JPH0245123A - 射出吹込成形された容器及びその成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成樹脂の射出吹込成形された多層容器及びそ
の成形法に係り、特に容器壁のバリヤー性が均一化され
た容器である。

〔従来の技術〕

２つ以上の異なる合成樹脂層を有する多層成形体は、例
えば洞性とバリヤー性、あるいは強度と耐薬品性という
ように、１つの合成樹脂では満たすことが難しいか、満
たすことは出来ても著しく高価な合成樹脂を必要とする
ような複数の特性が要求される場合でも、少なくとも１
つの特性を満たすことの出来る安価な樹脂２種以上絹合
せて用いることによって必要な複数の特性を満すことが
出来ることから、近年種々、開発され、一部は食品容器
等の用に供されている。

これらの現在実用に供されている容器類は、押出成形で
得た予備中空体を吹込成形する等の方法によって成、形
しているため、ピンチ部分のように遮蔽層が不連続とな
ったり、強度が弱くなったりする部分を生じたり、成形
の際、無駄となる部分を生じるなどの欠点を有している
。

しかるに射出成形又はこれに吹込成形を組合せて容器等
を成形する方法は押出成形のような欠点がないばかりか
、型の再現性が良く、精度の高い成形体が得られる。吹
込成形の形状に応じて、最適の予備中空体を得ることが
出来るなど多くの長所を有している。

したがって、射出成形によって、前記したような多層成
形体を得ることが出来れば、容器として極めて好ましい
成形体を経済的に得ることが可能である。

我々は射出成形によって成形した多層容器、及びこの多
層容器の成形法について、特開昭５３−１４７５９号及
び特開昭５３−１３４０６２号公報に示した。すなわち
、この成形法は、最初に第一の合成樹脂の溶融体を、次
いで第一の合成樹脂の溶融体と第二の合成樹脂の溶融体
とを同時に且つ層状、そして円心円状に型キャビティに
射出することによって成形する方法において、（ａ）　
　最初に射出する第一の合成樹脂の量を、型キャビティ
を充満するのを充分な量の樹脂が充填されたとしてその
直後に、型キャビティを形成する型壁面と接する部分に
形成される固化層の量より少なくすること、 （ｂ）　　次いで、第一の合成樹脂と第二の合成樹脂と
を同時に射出する際に、両樹脂の溶融粘度および射出量
を、両樹脂が層状に流動して型キヤビテイ内に充填され
てゆくとき、第二の樹脂層の流れの先端が第一の樹脂に
よって覆われながら流動するように保持すること、 から成る成形法である。更に、この方法のもう一つの態
様は、最初に第一の合成樹脂の溶融体を、次いで第一の
合成樹脂の溶融体と第二の合成樹脂との溶融体を同時に
且つ層状、そして同心円状に型キャビティに射出するこ
とによって多層構造を有する合成樹脂の射出成形品を成
形する方法において、 （ａ）　　最初に射出する第一の合成樹脂の量と、型キ
ャビティを充満するのに充分な量の樹脂が充填されたと
してその直後に、型キャビティを形成する型壁面と接す
る部分に形成される固化層の量とを実質的に等しくする
こと、 （ｂ）　　次いで、第一の合成樹脂と第二の合成樹脂と
を同時に射出する際に、第二の合成樹脂の溶融粘度を第
一の樹脂の溶融粘度より小さくし、かつ両樹脂の溶融粘
度および射出量を、両樹脂が層状に流動して型キヤビテ
イ内に充填されてゆくとき、両方の樹脂層の流れの先端
が互いに他に覆われることなく並進流動するように保持
すること、から成る成形法である。

しかし、この方法によって射出吹込成形された容器は、
容器の形状が複雑になればなるほど、容器壁の偏肉も大
きくなり、偏肉により容器壁のバリヤー性の変動も大き
くなる欠点を有する。すなわち、パリソンを吹込成形す
る時、吹込比が大きい部分は薄肉になり、吹込比が小さ
い部分は厚肉になる。

