JP7158338B2 - Preform and container molding method - Google Patents
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Description
本発明は、ブロー成形により容器を成形するためのプリフォーム、および、プリフォームをブロー成形して容器を成形する容器成形方法に関する。 The present invention relates to a preform for molding a container by blow molding, and a container molding method for blow molding a preform to mold a container.
飲料を充填する用途などに、プラスチック製の容器が汎用されている。かかる容器は、射出成形により製造されたプリフォームを材料として、二軸延伸ブロー成形などのブロー成形により製造されることが一般的である。このような容器の製造方法に鑑み、プリフォームには良好なブロー成形性が求められる。ブロー成形工程における成形不良は、容器の外観の美観を損なう、容器製造の歩留まりが低下する、などの不具合を引き起こすおそれがある。そのため、プリフォームのブロー成形性を向上する種々の発明が提案されている。 Plastic containers are widely used for applications such as filling beverages. Such a container is generally manufactured by blow molding such as biaxial stretch blow molding using a preform manufactured by injection molding as a material. In view of such container manufacturing methods, preforms are required to have good blow moldability. Molding defects in the blow molding process may cause problems such as impairing the appearance of the container and reducing the yield of container production. Therefore, various inventions have been proposed to improve the blow moldability of preforms.
たとえば特開2018-79574号公報(特許文献1)には、口部直下部分の肉厚を胴部の肉厚より小さくしたプリフォームが開示されている。このプリフォームによれば、容器の口部直下の部分に未延伸部が生じる不具合が生じにくい。また、特開2017-7264号公報(特許文献2)、特開2017-30215号公報(特許文献3)などにも、ブロー成形性を向上したプリフォームが開示されている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-79574 (Patent Document 1) discloses a preform in which the thickness of the portion immediately below the mouth portion is smaller than the thickness of the trunk portion. According to this preform, it is difficult to cause the problem that an unstretched portion is formed in the portion immediately below the mouth portion of the container. In addition, preforms with improved blow moldability are also disclosed in JP-A-2017-7264 (Patent Document 2), JP-A-2017-30215 (Patent Document 3), and the like.
しかし、特許文献1~3のような技術を適用した場合であっても、容器の首部から肩部にかけて厚肉になる不具合が生じる場合があった。たとえば、特許文献1の技術は容器の首部の未延伸を防止する技術であり、特許文献2の技術は容器の胴部の賦形不良を防止する技術であり、特許文献3の技術はブロー成形工程における容器の破裂を防止する技術である。したがって、これらの技術によっては、肩部の偏肉は防止できなかった。
However, even when the techniques disclosed in
そこで、容器の首部から肩部にかけて厚肉になる不具合を防止しうるプリフォームの実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a preform that can prevent the problem of thickening from the neck to the shoulder of the container.
本発明に係るプリフォームは、ブロー成形により容器を成形するためのプリフォームであって、口部と、前記口部に連設する円筒状の大径部と、前記大径部に連設し、前記大径部から離間するに従って縮径する円錐台筒状の縮径部と、前記縮径部に連設する有底円筒
状の小径部と、を備え、前記縮径部は、前記大径部に連設する縮径部上部と、前記小径部
に連設する縮径部下部と、前記縮径部上部および前記縮径部下部に連設する縮径部中部と
、を有し、前記縮径部中部の肉厚は、前記大径部の肉厚の85%以下であり、前記縮径部
上部は、その肉厚が、前記大径部に連設する部分における前記大径部と同一の肉厚から、
前記縮径部中部に連設する部分における前記縮径部中部と同一の肉厚へと、連続的に変化
するように形成され、前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の長さは3mm以下
であり、前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の外径の変化率が、前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の内径の変化率より大きいことを特徴とする。
A preform according to the present invention is a preform for molding a container by blow molding, comprising a mouth portion, a cylindrical large-diameter portion connected to the mouth portion, and a cylindrical large-diameter portion connected to the large-diameter portion. , a truncated cylindrical diameter-reduced portion whose diameter decreases with increasing distance from the large-diameter portion, and a bottomed cylindrical small-diameter portion connected to the diameter-reduced portion, wherein the diameter-reduced portion a reduced diameter portion upper portion connected to the diameter portion, a reduced diameter portion lower portion connected to the reduced diameter portion, and a reduced diameter portion middle portion connected to the reduced diameter portion upper portion and the reduced diameter portion lower portion; The thickness of the central portion of the reduced diameter portion is 85% or less of the thickness of the large diameter portion, and the thickness of the upper portion of the reduced diameter portion is the same as that of the large diameter portion at the portion connected to the large diameter portion. from the same wall thickness as
