JPH048206B2 - - Google Patents
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- JPH048206B2 JPH048206B2 JP57155210A JP15521082A JPH048206B2 JP H048206 B2 JPH048206 B2 JP H048206B2 JP 57155210 A JP57155210 A JP 57155210A JP 15521082 A JP15521082 A JP 15521082A JP H048206 B2 JPH048206 B2 JP H048206B2
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- JP
- Japan
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- cap
- temperature
- caps
- plastic
- molding
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、耐ストレスクラツク性及び耐低温衝
撃性に優れたプラスチツクキヤツプの成形法に関
する。
プラスチツクキヤツプは、マヨネーズ、ケチヤ
ツプ、食油、インスタントコーヒー、液体洗剤及
び化粧品等のプラスチツク製ボトルやガラス瓶に
対し、現在広く使用されている。これらプラスチ
ツクキヤツプは主に射出成形法によつて成形され
ている。
一方、ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル
やガラス瓶に対しては金属製王冠やアルミニウム
製スクリユーキヤツプだけが使用されている。欧
米においては米国特許第4016996号公報に記述さ
れているが如き射出成形プラスチツクキヤツプが
ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル及びガラ
ス瓶に対して使用され始めた。
しかしこの様な射出成形プラスチツクキヤツプ
は、ビール、炭酸飲料等の低温で貯蔵され且つ容
器内に内圧のかゝる用途に対してはいまだその性
能は十分とは云えない為に、広く使用されるに致
らず、日本では全く使用されていない。
射出成形されたプラスチツクキヤツプは耐スト
レスクラツキング性や耐低温衝撃性に劣るため、
長期間貯蔵時にキヤツプのスカート部の上辺近く
や天面の周縁部近くに円周状のクラツクが発生し
たり、又低温貯蔵時に衝撃を受けるとキヤツプが
容易に破壊するるなどの問題点があり、この様な
問題点は、炭酸飲料やビール等の低温貯蔵が行な
われ且つ容易に内圧のかゝる容器用のキヤツプと
しては致命的な欠点であつた。
一方、圧縮成形によるプラスチツクキヤツプ成
形の技術は、例えば公表特許公報昭56−501315号
及び公表特許公報昭56−501121号に開示されてい
るが、ガス飲料用プラスチツクキヤツプとしての
耐ストレスクラツク性は、耐低温衝撃性、寸法安
定性ははなはだ不十分なものであつた。
本発明は、この様なプラスチツクキヤツプの問
題点を解決する成形法を提案するものである。本
発明によれば、天面部と該天面部の周縁部より実
質上垂直に伸びるスカート部を有し、該スカート
部の内面にネジ突起部を有するプラスチツクキヤ
ツプを圧縮成形する方法において、材料温度Tが
式:TD≦T≦Tm+40、好ましくは式:Tm≦T
≦Tm+40を満足することを特徴とする圧縮成形
法が提供される。こゝでTDとは、材料として使
用される樹脂の降伏点消滅温度をいうもので、例
えば第1図のストレス・ストレーン曲線を有する
ポリプロピレンではTDは125℃であり、第2図の
ストレス・ストレーン曲線を有するポリエチレン
ではTDは95℃である。またTmとは、材料として
使用される樹脂の融点をいう。材料温度がTD未
満と低くては、成形性が悪く、一方Tm+40を超
えて高すぎては耐ストレスクラツク性が低下し、
その上生産性も低下するので好ましくない。
本発明書において、融点(Melting Point)と
は、例えばLEO MANDELKERN著
“CRYSTALIZATION OF POLYMERS”
(McGraw−Hill Book Company、1964年発行)
に記載されているように、結晶性あるいは半結晶
性高分子の結晶が融解する熱力学的第一次転位点
と定義され、示差熱分析法によつて測定される。
本発明のプラスチツクキヤツプの成形法の対象
となるプラスチツクキヤツプの一例を第3図に示
す。プラスチツクキヤツプは天面部1とスカート
部2より主として成り、スカート部2の延長にピ
ルフア−プルーフバンド4を有し、またスカート
部2にはネジ突起部3を有する。ピルフア−プル
ーフバンド4はブリツジ6と内側点起5を有し、
キヤツプを開口した場合、ピルフアープルーフバ
ンド4がキヤツプよりブリツジ6で切断され瓶に
残るようになる。又キヤツプは密封をよくするた
めライナー7を有する。
本発明においてプラスチツクキヤツプを成形す
るには、例えば第4図に示すキヤビテイ8の中に
所定の材料温度に維持された所定量の材料を載置
後キヤツプ内壁形成プランジヤー9によりプラス
チツクキヤツプ16が圧縮成形される。プランジ
ヤー9にはピルフアー内壁形成プランジヤー1
