section 34 , the blow molding section 35 , and the take-out section 36 in this order.
- the transport mechanism 37 can also move the rotary plate 37a up and down, and also performs operations related to mold closing and mold opening (mold release) in the first injection molding section 31 and the second injection molding section 33.
- the first injection molding section 31 includes a cavity mold, a core mold, and a hot runner mold (not shown), and cooperates with a neck mold conveyed during molding to manufacture the first layer 11 of the preform 10.
- a first injection device 38 that supplies a first resin material to a hot runner mold is connected to the first injection molding section 31 .
- the cavity mold and the hot runner mold are fixed to the machine base of the blow molding device 30 in an integrated state.
- the core mold is fixed to a core mold lifting mechanism.
- the cavity mold of the first injection molding part 31 defines the shape of the body outer periphery and the bottom outer periphery of the first layer 11.
- the cavity mold of the first injection molding part 31 is provided with a protrusion for forming a circular recess 17 in the first layer 11 .
- the hot runner type has a valve pin (a valve pin that opens and closes the resin supply section) that can move axially to a position close to the core mold in its resin supply section (a hot runner nozzle equipped with a resin path that communicates with the resin introduction hole of the cavity type).
- a rod-shaped member is provided.
- the neck mold of the transport mechanism 37 is not opened, but holds and transports the first layer 11 of the preform 10 as it is.
- the number of preforms 10 that can be molded simultaneously in the first injection molding section 31, that is, the number of resin containers 20 that can be molded simultaneously in the blow molding device 30, can be set as appropriate.
- the first temperature adjustment section 32 includes a first temperature adjustment mold unit (not shown).
- the first temperature adjustment mold unit includes a heating pot or a temperature adjustment pot (temperature adjustment pot) that adjusts the temperature of the first layer 11 from the outside, and a heating core and a temperature adjustment core that adjusts the temperature of the first layer 11 from the inside. (temperature control core) or an air introduction core.
- the first temperature adjustment section 32 cools (or heats) the first layer 11 which is in a high temperature state after injection molding by housing it in a first temperature adjustment mold unit maintained at a predetermined temperature.
- the first temperature adjustment section 32 also has a function of adjusting the temperature distribution of the first layer 11 to a predetermined state before being conveyed to the second injection molding section 33. Note that, when the first layer 11 of the preform 10 is housed in the first temperature adjustment mold unit, the first temperature adjustment section 32 penetrates the thin walled part at the bottom of the first layer 11 to open the opening 16. It may be configured to form.
- the second injection molding section 33 includes a cavity mold, a core mold, and a hot runner mold (not shown), and cooperates with a neck mold conveyed during molding to injection mold the second layer 12 on the inner peripheral side of the first layer 11. do.
- a second injection device 39 that supplies a second resin material to the hot runner mold is connected to the second injection molding section 33 .
- the second resin material plasticized (melted) by the second injection device 39 is introduced into the thin film portion of the first layer 11, thereby penetrating the first layer 11 and forming the opening 16.
- a second layer 12 is laminated on the inner peripheral side of the first layer 11 .
- the first temperature adjustment part 32 is configured to form an opening 16 at the bottom of the first layer 11, the second resin material flows from the opening 16 to the inner peripheral side of the first layer 11. be introduced.
- the cavity mold of the second injection molding section 33 is a mold that accommodates the first layer 11.
- the cavity mold of the second injection molding section 33 is provided with a cylindrical or other protrusion corresponding to the shape of the recess 17 of the preform 10 at a predetermined position corresponding to the protrusion of the first injection molding section 31. .
- the protrusion of the second injection molded part 33 is inserted into the recess 17 of the first layer 11 when the first layer 11 is accommodated in the second injection molded part 33 .
- the amount of protrusion of the protrusion of the second injection molded part 33 from the cavity reference surface of the cavity type of the second injection molded part 33 is This dimension is larger than the thickness of the layer 11 (the amount of protrusion of the protrusion of the first injection molded part 31).
- the amount of protrusion of the protrusion of the second injection molded part 33 is set smaller than the thickness of the preform 10.
- the second temperature adjustment section 34 includes a second temperature adjustment mold unit 40a.
- the second temperature adjustment section 34 accommodates the preform 10 conveyed from the second injection molding section 33 in a second temperature adjustment mold unit 40a maintained at a predetermined temperature, thereby equalizing the temperature and removing temperature imbalance.
- the temperature of the preform 10 is adjusted to a temperature suitable for final blowing (for example, about 90° C. to 105° C.).
- the second temperature adjustment section 34 also has a function of cooling the preform 10 in a high temperature state after injection molding. Further, the second temperature adjustment section 34 may have a function of heating the preform 10.
- FIG. 4 illustrates a temperature adjustment mold unit 40a included in the second temperature adjustment section 34.
- FIG. 5A is a plan view showing a bottom temperature adjustment block 44, which will be described later.
- FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A' in FIG. 5A.
- the second temperature adjustment mold unit 40a includes a temperature adjustment pot (temperature adjustment pot) 41 that adjusts the temperature of the preform 10 from the outside, and a temperature adjustment core (heating core) 42 that adjusts the temperature of the preform 10 from the inside.
- the temperature control core 42 is a member that is movable in the axial direction with respect to the temperature control pod 41, and is inserted inside the preform 10 housed in the temperature control pod 41.
- a heating member (such as a rod-shaped heater) is built inside the temperature control core 42, and the temperature control core 42 is maintained at a predetermined temperature by the heating member. Further, the shape of the temperature control core 42 is such that it does not come into contact with the inner circumferential surface of the preform 10. Therefore, when the temperature control core 42 is inserted into the preform 10, the inner peripheral surface of the second layer 12 is heated by the radiant heat of the temperature control core 42.
- the temperature control core 42 may have a structure in which a flow path through which a temperature control medium flows is formed to maintain a predetermined temperature, and the temperature control core 42 contacts the inner circumferential surface of the second layer to perform heat exchange.
- the temperature control core 42 may be configured as an air introduction core.
- the temperature control pod 41 includes a body temperature adjustment block 43 configured to be able to adjust the temperature of the body 14 of the preform 10 and a bottom temperature adjustment block 44 configured to be able to adjust the temperature of the bottom 15 of the preform 10. and.
- the body temperature adjustment block 43 and the bottom temperature adjustment block 44 are independent members. However, the body temperature adjustment block 43 and the bottom temperature adjustment block 44 are configured to be movable up and down in conjunction with a support base 45.
- the body temperature adjustment block 43 includes a plurality of stages or one stage of heating blocks.
- a heating member for example, a ring heater or a band heater
- the body temperature adjustment block 43 may be configured to change the temperature distribution of the preform 10 in the axial direction by changing the temperature (output) of the heaters at each stage of the heating block.
- the preform 10 is heated without contacting the body temperature adjustment block 43.
- the body temperature adjustment block 43 may have a configuration in which a flow path for a temperature adjustment medium is provided. In this case, the preform 10 may come into contact with the body temperature adjustment block 43 to adjust or cool the temperature.
- the bottom temperature adjustment block 44 is provided with a flow path through which a temperature adjustment medium (cooling medium) flows inside.
- the bottom temperature adjustment block 44 has a cylindrical top portion 44 a that is closest to the bottom portion 15 of the preform 10 .
- the bottom temperature adjustment block 44 has a rod member 44b protruding from the top 44a toward the bottom 15 of the preform 10.
