JP4935372B2 - Preform compression molding method - Google Patents
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Description
本発明は、容器などをブロー成形するために用いられるプリフォームを圧縮成形する際、押出装置から押し出される溶融樹脂がドローダウンすることを防止するとともに、成形性に優れたプリフォームを成形するプリフォーム圧縮成形方法に関する。 The present invention prevents a molten resin extruded from an extrusion device from being drawn down and compresses a preform used for blow molding a container or the like, and forms a preform having excellent moldability. The present invention relates to a reform compression molding method.
従来のように、ポリエステルからなる溶融樹脂66’を用いてプリフォームを成形すると、押出装置10の押出ダイ3から溶融樹脂66’を下方に向かって押し出すときに、溶融樹脂66’が自重でドローダウンすることがある(図5参照)。
When a preform is molded using a
このように、溶融樹脂66’がドローダウンすると、図5に示すように、溶融樹脂66’に径の細い部分66’nが発生してしまい、成形されたプリフォームの表面にしわが形成されてしまうことがある。また、溶融樹脂66’のドローダウンが大きいと、金型のメス型内に投入された溶融樹脂塊が2つに分離してしまい、圧縮成形そのものが不可能となる場合もある。
As described above, when the
このような溶融樹脂のドローダウンを防止するため、樹脂材料として、測定温度を265℃とし、剪断速度を2000s―1としたときに、溶融粘度が100乃至200Ns/m2であるポリエステルを用いる方法が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1記載の発明は、従来と同じポリエステルからなる樹脂材料を用いたものであり、かつ押出装置から溶融樹脂が押し出されるときの剪断速度がほぼ0であることを考慮せず、剪断速度が2000s―1である状態の溶融粘度を考慮している。このため、上記特許文献1記載の発明に記載の方法は、溶融樹脂のドローダウンを防止する方法としては未だ不十分であるのが実情であった。
However, the invention described in
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プリフォームを成形する際、押出装置から押し出される溶融樹脂がドローダウンすることを防止するとともに、成形性に優れたプリフォームを成形するプリフォーム圧縮成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and when forming a preform, the molten resin extruded from the extrusion device is prevented from being drawn down, and a preform excellent in moldability is obtained. An object of the present invention is to provide a preform compression molding method for molding.
本発明は、メス型内に、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなる溶融樹脂塊を投入する投入工程と、
メス型内にオス型を挿入し、メス型に投入された前記溶融樹脂塊を圧縮することによってプリフォームを生成する圧縮工程と、
を備え、
前記溶融樹脂塊は、
(1)メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θと同一の測定温度θにおいて、荷重を2.16kgとして測定した際、メルトマスフローレイトが1g/10min〜35g/10minとなり、かつ
(2)測定温度θにおいて、測定装置のキャピラリーダイの長さLと内径Dの比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が50Pa・s〜360Pa・sとなる、
樹脂材料からなることを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。
The present invention is a charging step of charging a molten resin mass made of polypropylene or polyethylene into a female mold,
A compression step of generating a preform by inserting a male mold into a female mold and compressing the molten resin mass charged into the female mold;
Equipped with a,
The molten resin mass is
(1) When the load is measured at 2.16 kg at the same measurement temperature θ as the center temperature θ of the molten resin mass charged into the female mold, the melt mass flow rate is 1 g / 10 min to 35 g / 10 min, and (2) At the measurement temperature θ, when the ratio L / D between the length L and the inner diameter D of the capillary die of the measuring device is 40 and the shear rate is 250 s −1 , the viscosity is 50 Pa · s to 360 Pa · s. Become,
A preform compression molding method characterized by comprising a resin material.
このような構成により、プリフォームを成形する際、押出装置から押し出される溶融樹脂がドローダウンすることを防止するとともに、成形性に優れたプリフォームを成形することができる。また、押出装置から押し出される際に溶融樹脂がドローダウンすることをさらに防止するとともに、より優れた成形性のプリフォームを成形することができる。 With such a configuration, when the preform is molded, it is possible to prevent the molten resin extruded from the extrusion device from being drawn down and to mold a preform having excellent moldability. In addition, it is possible to further prevent the molten resin from being drawn down when being extruded from the extrusion apparatus, and to mold a preform having better moldability.
本発明は、前記溶融樹脂塊を構成する樹脂材料が、温度θにおける密度が1.0g/cm3以下となることを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。 The present invention is the preform compression molding method, wherein the resin material constituting the molten resin mass has a density at a temperature θ of 1.0 g / cm 3 or less.