そして、大きく吹込成形されて容器壁が薄肉になった所
は内核層も薄肉になり、バリヤー性も低下する。一方、
小さく吹込成形されて容器壁が厚くなった所は内核層も
厚く、バリヤー性は大きくなり、バリヤー性は均一にな
らない。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、これ等の欠点を改良し、容器壁のバリヤー性
を均一化した容器である。更に本発明は該容器を成形す
る方法である。すなわち、本発明は、第１の合成樹脂か
ら成る表層と、バリヤー性に優れた第２の合成樹脂の内
核層の３層から基本的に成る同時に射出吹込成形された
容器であり、該容器の肩から下の吹込成形された部分の
肉厚変動が２０％以上あり、薄肉部分の内核層が厚く、
厚肉部分の内核層が薄く、容器壁のバリヤー性が均一化
された容器である。更に本発明は、最初に第１の合成樹
脂を射出し、次いで第１の合成樹脂とバリヤー性に優れ
た第２の合成樹脂を、同時に、且つ層状そして同心円状
にパリソン状型キャビティに射出し、次いで吹込成形す
る射出吹込成形に於て、同時に射出する第１の合成樹脂
と第２の合成樹脂の量比を射出中に変動させることを特
徴とする本発明の容器の成形法である。更に本発明は、
最初に第１の合成樹脂を射出し、次いで第１の合成樹脂
とバリヤー性に優れた第２の合成樹脂を、同時に、且つ
層状にパリソン状型キャビティに射出し、次いで吹込成
形する射出吹込成形に於て、同時に射出する第１の合成
樹脂と第２の合成樹脂を同心状、且つ非同心円状に射出
することを特徴とする本発明の容器の成形法である。

本発明に述べる第１の合成樹脂には、射出成形でき且つ
、性能バランスの優れた合成樹脂が広く使用できる。例
えば、熱可塑性ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−スチレン
−ブタジェン共重合体等が使用できる。熱可塑性ポリエ
ステルとして、ポリエチレンテレフタレート（、ＰＥＴ
）が好適に使用されるが、ポリエチレンテレフタレート
の本質を損わない限り、エチレンテレフタレート単位を
主体とし、他のポリエステル単位を含むコポリエステル
をも使用し得る。このようなコポリエステル形成用の共
重合成分としては、イソフタル酸・Ｐβ−オキシエトキ
シ安息香酸・ナフタレン２゜６−ジカルボン酸・ジフェ
ノキシエタン−４，４′−ジカルボン酸・５−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸・アジピン酸・セパシン酸または
これらのアルキルエステル誘導体などのジカルボン酸成
分、プロピレングリコール・１．４−ブタンジオール・
ネオペンチルグリコール・１，６−ヘキジレングリコー
ル・シクロヘキサンジメタツール・ビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコールなどのグリコール成分を挙げるこ
とができる。

用いる熱可塑性ポリエステルは、器壁の機械的な性質の
点からは、固有粘度〔η〕が０．５以上、特に０．６以
上で、更に好ましくは０．８以上あることが望ましい。

更にこのポリエステルは顔料・染料等の着色剤、紫外線
吸収剤、帯電防止剤などの添加剤を含有することも出来
る。バリヤー性に優れた第２の合成樹脂として、塩化ビ
ニル−塩化ビニリデン共重合体、ナイロン、エチレン−
ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル含量の高
い共重合体等の合成樹脂が使用できる。エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体としては、ビニルアルコール含有
量が４０乃至８５モル％、特に５０乃至８０モル％のエ
チレン−ビニルアルコール共重合体を用いることが重要
である。即ち、エチレン−ビニルアルコール共重合体は
、ガスバリヤ−性に最も優れた樹脂の一つであり、その
ガスバリヤ−性や熱成形性はビニルアルコール単位含有
量に依存する。ビニルアルコール含有量が４０モル％よ
りも小さい場合には、上記範囲内にある場合に比して、
酸素や炭酸ガスに対する透過度が大きく、ガスバリヤ−
性を改善するという本発明の目的には適さず、一方、こ
の含有量が８５モル％を越えると、水蒸気に対する透過
性が大きくなると共に、溶融成形性が低下するのでやは
り本発明の目的に適さない。

エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレンと酢
酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体を、そのケン
化度が９６％以上、特に９９％以上となるようにケン化
することにより得られるが、この共重合体は、上記成分
以外に、酸素や炭酸ガス等へのバリヤー性を損わない範
囲内で、例えば３モル％迄の範囲内で、プロピレン、ブ
チレン−１１イソブチレン等の炭素数３以上のオレフィ
ンを共単量体成分として含有してもよい。