- the rod member 44b is a member that includes a cylindrical base and a cylindrical protrusion that is thinner than the base.
- the protrusion of the rod member 44b has a diameter smaller than the inner diameter of the recess 17 so that it can be inserted into the recess 17 of the preform 10.
- the rod member 44b is embedded in a recess provided in the top portion 44a of the bottom temperature adjustment block 44, and is installed in a state in which it stands up from the bottom temperature adjustment block 44.
- the rod member 44b is configured such that the base of the rod member 44b is inserted into a recess provided in the top portion 44a, and the base is covered with a flange member 44c so as not to block the protrusion of the rod member 44b. ), it has been installed.
- three rod members 44b are provided in the illustrated example, the number of rod members 44b is not limited and can be appropriately selected depending on the number of recesses 17 provided in the preform 10.
- the bottom temperature adjustment block 44 is attached to a support base 45 with a washer (an example of a spacer member) 46a and a fastening member such as a bolt.
- the attachment of the bottom temperature adjustment block 44 to the support base 45 can be adjusted independently of the body temperature adjustment block 43, and the highest position can be changed by changing the number of washers 46a, so that the rod member 44b can be The distance by which the reformer 10 is pushed can be adjusted. That is, the bottom temperature adjustment block 44 is configured to be able to change the highest position independently of the body temperature adjustment block 43 to adjust the distance by which the rod member 44b pushes the preform 10.
- the second temperature adjustment mold unit 40b has the same configuration as the second temperature adjustment mold unit 40a described above, except for the manner in which it is attached to the support stand 45.
- the bottom temperature adjustment block 44 of the second temperature adjustment mold unit 40b is placed on a support base 45 with a compression spring 46b (an example of an elastic member) interposed therebetween.
- the compression spring 46b is attached to a height adjustment bolt.
- the blow molding section 35 performs blow molding on the preform 10 whose temperature has been adjusted by the second temperature adjustment section 34 to manufacture the resin container 20.
- the blow molding section 35 includes a blow cavity mold which is a pair of split molds corresponding to the shape of the resin container 20, a bottom mold, a stretching rod, and an air introduction member (all not shown).
- the blow molding section 35 blow molds the preform 10 while stretching it. Thereby, the preform 10 is shaped into a blow cavity type shape, and the resin container 20 can be manufactured.
- the take-out part 36 is configured to release the neck part 21 of the resin container 20 manufactured in the blow molding part 35 from the neck mold 37b, and to take out the resin container 20 to the outside of the blow molding apparatus 30.
- FIG. 7 is a flow diagram showing the steps of the method for manufacturing the resin container 20.
- Step S101 First injection molding process
- a first resin material is injected from the first injection device 38 into a mold space formed by a cavity mold, a core mold, and a neck mold, and the first layer 11 of the preform 10 is molded.
- a recess 17 is formed at the bottom of the first layer 11 by the protrusion of the first injection molded part 31 .
- the first injection molding section 31 After the first layer 11 of the preform 10 is molded, a step of protruding the valve pin to a position close to the core mold is performed. As a result, a thin film portion is formed at the center of the bottom of the first layer 11, the thickness of which is thinner than that of the peripheral portion.
- the first injection molding part 31 is opened, and the first layer 11 is released from the mold.
- the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the first layer 11 of the preform 10 held by the neck mold 37b absorbs the heat retained during injection molding. It is conveyed to the first temperature adjustment section 32 in a state where it is contained.
- Step S102 first temperature adjustment step
- the first layer 11 of the preform 10 is housed in a first temperature adjustment mold unit, and the first layer 11 is cooled and the temperature distribution is adjusted (uniform temperature, uneven temperature, etc.). removal) is performed. Note that the first temperature adjustment step may be omitted.
- the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the first layer 11 held by the neck mold 37b is transported to the second injection molding section 33. Ru.
- Step S103 Second injection molding process
- a mold space is formed between the inner circumferential side of the first layer 11 and the surface of the core mold facing the inner circumference of the first layer 11, and a hot runner mold is formed in the mold space. Then, the second resin material is filled. Note that a thin film portion is formed at the bottom of the first layer 11, but the thin film portion is broken by the injection pressure of the second resin material and an opening 16 is formed at the bottom, and from the opening 16 the second layer is formed. The resin material is guided to the inner circumferential side of the first layer 11 .
- the temperature of the second resin material filled in the second injection molding section 33 is set to a temperature lower than the melting point of the first resin material. Furthermore, the surface temperature of the first layer 11 when the second injection molding section 33 is filled with the second resin material is cooled to a temperature below the melting point of the second resin material.
- a cavity mold faces the outer peripheral side of the first layer 11, and the shape of the first layer 11 is maintained from the outer peripheral side by the cavity mold. Therefore, even if the second resin material comes into contact with the first layer 11, thermal deformation of the first layer 11 can be suppressed.
- the protrusion of the second injection molded part 33 penetrates and closes the recess of the first layer 11, the recess 17 of the preform 10 is not closed with the second resin material. Further, since the tip of the protrusion of the second injection molded part 33 protrudes to the inner circumferential side of the first layer 11, the recess 17 of the preform 10 formed by the protrusion penetrates the first layer 11. The shape is such that the surface of the two layers 12 is exposed.
- the preform 10 in which the second layer 12 is laminated on the inner peripheral side of the first layer 11 is manufactured by the first injection molding step and the second injection molding step. Thereafter, when the second injection molding section 33 is opened, the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the preform 10 held by the neck mold 37b is in a state containing heat retained during injection molding. and transported to the second temperature adjustment section 34.
- Step S104 Second temperature adjustment step
- the preform 10 is accommodated in the second temperature adjustment mold unit 40a, and temperature adjustment is performed to bring the temperature of the preform 10 close to a temperature suitable for final blowing.
- the rod member 44b provided on the bottom temperature adjustment block 44 is inserted from the outside of the preform 10 into the recess 17 of the bottom 15 of the preform 10, and the second layer 12 is peeled off from the first layer 11 (peeling process, see Figure 4).
- the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the temperature-adjusted preform 10 held by the neck die 37b is transported to the blow molding section 35.
- Step S105 Blow molding process
- the resin container 20 is blow molded.
- the blow cavity mold is closed, the preform 10 is accommodated in the mold space, and the air introduction member (blow core) is lowered, so that the air introduction member comes into contact with the neck 13 of the preform 10.
- the stretching rod is lowered to hold down the bottom part 15 of the preform 10 from the inner surface, and the preform 10 is stretched in the horizontal axis by supplying blow air from the air introduction member while vertically stretching is performed as necessary.
- the preform 10 is bulged and shaped so as to fit tightly into the mold space of the blow cavity type, and is blow-molded into the resin container 20.
- Step S106 Container removal step
- the blow cavity mold is opened.
- the resin container 20 can be moved from the blow molding section 35.
- the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 is rotated by a predetermined angle, and the resin container 20 is transported to the take-out section 36.
- the neck 21 of the resin container 20 is released from the neck mold 37b, and the resin container 20 is taken out of the blow molding apparatus 30.
- step S101 to step S106 described above is repeated. Note that when the blow molding apparatus 30 is in operation, six sets of resin containers 20 are manufactured in parallel with a time difference of one process.
- the waiting times of the first injection molding process, first temperature adjustment process, second injection molding process, second temperature adjustment process, blow molding process, and container removal process are the same length. Become. Similarly, the transportation time between each process is also the same.