このような構成により、押出装置から押し出された溶融樹脂がドローダウンすることをさらに防止することができる。 With such a configuration, it is possible to further prevent the molten resin extruded from the extrusion apparatus from being drawn down.
本発明は、前記溶融樹脂塊を構成する樹脂材料がポリプロピレンからなり、
メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θが180℃〜280℃のいずれかの温度であることを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。
In the present invention, the resin material constituting the molten resin mass is made of polypropylene,
A preform compression molding method characterized in that the temperature θ at the center of the molten resin mass charged into the female mold is any one of 180 ° C. to 280 ° C.
本発明は、前記溶融樹脂塊を構成する樹脂材料がポリエチレンからなり、
メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θが150℃〜280℃のいずれかの温度であることを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。
In the present invention, the resin material constituting the molten resin mass is made of polyethylene,
A preform compression molding method characterized in that the temperature θ at the center of the molten resin mass charged into the female mold is any one of 150 ° C. to 280 ° C.
本発明によれば、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなる溶融樹脂塊を用いることによって、プリフォームを成形する際、押出装置から押し出される溶融樹脂がドローダウンすることを防止することができ、かつ成形性に優れたプリフォームを成形するプリフォーム圧縮成形方法を提供することができる。 According to the present invention, by using a molten resin lump made of polypropylene or polyethylene, it is possible to prevent the molten resin extruded from the extrusion device from being drawn down when molding a preform, and to be excellent in moldability. It is possible to provide a preform compression molding method for molding a preform.
第1の実施の形態
以下、本発明に係り、容器などをブロー成形するために用いられるプリフォームを圧縮成形するプリフォーム圧縮成形方法の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1乃至図4は本発明の実施の形態を示す図である。
First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a preform compression molding method for compressing a preform used for blow molding a container or the like according to the present invention will be described with reference to the drawings. . Here, FIG. 1 to FIG. 4 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
このうち、図1は、本発明に係るプリフォーム圧縮成形方法に用いられる押出装置10の側方断面図であり、図2は、本発明に係るプリフォーム圧縮成形方法に用いられる把持部26とカッター22の側方図であり、図3は、本発明に係るプリフォーム圧縮成形方法に用いられる樹脂供給ロータリー25および成形ロータリー35の上方平面図であり、図4は、本発明に係るプリフォーム圧縮成形方法に用いられる金型30の側方断面図である。
Among these, FIG. 1 is a side sectional view of an
まず、プリフォームを成形するために用いる装置について説明する。なお、本願においては、ペレット状の樹脂が押出装置10内で溶融したものを溶融樹脂61’と呼び、押出装置10から押し出された溶融樹脂61’がカッター22によって切断されて生成されたものを溶融樹脂塊61と呼ぶ(図1乃至図4参照)。
First, an apparatus used for forming a preform will be described. In addition, in this application, what melt | dissolved pellet-shaped resin in the
図1に示すように、押出装置10は、ペレット状の樹脂を溶融して押し出す押出機1と、押出機1の下流側に設けられ、一定量の溶融樹脂61’を供給するギヤポンプなどからなる定量供給装置2と、供給路6を通過した溶融樹脂61’が下方に向かって押し出される吐出口7を含む押出ダイ3とを有している。なお、圧縮成形するプリフォームに求める精度や、押出機1の性能などによっては、上述した定量供給装置2を省略することもできる。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施の形態において、押出機1と押出ダイ3とは、溶融樹脂61’が230℃で保たれるよう温度調整をしている。このため、メス型31に投入される溶融樹脂塊61の中心部の温度θは230℃になっていると考えてよい。
In the present embodiment, the
また、図3に示すように、押出ダイ3の下方には、押出ダイ3から押し出された溶融樹脂61’を把持する把持部26と、把持部26によって把持された溶融樹脂61’を切断して溶融樹脂塊61を生成するカッター22とが設けられている(図2参照)。この把持部26とカッター22は、図3に示すように、樹脂供給ロータリー25上に円周状で複数個設けられている。また、把持部26とカッター22は、樹脂供給ロータリー25によってR1方向に回転可能となっている。ところで、図3のS地点は、押出ダイ3によって溶融樹脂61’が押し出され、供給される地点を示す。
Further, as shown in FIG. 3, below the extrusion die 3, a
また、図4に示すように、金型30は、溶融樹脂塊61が投入されるメス型31と、メス型31に対向して配置され、メス型31内に挿入されることによって、メス型31内に投入された溶融樹脂塊61を圧縮しプリフォームを生成するオス型32と、メス型31の上方であってオス型32の側方に設けられ、水平方向にスライド自在なスライド型33とを有している。
Further, as shown in FIG. 4, the
このような金型30は、図3に示すように、樹脂供給ロータリー25の下流側に設けられた円形状の成形ロータリー35に円周状で複数個設けられている。この成形ロータリー35は、R2方向に回転可能となっている。ところで、本願において「下流」とは、ペレット状の樹脂からプリフォーム60を成形する過程において、下流にあることを意味する。
As shown in FIG. 3, a plurality of
次に、本発明に係るプリフォーム圧縮成形方法に用いられる樹脂材料について説明する。 Next, the resin material used for the preform compression molding method according to the present invention will be described.