エチレン−ビニルアルコール共重合体の分子ＭＬは、フ
ィルムを形成し得るに足る分子量であれば特に制限はな
いが、一般には、フェノール８５重量％と水１５重量％
との混合溶媒中、３０″Ｃの温度で測定して、固有粘度
〔η〕が０．０７乃至０．１７１　／ｇの範囲にあるの
がよい。

ナイロンとしては各種ナイロンが使用できるが、メタキ
シレンジアミン−アジピン酸系ポリアミドは良好に使用
できる。

現在、射出成形によって多層成形体を得る方法として開
示されている技術には、２つの射出成形機のシリンダー
に蓄えられた合成樹脂を同時に射出したり、１つの射出
成形機のシリンダーに互いに混合しないように蓄えられ
た２種類の合成樹脂を同時に射出したり、あるいは完全
に同時ではないが、まず一種類の合成樹脂だけを射出し
、これが冷却して樹脂の流入を妨げる前に他の合成樹脂
を続いて射出するような実質的には同時に射出して成形
する方式と、−回の射出成形において完全に冷却された
成形体を得た後、これを、成形体と相似で、成形体との
間に射出成形によって合成樹脂を流入させることが可能
な程度の間隙を有する他の金型に移して、その周囲に他
の合成樹脂を再び射出して成形する方式とがある。

本発明において同時に射出成形されたとは前者の方式を
意味し、後者が高価な金型を複数個必要とし射出成形の
工程も増え、さらに成形技術上−つの層の厚さが通常約
１ｍｍ以上のものに制約されるという欠点を有している
のに較べて、好ましい方法である。

本発明に述べる基本的に３層から成る容器とは、性能バ
ランスに優れた表層とバリヤー性に優れた内核層から成
る３層構造体の他に、表層と内核層の間に両層の接着性
を向上させる薄い接着層を加えた構造体、内核層が吸湿
するのを防止するために表層と内核層の間に吸湿防止層
を加えた構造体等の若干の付加層を加えたものも含まれ
る。

本発明に述べる容器の肩とは、吹込成形された容器の口
部から胴部にかけての部分を示し、厚内の口部から、薄
肉の胴部へと、肉厚変動が激しい部分であり、肉厚が胴
部の肉厚に近づいた部分を示す。

本発明に於ては容器の肩から下の吹込成形された部分の
肉厚変動が２０％以上ある複雑な形状の容器である。す
なわち、容器形状が複雑になると、吹込成形時の吹込比
に大小が生じ、吹込比によって肉厚が変化する。

本発明宅は、容器の薄肉部分の内核層が厚く、容器の厚
肉部分の内核層が薄い容器である。すなわち、容器壁の
全肉厚ａと、内核層の厚みｂが次の関係にある。

厚い肉厚（ａ）部分の内核層の厚み（ｂ）薄い肉厚（ａ
′）部分の内核層の厚み（ｂ′）ａ　　　　　　　　ａ 肉厚が厚い部分では、内核のバリヤー層は薄くてもバリ
ヤー性は保てるが、肉厚が薄い部分では内核のバリヤー
層を厚くしてバリヤー性を保つ必要があり、バリヤー性
を均一化することが本発明の目的である。本発明に述べ
る薄肉部分の内核層が厚く、厚肉部分の内核層が薄くと
は次のことである。すなわち、薄肉とは容器の角部等の
吹込比が大きく、薄肉になった部分の厚みであり、容器
壁の最小の厚み、あるいはそれに準する厚みを示す。

又厚肉とは、容器壁の最大の厚み、あるいはそれに準す
る厚みを示す。すなわち、本発明はこれまで容器全体で
見た場合に厚肉部分の内核層が厚く、薄肉部分の内核層
が薄い関係にあったものが、逆の関係になった容器を提
供するものであり、厚肉部分の一部分と、薄肉部分の一
部分を調べ、この関係になっている容器は本発明に含ま
れる。