- a rod member 44b is inserted into the recess 17 of the preform 10 from the outside of the preform 10 to separate the second layer 12 from the first layer 11. It includes a peeling step of peeling off.
- the peeling process By including the peeling process, the second layer 12 of the preform 10 can be peeled off from the first layer 11 before the blow molding process, and even if various factors such as thickness distribution errors exist, Peeling defects in the resin container 20 can be suppressed by a simple method.
- the method for manufacturing a resin container includes a peeling step of peeling off the second layer 12 of the preform 10 from the first layer 11, and a step of adjusting the temperature of the preform 10 after the injection molding step (steps S101 and S103). This is carried out in the second temperature adjustment step (step S104).
- step S104 the second temperature adjustment step of adjusting the temperature of the two-layer preform 10
- a peeling step of peeling off the second layer 12 from the first layer 11 is carried out, so that the temperature of the resin container 20 can be efficiently removed. Defects in peeling can be suppressed.
- the second temperature adjustment mold units 40a and 40b include a bottom temperature adjustment block 44 that is configured to be able to adjust the temperature of the bottom 15 of the preform 10, and a preform 10 that is housed in the second temperature adjustment mold unit 40a, 40b. and a rod member 44b protruding toward the bottom 15 of.
- the rod member 44b is inserted into the bottom 15 of the two-layered preform 10.
- the second temperature adjustment mold units 40a, 40b further include a body temperature adjustment block 43.
- the bottom temperature adjustment block 44 which is configured to be able to rise and fall in conjunction with the body temperature adjustment block 43, changes its highest position independently of the body temperature adjustment block 43, and the rod member 44b is moved up and down. The distance by which the reformer 10 is pushed can be adjusted.
- the pushing distance of the rod member 44b is adjusted to the bottom temperature adjustment block 44 according to the desired degree of separation between the second layer 12 and the first layer 11 of the preform 10. It can be adjusted only by Thereby, peeling between the second layer 12 and the first layer 11 of the preform 10 can be easily adjusted.
- the resin container blow molding apparatus 30 inserts the rod member 44b into the recess 17 of the preform 10 from the outside of the preform 10 to form the second layer 12. 1 layer 11 is peeled off.
- the second layer 12 of the preform 10 can be peeled off from the first layer 11 before blow molding the resin container 20. Thereby, even if various factors such as wall thickness distribution errors exist, peeling defects in the resin container 20 can be suppressed in a simple manner.
- the resin container blow molding apparatus 30 includes a second temperature adjustment section 34 that adjusts the temperature of the preform 10 obtained in the injection molding sections 31 and 33.
- the rod member 44b is inserted into the recess 17 of the preform 10 from the outside of the preform 10 to separate the second layer 12 from the first layer 11.
- the rod member 44b is provided in the bottom temperature adjustment block 44 of the second temperature adjustment mold units 40a, 40b of the second temperature adjustment section 34, but the present disclosure does not apply to this aspect. Not limited.
- a device for the rod member is separately provided in the second temperature adjustment section 34 or the blow molding section 35, and the rod member is inserted into the recess 17 of the stationary preform 10.
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Abstract
樹脂製容器の製造方法は、第1の樹脂材料で構成される第1層と、第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形工程(ステップS101,S102)と、射出成形工程(ステップS101,S102)で得られたプリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形工程(ステップS105)と、を含む。プリフォームの底部には、第1層を貫通して第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられている。樹脂製容器の製造方法は、ブロー成形工程(ステップS105)の前に、プリフォームの凹部にプリフォームのからロッド部材を挿入して、第2層を第1層から剥離させる剥離工程を含む。
Description
本開示は、樹脂製容器の製造方法、温度調整用金型ユニットおよび樹脂製容器の製造装置に関する。