0、ピルフアー外壁形成スリーブ11ストリツパ
ースリーブ12及びエジエクターピン13が付属
しており、更にエア流路14がキヤツプ内壁形成
プランジヤー9に、またエア抜き15がキヤツプ
内壁形成プランジヤー9とピルフア内壁形成プラ
ンジヤー10の間に設けられている。これらのキ
ヤビテイ及びプランジヤー等を用いての成形につ
いての詳細は更に後記の実施例で説明する。
本発明のプラスチツクキヤツプの圧縮成形を行
う場合、キヤビテイの温度Tcは、0.1Tn≦Tc≦
Tnの範囲内、好ましくは0.2Tn≦Tc≦0.5Tn(Tn
は材料樹脂の融点)の範囲内であることが好まし
い。キヤビテイ温度Tcが0.1Tn未満と低すぎて
は、成形不能乃至成形が出来てもキヤツプの寸法
安定性が低下したり、耐低温衝撃性や耐ストレス
クラツキング性が低下するので好ましくなく、一
方Tnを超えて高すぎては取り出し時のキヤツプ
の変形が起り易くまた生産性も低下するので好ま
しくない。なお、プランジヤーの温度はキヤビテ
イの温度と同じ温度に保つのが好ましい。
本明細書で「キヤビテイ」とは成形金型構成部
分のうち、スカート部外面及び該スカート部外面
に連なる天面部の表面を形成する部分をいう。
本発明のプラスチツクキヤツプ成形法に用いら
れる材料用の樹脂はポリプロピレン系樹脂であ
る。こゝでポリプロピレン系樹脂とは、プロピレ
ンホモポリマー、プロピレン−エチレン共重合体
の如きプロピレン−オレフイン共重合体等及びポ
リプロピレンとポリオレフイン(例:ポリエチレ
ン)との混合物等を意味する。共重合体及び混合
物の場合、プロピレンが80モル%以上含まれるも
のが好ましい。
上記の樹脂の中でもエチレンとの共重合ポリプ
ロピレン系樹脂が最も好ましい。
之等材料用樹脂はメルトインデツクスMI(JIS
K7210による)が、230℃、2160g荷重の条件で
測定した場合3〜10g/10分の流動指数を有する
ものが好ましく、3g/10分未満と低すぎては、
成形しにくゝ、一方10g/10分を超えて大きくて
は耐ストレスクラツク性や耐低温衝撃性が低下す
るので好ましくない。
本発明のプラスチツクキヤツプの成形法によつ
て圧縮成形されたプラスチツクキヤツプが、耐ス
トレスクラツキング性、耐低温衝撃性及び寸法安
定性に極めて優れている理由は必しも明らかでは
ないが、その一つの理由として本発明の成形法に
よつて成形されたプラスチツクキヤツプでは、材
料の樹脂を形成する高分子が、天面部の中央部よ
り天面部の周辺へ、更にはスカート部の下部へ向
つて垂直方向に配向が著しく行なわれるためと推
定される。この様なキヤツプにおける分子配向の
例は第10図及び第11図(対照)に示されてい
る。実施例1(実験番号P−2のプラスチツクキ
ヤツプのX線回折写真の第10図及び比較例1実
験番号PR−9のプラスチツクキヤツプのX線回
折写真の第11図を比較すると、比較例1、PR
−9の回折写真ではX線による内側より4本のデ
バイシエラー環の回折強度は環にそつて等しい強
度で示されているが、実施例1、P−2の回折写
真では4本のデバイシエラー環の回折強度が環に
そつて局部的に強く出ている。このことより実施
例1では、結晶の配向が可成り生じていることが
判る。(尚、これ等写真の縦方向(長辺)はスカ
ート部の上下方向を示し、写真の横方向(短辺)
はキヤツプの円周方向を示す)。
本発明にかかるプラスチツク製キヤツプにはさ
まざまな形状のものが含まれる。以下に本発明の
成形法の1例について詳細に説明する。キヤツプ
は、第3図に示したように、円盤状の天面1及び
該天面外縁より円筒状に垂れ下がるネジ突起3を
もつスカート部2、該スカート部2下端よりその
延長上にスカート部とほぼ同一径をもつ内側に第
5図のような突起のついたピルフアープルーフバ
ンド4、天面上部に低密度ポリエチレン
(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、
ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレンプロピレンゴ
ム(EPR)、エチレンビニルアセテート(EVA)
等の熱可塑性プラスチツクにより形成され敷かれ
たライナー7を有する。前記ピルフアープルーフ
バンド4は前記スカート部下端と容易に分離可能
な弱いブリツジ6で接続されている。このピルフ
アープルーフバンド4の形状により施栓時に突起
がびん口下部の張り出し部にかかり、また開栓時
にブリツジ部から切断分離しピルフアープルーフ
バンドがビン口下部に残る。
前記ライナー7はキヤツプ天面と溶融接着させ
るか及び/又はキヤツプ天面に形成された壜口内
径にほぼ等しい外径をもちやや逆切頭円錘形をな
したリング状突起17に係合される。
上記キヤツプは第1段階としてキヤツプ天面及
びスカート部、ピルフアープルーフバンド(以上
3部分をあわせて以下キヤツプ外殻という)を形
成する樹脂を、押出し機が加熱しながらストラン
ド状に押し出す。押し出されたストランド状樹脂
はロータリーカツターにより一定量切り取られ一
定温度に保温されたキヤビテイ内に落下される。
第2段階では、第1段階でキヤビテイ内に落下
された加熱樹脂を落下直後に第4図に示すように
キヤツプ外殻形成プランジヤとキヤビテイとによ
つて圧縮し、キヤツプ外殻形状に形成し、硬化す