本実施の形態の溶融樹脂塊61を構成する樹脂材料はポリプロピレンからなっている(図4参照)。このポリプロピレンからなる樹脂材料は、(1)メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度230℃と同一の測定温度230℃において、荷重を2.16kgとし、その他の条件をJIS K7210に示されるものとして測定した際、メルトマスフローレイトが21g/10minとなり、かつ(2)測定温度230℃において、測定装置であるキャピラリーレオメータのキャピラリーダイの長さL(30mm)と内径D(0.75mm)の比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が160Pa・sとなっている。
The resin material constituting the
また、この樹脂材料は、温度230℃において、密度が0.70g/cm3となっている。 Further, this resin material has a density of 0.70 g / cm 3 at a temperature of 230 ° C.
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
まず、図示しない供給装置によって、ポリプロピレンからなるペレット状の樹脂が押出機1に供給される(図1参照)。
First, pelletized resin made of polypropylene is supplied to the
次に、押出機1内で、ペレット状の樹脂が溶融されて溶融樹脂61’となる。このとき、押出機1内は230℃になっている。その後、一定量の溶融樹脂61’が、定量供給装置2によって押出ダイ3の供給路6に供給される(図1参照)。
Next, in the
次に、図3のS地点において、溶融樹脂61’が、押出ダイ3の吐出口7から下方に向けて押し出される(図1参照)。このとき、樹脂供給ロータリー25はR1方向に回転している(図3参照)。
Next, at a point S in FIG. 3, the
ところで、溶融樹脂61’が押出ダイ3から押し出されるときの剪断速度はほぼ0になっており、メルトマスフローレイトは測定原理上、剪断速度がほぼ0の時の粘度を表している。このため、溶融樹脂61’が押出ダイ3からドローダウンしやすいかは、メルトマスフローレイトを測定することによって知ることができる。
By the way, when the
ここで、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θと同一の測定温度θにおいて、荷重を2.16kgとして測定した際、メルトマスフローレイトが35g/10min以下となれば、溶融樹脂61’がドローダウンすることを防止することができる。なお、後述するように、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θは、押出ダイ3から押し出された溶融樹脂61’の温度θ’とほぼ等しくなっている(すなわち、θ≒θ’となっている)。
Here, at a measurement temperature θ that is the same as the temperature θ at the center of the
他方、測定温度θにおいて、荷重を2.16kgとして測定した際、メルトマスフローレイトが1g/10min未満となると、メルトマスフローレイトが小さすぎ、溶融樹脂61’の押し出しに大きな力が必要となり実用的ではない。このため、メルトマスフローレイトは、測定温度θにおいて、荷重を2.16kgとして測定した際、1g/10min以上となることが好ましい。
On the other hand, when the load is measured at 2.16 kg at the measurement temperature θ, if the melt mass flow rate is less than 1 g / 10 min, the melt mass flow rate is too small, and a large force is required to extrude the
また、樹脂材料の比重が小さい方がドローダウンしにくいことから、温度θにおける樹脂材料の密度は1.0g/cm3以下であることが好ましい。 In addition, since the resin material having a smaller specific gravity is less likely to be drawn down, the density of the resin material at the temperature θ is preferably 1.0 g / cm 3 or less.