特許文献1は、有底筒状のプリフォームの第1層を第1の樹脂材料で射出成形する第1射出成形工程と、第1の樹脂材料とは異なる第2の樹脂材料を射出し、第1層の内周側に第2層を積層する第2射出成形工程と、第2射出成形工程で得られたプリフォームを射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形し、剥離容器を製造するブロー成形工程と、を有する、剥離容器の製造方法を開示する。
近年、射出成形を2度行う二層式射出ブロー成形方法において、二層構造の剥離容器を製造する方法が実用化されている。剥離容器では、内容物の排出時に内層と外層の間に外気を取り入れ、内容物を収容する内層のみが収縮することで、内容物の酸化等を抑制でき、また、消費後に容器内に内容物が残留する量も少なくできる。
二層式射出ブロー成形方法において製造される剥離容器において、容器の使用時に内層と外層の間での剥離不良が生じる場合がある。剥離不良の原因としては、内層と外層におけるプリフォームの僅かな肉厚分布誤差や各射出成形条件の僅かな誤差等、様々な要因が考えられる。しかしながら、全ての原因を特定し、適正な成形条件を見出すことは容易ではない。
二層式射出ブロー成形方法において製造される剥離容器において、容器の使用時に内層と外層の間での剥離不良が生じる場合がある。剥離不良の原因としては、内層と外層におけるプリフォームの僅かな肉厚分布誤差や各射出成形条件の僅かな誤差等、様々な要因が考えられる。しかしながら、全ての原因を特定し、適正な成形条件を見出すことは容易ではない。
本開示は、二層構造の樹脂製容器において内層と外層の間での剥離不良を抑制できる樹脂製容器の製造方法、温度調整用金型ユニットおよび樹脂製容器の製造装置を提供することを目的とする。
本開示の一側面に係る樹脂製容器の製造方法は、
第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、
前記射出成形工程で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形工程と、を含む、樹脂製容器の製造方法であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記ブロー成形工程の前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる剥離工程を含む。
第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、
前記射出成形工程で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形工程と、を含む、樹脂製容器の製造方法であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記ブロー成形工程の前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる剥離工程を含む。
本開示の一側面に係る温度調整用金型ユニットは、
有底筒状のプリフォームを収容して前記プリフォームの温度を調整可能に構成された温度調整用金型ユニットであって、
前記プリフォームの底部の温度を調整可能に構成された底部温度調整ブロックと、
前記底部温度調整ブロックから、収容される前記プリフォームの前記底部に向けて突き出たロッド部材と、を有する。
有底筒状のプリフォームを収容して前記プリフォームの温度を調整可能に構成された温度調整用金型ユニットであって、
前記プリフォームの底部の温度を調整可能に構成された底部温度調整ブロックと、
前記底部温度調整ブロックから、収容される前記プリフォームの前記底部に向けて突き出たロッド部材と、を有する。
本開示の一側面に係る樹脂製容器の製造装置は、
第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記射出成形部で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形部と、を含む、樹脂製容器の製造装置であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記樹脂製容器をブロー成形する前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる。
第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記射出成形部で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形部と、を含む、樹脂製容器の製造装置であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記樹脂製容器をブロー成形する前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる。
本開示によれば、二層構造の樹脂製容器において内層と外層の間での剥離不良を抑制できる樹脂製容器の製造方法、温度調整用金型ユニットおよび樹脂製容器の製造装置を提供できる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本図面に示された各部品の寸法は、説明の便宜上、実際の各部品の寸法とは異なる場合がある。
<プリフォーム>
まず、図1を参照して、実施形態に係る二層構造のプリフォームの構成例を説明する。図1は実施形態のプリフォーム10の縦断面図である。プリフォーム10の全体形状は、一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。プリフォーム10は、円筒状に形成された胴部14と、胴部14の他端側を閉塞する底部15と、胴部14の一端側の開口に形成された首部13とを備えている。
まず、図1を参照して、実施形態に係る二層構造のプリフォームの構成例を説明する。図1は実施形態のプリフォーム10の縦断面図である。プリフォーム10の全体形状は、一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。プリフォーム10は、円筒状に形成された胴部14と、胴部14の他端側を閉塞する底部15と、胴部14の一端側の開口に形成された首部13とを備えている。
プリフォーム10は、第1層(外層)11の内側に第2層(内層)12が積層された二層構造を有している。この第1層11と第2層12は、後述のように2段階の射出成形によりそれぞれ熱可塑性の樹脂材料で形成される。第1層11は、成形性や透明性に優れた性質を有する合成樹脂で構成されてもよい。一方、第2層12は、容器の内容物を安定的に保管して劣化(酸化)を抑制できる性質(例えば、水分バリア性、ガスバリア性、耐熱性、耐薬品性)を有する合成樹脂で構成されてもよい。また、第1層11の樹脂材料には、第2層12の樹脂材料よりも融点が高いものが選択されてもよい。
以下、第1層11の樹脂材料を第1の樹脂材料とも称し、第2層12の樹脂材料を第2の樹脂材料とも称する。
第1の樹脂材料と第2の樹脂材料の組み合わせは、剥離容器の仕様に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PCTA(ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、Tritan(トライタン(登録商標):イーストマンケミカル社製のコポリエステル)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルスルホン)、PPSU(ポリフェニルスルホン)、PS(ポリスチレン)、COP/COC(環状オレフィン系ポリマー)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル:アクリル)、PLA(ポリ乳酸)などが挙げられる。
第1の樹脂材料と第2の樹脂材料の組み合わせは、剥離容器の仕様に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PCTA(ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、Tritan(トライタン(登録商標):イーストマンケミカル社製のコポリエステル)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルスルホン)、PPSU(ポリフェニルスルホン)、PS(ポリスチレン)、COP/COC(環状オレフィン系ポリマー)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル:アクリル)、PLA(ポリ乳酸)などが挙げられる。
一例として、第1の樹脂材料は、PET(ポリエチレンテレフタレート)であり、第2の樹脂材料は、PP(ポリプロピレン)である。PPの融点は160~170℃程度であり、PETの融点はPPの融点よりも高く、245~260℃程度である。
また、プリフォーム10の胴部14において、第2層12の厚さt2に対する第1層11の厚さt1の比(t1/t2)は1.5以上であることが好ましい。当該厚さの比は、成形される剥離容器の透明性を確保する観点から3.0以下であることが好ましい。
また、プリフォーム10の底部15において、第1層11の底部の中心には第1層11を貫通して開口部16が形成されている。第1層11の開口部16は、第2層12によって内側から塞がれている。
また、プリフォーム10の底部15には、第1層11を貫通して第2層12の表面が露出するように構成された凹部17が設けられている。凹部17は、剥離容器に空気導入孔を形成するために形成されている。凹部17は、例えば横断面が円形状であって、プリフォーム10の底部15の中心から径方向に間隔を空けて少なくとも1か所形成されるが、周方向に沿って凹部17が複数形成されていてもよい。容器の厚さ方向における凹部17の深さは、少なくとも凹部17が第1層11を貫通して、第2層12の表面が凹部17内に露出する寸法に設定されている。なお、凹部17の横断面は円形の外、楕円形や多角形、スリット状、またはこれらが組み合わされた形状であってもよい。