るに十分な時間冷却のため圧縮状態に保つ。
第3段階は離型である。詳しくは第6図〜第9
図に示した。第6図のように保持されている上部
プランジヤー、キヤビテイー、キヤツプ外殻のう
ち上部プランジヤーを構成しているストリツパー
スリーブ12及びピルフアープルーフバンド外側
形成スリーブ11が上昇する。続いて第7図のよ
うにピルフアープルーフバンド内側形成スリーブ
10が、ピルフアープルーフバンド内側突起の離
脱を容易ならしめるため上部からみて時計回りに
回転しながら、上昇しピルフアープルーフバンド
から離脱する。次いでキヤツプ外殻16と共にキ
ヤツプ内壁形成プランジヤー9が上昇しキヤビテ
イ8より離脱し、続いて第9図のようにストリツ
パースリーブ12及びキヤツプ内壁形成プランジ
ヤーの内部を通り下面に至るイジエクタピン13
が同時に下降し、さらにイジエクターピン13外
周に沿つてエアー流路14よりエアーを噴出さ
せ、キヤツプ外殻16をキヤツプ内壁形成プラン
ジヤー9より離脱させる。
第4段階ではターレツト等により位置決めされ
たキヤツプ外殻の天面上部に、押し出し機より加
熱溶融され押し出されたストランド状ライナー形
成用樹脂を、ロータリーカツタにより定量切り取
り落下させる。
第5段階では、キヤツプ天面上部に落下された
ライナー形成用溶融樹脂を、落下直後にライナ形
成用スリーブを備えるライナ形成用プランジヤー
により圧縮成形することにより、第3図に示すよ
うなライナー7が形成される。
更に第6段階で、ピルフアープルーフバンドの
付け根に近い部分に回転式カツターにより第3図
に示すような円周方向に断続する細長い穴を明
け、ブリツジ6を形成させる。このブリツジ形成
工程は、前記ライナー形成工程と同時に行つても
よい。
以上の流れの各段階を連結する方法は種々あ
る。好適例の場合、第1〜第3段階をいくつかの
キヤビテイをもつ回転ステージと該回転ステージ
と同軸の形成プランジヤを有する回転ドラムから
なる回転圧縮成形機が用いられる。該回転圧縮成
形機で得られるキヤツプ外殻をベルトコンベアタ
ーレツト、シユート等によりライナー形成用の、
回転ターレツトと該回転ターレツトと同軸にて回
転するライナー形成プランジヤーを有する回転ド
ラムからなる回転ライナー形成装置が用いられ
る。このようにして得られたキヤツプはコンベ
ア、ターレツト、シユート等により上記ブリツジ
形成工程へもたらされる。
コンベアー、ターレツト、シユート等によつて
連結される上記3つの過程は2つ以上の過程をひ
とつの装置で行なつてもよい。さらにキヤビテイ
ーおよび/あるいはキヤツプ外殻への樹脂の送り
込みは加熱した円盤状あるいはその他の形状のシ
ートによつて行なつてもよい事を理解されたい。
実施例 1
第1図のストレス−ストレイン曲線を有し降伏
点消滅温度が125℃で、示差熱分析法による融点
が160℃、JIS K−7210にしたがつた、230℃、荷
重2160g(JIS K−7210の測定条件14)でのメル
トインデツクスが3.0g/10分の市販ポリプロピ
レン(三菱ノーブレンBC5C)をスクリー径40
mm、ノズル径5mmの押出機より押し出し、ロータ
リーカツターにて一定重量(2.3g)切断しキヤ
ビテイーに落下させた。落下後直ちにキヤツプ外
殻内壁形成プランジヤーを下降させ、樹脂温度
170℃でキヤツプの形成を行なつた。キヤビテイ
温度は内部ヒーターにより65℃に保温した。成形
圧力は約800Kg/cm2で、適正キヤツプを形成する
位置にキヤツプ外壁形成プランジヤーの下死点を
設定した。冷却のため約7秒間圧縮状態に保つた
後、前記3段階と同様にしてキヤツプを離型し
た。
次に該キヤツプ外殻内に、押出機より加熱溶融
押出されたエチレン−ビニルアセテート(EVA)
共重合体をロータリーカツターにて一定重量切断
して落下させ、直ちにライナー形成用プランジヤ
ーで圧縮し、続いてライナー形成スリーブを下降
させてライナーを形成した。
次に樹脂温度を160℃、180℃、190℃、200℃、
と変えて成形圧力を各温度に応じて変える以外は
前記と全く同様にしてキヤツプの形成成を行なつ
た。
上記160〜200℃の各樹脂温度で採用した成形圧
力(必要最小成形圧力)を第1表に示す。
以上のようにして得た各条件につき夫々20個の
キヤツプについて行なつた成形後のキヤツプのネ
ジ部分の内径測定、耐ストレス−クラツク性テス
ト、及び耐低温衝撃性テストの結果を第1表にP
−1〜5として示す。
キヤツプのネジ部分の内径の値はネジ突起の頂
部と、該頂部とキヤツプ中心線を軸として相対す
る位置のネジ突起との距離を実体顕微鏡を用いて
測定して得たものである。
耐ストレス−クラツク性テストは、15.6℃で約
4ボリユームの炭酸ガスを含む炭酸水を低温で静
かにガラス壜に充填し、成形したキヤツプを施
栓、50℃界面活性剤水溶液(0.5%濃度)中に、
キヤツプ部分が没するように一週間放置し、キヤ
ツプに円周状クラツクが発生した壜数を目視計数
する事によつて行なつた。
耐低温衝撃性テストは水を充填したガラス壜
に、成形したキヤツプを施栓し、4℃雰囲気に一
昼夜放置後、4℃雰囲気中で壜を傾斜10゜の金属
面上に1mの高さからキヤツプ天面を下にして落
下させ、落下によつてキヤツプが破損した壜数を
計数する事によつた。
比較例 1
実施例1と同一のポリプロピレンを使用して、