本発明の容器の肩から下の吹込成形された部分の肉厚変
動が大きい程、本発明の効果は大きく、その変動は２０
％以上、好ましくは２５％以上、１００％以下である。

内核層の厚みは、０．００１〜１　ｍｍの範囲が良好に
使用される。

本発明の容器では、内核層が容器壁の全体にわたって人
っていることが好ましいが、口部、首部、肩の上部等の
、肉厚が十分に厚くバリヤー層を必要としない部分には
入れる必要は少なく、その様な部分に内核層が入ってい
ない容器も本発明に含まれる。

本発明の容器及びその成形法について図を用いて説明す
る。

第１図は合成樹脂の射出吹込成形された容器の断面を示
す。容器壁２の肉厚は一般に均一では無く、吹込比の大
きい部分は薄くなる。容器の底の端部１を拡大したもの
を第２図に示した。これまでに公知の特開昭５３−１４
７５９号及び特開昭５３−１３４０６２号公報等に記載
の方法で、２種の合成樹脂を用いて３層構造の容器を成
形すると、第２図、（２−１）に示す様に、容器の角部
４の肉厚が薄く、胴部３の肉厚が厚くなる。更に肉厚に
比例して、角部４の内核層６が薄くなり、胴部３の内核
層５が厚くなる。これに対し本発明の３層構造体は（２
−’２）に示す様に、容器の角部４が薄肉になると、そ
この内核層８の厚みは厚くなる。又胴部３が厚肉になる
と、そこの内核層７の厚みを薄くシた容器である。

第３図、第４図は吹込成形前の管に直角方向のパリソン
断面（３−１）、（４−１）と、吹込成形後の四角を有
する容器の同方向の断面（３−２）、（３−；’５）、
（４−２）を示したものである。

第３図は従来の成形法でつくられた３層の構造体であり
、パリソン９は第１の合成樹脂から成る表層１０と、第
２の合成樹脂から成る内核層１１から成る（３−１）。

内核層１１は同心円状で同一厚みを存する。該パリソン
９を吹込成形して四角を有する容器を成形すると、パリ
ソンは延伸されて表層１２、内核Ｊｉ１３から成る容器
となる（３−２）。該容器の角部１４を拡大して（３−
３）に示す。（３−３）に於て、角部１５は他部１６に
比較して薄肉になり、該肉厚に比例して角部１５の内核
ＪｉｌＢの厚みは他部１６の内核層１７の厚みより薄肉
になる。第４図は本発明の３層構造体のパリソン（４−
１）と容器（１−２）の断面を示す。（４−１）に於て
、パリソン１９は表層２０と内核層２１から成り、内核
層２１は同心状、且つ非同心円状である。該パリソン１
９を吹込成形して四角を有する容器を成形し、その角部
を（４−２）に示した。この場合、パリソン１９の内核
層２１の厚肉部が容器の角部２２に当る様に吹込成形す
る。（４−２）に於て、角部２２の内核層２３は他部の
内核層２４に比べ厚い。

本発明の容器は種々の成形装置により成形できる。第５
図の成形装置は射出部のみを示したものであり、これは
良好に使用できる。第５図は第１の射出シリンダー２５
と第２の射出シリンダー２６の２本の射出シリンダーか
ら成り、該射出シリンダーから同心状のノズル２７に連
結されている。

第６図は第５図に示した同心状ノズルから型キャビティ
２８に射出して３層構造体を成形する経過を示す。第６
図は特開昭５３−１４７５９号、特開昭５３−１３４０
６２号等の従来公知の方法で成形した場合を示したもの
であり、型キャビティ２８に第１の合成樹脂３０を射出
しく６−１）、次いで第１の合成樹脂と第２の合成樹脂
３１を同時に、且つ同心円状に射出しく６−２Ｌ型キヤ
ビテイを満しく６−３）、次いで吹込成形して（６−４
）容器とする。ノズル先端から型キャビティのゲートに
かけての樹脂の射出状態を拡大された円形２９で各図の
右側に示した。第５図に示した射出成形方法では、吹込
成形された容器の肉厚が薄肉になるところでは内核層も
薄くなる。