<樹脂製容器>
次に、図2を参照して、本実施形態に係る二層構造の樹脂製容器の構成例を説明する。図2は、本実施形態の樹脂製容器20の縦断面図である。
次に、図2を参照して、本実施形態に係る二層構造の樹脂製容器の構成例を説明する。図2は、本実施形態の樹脂製容器20の縦断面図である。
樹脂製容器20は、プリフォーム10を延伸ブロー成形することで得られるボトル形状の剥離容器である。樹脂製容器20には、例えば、例えば醤油などの調味液が収容される。なお、樹脂製容器20の用途は、化粧品の化粧液や洗浄剤のシャンプー液、薬品の輸液製剤など、他の内容物を収容するものでもよい。
樹脂製容器20は、プリフォーム10と同様に、第1層11の内側に第2層12が積層された二層構造を有している。樹脂製容器20の胴部22において、第2層12の厚さt12に対する第1層11の厚さt11の比(t11/t12)は、プリフォーム10の胴部14における厚さの比(t1/t2)とほぼ同様である。
樹脂製容器20は、上端に開口を有する首部21と、首部21から連続する円筒状の胴部22と、胴部22から連続する底部23とを有している。樹脂製容器20の製造においては、プリフォーム10の胴部14および底部15が延伸ブローで膨らむことで、樹脂製容器20の胴部22および底部23に賦形される。また、延伸ブローの際には、プリフォーム10の凹部17が延伸されることで、樹脂製容器20の底部23には第1層11を貫通する空気導入孔24が形成される。
樹脂製容器20においては、第2層12の内側の空間に内容物が充填される。樹脂製容器20では、第2層12から内容物が排出される際に空気導入孔24から第1層11と第2層12の間に徐々に空気が流入し、第1層11と第2層12が剥離していく。これにより、第2層12の内容物を空気に触れさせずに容器内で内容物の占める容積を空気に置き換えることができ、第2層12に充填された内容物を容器外に排出できる。
また、樹脂製容器20の底部23の中心には、プリフォーム10と同様に第1層11を貫通する開口部25(非積層部、単層部)が形成されている。開口部25には第2層12の材料が開口部25を塞いで充填され、樹脂製容器20の底部23の開口部25近傍においては第1層11の外側に第2層12が露出した状態となっている。樹脂製容器20の開口部25において第2層12が第1層11の外側に露出することで第2層12が第1層11に部分的に固定され、第1層11に対する第2層12の位置ずれが抑止される。
<樹脂製容器の製造装置>
図3は、実施形態のブロー成形装置30の機能ブロック図である。本実施形態のブロー成形装置30は、樹脂製容器20の製造装置の一例であって、プリフォーム10を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱(内部熱量)を活用して樹脂製容器20をブロー成形するホットパリソン方式(1ステージ方式とも称する)である。
図3は、実施形態のブロー成形装置30の機能ブロック図である。本実施形態のブロー成形装置30は、樹脂製容器20の製造装置の一例であって、プリフォーム10を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱(内部熱量)を活用して樹脂製容器20をブロー成形するホットパリソン方式(1ステージ方式とも称する)である。
ブロー成形装置30は、第1射出成形部31と、第1温度調整部32と、第2射出成形部33と、第2温度調整部34と、ブロー成形部35と、取り出し部36と、搬送機構37とを備える。第1射出成形部31、第1温度調整部32、第2射出成形部33、第2温度調整部34、ブロー成形部35および取り出し部36は、搬送機構37を中心として同一の所定角度(例えば60度)ずつ回転した位置に配置されている。なお、ブロー成形装置30は、第1温度調整部32を省く構成としてもよい。この場合、各成形ステーションは搬送機構37を中心として72度ずつ回転した位置に配置される。また、第1射出成形部31と第2射出成形部33には、搬送機構37の上方に不図示のコア型昇降機構が設けられている。
(搬送機構37)
搬送機構37は、図3の紙面垂直方向の軸を中心に回転する回転板(移送板)37aを備える。回転板37aには、プリフォーム10の首部13または樹脂製容器20の首部21を保持するネック型(不図示)が、所定角度ごとにそれぞれ1以上配置されている。搬送機構37は、回転板37aを回転させることで、ネック型で保持されたプリフォーム10または樹脂製容器20を、第1射出成形部31、第1温度調整部32、第2射出成形部33、第2温度調整部34、ブロー成形部35、取り出し部36の順に搬送する。なお、搬送機構37は、回転板37aを昇降させることもでき、第1射出成形部31や第2射出成形部33における型閉じや型開き(離型)に係る動作も行う。
搬送機構37は、図3の紙面垂直方向の軸を中心に回転する回転板(移送板)37aを備える。回転板37aには、プリフォーム10の首部13または樹脂製容器20の首部21を保持するネック型(不図示)が、所定角度ごとにそれぞれ1以上配置されている。搬送機構37は、回転板37aを回転させることで、ネック型で保持されたプリフォーム10または樹脂製容器20を、第1射出成形部31、第1温度調整部32、第2射出成形部33、第2温度調整部34、ブロー成形部35、取り出し部36の順に搬送する。なお、搬送機構37は、回転板37aを昇降させることもでき、第1射出成形部31や第2射出成形部33における型閉じや型開き(離型)に係る動作も行う。
(第1射出成形部31)
第1射出成形部31は、図示しないキャビティ型、コア型、ホットランナー型を備え、成形時に搬送されるネック型と協働し、プリフォーム10の第1層11を製造する。第1射出成形部31には、ホットランナー型に第1の樹脂材料を供給する第1射出装置38が接続されている。キャビティ型とホットランナー型は、一体化した状態で、ブロー成形装置30の機台に固定されている。コア型は、コア型昇降機構に固定されている。
第1射出成形部31は、図示しないキャビティ型、コア型、ホットランナー型を備え、成形時に搬送されるネック型と協働し、プリフォーム10の第1層11を製造する。第1射出成形部31には、ホットランナー型に第1の樹脂材料を供給する第1射出装置38が接続されている。キャビティ型とホットランナー型は、一体化した状態で、ブロー成形装置30の機台に固定されている。コア型は、コア型昇降機構に固定されている。
第1射出成形部31のキャビティ型は、第1層11の胴部外周および底部外周の形状を規定する。第1射出成形部31のキャビティ型には、第1層11に円形等の凹部17を形成するための突起部が設けられている。ホットランナー型は、その樹脂供給部(キャビティ型の樹脂導入孔に連通する樹脂路を備えたホットランナーノズル)において、コア型に近接する位置まで軸方向に移動可能なバルブピン(樹脂供給部を開閉する棒状部材)を備える。射出成形時のバルブピンの移動により、第1層11の底部中央に、樹脂材料の肉厚が周辺部よりも薄い薄膜部を形成することができる。
また、第1射出成形部31の型開きをしたときにも、搬送機構37のネック型は開放されずにそのままプリフォーム10の第1層11を保持して搬送する。第1射出成形部31で同時に成形されるプリフォーム10の数、すなわち、ブロー成形装置30で同時に成形できる樹脂製容器20の数は、適宜設定できる。
(第1温度調整部32)
第1温度調整部32は、図示しない第1温度調整用金型ユニットを備える。第1温度調整用金型ユニットは、第1層11を外部から温度調整する加熱ポットまたは温度調整ポット(温調ポット)、および、第1層11を内側から温度調整する加熱コア、温度調整コア(温調コア)またはエア導入コアを備えていてもよい。第1温度調整部32は、射出成形後の高温状態にある第1層11を、所定温度に保たれた第1温度調整用金型ユニットに収容することで冷却(または加熱)する。また、第1温度調整部32は、第2射出成形部33に搬送される前に、第1層11の温度分布を所定の状態に調整する機能も担う。なお、第1温度調整部32は、プリフォーム10の第1層11を第1温度調整用金型ユニットに収容する際に、第1層11の底部の薄肉部を貫通して開口部16を形成するように構成されてもよい。
第1温度調整部32は、図示しない第1温度調整用金型ユニットを備える。第1温度調整用金型ユニットは、第1層11を外部から温度調整する加熱ポットまたは温度調整ポット(温調ポット)、および、第1層11を内側から温度調整する加熱コア、温度調整コア(温調コア)またはエア導入コアを備えていてもよい。第1温度調整部32は、射出成形後の高温状態にある第1層11を、所定温度に保たれた第1温度調整用金型ユニットに収容することで冷却(または加熱)する。また、第1温度調整部32は、第2射出成形部33に搬送される前に、第1層11の温度分布を所定の状態に調整する機能も担う。なお、第1温度調整部32は、プリフォーム10の第1層11を第1温度調整用金型ユニットに収容する際に、第1層11の底部の薄肉部を貫通して開口部16を形成するように構成されてもよい。
(第2射出成形部33)
第2射出成形部33は、図示しないキャビティ型、コア型、ホットランナー型を備え、成形時に搬送されるネック型と協働し、第1層11の内周側に第2層12を射出成形する。第2射出成形部33には、ホットランナー型に第2の樹脂材料を供給する第2射出装置39が接続されている。第2射出装置39によって可塑化(溶融化)された第2の樹脂材料が第1層11の薄膜部に導入されることで第1層11を貫通して開口部16が形成されて、第1層11の内周側に第2層12が積層される。なお、第1温度調整部32が第1層11の底部に開口部16を形成するように構成されている場合は、開口部16から第2の樹脂材料が第1層11の内周側に導入される。