樹脂温度を100℃、110℃、120℃、125℃、130℃、
140℃、150℃、210℃、220℃として各温度に応じ
て成形圧力を変化させる以外は実施例1の樹脂温
度170℃の場合と全く同様にしてキヤツプ外殻の
成形を行なつた。キヤツプ外殻が形成されたもの
について実施例1と同様にしてライナーを形成し
た。このようにして得たキヤツプについて実施例
1と同様の評価を行ないその結果を第1表にPR
−1〜9として示す。
第1表から明らかなように、PR−1〜3では
成形ができない。PR−4〜7ではキヤツプ成形
は可能であるが所要成形圧が5000Kg/cm2以上と極
端に高くなり、、多数箇取りによる生産性が著し
く低下するので実生産に採用できない。PR−4
〜5ではネジ部分内径のバラツキ(標準偏差)が
大きくなるので製品歩留りも更に低下することが
分つた。PR−8〜9は耐低温衝撃性及び耐スト
レスクラツク性が悪い。
実施例2及び比較例2
示差熱分析法による融点が160℃で、JIS K−
7210に従がつた230℃で荷重2160g(JIS K−
7210の条件14)でのメルトインデツクス及びTD
がそれぞれ10.0g/10分及び122℃の市販ポリプ
ロピレン(三菱ノーブレンBC3)0.1g/10分及
び128℃の市販ポリプロピレン(シヨウワアロマ
ーSK−111)並びに15g/10分及び123℃の市販
ポリプロピレン(三菱ノーブレンBC2)の3種の
市販ポリプロピレンで各メルトインデツクスに適
合する成形圧とする以外はすべて実施例1と同様
にして樹脂温度170℃でキヤツプ外殻を形成し、
実施例1と同様にしてライナーを形成する。
以上の様にして得たキヤツプに対してキヤツプ
ネジ部分の内径、耐低温衝撃性性及び耐ストレ
ス・クラツク性を実施例1と全く同様の方法で調
べた。得られた結果をP−a(実施例2)、P−b
(比較例2)及びP−c(比較例2)として、P−
2(実施例1)と共に、第2表に示す第2表より
明らかな様に、実施例2のプラスチツクキヤツプ
P−aは実施例1のP−2キヤツプと同様に優れ
た性能を有するが、比較例2のP−bキヤツプは
ネジ部内径のバラツキ(標準偏差)が大きく製品
歩留りに劣り、且つ所要成形圧力が大きく多数個
取り成形性すなわち生産性に劣る事が分る。P−
cキヤツプは、所要成形圧力は小さいが、耐低温
衝撃性及び耐ストレスクラツク性において本発明
による実施例1及び2のキヤツプにくらべて極め
て劣る事が分る。
実施例3及び比較例3
実施例1の実験番号P−2において、キヤビテ
イ温度を35℃、140℃及び70℃に保つた以外はP
−6と同一条件でキヤツプを成形した。実施例1
と同様にテストした結果を、P−2−b(実施例
3)、P−2−a(比較例3)及びP−2−c(比
較例3)として、P−2(実施例1)と共に、第
3表に示した。
The present invention relates to a method for forming a plastic cap with excellent stress crack resistance and low temperature impact resistance. Plastic caps are currently widely used for plastic and glass bottles for mayonnaise, ketchup, cooking oil, instant coffee, liquid detergents, cosmetics, etc. These plastic caps are mainly molded by injection molding. On the other hand, only metal crowns or aluminum screw caps are used for plastic and glass bottles for beer and carbonated drinks. In the United States and Europe, injection molded plastic caps such as those described in U.S. Pat. No. 4,016,996 have begun to be used for plastic bottles and glass bottles for beer and carbonated beverages. However, such injection-molded plastic caps are not widely used because their performance is still not sufficient for applications such as beer and carbonated drinks that are stored at low temperatures and have high internal pressure inside the container. Unfortunately, it is not used at all in Japan. Injection molded plastic caps have poor stress cracking resistance and low temperature impact resistance.