The upper portion of the reduced-diameter portion along the axial direction of the reduced-diameter portion is formed so as to continuously change to the same thickness as that of the middle portion of the reduced-diameter portion at the portion connected to the middle portion of the reduced-diameter portion. The length is 3 mm or less, and the rate of change of the outer diameter of the upper portion of the reduced diameter portion along the axial direction of the reduced diameter portion is equal to the upper portion of the reduced diameter portion along the axial direction of the reduced diameter portion is greater than the change rate of the inner diameter of
また、本発明に係る容器成形方法は、前記プリフォームをブロー成形して容器を成形することを特徴とする。 A container molding method according to the present invention is characterized in that the container is molded by blow molding the preform.
これらの構成によれば、容器の首部から肩部にかけて厚肉になる不具合を好適に防止し
うる。したがって、美観に優れた容器を提供しうる。また、これらの構成によれば、工場
のラインで首部を掴んで搬送可能な形状による搬送適性の維持と、上記の偏肉の防止とを
好適に両立しうる。特に、肩部の偏肉を防止しやすい。
According to these configurations, it is possible to suitably prevent the problem that the thickness of the container increases from the neck to the shoulder. Therefore, it is possible to provide a container excellent in appearance. In addition, according to these configurations, it is possible to both maintain the transport aptitude due to the shape that can be transported by gripping the neck portion on the factory line and prevent the uneven thickness described above. In particular, it is easy to prevent uneven thickness of the shoulder portion.
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。 Preferred embodiments of the present invention are described below. However, the scope of the present invention is not limited by the preferred embodiments described below.
本発明に係るプリフォームは、一態様として、前記小径部の肉厚は、前記縮径部中部の肉厚より大きいことが好ましい。 As one aspect of the preform according to the present invention, it is preferable that the thickness of the small-diameter portion is larger than the thickness of the central portion of the reduced-diameter portion.
この構成によれば、肩部の偏肉をさらに効果的に防止しうる。 According to this configuration, it is possible to more effectively prevent uneven thickness of the shoulder portion.
本発明に係るプリフォームは、一態様として、重量が5~18gであることが好ましい。 As one aspect, the preform according to the present invention preferably has a weight of 5 to 18 g.
この構成によれば、市場に一般に流通する容器のうち、内容量が比較的小さい容器の成形において、肩部の偏肉を効果的に防止しうる。なお、かかる偏肉は、内容量が小さい容器の成形において特に生じやすい傾向がある。 According to this configuration, it is possible to effectively prevent uneven thickness of the shoulder portion when molding a container having a relatively small capacity among the containers that are generally distributed in the market. It should be noted that such thickness unevenness tends to occur particularly easily in the molding of containers having a small internal capacity.
本発明に係る容器成形方法は、一態様として、前記容器の内容量が100~1000mLであることが好ましい。 As one aspect of the container molding method according to the present invention, it is preferable that the content of the container is 100 to 1000 mL.
この構成によれば、本発明に係る容器成形方法によって、市場に広く流通する内容量の容器について美観に優れた容器を製造しうる。 According to this configuration, by using the container molding method of the present invention, it is possible to manufacture a container with an excellent appearance for a container having a content that is widely distributed in the market.
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the invention will become clearer from the following description of exemplary and non-limiting embodiments described with reference to the drawings.