本実施の形態では、(後述のように、押出ダイ3から押し出された溶融樹脂61’の温度とほぼ等しい)メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度230℃と同一の測定温度230℃において、荷重を2.16kgとし、その他の条件をJIS K7210に示されるものとして測定した際、メルトマスフローレイトは35g/10min以下の21g/10minとなっている。また、測定温度230℃において、樹脂材料の密度は1.0g/cm3以下の0.70g/cm3となっている。このため、押出ダイ3から下方に押し出された溶融樹脂61’がドローダウンすることはない。
In the present embodiment, the temperature is the same as the temperature 230 ° C. at the center of the
また、測定温度230℃において、メルトマスフローレイトは1g/10min以上の21g/10minであり小さすぎない。このため、溶融樹脂61’を押出ダイ3から押し出す際に、それほど大きな力を必要とせず実用的である。
Further, at a measurement temperature of 230 ° C., the melt mass flow rate is 21 g / 10 min which is 1 g / 10 min or more, and is not too small. For this reason, when extruding the
次に、溶融樹脂61’が押出ダイ3の吐出口7から押し出された後、押出ダイ3の下方で(S地点で)、把持部26によって溶融樹脂61’が把持される。その後、溶融樹脂61’が、カッター22によって切断されて溶融樹脂塊61が得られる(図2および図3参照)。
Next, after the
次に、把持部26によって把持された溶融樹脂塊61が、樹脂供給ロータリー25によってR1方向に回転して搬送される(図3参照)。その後、把持部26は、把持した溶融樹脂塊61が金型30のメス型31の上方に位置したときに、溶融樹脂塊61を開放する。このことによって、溶融樹脂塊61がメス型31内に投入される(投入工程)。
Next, the
ここで、押出ダイ3から溶融樹脂61’が押し出された後、溶融樹脂塊61が金型30のメス型31内に投入されるまでの時間は長くても5秒以内である。このため、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度は、押出ダイ3から押し出された溶融樹脂61’の温度230℃とほぼ等しくなっており、230℃になっていると考えてよい。
Here, after the
次に、2つのスライド型33が水平方向に移動して閉じる。そして、このスライド型33がメス型31に密着し、型締めが行われる(図1参照)。
Next, the two
次に、メス型31内にオス型32が挿入される(図1参照)。このことによって、メス型31に投入された溶融樹脂塊61が圧縮され、プリフォームが生成される(圧縮工程)。
Next, the male die 32 is inserted into the female die 31 (see FIG. 1). By this, the
次に、オス型32がメス型31内に挿入された状態のまま、成形ロータリー35によって金型30がR2方向に回転する(図3参照)。この間、メス型31およびオス型32によって成形されたプリフォームが冷却される。
Next, the state where the male die 32 is inserted into the
次に、金型30が成形ロータリー35によって所定の位置まで移動すると、メス型31内からオス型32が引き出される。その後、プリフォームがメス型31内から排出される。
Next, when the
ところで、圧縮成形によって溶融樹脂塊61が金型30へ良好に賦形するためには、溶融樹脂塊61の粘度が低い方が良い。一般的に、圧縮成形時における溶融樹脂塊61の剪断速度は、250s−1程度である。このため、圧縮成形時の溶融樹脂塊61の中心部の温度(メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θ)において、剪断速度250s−1のときの粘度が、360Pa・s以下であることが好ましい。他方、粘度が低すぎると成形されたプリフォームにバリが発生しやすいため、剪断速度250s−1のときの粘度は、50Pa・s以上であることが好ましい。
By the way, in order for the
本実施の形態では、測定温度230℃において、測定装置であるキャピラリーレオメータのキャピラリーダイの長さLと内径Dの比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が160Pa・sとなっており、50Pa・s以上360Pa・s以下となっている。このため、溶融樹脂塊61の金型30への賦形性が優れており、かつ成形されたプリフォームにバリが発生することもなかった。
In the present embodiment, at a measurement temperature of 230 ° C., when the ratio L / D of the capillary die length L to the inner diameter D of the capillary rheometer as a measuring device is 40 and the shear rate is 250 s −1 , the viscosity is It is 160 Pa · s, and is 50 Pa · s or more and 360 Pa · s or less. For this reason, the moldability of the
なお、上記では、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θを230℃としたが、これに限ることなく、当該温度θは180℃〜280℃のいずれかの温度であればよい。
In the above description, the temperature θ of the central portion of the
第2の実施の形態
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、樹脂材料として、ポリプロピレンを用いる代わりに、ポリエチレンを用いたものである。また、メス型31に投入される溶融樹脂塊61の中心部の温度θは、押出機1および押出ダイ3によって190℃となるように調整されている。その他の構成は、図1乃至図4に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、本実施の形態において、図1乃至図4に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, polyethylene is used as the resin material instead of polypropylene. Further, the temperature θ at the center of the
本実施の形態のポリエチレンからなる樹脂材料は、(1)メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度190℃と同一の測定温度190℃において、荷重を2.16kgとし、その他の条件をJIS K7210に示されるものとして測定した際、メルトマスフローレイトが10g/10minとなり、かつ(2)キャピラリーレオメータを用い、測定温度190℃において、キャピラリーレオメータのキャピラリーダイの長さL(30mm)と内径D(0.75mm)の比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が300Pa・sとなっている。
The resin material made of polyethylene according to the present embodiment is (1) a load of 2.16 kg at a measurement temperature of 190 ° C., which is the same as the temperature of 190 ° C. in the center of the
また、この樹脂材料は、測定温度190℃において、密度が0.72g/cm3となっている。 The resin material has a density of 0.72 g / cm 3 at a measurement temperature of 190 ° C.
