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JP2022167970A - Preform, method of manufacturing preform, and method of manufacturing plastic bottle - Google Patents

Preform, method of manufacturing preform, and method of manufacturing plastic bottle Download PDF

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JP2022167970A JP2022133691A JP2022133691A JP2022167970A JP 2022167970 A JP2022167970 A JP 2022167970A JP 2022133691 A JP2022133691 A JP 2022133691A JP 2022133691 A JP2022133691 A JP 2022133691A JP 2022167970 A JP2022167970 A JP 2022167970A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a preform with gas barrier property, a method for manufacturing the preform, and a method for manufacturing a plastic bottle.
SOLUTION: A preform 1 has a mouth 10, a body 16, and a bottom 17 sequentially in an axial direction, with the body 16 configured to have an intermediate layer, the intermediate layer 20a being between an outer layer 18a and an inner layer 19a, the intermediate layer 20a having gas barrier properties, etc. An area 10 mm in height from a mouth top surface 15 and an area H2 in height from a bottom of the bottom 17 (H2=3 to 20 mm) are configured without the intermediate layer 20a.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリフォーム、プリフォームの製造方法及びプラスチックボトルの製造方法に関し、より詳細には、多層のプラスチックボトルの製造方法、プリフォーム、及びプリフォームの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a preform, a method for manufacturing a preform, and a method for manufacturing a plastic bottle, and more particularly to a method for manufacturing a multilayer plastic bottle, a preform, and a method for manufacturing a preform.

飲料等が充填される容器として、プラスチックボトル、中でも、PET(PolyEthylene Terephthalate)ボトルが多く用いられる。そして、PETボトルの基材のポリエチレンテレフタレートでは不足する機能を補うための別の材料が積層された多層ボトルも市場の広がりを見せている。 Plastic bottles, especially PET (PolyEthylene Terephthalate) bottles, are often used as containers for beverages and the like. The market for multi-layered bottles laminated with other materials to compensate for the lack of functionality in polyethylene terephthalate, which is the base material of PET bottles, is also expanding.

特許文献1には、エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂から成る内外層、及び少なくとも低結晶性エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂及び芳香族ポリアミド系ガスバリア性樹脂から成る中間層を少なくとも1層有し、低結晶性エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂がジカルボン酸成分中7.5~15モル%のイソフタル酸を含有すると共に、多層構造が形成されている部分のヘイズが5%以上である多層プリフォームが開示されている。更に、特許文献1には、多層プリフォームを二軸延伸ブロー成形してなり、胴部のヘイズが3%以下である多層延伸ブロー成形容器が開示されている。 Patent Document 1 discloses a low-crystalline ethylene terephthalate having inner and outer layers made of an ethylene terephthalate-based polyester resin and at least one intermediate layer made of at least a low-crystalline ethylene terephthalate-based polyester resin and an aromatic polyamide-based gas barrier resin. A multi-layer preform is disclosed in which the polyester resin contains 7.5 to 15 mol % of isophthalic acid in the dicarboxylic acid component and the haze of the portion where the multi-layer structure is formed is 5% or more. Further, Patent Literature 1 discloses a multilayer stretch blow-molded container obtained by biaxially stretch blow molding a multilayer preform and having a body portion haze of 3% or less.

特開2015-157469号公報JP 2015-157469 A 特開平1-254539号公報JP-A-1-254539 特開2010-12605号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-12605

特許文献1によれば、内外層を結晶性のエチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂から構成することにより、延伸特性に劣る低結晶性ポリエステル樹脂を用いた中間層に均一な延伸倍率を付与することが可能になり、優れた機械的強度を有する多層延伸ブロー成形容器を提供できるとされている。更に、特許文献1の多層プリフォームから得られる多層延伸ブロー容器は落下衝撃等による層間剥離(デラミネーション)なども防止することができるとされている。 According to Patent Document 1, by forming the inner and outer layers from a crystalline ethylene terephthalate-based polyester resin, it is possible to impart a uniform draw ratio to the intermediate layer using a low-crystalline polyester resin with poor stretching properties. It is said that it is possible to provide a multilayer stretch blow molded container having excellent mechanical strength. Further, it is said that the multilayer stretch-blown container obtained from the multilayer preform of Patent Document 1 can prevent delamination due to drop impact or the like.