本発明に係るプリフォームおよび容器成形方法の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係るプリフォームを、飲料用のペットボトル100(容器の例。以下、ボトル100と記載する。)を成形するためのプリフォーム1に適用した例について説明する。
An embodiment of a preform and a container molding method according to the present invention will be described with reference to the drawings. An example in which the preform according to the present invention is applied to a
〔プリフォームおよびボトルの概略〕
本実施形態に係るプリフォーム1は、口部10、大径部20、縮径部30、および小径部40を備え、全体として試験管状の形状を有する(図1)。プリフォーム1の重量は15gである。各部の詳細については後述するが、プリフォーム1からボトル100を成形すると、プリフォーム1の口部10、大径部20、縮径部30、および小径部40は、それぞれ、ボトル100の口部101、首部102、肩部103、および胴部104となる(図3)。なお、以下の説明における「上下」は、プリフォーム1の口部10側およびボトル100の口部101側を「上」、プリフォーム1の小径部40側およびボトル100の胴部104側を「下」と定義するものとする。
[Outline of preform and bottle]
A
プリフォーム1は、ポリエチレンテレフタレートの射出成形によって成形される。また、ボトル100は、プリフォーム1の二軸延伸ブロー成形(ブロー成形の例)によって成形できる。なお、本実施形態では、ボトル100の内容量が350mLである例を示している。ボトル100に充填する液体は特に限定されず、たとえば、清涼飲料水(炭酸飲料水、茶、果汁、コーヒー、ココアなど)、アルコール飲料、乳飲料などの飲料、スープや味噌汁などの液体食品、ソースや醤油などの液体調味料、などが挙げられる。
The
〔プリフォームの各部の構造〕
以下では、プリフォーム1の各部の構造について説明する。口部10は、外周面に雄ねじ部11が形成された円筒状の形状を有する(図1)。口部10の上部はプリフォーム1の外部に向けて開口しており、口部10の下端部は大径部20に連設する。なお、大径部20との連設部には、サポートリング12が設けられている。口部10は、プリフォーム1からボトル100を成形する際に延伸されない部分である。したがって口部10の形状はボトル100の口部101の形状と略同一であり、ボトル100の使用状態において蓋部材(不図示)と螺合する。雄ねじ部11は、かかる螺合のために設けられている。
[Structure of each part of the preform]
The structure of each part of the
大径部20は、その上端部が口部10に連設し、その下端部が縮径部30に連設する円筒状の部分として形成されている。本実施形態における大径部20の内径は20.25mmであり、これは小径部40の内径14.9mmより大きい。また、大径部20の肉厚は2.3mmである。
The large-
縮径部30は、その上端部が大径部20に連設し、その下端部が小径部40に連設する円錐台筒状の部分として形成されている(図1)。上下に連設する大径部20および小径部40のそれぞれの内径に大小に対応して、縮径部30は大径部から小径部方向へ離間するに従って縮径する。より具体的には、大径部20に連設する縮径部上部31の内径は20.3mmであり、小径部40に連設する縮径部下部33の内径は15.2mmであり、縮径部上部31および縮径部下部33に連設する縮径部中部32の内径は、上端部の20.3mmから下端部の15.2mmへと漸減する。
The reduced-
図2に、大径部20および縮径部30の上側部分の拡大図を示す。縮径部中部32の肉厚は1.8mmであり、これは大径部20の肉厚2.3mmの78%である。縮径部上部31の肉厚は、その上部においては連設する大径部20と同一の2.3mmであり、その下部においては連設する縮径部中部32と同一の1.8mmである。縮径部上部31は、その肉厚が、上端部における2.3mmから下端部における1.8mmへと連続的に変化するように形成されている。なお、縮径部上部31の軸心Xに沿った方向の長さは1mmである。
FIG. 2 shows an enlarged view of the upper portion of the
図2に示したように、縮径部上部31の内周部が連続的に形成されている一方で、縮径部上部31の外周部では、大径部20との連設部31aおよび縮径部中部32との連設部31bにおいて傾きが非連続に変化する。これは、縮径部上部31における肉厚の変化が、縮径部上部31の外周側において分担されているためである。換言すれば、軸心X方向に沿った縮径部上部31の外径の変化率は、軸心Xに沿った縮径部上部31の内径の変化率より大きい。
As shown in FIG. 2, the inner peripheral portion of the reduced diameter portion
小径部40は、その上端部が縮径部30(縮径部下部33)に連設する有底円筒状の部分として形成されている。本実施形態における小径部40の内径は、底部41を除き14.9mmである。また、小径部40の肉厚は2.5mmである。
The small-
なお、小径部40の肉厚が2.5mmであり、縮径部中部32の肉厚が1.8mmであることに対応し、縮径部下部33の肉厚は、上端部における1.8mmから下端部における2.5mmへと連続的に変化するように形成されている。
It should be noted that the thickness of the
〔ペットボトルの成形〕