第2射出成形部33は、図示しないキャビティ型、コア型、ホットランナー型を備え、成形時に搬送されるネック型と協働し、第1層11の内周側に第2層12を射出成形する。第2射出成形部33には、ホットランナー型に第2の樹脂材料を供給する第2射出装置39が接続されている。第2射出装置39によって可塑化(溶融化)された第2の樹脂材料が第1層11の薄膜部に導入されることで第1層11を貫通して開口部16が形成されて、第1層11の内周側に第2層12が積層される。なお、第1温度調整部32が第1層11の底部に開口部16を形成するように構成されている場合は、開口部16から第2の樹脂材料が第1層11の内周側に導入される。
第2射出成形部33のキャビティ型は、第1層11を収容する金型である。第2射出成形部33のキャビティ型には、第1射出成形部31の突起部と対応する所定位置に、プリフォーム10の凹部17の形状に対応した円柱状等の突起部が設けられている。第2射出成形部33の突起部は、第2射出成形部33に第1層11が収容されたときに、第1層11の凹部17に挿通される。第2射出成形部33のキャビティ型のキャビティ基準面(第1層11の底部外周面の下端側領域と当接するキャビティ面)からの第2射出成形部33の突起部の突出量は、第1層11の厚さ(第1射出成形部31の突起部の突出量)よりも大きい寸法である。第2射出成形部33の突起部の突出量は、プリフォーム10の厚さよりも小さく設定されている。
(第2温度調整部34)
第2温度調整部34は、第2温度調整用金型ユニット40aを備える。第2温度調整部34は、第2射出成形部33から搬送されるプリフォーム10を所定温度に保たれた第2温度調整用金型ユニット40aに収容することで均温化や偏温除去を行い、プリフォーム10の温度を最終ブローに適した温度(例えば約90℃~105℃)に調整する。また、第2温度調整部34は、射出成形後の高温状態のプリフォーム10を冷却する機能も担う。また、第2温度調整部34は、プリフォーム10を加熱する機能を有していてもよい。
第2温度調整部34は、第2温度調整用金型ユニット40aを備える。第2温度調整部34は、第2射出成形部33から搬送されるプリフォーム10を所定温度に保たれた第2温度調整用金型ユニット40aに収容することで均温化や偏温除去を行い、プリフォーム10の温度を最終ブローに適した温度(例えば約90℃~105℃)に調整する。また、第2温度調整部34は、射出成形後の高温状態のプリフォーム10を冷却する機能も担う。また、第2温度調整部34は、プリフォーム10を加熱する機能を有していてもよい。
ここで、図4、図5Aおよび図5Bを参照して、第2温度調整用金型ユニット40aを説明する。図4は、第2温度調整部34が備える温度調整用金型ユニット40aを例図する。図5Aは、後述する底部温度調整ブロック44を示す平面図である。図5Bは、図5AのA-A’断面模式図である。第2温度調整用金型ユニット40aは、プリフォーム10を外部から温度調整する温度調整ポット(温調ポット)41、および、プリフォーム10を内側から温度調整する温度調整コア(加熱コア)42を有する。
温調コア42は、温調ポッド41に対して軸方向に移動可能な部材であって、温調ポッド41に収容されるプリフォーム10の内側に挿入される。温調コア42の内部には加熱部材(ロッド状ヒーター等)が内蔵され、当該加熱部材により温調コア42は所定の温度に保たれる。また、温調コア42の形状は、プリフォーム10の内周面に非接触な形状とされている。そのため、プリフォーム10に温調コア42が挿入されたときには、第2層12の内周面は温調コア42の輻射熱で加熱処理が行われる。なお、温調コア42は、内部に温調媒体が流れる流路が形成されて所定の温度に保たれ、第2層の内周面に接触して熱交換を行う構成であってもよい。また、温調コア42は、エア導入コアの構成であってもよい。
温調ポッド41は、プリフォーム10の胴部14の温度を調整可能に構成された胴部温度調整ブロック43と、プリフォーム10の底部15の温度を調整可能に構成された底部温度調整ブロック44と、を備える。胴部温度調整ブロック43および底部温度調整ブロック44はそれぞれ独立した部材である。ただし、胴部温度調整ブロック43および底部温度調整ブロック44は支持台45によって連動して昇降可能に構成されている。
胴部温度調整ブロック43は複数段または1段の加熱ブロックを備える。加熱ブロックの各段には加熱部材(例えば、リングヒーターやバンドヒーター)が設置されている。胴部温度調整ブロック43は、加熱ブロックの各段のヒーターの温度(出力)が変更されることでプリフォーム10の温度分布を軸方向において変化させるように構成されてもよい。加熱部材が設けられている場合にはプリフォーム10が胴部温度調整ブロック43と非接触で加熱される。なお、胴部温度調整ブロック43は、温度調整媒体の流路が設けられている構成であってもよい。この場合にはプリフォーム10が胴部温度調整ブロック43に接触して温度調整または冷却されてもよい。
底部温度調整ブロック44は、内部に温度調整媒体(冷却媒体)の流れる流路を備えている。底部温度調整ブロック44は、プリフォーム10の底部15と最も近接する円筒形状の頂上部44aを有する。底部温度調整ブロック44は、頂上部44aからプリフォーム10の底部15に向けて突き出たロッド部材44bを有する。ロッド部材44bは、円筒形状の基部と基部より細く構成された円筒形状の突出部とを備える部材である。ロッド部材44bの突出部は、プリフォーム10の凹部17に挿入可能なように、凹部17の内径よりも小さい直径で構成されている。
ロッド部材44bは、底部温度調整ブロック44の頂上部44aに設けられた凹部に埋設されて、底部温度調整ブロック44から起立した状態で設置されている。詳細には、ロッド部材44bは、頂上部44aに設けられた凹部にロッド部材44bの基部を挿入して、ロッド部材44bの突出部を遮らないように基部をフランジ部材44cで蓋をする(押さえる)ことにより、設置されている。図示される例においてロッド部材44bは3つ設けられているが、ロッド部材44bの数は限定されず、プリフォーム10に設けられた凹部17の数に応じて適宜選択できる。
底部温度調整ブロック44は、ワッシャ(スペーサー部材の一例)46aをかませて例えばボルトなどの締結部材により支持台45に取り付けられている。底部温度調整ブロック44は、胴部温度調整ブロック43とは独立して支持台45への取り付けを調整でき、ワッシャ46aの枚数を変更することで最上昇位置を変更して、ロッド部材44bがプリフォーム10を押す距離を調整可能に構成されている。すなわち、底部温度調整ブロック44は、胴部温度調整ブロック43とは独立して最上昇位置を変更して、ロッド部材44bがプリフォーム10を押す距離を調整可能に構成されている。
次に、図6を参照しつつ、別の例の第2温度調整用金型ユニット40bの構成を説明する。図6の第2温度調整用金型ユニット40bの説明において、上述の第2温度調整用金型ユニット40aと同様の構成については同一符号を付して重複説明を省略する。
第2温度調整用金型ユニット40bは、支持台45への取り付けの態様が異なる以外は、上述の第2温度調整用金型ユニット40aと同様の構成を備えている。第2温度調整用金型ユニット40bの底部温度調整ブロック44は、圧縮バネ46b(弾性部材の一例)を間に挟んで支持台45に載置されている。圧縮バネ46bは高さ調整用のボルトに取り付けられている。高さ調整用のボルトの締め具合を調整することで、底部温度調整ブロック44の最上昇位置を変更してロッド部材44bがプリフォーム10を押す距離を調整できる。すなわち、第2温度調整用金型ユニット40bの底部温度調整ブロック44も、胴部温度調整ブロック43とは独立して最上昇位置を変更して、ロッド部材44bがプリフォーム10を押す距離を調整可能に構成されている。
(ブロー成形部35)
ブロー成形部35は、第2温度調整部34で温度調整されたプリフォーム10に対してブロー成形を行い、樹脂製容器20を製造する。
ブロー成形部35は、樹脂製容器20の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入部材(いずれも不図示)を備える。ブロー成形部35は、プリフォーム10を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム10がブローキャビティ型の形状に賦形されて樹脂製容器20を製造することができる。
ブロー成形部35は、第2温度調整部34で温度調整されたプリフォーム10に対してブロー成形を行い、樹脂製容器20を製造する。
ブロー成形部35は、樹脂製容器20の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入部材(いずれも不図示)を備える。ブロー成形部35は、プリフォーム10を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム10がブローキャビティ型の形状に賦形されて樹脂製容器20を製造することができる。
(取り出し部36)
取り出し部36は、ブロー成形部35で製造された樹脂製容器20の首部21をネック型37bから開放し、樹脂製容器20がブロー成形装置30の外部へ取り出されるように構成されている。
取り出し部36は、ブロー成形部35で製造された樹脂製容器20の首部21をネック型37bから開放し、樹脂製容器20がブロー成形装置30の外部へ取り出されるように構成されている。
<樹脂製容器の製造方法の説明>