特許文献2には、共出射法を用いることによる、プリフォームの口部及び底部が実質上ポリエステルから成り、それ以外の部分がポリエステルの内外層及びガスバリア性熱可塑性樹脂の積層体から成るプリフォームの製造方法が開示されている。さらに、口部及び底部中心部からガスバリア性熱可塑性樹脂層を取り除き、これらの部分をポリエステル単層から形成したことにより、これらの部分の熱結晶化を十分に行わせることが可能となり、熱水殺菌乃至滅菌に際してこれらの部分の変形や膨張をほぼ完全に抑制することができるとされている。 Patent Document 2 discloses a preform obtained by using a co-injection method, in which the mouth and bottom of the preform are substantially made of polyester, and the rest of the preform is made of a laminate of polyester inner and outer layers and a gas-barrier thermoplastic resin. is disclosed. Furthermore, by removing the gas-barrier thermoplastic resin layer from the mouth portion and the center portion of the bottom portion and forming these portions from a single layer of polyester, these portions can be sufficiently thermally crystallized, and the hot water It is said that deformation and expansion of these parts can be almost completely suppressed during sterilization or sterilization.

特許文献3には、主材樹脂による基体層に、少なくとも1層の中間層を積層した試験管状の合成樹脂製積層プリフォームであり、口筒部と底部は中間層が積層しない領域とすることにより、口筒部におけるキャップによるシール性、あるいは底部において壜体の起立性が損なわれるという問題を効果的に防ぐことができるとされている。 Patent Document 3 describes a test-tube-shaped synthetic resin laminated preform in which at least one intermediate layer is laminated on a base layer made of a main material resin, and the mouth part and the bottom are areas where the intermediate layer is not laminated. It is said that it is possible to effectively prevent the problem of impairing the sealing performance of the cap at the neck portion or impairing the uprightness of the bottle at the bottom.

しかし、ガスバリア性の中間層が口部の飲み口上端の部分に施されている場合、割れが発生し、飲用に適さないという不具合があった。また、底面に中間層が施されている場合にも同様に、割れが発生しやすい不具合があった。底面は、延伸成形する際の倍率が低いので、相対的に厚いため、ガスバリア性中間層が不要であるという理由もあった。 However, when the gas-barrier intermediate layer is applied to the upper end of the drinking spout of the mouth portion, there is a problem that cracks occur and it is not suitable for drinking. Also, when an intermediate layer is applied to the bottom surface, there is also the problem that cracks are likely to occur. Another reason is that since the bottom surface is relatively thick due to the low stretching ratio, the gas barrier intermediate layer is unnecessary.

そこで本発明の目的は、胴部にガスバリア性を持たせ、低コストで可能となるプリフォーム、及びそのプリフォームの製造方法、またそのプリフォームをブロー成型して成るプラスチックボトルの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-cost preform that has a gas barrier property in the body, a method for manufacturing the preform, and a method for manufacturing a plastic bottle by blow-molding the preform. to do.

上記課題を解決するため、本発明は、口部、胴部、底部を備え、前記口部に外側に向かって突出する環状のサポートリングを有する多層構造のプリフォームにおいて、中間層は、前記口部の上端から10mmの位置から始まり、前記底部から3~20mmの位置まで、基材層に囲まれ、かつ連続して設けられ、前記中間層は、ガスバリア性、耐熱性、または光の遮断性を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a multi-layered preform having a mouth, a body, and a bottom, and having an annular support ring projecting outward from the mouth, wherein an intermediate layer comprises the mouth. Starting from a position 10 mm from the top of the part to a position 3 to 20 mm from the bottom, the intermediate layer is surrounded by a base layer and is continuously provided, and the intermediate layer has gas barrier properties, heat resistance, or light blocking properties. characterized by having

また、前記プリフォームは、前記サポートリングの上方に外側に向かって突出する環状のカブラを有し、前記中間層は、前記サポートリングと前記カブラの中間位置から前記胴部において、設けられていることを特徴とする。 Further, the preform has an annular turnip that protrudes outward from above the support ring, and the intermediate layer is provided in the body from an intermediate position between the support ring and the turnip. It is characterized by

更に、前記中間層は前記ガスバリア性を有するガスバリア層からなることを特徴とする。 Further, the intermediate layer is characterized by comprising a gas barrier layer having the gas barrier property.

更に、前記中間層は、ナイロンと金属錯体との混合材料であり、前記ナイロンと前記金属錯体の比率が11:1から20:1であることを特徴とする。 Further, the intermediate layer is a mixed material of nylon and a metal complex, and the ratio of the nylon to the metal complex is 11:1 to 20:1.