次に、プリフォーム1からボトル100を成形する二軸延伸ブロー成形について説明する。かかる二軸延伸ブロー成形は、公知の二軸延伸ブロー成形により実施できる。本実施形態では、二軸延伸ブロー成形に供するプリフォームとして上記の構造を有するプリフォーム1を採用することで、成形時の偏肉を抑制できる。特に、縮径部上部31において急峻に肉厚が変化するため、縮径部上部31はプリフォーム1の他の部分に比べて延伸を受けやすくなる。すると、縮径部上部31の延伸を起点として縮径部3の全体が均一に延伸されやすくなり、ボトル100の首部102から肩部103にかけて肉厚が均一になりやすい。従来のプリフォームを用いた二軸延伸ブロー成形では、ボトルの首部から肩部にかけて厚肉になる不具合が生じやすい傾向があったが、本実施形態のプリフォーム1を採用することで、この不具合を抑制しうる。
[PET bottle molding]
Next, biaxial stretch blow molding for molding the
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るプリフォームおよび容器成形方法のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other embodiments]
Finally, another embodiment of the preform and container molding method according to the present invention will be described. It should be noted that the configurations disclosed in the respective embodiments below can also be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction.
上記の実施形態では、ポリエチレンテレフタレート製のプリフォーム1を例として説明した。しかし、本発明に係るプリフォームを構成する材料は、熱可塑性樹脂である限り特に限定されない。かかる熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどを採用しうる。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、プリフォーム1の重量が15gである構成を例として説明した。しかし、本発明に係るプリフォームの重量は特に限定されず、成形する容器の内容量および肉厚に基づいて適宜決定されうる。ただし、本発明に係るプリフォームの重量が5~18gであると、肩部の偏肉が問題になりやすい内容量が比較的小さい容器の成形において、かかる偏肉を効果的に防止しうる点で好ましい。なお、本発明に係るプリフォームの重量が10g~18gであると、より好ましい。
In the above embodiment, the configuration in which the weight of the
上記の実施形態では、ボトル100の内容量が350mLである例について説明した。しかし、本発明に係るプリフォームを用いて成形する容器の内容量、および本発明に係る容器成形方法において成形される容器の内容量は、特に限定されない。ただし、ボトルの首部から肩部にかけて厚肉になる不具合は、より小さい内容量の容器において生じやすい傾向があるため、たとえば内容量が100~1000mL、特に100~600mLの容器を成形する際に本発明に係るプリフォームおよび容器成形方法を適用すると、上記の不具合を好適に防止しうる。
In the above embodiment, an example in which the content of the
上記の実施形態では、軸心X方向に沿った縮径部上部31の外径の変化率が、軸心Xに沿った縮径部上部31の内径の変化率より大きい構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、縮径部の軸心方向に沿った縮径部上部の外径の変化率が、縮径部の軸芯方向に沿った縮径部上部の内径の変化率と等しい構成、または当該内径の変化率より小さい構成も採用されうる。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the change rate of the outer diameter of the reduced diameter portion
上記の実施形態では、大径部20の肉厚が2.3mmであり、縮径部中部32の肉厚が1.8mmであり、小径部40の肉厚が2.5mmである構成を例として説明した。しかし、本発明に係るプリフォームの各部の肉厚は、縮径部中部の肉厚が大径部の肉厚の85%以下である限り、特に限定されない。たとえば、小径部の肉厚が、大径部または縮径部中部と同一であってもよい。ただし、小径部の肉厚が縮径部中部の肉厚より大きいと、容器の首部から肩部にかけて厚肉になる不具合をより好適に防止しうる点で好ましい。なお、本発明に係るプリフォームの各部の肉厚は、縮径部中部の肉厚が大径部の肉厚の60%以上であることが好ましい。縮径部中部の肉厚が大径部の肉厚の60%以上であると、プリフォームの射出成形時にショートショットなどの不具合が生じにくく、プリフォームの生産性が向上しやすい。また、大径部の肉厚に対する縮径部中部の肉厚の割合が上記の範囲内であると、ボトルの肩部の肉厚が適正になりやすい。
In the above embodiment, the thickness of the large-
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed in this specification are examples in all respects, and that the scope of the present invention is not limited by them. Those skilled in the art will easily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention. Therefore, other embodiments modified without departing from the gist of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.