次に、実施形態のブロー成形装置30による樹脂製容器20の製造方法について説明する。図7は、樹脂製容器20の製造方法の工程を示すフロー図である。
次に、実施形態のブロー成形装置30による樹脂製容器20の製造方法について説明する。図7は、樹脂製容器20の製造方法の工程を示すフロー図である。
(ステップS101:第1射出成形工程)
まず、第1射出成形部31において、キャビティ型、コア型と、ネック型で形成された型空間に第1射出装置38から第1の樹脂材料が射出され、プリフォーム10の第1層11が成形される。このとき、第1射出成形部31の突起部により、第1層11の底部には凹部17が形成される。
まず、第1射出成形部31において、キャビティ型、コア型と、ネック型で形成された型空間に第1射出装置38から第1の樹脂材料が射出され、プリフォーム10の第1層11が成形される。このとき、第1射出成形部31の突起部により、第1層11の底部には凹部17が形成される。
第1射出成形部31においては、プリフォーム10の第1層11が成形された後、コア型に近接する位置までバルブピンを突出させる工程が行われる。これにより、第1層11の底部中央には、肉厚が周辺部よりも薄い薄膜部が形成される。
その後、第1射出成形部31を型開きし、第1層11を離型させる。第1射出成形部31が型開きされると、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持されたプリフォーム10の第1層11が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第1温度調整部32に搬送される。
(ステップS102:第1温度調整工程)
次に、第1温度調整部32において、プリフォーム10の第1層11が第1温度調整用金型ユニットに収容され、第1層11の冷却と温度分布の調整(均温化や偏温除去)が行われる。なお、第1温度調整工程は省略されてもよい。
次に、第1温度調整部32において、プリフォーム10の第1層11が第1温度調整用金型ユニットに収容され、第1層11の冷却と温度分布の調整(均温化や偏温除去)が行われる。なお、第1温度調整工程は省略されてもよい。
第1温度調整工程(または第1射出成形工程)の後、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持された第1層11が第2射出成形部33に搬送される。
(ステップS103:第2射出成形工程)
続いて、第2射出成形部33にプリフォーム10の第1層11が収容され、第2層12の射出成形が行われる。
続いて、第2射出成形部33にプリフォーム10の第1層11が収容され、第2層12の射出成形が行われる。
第2射出成形部33においては、第1層11の内周側と、第1層11の内周に臨むコア型の表面との間に型空間が形成され、当該型空間内にホットランナー型から第2の樹脂材料を充填する。なお、第1層11の底部には薄膜部が形成されているが、第2の樹脂材料の射出圧で薄膜部が破断されて底部に開口部16ができ、当該開口部16から第2の樹脂材料が第1層11の内周側に導かれる。
ここで、第2射出成形部33で充填する第2の樹脂材料の温度は、第1の樹脂材料の融点よりも低い温度に設定される。また、第2射出成形部33で第2の樹脂材料を充填するときの第1層11の表面温度は、第2の樹脂材料の融点以下の温度に冷却されている。
第2射出成形部33では、第1層11の外周側にはキャビティ型が臨み、キャビティ型によって第1層11の形状が外周側から保持される。このため、第2の樹脂材料が第1層11と接触しても第1層11の熱変形を抑制できる。
また、第2射出成形部33の突起部が第1層11の凹部を貫通して塞いでいるので、プリフォーム10の凹部17が第2の樹脂材料で塞がれることはない。また、第2射出成形部33の突起部は第1層11の内周側まで先端が突出するので、突起部により形成されるプリフォーム10の凹部17は、第1層11を貫通して第2層12の表面が露出する形状となる。
以上のようにして、第1射出成形工程および第2射出成形工程により、第1層11の内周側に第2層12が積層されたプリフォーム10が製造される。
その後、第2射出成形部33が型開きされると、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持されたプリフォーム10が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第2温度調整部34に搬送される。
その後、第2射出成形部33が型開きされると、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持されたプリフォーム10が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第2温度調整部34に搬送される。
(ステップS104:第2温度調整工程)
続いて、第2温度調整部34において、第2温度調整用金型ユニット40aにプリフォーム10が収容され、プリフォーム10の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。この際、プリフォーム10の底部15の凹部17にプリフォーム10の外側から底部温度調整ブロック44に設けられたロッド部材44bを挿入して、第2層12を第1層11から剥離させる(剥離工程、図4参照)。
その後、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持された温度調整後のプリフォーム10が、ブロー成形部35に搬送される。
続いて、第2温度調整部34において、第2温度調整用金型ユニット40aにプリフォーム10が収容され、プリフォーム10の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。この際、プリフォーム10の底部15の凹部17にプリフォーム10の外側から底部温度調整ブロック44に設けられたロッド部材44bを挿入して、第2層12を第1層11から剥離させる(剥離工程、図4参照)。
その後、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、ネック型37bに保持された温度調整後のプリフォーム10が、ブロー成形部35に搬送される。
(ステップS105:ブロー成形工程)
続いて、ブロー成形部35において、樹脂製容器20のブロー成形が行われる。
まず、ブローキャビティ型を型閉じしてプリフォーム10を型空間に収容し、エア導入部材(ブローコア)を下降させることで、プリフォーム10の首部13にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッドを降下させてプリフォーム10の底部15を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム10を横軸延伸する。これにより、プリフォーム10は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、樹脂製容器20にブロー成形される。
続いて、ブロー成形部35において、樹脂製容器20のブロー成形が行われる。
まず、ブローキャビティ型を型閉じしてプリフォーム10を型空間に収容し、エア導入部材(ブローコア)を下降させることで、プリフォーム10の首部13にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッドを降下させてプリフォーム10の底部15を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム10を横軸延伸する。これにより、プリフォーム10は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、樹脂製容器20にブロー成形される。
(ステップS106:容器取り出し工程)
ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部35から樹脂製容器20が移動可能となる。
続いて、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、樹脂製容器20が取り出し部36に搬送される。取り出し部36において、樹脂製容器20の首部21がネック型37bから開放され、樹脂製容器20がブロー成形装置30の外部へ取り出される。
ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部35から樹脂製容器20が移動可能となる。
続いて、搬送機構37の回転板37aが所定角度回転し、樹脂製容器20が取り出し部36に搬送される。取り出し部36において、樹脂製容器20の首部21がネック型37bから開放され、樹脂製容器20がブロー成形装置30の外部へ取り出される。
以上で、樹脂製容器の製造方法における1つのサイクルが終了する。その後、搬送機構37の回転板37aを所定角度ずつ回転させることで、上記のステップS101からステップS106の各工程が繰り返される。なお、ブロー成形装置30の運転時には、1工程ずつの時間差を有する6組分の樹脂製容器20の製造が並列に実行される。
また、ブロー成形装置30の構造上、第1射出成形工程、第1温度調整工程、第2射出成形工程、第2温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の待機時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。
(作用・効果)