更に、前記中間層の重量は、前記プリフォーム全体の重量に対し、2重量パーセント~7重量パーセントであることを特徴とする。 Further, the weight of the intermediate layer is 2% to 7% by weight with respect to the weight of the entire preform.

更に、前記中間層は、さらに耐熱層を含み、前記プリフォームは、5層構造(前記基材層/前記ガスバリア層/前記耐熱層/前記ガスバリア層/前記基材層)とすることを特徴とする。 Further, the intermediate layer further includes a heat-resistant layer, and the preform has a five-layer structure (the base layer/the gas barrier layer/the heat-resistant layer/the gas barrier layer/the base layer). do.

更に、本発明は、本発明に係るプリフォームの製造方法として、一つの材料を射出するとともに他の材料を射出する共射出成形によるプリフォームの製造方法において、第一の成形材料を射出開始時から射出終了時まで始終射出しており、前記第一の成形材料の射出開始の後、あらかじめ定められた時間の間第二の成形材料が射出され、該第二の成形材料は前記第一の成形材料に挟まれて射出されることを特徴とする。 Furthermore, the present invention provides a preform manufacturing method according to the present invention, which is a preform manufacturing method by co-injection molding in which one material is injected and another material is injected, wherein the first molding material is injected at the start of injection. to the end of injection, and after the start of injection of the first molding material, the second molding material is injected for a predetermined time, and the second molding material is injected into the first molding material. It is characterized by being sandwiched between molding materials and injected.

さらに、上記記載のプリフォームをブロー成形により成形したことを特徴とするプラスチックボトルの製造方法を提供する。 Furthermore, there is provided a method for manufacturing a plastic bottle, characterized by molding the preform described above by blow molding.

本発明は、口部、胴部、底部を備え、口部に外側に向かって突出する環状のサポートリングを有する多層構造のプリフォームにおいて、中間層は、口部の上端から10mmの位置から始まり、底部から3~20mmの位置まで、基材層に囲まれ、かつ連続して設けられ、中間層は、ガスバリア性、耐熱性、または光の遮断性を有することを特徴とするので、口部および底部に中間層が無いので、このそれぞれの部分に割れの発生しないプラスチックボトルを提供することができる。このように、中間層がブロー成形時の延伸する箇所に施されているが、後述の射出成形法によって、延伸の際の材質の偏りによる形崩れがおこりにくい、優れたプリフォームを提供することができる。さらに、紫外線等の光の遮断性や、水蒸気等のガスバリア性や、耐熱性に優れたプリフォームを提供することができる。 The present invention provides a multi-layered preform having a mouth, a body, a bottom, and an annular support ring projecting outward from the mouth, wherein the intermediate layer starts at a position 10 mm from the top of the mouth. , from the bottom to a position of 3 to 20 mm, is surrounded by the base material layer and is provided continuously, and the intermediate layer is characterized by having gas barrier properties, heat resistance, or light blocking properties. And since there is no intermediate layer at the bottom, it is possible to provide a plastic bottle in which cracks do not occur in these respective portions. In this way, the intermediate layer is applied to the portion to be stretched during blow molding, but the injection molding method described later provides an excellent preform that is less likely to lose its shape due to unevenness of the material during stretching. can be done. Furthermore, it is possible to provide a preform having excellent light blocking properties such as ultraviolet rays, gas barrier properties against water vapor and the like, and heat resistance.

また、プリフォームは、サポートリングの上方に外側に向かって突出する環状のカブラを有し、中間層は、サポートリングとカブラの中間位置から胴部において、設けられていることを特徴とするので、口部および底部に中間層が無いので、このそれぞれの部分に割れの発生しないプラスチックボトルを提供することができる。 In addition, the preform is characterized by having an annular turnip that protrudes outward above the support ring, and the intermediate layer is provided in the body from an intermediate position between the support ring and the turnip. Since there is no intermediate layer in the mouth and bottom, it is possible to provide a plastic bottle free from cracks in these respective parts.

更に、中間層はガスバリア性を有するガスバリア層からなることを特徴とするので、プラスチックボトルに収容した飲料等の酸化及び炭酸ガスが減少していく事を防止し、優れた保管性を有するプラスチックボトルを提供することができる。 Furthermore, since the intermediate layer is characterized by being composed of a gas barrier layer having gas barrier properties, the plastic bottle can prevent oxidation and reduction of carbon dioxide in the beverage or the like contained in the plastic bottle, and the plastic bottle has excellent storability. can be provided.