本発明は、たとえば飲料容器を成形するためのプリフォームに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for preforms for molding beverage containers, for example.
1 :プリフォーム
10 :口部
11 :雄ねじ部
12 :サポートリング
20 :大径部
30 :縮径部
31 :縮径部上部
31a :連設部
31b :連設部
32 :縮径部中部
33 :縮径部下部
40 :小径部
41 :底部
X :軸心
100 :ペットボトル
101 :ペットボトルの口部
102 :ペットボトルの首部
103 :ペットボトルの肩部
104 :ペットボトルの胴部
Reference Signs List 1: Preform 10: Mouth 11: Male threaded portion 12: Support ring 20: Large diameter portion 30: Reduced diameter portion 31: Upper portion of reduced
Claims (5)
口部と、
前記口部に連設する円筒状の大径部と、
前記大径部に連設し、前記大径部から離間するに従って縮径する円錐台筒状の縮径部と、
前記縮径部に連設する有底円筒状の小径部と、を備え、
前記縮径部は、前記大径部に連設する縮径部上部と、前記小径部に連設する縮径部下部と、前記縮径部上部および前記縮径部下部に連設する縮径部中部と、を有し、
前記縮径部中部の肉厚は、前記大径部の肉厚の85%以下であり、
前記縮径部上部は、その肉厚が、前記大径部に連設する部分における前記大径部と同一の肉厚から、前記縮径部中部に連設する部分における前記縮径部中部と同一の肉厚へと、連続的に変化するように形成され、
前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の長さは3mm以下であり、
前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の外径の変化率が、前記縮径部の軸心方向に沿った前記縮径部上部の内径の変化率より大きいプリフォーム。 A preform for molding a container by blow molding,
a mouth;
a cylindrical large-diameter portion connected to the mouth;
a truncated cylindrical diameter-reduced portion that is connected to the large-diameter portion and whose diameter decreases as the distance from the large-diameter portion increases;
a bottomed cylindrical small-diameter portion connected to the diameter-reduced portion;
The reduced-diameter portion includes an upper reduced-diameter portion connected to the large-diameter portion, a lower reduced-diameter portion connected to the small-diameter portion, and a reduced-diameter portion connected to the upper and lower diameter-reduced portions. having a central part and
The thickness of the central portion of the reduced diameter portion is 85% or less of the thickness of the large diameter portion,
The upper portion of the reduced-diameter portion has the same thickness as the large-diameter portion in the portion connected to the large-diameter portion, and the same thickness as the middle portion of the reduced-diameter portion in the portion connected to the middle portion of the reduced-diameter portion. Formed so as to continuously change to the same thickness,
The length of the upper portion of the reduced diameter portion along the axial direction of the reduced diameter portion is 3 mm or less ,
A preform in which a change rate of an outer diameter of the upper portion of the reduced diameter portion along the axial direction of the reduced diameter portion is greater than a rate of change of an inner diameter of the upper portion of the reduced diameter portion along the axial direction of the reduced diameter portion .
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