樹脂製容器の製造方法は、ブロー成形工程(ステップS105)の前に、プリフォーム10の凹部17にプリフォーム10の外側からロッド部材44bを挿入して、第2層12を第1層11から剥離させる剥離工程を含む。当該剥離工程を含むことにより、ブロー成形工程の前に、プリフォーム10の第2層12を第1層11から剥離させることができ、肉厚分布誤差等の様々な要因が存在しても、樹脂製容器20における剥離不良を簡単な方法で抑制できる。
樹脂製容器の製造方法は、ブロー成形工程(ステップS105)の前に、プリフォーム10の凹部17にプリフォーム10の外側からロッド部材44bを挿入して、第2層12を第1層11から剥離させる剥離工程を含む。当該剥離工程を含むことにより、ブロー成形工程の前に、プリフォーム10の第2層12を第1層11から剥離させることができ、肉厚分布誤差等の様々な要因が存在しても、樹脂製容器20における剥離不良を簡単な方法で抑制できる。
また、樹脂製容器の製造方法は、プリフォーム10の第2層12を第1層11から剥離させる剥離工程を、射出成形工程(ステップS101,S103)の後にプリフォーム10の温度を調整する第2温度調整工程(ステップS104)において、実施している。二層構造のプリフォーム10の温度を調整する第2温度調整工程(ステップS104)において、第2層12を第1層11から剥離させる剥離工程を実施することで、効率良く樹脂製容器20における剥離不良を抑制できる。
また、第2温度調整用金型ユニット40a,40bは、プリフォーム10の底部15の温度を調整可能に構成された底部温度調整ブロック44と、底部温度調整ブロック44から、収容されるプリフォーム10の底部15に向けて突き出たロッド部材44bと、を有する。当該第2温度調整用金型ユニット40a,40bによれば、プリフォーム10を第2温度調整用金型ユニット40a,40bに収容する際にロッド部材44bを二層構造のプリフォーム10の底部15に設けられた凹部17に挿入させることで、第2層12を第1層11から剥離させることができる。これにより、樹脂製容器20における剥離不良を簡単な方法で抑制できる。
また、第2温度調整用金型ユニット40a,40bは、胴部温度調整ブロック43をさらに備える。そして、胴部温度調整ブロック43と連動して昇降可能に構成されている底部温度調整ブロック44が、胴部温度調整ブロック43とは独立して最上昇位置を変更して、ロッド部材44bがプリフォーム10を押す距離を調整可能に構成されている。当該第2温度調整用金型ユニット40a,40bによれば、所望するプリフォーム10の第2層12と第1層11の剥離の程度に応じてロッド部材44bの押す距離を底部温度調整ブロック44のみで調整できる。これにより、プリフォーム10の第2層12と第1層11の剥離を容易に調整できる。
また、樹脂製容器のブロー成形装置30は、樹脂製容器20をブロー成形する前に、プリフォーム10の凹部17にプリフォーム10の外側からロッド部材44bを挿入して、第2層12を第1層11から剥離させる。上記構成のブロー成形装置30によれば、樹脂製容器20をブロー成形する前に、プリフォーム10の第2層12を第1層11から剥離させることができる。これにより、肉厚分布誤差等の様々な要因が存在しても、樹脂製容器20における剥離不良を簡単な方法で抑制できる。
また、樹脂製容器のブロー成形装置30は、射出成形部31,33で得られたプリフォーム10の温度を調整する第2温度調整部34を含む。そして、第2温度調整部34において、ロッド部材44bは、プリフォーム10の凹部17にプリフォーム10の外側から挿入されて、第2層12を第1層11から剥離させている。二層構造のプリフォーム10の温度を調整する第2温度調整部34において、第2層12を第1層11から剥離させることで、効率良く樹脂製容器20における剥離不良を抑制できる。
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
本実施形態において、第2温度調整部34の第2温度調整用金型ユニット40a,40bの底部温度調整ブロック44にロッド部材44bが設けられている態様を説明したが、本開示はこの態様に限定されない。例えば、ロッド部材用の装置が第2温度調整部34やブロー成形部35に別途設けられ、静止したプリフォーム10の凹部17にロッド部材挿入される態様も採用されうる。
本出願は、2022年3月7日に出願された日本国特許出願(特願2022-034710号)に開示された内容を適宜援用する。
10:プリフォーム、11:第1層、12:第2層、13:首部、14:胴部、15:底部、16:開口部、17:凹部、20:樹脂製容器、21:首部、22:胴部、23:底部、24:空気導入孔、25:開口部、30:ブロー成形装置、31:第1射出成形部、32:第1温度調整部、33:第2射出成形部、34:第2温度調整部、35:ブロー成形部、36:取り出し部、37:搬送機構、37a:回転板、37b:ネック型、38:第1射出装置、39:第2射出装置、40a,40b:第2温度調整用金型ユニット、41:温度調整ポット、42:温度調整コア、43:胴部温度調整ブロック、44:底部温度調整ブロック、44a:頂上部、44b:ロッド部材、44c:フランジ部材、45:支持台、46a:ワッシャ、46b:圧縮バネ
Claims (7)
- 第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、
前記射出成形工程で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形工程と、を含む、樹脂製容器の製造方法であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記ブロー成形工程の前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる剥離工程を含む、樹脂製容器の製造方法。 - 前記射出成形工程の後に前記プリフォームの温度を調整する温度調整工程を含み、
前記剥離工程が前記温度調整工程において実施される、
請求項1に記載の樹脂製容器の製造方法。 - 有底筒状のプリフォームを収容して前記プリフォームの温度を調整可能に構成された温度調整用金型ユニットであって、
前記プリフォームの底部の温度を調整可能に構成された底部温度調整ブロックと、
前記底部温度調整ブロックから、収容される前記プリフォームの前記底部に向けて突き出たロッド部材と、を有する、温度調整用金型ユニット。 - 前記底部温度調整ブロックに対して独立した、前記プリフォームの胴部の温度を調整可能に構成された胴部温度調整ブロックをさらに備え、
前記底部温度調整ブロックおよび前記胴部温度調整ブロックは連動して昇降可能に構成されており、
前記底部温度調整ブロックは、前記胴部温度調整ブロックとは独立して最上昇位置を変更して、前記ロッド部材が前記プリフォームを押す距離を調整可能に構成されている、請求項3に記載の温度調整用金型ユニット。 - 第1の樹脂材料で構成される第1層と、前記第1層の内周側に積層された第2の樹脂材料で構成される第2層と、を有する二層構造の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記射出成形部で得られた前記プリフォームから二層構造の樹脂製容器をブロー成形するブロー成形部と、を含む、樹脂製容器の製造装置であって、
前記プリフォームの底部には、前記第1層を貫通して前記第2層の表面が露出するように構成された凹部が設けられており、
前記樹脂製容器をブロー成形する前に、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる、樹脂製容器の製造装置。 - 前記射出成形部で得られた前記プリフォームの温度を調整する温度調整部を含み、
前記温度調整部において、前記プリフォームの前記凹部に前記プリフォームの外側からロッド部材を挿入して、前記第2層を前記第1層から剥離させる、請求項5に記載の樹脂製容器の製造装置。 - 前記温度調整部が請求項3または請求項4に記載の温度調整用金型ユニットを有する、請求項6に記載の樹脂製容器の製造装置。
Applications Claiming Priority (2)
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PCT/JP2023/008281 WO2023171603A1 (ja) | 2022-03-07 | 2023-03-06 | 樹脂製容器の製造方法、温度調整用金型ユニットおよび樹脂製容器の製造装置 |
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WO (1) | WO2023171603A1 (ja) |
Citations (3)
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JP2019130915A (ja) * | 2010-12-17 | 2019-08-08 | ディスペンシング・テクノロジーズ・ベスローテン・フェンノートシャップDispensing Technologies B.V. | フレアアプリケーションのための改良されたプリフォーム |
WO2019189819A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | ブロー成形方法、ブロー成形用金型およびブロー成形装置 |
WO2021060459A1 (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | 剥離容器の製造方法および剥離容器の製造装置 |
-
2023
- 2023-03-06 WO PCT/JP2023/008281 patent/WO2023171603A1/ja unknown
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