このように、(押出ダイ3から押し出された溶融樹脂61’の温度とほぼ等しい)メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度190℃と同一の測定温度190℃において、荷重を2.16kgとし、その他の条件をJIS K7210に示されるものとして測定した際、メルトマスフローレイトは35g/10min以下の10g/10minとなっている。また、測定温度190℃において、樹脂材料の密度は1.0g/cm3以下の0.72g/cm3となっている。このため、押出ダイ3から下方に押し出された溶融樹脂61’がドローダウンすることはない。
In this way, at a measurement temperature of 190 ° C., which is the same as the temperature 190 ° C. of the center of the
また、メルトマスフローレイトは1g/10min以上の10g/10minであり、小さすぎない。このため、溶融樹脂61’を押出ダイ3から押し出す際に、それほど大きな力を必要とせず実用的である。
Moreover, melt mass flow rate is 10 g / 10min of 1 g / 10min or more, and is not too small. For this reason, when extruding the
また、測定温度190℃において、キャピラリーレオメータのキャピラリーダイの長さLと内径Dの比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が300Pa・sとなっており、50Pa・s以上360Pa・s以下となっている。このため、溶融樹脂塊61の金型30への賦形性が優れており、かつ成形されたプリフォームにバリが発生することもなかった。
Further, at a measurement temperature of 190 ° C., when the ratio L / D of the capillary die length L to the inner diameter D of the capillary rheometer is 40 and the shear rate is 250 s −1 , the viscosity is 300 Pa · s, It is 50 Pa · s or more and 360 Pa · s or less. For this reason, the moldability of the
なお、上記では、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θを190℃としたが、これに限ることなく、メス型31に投入された溶融樹脂塊61の中心部の温度θは150℃〜280℃のいずれかの温度であることが好ましい。
In the above description, the temperature θ of the central portion of the
1 押出機
2 定量供給装置
3 押出ダイ
6 供給路
7 吐出口
10 押出装置
22 カッター
25 樹脂供給ロータリー
26 把持部
30 金型
31 メス型
32 オス型
33 スライド型
35 成形ロータリー
61 溶融樹脂塊
61’ 溶融樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (4)
メス型内にオス型を挿入し、メス型に投入された前記溶融樹脂塊を圧縮することによってプリフォームを生成する圧縮工程と、
を備え、
前記溶融樹脂塊は、
(1)メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θと同一の測定温度θにおいて、荷重を2.16kgとして測定した際、メルトマスフローレイトが1g/10min〜35g/10minとなり、かつ
(2)測定温度θにおいて、測定装置のキャピラリーダイの長さLと内径Dの比L/Dを40とし、剪断速度を250s−1として測定した際、粘度が50Pa・s〜360Pa・sとなる、
樹脂材料からなることを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法。 In a female mold, a charging step of charging a molten resin lump made of polypropylene or polyethylene,
A compression step of generating a preform by inserting a male mold into a female mold and compressing the molten resin mass charged into the female mold;
Equipped with a,
The molten resin mass is
(1) When the load is measured at 2.16 kg at the same measurement temperature θ as the center temperature θ of the molten resin mass charged into the female mold, the melt mass flow rate is 1 g / 10 min to 35 g / 10 min, and (2) At the measurement temperature θ, when the ratio L / D between the length L and the inner diameter D of the capillary die of the measuring device is 40 and the shear rate is 250 s −1 , the viscosity is 50 Pa · s to 360 Pa · s. Become,
Preform compression molding method characterized by comprising a resin material.
メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θは180℃〜280℃のいずれかの温度であることを特徴とする請求項1記載のプリフォーム圧縮成形方法。 The resin material constituting the molten resin mass is made of polypropylene,
Preform compression molding method according to claim 1, wherein the temperature θ of the central portion of the molten resin mass charged into the female is any temperature of 180 ° C. to 280 ° C..
メス型に投入された溶融樹脂塊の中心部の温度θは150℃〜280℃のいずれかの温度であることを特徴とする請求項1記載のプリフォーム圧縮成形方法。 The resin material constituting the molten resin mass is made of polyethylene,
Preform compression molding method according to claim 1, wherein the temperature θ of the central portion of the molten resin mass charged into the female is any temperature of 0.99 ° C. to 280 ° C..
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