There are problems such as circumferential cracks appearing near the top of the skirt of the cap or near the periphery of the top surface during long-term storage, and the cap easily breaking when subjected to impact during low-temperature storage. This problem was a fatal drawback for caps for containers that are used to store carbonated drinks, beer, etc. at low temperatures and where internal pressure easily builds up. On the other hand, the technology of forming plastic caps by compression molding is disclosed in, for example, published patent publications No. 56-501315 and published patent publications No. 56-501121, but the stress crack resistance of plastic caps for gas beverages is poor. , low-temperature impact resistance, and dimensional stability were extremely inadequate. The present invention proposes a molding method that solves these problems with plastic caps. According to the present invention, in a method for compression molding a plastic cap having a top surface portion and a skirt portion extending substantially perpendicularly from the peripheral edge of the top surface portion, and having a threaded projection portion on the inner surface of the skirt portion, the material temperature T is the formula: T D ≦T≦Tm+40, preferably the formula: Tm≦T
A compression molding method characterized by satisfying ≦Tm+40 is provided. Here, T D refers to the yield point extinction temperature of the resin used as the material. For example, for polypropylene, which has the stress strain curve shown in Figure 1, T D is 125°C, and the stress strain curve shown in Figure 2 is 125°C. - For polyethylene with a strain curve, T D is 95°C. Further, Tm refers to the melting point of the resin used as the material. If the material temperature is too low (less than TD), the formability will be poor, while if it is too high (more than Tm+40), the stress crack resistance will decrease.
Moreover, productivity is also lowered, which is not preferable. In this invention, melting point refers to, for example, “CRYSTALIZATION OF POLYMERS” by LEO MANDELKERN.
(McGraw-Hill Book Company, published 1964)
As described in , it is defined as the thermodynamic first-order dislocation point where the crystals of a crystalline or semi-crystalline polymer melt, and is measured by differential thermal analysis. An example of a plastic cap to which the plastic cap molding method of the present invention is applied is shown in FIG. The plastic cap mainly consists of a top part 1 and a skirt part 2, and has a pilfer-proof band 4 as an extension of the skirt part 2, and has a threaded protrusion 3 on the skirt part 2. The pilfer-proof band 4 has a bridge 6 and an inner origin 5;
When the cap is opened, the pilfer-proof band 4 is cut from the cap by the bridge 6 and remains in the bottle. The cap also has a liner 7 for better sealing. In order to mold a plastic cap in the present invention, for example, a predetermined amount of material maintained at a predetermined material temperature is placed in a cavity 8 shown in FIG. be done. The plunger 9 has a pilfer inner wall forming plunger 1.
0. A pillfur outer wall forming sleeve 11, a stripper sleeve 12 and an ejector pin 13 are attached, and an air passage 14 is connected to the cap inner wall forming plunger 9, and an air vent 15 is connected to the cap inner wall forming plunger 9 and the pillfur inner wall forming. It is provided between the plungers 10. Details of molding using these cavities, plungers, etc. will be further explained in Examples below. When compression molding the plastic cap of the present invention, the cavity temperature T c is 0.1T n ≦T c ≦
Within the range of T n , preferably 0.2T n ≦T c ≦0.5T n (T n
is preferably within the range of (the melting point of the material resin). If the cavity temperature T c is too low, such as less than 0.1 T n , it is not desirable because molding is impossible or even if molding is possible, the dimensional stability of the cap decreases, and low-temperature impact resistance and stress cracking resistance decrease. On the other hand, if it is too high, exceeding T n , the cap is likely to be deformed during removal, and productivity will also be reduced, which is undesirable. Note that the temperature of the plunger is preferably maintained at the same temperature as the cavity. In this specification, the term "cavity" refers to a part of the forming mold component that forms the outer surface of the skirt and the surface of the top surface that is continuous with the outer surface of the skirt. The material resin used in the plastic cap molding method of the present invention is a polypropylene resin. Here, the polypropylene resin refers to a propylene homopolymer, a propylene-olefin copolymer such as a propylene-ethylene copolymer, and a mixture of polypropylene and polyolefin (eg, polyethylene). In the case of copolymers and mixtures, those containing 80 mol% or more of propylene are preferred. Among the above-mentioned resins, polypropylene-based resins copolymerized with ethylene are most preferred. Resins for materials such as these are melt index MI (JIS
K7210) preferably has a flow index of 3 to 10 g/10 min when measured at 230°C and a load of 2160 g; if it is too low, less than 3 g/10 min,