更に、中間層は、ナイロンと金属錯体との混合材料であり、ナイロンと金属錯体の比率が11:1から20:1であることを特徴とするので、プラスチックボトルに収容した飲料等の酸化を防止し、優れた保管性を有するプラスチックボトルを提供することができる。 Furthermore, the intermediate layer is a mixed material of nylon and a metal complex, and is characterized by a ratio of nylon to the metal complex of 11:1 to 20:1. and provide a plastic bottle with excellent storability.

更に、このような構成を有することで、口天面には中間層が露出していない構成となる。言い換えれば、口天面は、基材層で覆われており、口天面から10mm離隔した位置から底部に向けて、中間層が設けられることとなっている。このような構成を有することで、本発明のプリフォームをプラスチックボトルに成形した場合に、安全な飲料用プラスチックボトルとすることができる。
また、口天面を基材層で覆う構成とすることで、中間層が口天面に露出する構成とする場合よりも、基材層と中間層の剥離を防ぐことができる。口部に対する衝撃等で、口部に剥離が起きた場合、例えば飲料用ペットボトルに本発明のプリフォームを用いる場合には、口部と人の口が接触することとなる。このことから、基材層が口天面を覆っている構成とすることにより、さらに安全性の高いプラスチックボトルの元となる、プリフォームを提供することができる。
Furthermore, with such a configuration, the intermediate layer is not exposed on the mouth surface. In other words, the top surface is covered with the base material layer, and the intermediate layer is provided from a position separated by 10 mm from the top surface toward the bottom. With such a configuration, when the preform of the present invention is molded into a plastic bottle, a safe plastic bottle for beverages can be obtained.
In addition, by adopting a configuration in which the top surface is covered with the base material layer, peeling of the base layer and the intermediate layer can be prevented more than when the intermediate layer is exposed on the top surface of the mouth. When the mouth part is detached due to an impact or the like on the mouth part, for example, when the preform of the present invention is used for a PET bottle for beverages, the mouth part comes into contact with a person's mouth. From this, it is possible to provide a preform that is the basis of a safer plastic bottle by adopting a structure in which the base material layer covers the mouth surface.

また、口部から中間層の端部までの10mmは、口部の高さの21mmより小さいので、少なくとも口部の下の肩部全体に中間層があり、ブロー成形時の周方向の延伸性偏りを無くす効果がある。 In addition, since the distance of 10 mm from the mouth to the end of the intermediate layer is smaller than the height of the mouth of 21 mm, the intermediate layer exists at least over the entire shoulder below the mouth, and the stretchability in the circumferential direction during blow molding is reduced. It has the effect of eliminating bias.

更に、底部から3~20mmまでの範囲は中間層が無い構成であるので、より安定なペットボトルとなる。すなわち、底部に中間層があると、運搬の際の衝撃などにより、中間層がきっかけとなって、割れが発生することがある。底部に割れができると、ペットボトルは安定に起立することが出来なくなる。したがって、本発明では、底部に中間層が無い構成であるので、底部に割れが出来にくいため、安定性の高いペットボトルを提供することができる。 In addition, since there is no intermediate layer in the range of 3 to 20 mm from the bottom, the PET bottle is more stable. That is, if there is an intermediate layer on the bottom, the intermediate layer may trigger cracking due to impact during transportation. If the bottom is cracked, the PET bottle will not be able to stand up stably. Therefore, according to the present invention, since there is no intermediate layer in the bottom portion, the bottom portion is less likely to be cracked, so that a highly stable PET bottle can be provided.

更に、中間層の重量は、プリフォーム全体に対し、2重量パーセント~7重量パーセントである構成であるので、中間層のガスバリア性材料の量が少なく、リサイクル性に優れたプラスチックボトルの元となるプリフォームを提供することができる。 Furthermore, since the weight of the intermediate layer is 2% to 7% by weight with respect to the entire preform, the amount of the gas barrier material in the intermediate layer is small, making it the basis of plastic bottles with excellent recyclability. Preforms can be provided.

更に、中間層は、さらに耐熱層を含み、プリフォームは、5層構造(基材層/ガスバリア層/耐熱層/ガスバリア層/基材層)とすることを特徴とするので、ガスバリア性及び耐熱性を有し、中間層の機能をより高めた、プリフォームを提供することができる。 Furthermore, the intermediate layer further includes a heat-resistant layer, and the preform is characterized by a five-layer structure (base material layer/gas barrier layer/heat-resistant layer/gas barrier layer/base material layer). It is possible to provide a preform having properties and an enhanced function of the intermediate layer.