第７図は第６図に示した成形法を改良して本発明の容器
を成形する経過を示す。第７図は第６図に示した円形２
９を用いて射出状態を示した。第７図に於て、（７−１
）は従来公知の方法であり、第１の樹脂３１と第２の樹
脂３２が同心円状に一定の比率で射出される。（７−２
）〜（７−４）は本発明の方法である。（７−２）に於
て、第１の合成樹脂と第２の合成樹脂の量比を射出中に
変動させる成形法であり、一定の割合で射出していた第
２の樹脂３３を、容器の底の角部を形成する部分では第
２の樹脂３４の射出量を多くし、必要に応じて第２の樹
脂３５を少くする。第１と第２の合成樹脂の量比は容器
の形状によって適度に選択される。（７−３）、　　（
７−４）は第２の合成樹脂を同心状且つ、非同心円状に
射出する場合であり、第２の樹脂が四角形状３６、ある
いは更にそれを変形した形３７に射出する場合を示す。

この同心状且つ、非同心円状の形状は、成形される容器
の形状により適度に選択される。例えば、容器が４角形
であれば、同時射出される第２の樹脂の形状も４角形が
好ましく、容器が５角形であれば、同時射出される第２
の樹脂の形状も５角形が好ましい。第６図、第７図では
同時射出される第■の合成樹脂と第２の合成樹脂が、第
２の合成樹脂が同心状の内側として説明したが、その位
置関係を逆にして第２の合成樹脂を同心状の外側とする
ことも必要に応じてできる。

実施例 第５図に示した射出成形機の第１の射出シリンダー２５
でポリエチレンテレフタレートを加熱可塑化し、第２の
射出シリンダー２６でエチレン−ビニルアルコール共重
合体を加熱可塑化した。ノズル２７は、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体が射出されるインナーノズルの内
側の出口は正方形状に開口されており、ポリエチレンテ
レフタレートが射出されるアウターノズル内側の出口は
円形状に開口されている。該ノズルを用いて、最初にポ
リエチレンテレフタレートを射出し、次いでポリエチレ
ンテレフタレートとエチレン−ビニルアルコール共重合
体を同時にパリソン状型キャビティに射出し、ポリエチ
レンテレフタレートから成る表層とエチレン−ビニルア
ルコールの内核層から成るパリソンを成形した。合成樹
脂の射出は第７図、（７−３）に示される様に射出し、
第４図、（４−１）に示されるパリソンとなった。

該パリソンを吹込成形し、四角を有する容器を成形した
。この場合、パリソンの内核の厚肉部が容器の角部に当
る様に吹込成形した。得られた四角を有する容器は角部
と非角部の肉厚差は２７％であり、角部の肉厚が他部の
肉厚より薄く、角部の内核層は他部の内核層より厚い本
発明の容器であった。

〔発明の効果〕

本発明により、容器壁の肉厚変動が大きい複雑な形状の
多層容器のバリヤー性が均一化され、容器全体のバリヤ
ー性が向上し、食品、医薬品等の容器として良好に使用
できる容器が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は合成樹脂の射出吹込成形された容器の断面を示
す。第２図は第１図の容器の底部を拡大した断面を示す
。第３図、第４図は吹込成形前の管に直角方向のパリソ
ンの断面と、吹込成形後の同方向の断面図を示す。第５
図は本発明の容器を成形する成形装置の一部を示す。第
６図、第７図は、３層構造体を射出成形する経過を示す
。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の合成樹脂から成る表層と、バリヤー性に優
   れた第２の合成樹脂の内核層の３層から基本的に成る同
   時に射出吹込成形された容器であり、該容器の肩から下
   の吹込成形された部分の肉厚変動が２０％以上あり、薄
   肉部分の内核層が厚く、厚肉部分の内核層が薄く、容器
   壁のバリヤー性が均一化された容器
2. （２）最初に第１の合成樹脂を射出し、次いで第１の合
   成樹脂とバリヤー性に優れた第２の合成樹脂を、同時に
   、且つ層状そして同心円状にパリソン状型キャビティに
   射出し、次いで吹込成形する射出吹込成形に於て、同時
   に射出する第１の合成樹脂と第２の合成樹脂の量比を射
   出中に変動させることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項の容器の成形法（３）最初に第１の合成樹脂を射
   出し、次いで第１の合成樹脂とバリヤー性に優れた第２
   の合成樹脂を、同時に、且つ層状にパリソン状型キャビ
   ティに射出し、次いで吹込成形する射出吹込成形に於て
   、同時に射出する第１の合成樹脂と第２の合成樹脂を同
   心状、且つ非同心円状に射出することを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項の容器の成形法