On the other hand, if it exceeds 10 g/10 minutes, the stress crack resistance and low temperature impact resistance will decrease, which is not preferable. The reason why plastic caps compression-molded by the plastic cap molding method of the present invention has extremely excellent stress cracking resistance, low-temperature impact resistance, and dimensional stability is not necessarily clear; One reason is that in the plastic cap molded by the molding method of the present invention, the polymer forming the resin material tends to move from the center of the top to the periphery of the top and further to the bottom of the skirt. This is presumed to be because the orientation is significant in the vertical direction. Examples of molecular orientation in such caps are shown in FIGS. 10 and 11 (control). Comparing FIG. 10 of the X-ray diffraction photograph of the plastic cap of Example 1 (experiment number P-2) and FIG. 11 of the X-ray diffraction photograph of the plastic cap of Comparative Example 1 (experiment number PR-9), Comparative Example 1, PR
In the diffraction photograph of Example 1 and P-2, the diffraction intensity of the four Debye Schierer rings from the inner side by X-rays is shown to be equal in intensity along the ring, but in the diffraction photograph of Example 1 and P-2, the diffraction intensity of the four Debye Schierer rings from the inside is shown to be equal. The diffraction intensity is locally strong along the ring. From this, it can be seen that in Example 1, crystal orientation occurs to a large extent. (The vertical direction (long side) of these photos indicates the vertical direction of the skirt part, and the horizontal direction (short side) of the photos
indicates the circumferential direction of the cap). Plastic caps according to the present invention include a variety of shapes. An example of the molding method of the present invention will be described in detail below. As shown in Fig. 3, the cap consists of a disk-shaped top surface 1, a skirt portion 2 having a screw protrusion 3 hanging down from the outer edge of the top surface in a cylindrical shape, and a skirt portion extending from the lower end of the skirt portion 2. A pilfer-proof band 4 with protrusions as shown in Figure 5 on the inside with almost the same diameter, low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE) on the top surface,
Polyvinyl chloride (PVC), ethylene propylene rubber (EPR), ethylene vinyl acetate (EVA)
It has a liner 7 formed and lined with a thermoplastic such as. The pilfer-proof band 4 is connected to the lower end of the skirt by a weak bridge 6 which can be easily separated. Due to the shape of the pilfer-proof band 4, the protrusion hangs over the protruding part at the bottom of the bottle mouth when the bottle is capped, and is cut and separated from the bridge part when the bottle is opened, leaving the pilfer-proof band at the bottom of the bottle mouth. The liner 7 is melt-bonded to the top surface of the cap and/or is engaged with a ring-shaped projection 17 formed on the top surface of the cap and having an outer diameter approximately equal to the inner diameter of the bottle mouth and having a slightly inverted truncated conical shape. Ru. In the first stage of the cap, an extruder extrudes resin forming the cap top surface, skirt portion, and pilfer-proof band (hereinafter referred to as the cap outer shell) in the form of a strand while being heated by an extruder. A certain amount of the extruded strand-shaped resin is cut off by a rotary cutter and dropped into a cavity kept at a constant temperature. In the second stage, the heated resin dropped into the cavity in the first stage is compressed by the cap outer shell forming plunger and the cavity immediately after falling, as shown in FIG. 4, to form the shape of the cap outer shell. Keep compressed to cool long enough to harden. The third stage is demoulding. For details, see Figures 6 to 9.
Shown in the figure. As shown in FIG. 6, among the upper plunger, cavity, and cap outer shell held, the stripper sleeve 12 and the sleeve 11 forming the outside of the pilfer-proof band, which constitute the upper plunger, rise. Next, as shown in FIG. 7, the sleeve 10 forming the inner side of the pilfer-proof band moves upward and separates from the pilfer-proof band while rotating clockwise when viewed from the top in order to facilitate the removal of the inner protrusion of the pilfer-proof band. . Next, the cap inner wall forming plunger 9 rises together with the cap outer shell 16 and separates from the cavity 8, and then, as shown in FIG. 9, the ejector pin 13 passes through the stripper sleeve 12 and the inside of the cap inner wall forming plunger and reaches the lower surface.
are simultaneously lowered, and air is further jetted from the air passage 14 along the outer periphery of the ejector pin 13, causing the cap outer shell 16 to separate from the cap inner wall forming plunger 9. In the fourth step, a fixed amount of the strand-shaped liner forming resin heated and melted and extruded from the extruder is cut off with a rotary cutter and dropped onto the upper part of the top surface of the cap outer shell, which is positioned by a turret or the like. In the fifth step, the liner forming molten resin dropped onto the top of the cap is compression-molded by a liner forming plunger equipped with a liner forming sleeve immediately after the fall, thereby forming a liner 7 as shown in FIG. It is formed. Furthermore, in the sixth step, bridges 6 are formed by making elongated holes interrupted in the circumferential direction as shown in FIG. 3 using a rotary cutter in a portion near the base of the pilfer-proof band. This bridge forming step may be performed simultaneously with the liner forming step. There are various ways to connect each stage of the above flow. In a preferred embodiment, a rotary compression molding machine is used in which the first to third stages consist of a rotary stage having several cavities and a rotary drum having a forming plunger coaxial with the rotary stage. The cap outer shell obtained by the rotary compression molding machine is transferred to a belt conveyor turret, chute, etc. for liner formation.
A rotary liner forming apparatus is used which comprises a rotating drum having a rotating turret and a liner forming plunger rotating coaxially with the rotating turret. The cap thus obtained is brought to the bridge forming step by means of a conveyor, turret, chute, etc. Two or more of the above three processes connected by a conveyor, turret, chute, etc. may be performed by one device. Further, it should be understood that the delivery of the resin into the cavity and/or the cap shell may be accomplished by heated discs or other shaped sheets. Example 1 The stress-strain curve shown in Fig. 1 was obtained, the yield point extinction temperature was 125°C, the melting point by differential thermal analysis was 160°C, the temperature was 230°C, and the load was 2160 g (JIS K-7210). Commercially available polypropylene (Mitsubishi Noblen BC5C) with a melt index of 3.0 g/10 min under measurement conditions 14) of -7210 was used with a screen diameter of 40
mm, extruded from an extruder with a nozzle diameter of 5 mm, cut to a certain weight (2.3 g) using a rotary cutter, and dropped into a cavity. Immediately after dropping, lower the cap outer shell inner wall forming plunger to lower the resin temperature.
Cap formation was carried out at 170°C. The cavity temperature was maintained at 65°C using an internal heater. The molding pressure was approximately 800 kg/cm 2 , and the bottom dead center of the cap outer wall forming plunger was set at a position where a proper cap was formed. After maintaining the compressed state for about 7 seconds for cooling, the cap was released from the mold in the same manner as in the previous three steps. Next, ethylene-vinyl acetate (EVA) is heated and melted and extruded from an extruder into the outer shell of the cap.
The copolymer was cut by a constant weight using a rotary cutter and dropped, immediately compressed using a liner-forming plunger, and then a liner-forming sleeve was lowered to form a liner. Next, adjust the resin temperature to 160℃, 180℃, 190℃, 200℃,
Caps were formed in exactly the same manner as described above, except that the molding pressure was changed according to each temperature. Table 1 shows the molding pressures (required minimum molding pressures) employed at each resin temperature of 160 to 200°C. Table 1 shows the results of the inner diameter measurement of the threaded portion of the cap after molding, the stress-crack resistance test, and the low-temperature impact resistance test conducted on 20 caps under each of the conditions obtained above. P
Shown as -1 to 5. The value of the inner diameter of the threaded portion of the cap was obtained by measuring the distance between the top of the threaded protrusion and the threaded protrusion at a position opposite to the top with the center line of the cap as an axis using a stereomicroscope. The stress-cracking test was conducted by gently filling a glass bottle with carbonated water containing approximately 4 volumes of carbon dioxide gas at 15.6°C, sealing the molded cap, and placing it in a surfactant aqueous solution (0.5% concentration) at 50°C. To,
This was done by leaving the bottles for one week so that the caps were sunken, and visually counting the number of bottles in which circumferential cracks had occurred in the caps. In the low-temperature impact resistance test, a molded cap was attached to a glass bottle filled with water, and the bottle was left in an atmosphere of 4℃ for one day and night, and then the bottle was placed on a metal surface tilted at 10 degrees from a height of 1m in an atmosphere of 4℃. This was done by dropping bottles with their tops facing down and counting the number of bottles whose caps were damaged due to the fall. Comparative Example 1 Using the same polypropylene as in Example 1,
Resin temperature 100℃, 110℃, 120℃, 125℃, 130℃,
The cap shell was molded in exactly the same manner as in Example 1 when the resin temperature was 170°C, except that the molding pressure was changed according to each temperature at 140°C, 150°C, 210°C, and 220°C. A liner was formed in the same manner as in Example 1 for the cap on which the outer shell had been formed. The caps obtained in this way were evaluated in the same way as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
Shown as -1 to 9. As is clear from Table 1, molding cannot be performed with PR-1 to PR-3. Cap molding is possible with PR-4 to PR-7, but the required molding pressure is extremely high at 5000 kg/cm 2 or more, and the productivity due to multiple molding is significantly reduced, so they cannot be used in actual production. PR-4
It was found that in the cases of 5 to 5, the variation (standard deviation) in the inner diameter of the threaded portion becomes large, so that the product yield is further reduced. PR-8 to PR-9 have poor low temperature impact resistance and stress crack resistance. Example 2 and Comparative Example 2 The melting point according to differential thermal analysis is 160°C, and JIS K-
Load 2160g at 230℃ according to 7210 (JIS K-
Melt index and T D under condition 14) of 7210
commercially available polypropylene (Mitsubishi Noblen BC3) with 10.0g/10min and 122°C, commercially available polypropylene (Shiowa Aroma SK-111) with 0.1g/10min and 128°C, and commercially available polypropylene (Mitsubishi) with 15g/10min and 123°C, respectively. The outer shell of the cap was formed using three types of commercially available polypropylene such as Noblen BC2) at a resin temperature of 170°C in the same manner as in Example 1, except that the molding pressure was adjusted to suit each melt index.
A liner is formed in the same manner as in Example 1. The cap thus obtained was examined in the same manner as in Example 1 for the inner diameter of the cap screw portion, low-temperature impact resistance, and stress/cracking resistance. The obtained results were P-a (Example 2), P-b
(Comparative Example 2) and P-c (Comparative Example 2), P-
2 (Example 1), as is clear from Table 2, the plastic cap P-a of Example 2 has the same excellent performance as the P-2 cap of Example 1, but It can be seen that the P-b cap of Comparative Example 2 has a large variation (standard deviation) in the internal diameter of the threaded portion and is inferior in product yield, and also requires a large molding pressure and is inferior in multi-cavity moldability, that is, productivity. P-
It can be seen that although the required molding pressure of the c cap is small, it is extremely inferior to the caps of Examples 1 and 2 according to the present invention in terms of low temperature impact resistance and stress crack resistance. Example 3 and Comparative Example 3 Experiment No. P-2 of Example 1 except that the cavity temperature was kept at 35°C, 140°C, and 70°C.
A cap was molded under the same conditions as in -6. Example 1
The results of the test in the same manner as P-2-b (Example 3), P-2-a (Comparative example 3) and P-2-c (Comparative example 3) are P-2 (Example 1) They are also shown in Table 3.
【表】【table】
【表】
*2 供試キヤツプ数に対する落下時破損キヤツプ数
の百分率。
*3 供試キヤツプ数に対するクラツク発生のあつた
ヤツプ数の百分率。
[Table] *2 Percentage of the number of caps damaged when dropped compared to the number of test caps.
*3 Percentage of the number of caps with cracks compared to the number of test caps.
【表】【table】
第1図は、本発明で用いられる材料の樹脂につ
いてのストレス・ストレーン曲線を示す。第2図
は本発明の方法で成形されるプラスチツクキヤツ
プの側面及びその部分断面図であり、第3図、第
5〜8図は本発明のプラスチツクキヤツプの成形
を行いつゝあるキヤビテイ及びプランジヤーの断
面図であり、第4図は本発明によつて成形される
プラスチツクキヤツプのピルフアプルーフバンド
の部分拡大斜視図であり、第9図及び第10図
は、プラスチツクキヤツプのスカート部のX線回
折図を示す図面代用X線写真である。
FIG. 1 shows stress strain curves for the resin material used in the present invention. FIG. 2 is a side view and a partial cross-sectional view of a plastic cap molded by the method of the present invention, and FIGS. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a pilfer-proof band of a plastic cap molded according to the present invention, and FIGS. 9 and 10 are X-ray diffraction images of the skirt portion of the plastic cap. It is a drawing-substituting X-ray photograph showing the figure.
Claims (1)
伸びるスカート部を有し、該スカート部の内面に
ネジ突起部を有するポリプロピレン系樹脂キヤツ
プを無理抜き成形法で圧縮成形する方法におい
て、 ポリプロピレン系樹脂としてMI:3〜10g/
10分の材料を用い、材料温度160〜200℃、キヤビ
テイ温度16〜65℃の条件下成形を行うことを特徴
とする圧縮成形方法。[Claims] 1. A polypropylene resin cap having a top surface portion and a skirt portion extending substantially perpendicularly from the peripheral edge of the top surface portion, and having a threaded protrusion on the inner surface of the skirt portion, is compressed by force punching. In the molding method, MI as polypropylene resin: 3 to 10 g/
A compression molding method characterized by using a material for 10 minutes and performing molding under conditions of a material temperature of 160 to 200°C and a cavity temperature of 16 to 65°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15521082A JPS5945111A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Molding of plastic cap |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15521082A JPS5945111A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Molding of plastic cap |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945111A JPS5945111A (en) | 1984-03-13 |
| JPH048206B2 true JPH048206B2 (en) | 1992-02-14 |
Family
ID=15600909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15521082A Granted JPS5945111A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Molding of plastic cap |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945111A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171116A (en) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Kishimoto Akira | Forming tool of plastic cap |
| US4709824A (en) * | 1985-12-12 | 1987-12-01 | Tri-Tech Systems International Inc. | Tamper evident plastic caps with lower separable or breakaway portions and a method of forming them |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4122147A (en) * | 1978-03-23 | 1978-10-24 | The Continental Group, Inc. | Method of making multilayer containers |
| US4343754A (en) * | 1979-09-21 | 1982-08-10 | H-C Industries, Inc. | Process and apparatus for molding liners in container closures |
| JPS5766914A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-23 | Showa Denko Kk | Method of pressure molding |
-
1982
- 1982-09-08 JP JP15521082A patent/JPS5945111A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945111A (en) | 1984-03-13 |
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