さらに本発明の製造方法は、一つの材料を射出するとともに他の材料を射出する共射出成形によるプリフォームの製造方法において、第一の成形材料を射出開始時から射出終了時まで始終射出しており、第一の成形材料を射出開始時の後、あらかじめ定められた時間の間第二の成形材料が射出され、第二の成形材料は第一の成形材料に挟まれて射出されることを特徴とする。この方法により、本発明のプリフォームの効率的な製造を行うことができる。 Further, the manufacturing method of the present invention is a preform manufacturing method by co-injection molding in which one material is injected and another material is injected, wherein the first molding material is constantly injected from the start of injection to the end of injection. After the start of injection of the first molding material, the second molding material is injected for a predetermined time, and the second molding material is injected while being sandwiched between the first molding materials. Characterized by This method enables efficient production of the preform of the present invention.

更に、本発明のプリフォームをブロー成形してプラスチックボトルを成形するので、ガスバリア性に優れ、安全性が高く、変形や口部からの液漏れの少ない、優れたプラスチックボトルの製造方法を提供することができる。 Furthermore, since the preform of the present invention is blow-molded to form a plastic bottle, there is provided a method for producing an excellent plastic bottle that has excellent gas barrier properties, high safety, little deformation and little liquid leakage from the mouth. be able to.

本実施形態に係るプリフォームの一例が示された断面図である。It is a sectional view showing an example of preform concerning this embodiment. プリフォームの製造装置の一例として、射出成形装置のホットランナーノズルの概略が示された断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a hot runner nozzle of an injection molding apparatus as an example of a preform manufacturing apparatus; FIG. 共射出される各成形材料の射出率と時間との関係が模式的に示されたグラフである。4 is a graph schematically showing the relationship between the injection rate of each co-injected molding material and time. ホットランナーノズルからキャビティへと各成形材料が流動する状態(ステップS1)の概略が示された断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state (step S1) in which each molding material flows from a hot runner nozzle to a cavity; ホットランナーノズルからキャビティへと各成形材料が流動する状態(ステップS3)の概略が示された断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from a hot runner nozzle to a cavity (step S3); ホットランナーノズルからキャビティへと各成形材料が流動する状態(ステップS3)の概略が示された断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from a hot runner nozzle to a cavity (step S3); ホットランナーノズルからキャビティへと各成形材料が流動する状態(ステップS5)の概略が示された断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from a hot runner nozzle to a cavity (step S5); プリフォームと、ブロー成形後のPETボトルとが模式的に示された断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a preform and a PET bottle after blow molding; FIG. 本実施形態に係るプリフォームから形成されたPETボトルが示された正面図である。1 is a front view showing a PET bottle formed from a preform according to this embodiment; FIG. 図9のPETボトルの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the PET bottle of FIG. 9; 図9のPETボトルの底面側から見た斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the PET bottle of FIG. 9 as seen from the bottom side;

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。まず、本実施形態に係るPET(PolyEthylene Terephthalate:ポリエチレンテレフタレート)ボトル成形用のプリフォーム1(予備成形体)の構成を詳細に説明する。図1は本実施形態に係るプリフォーム1の一例が示された断面図である。プリフォーム1は、有底筒状であって、口部10、胴部16、及び底部17が軸方向に順次設けられる。プリフォーム1が延伸されることによってボトル状に成形される。この際公知のブロー成形技術を用いるのが好適である。図1には、口部10から底部17までが軸方向と平行にプリフォーム1の中心で切断された面が示されている。 Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of a preform 1 (preformed body) for PET (PolyEthylene Terephthalate) bottle molding according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a sectional view showing an example of a preform 1 according to this embodiment. The preform 1 has a cylindrical shape with a bottom, and is provided with a mouth portion 10, a body portion 16, and a bottom portion 17 in order in the axial direction. The preform 1 is drawn into a bottle shape. At this time, it is preferable to use a known blow molding technique. FIG. 1 shows a plane cut at the center of the preform 1 parallel to the axial direction from the mouth portion 10 to the bottom portion 17 .

なお、以下では、説明の便宜上、図1の状態のプリフォーム1において底部17に対する口部10の方向を上とする。 In the following, for convenience of explanation, the direction of the opening 10 with respect to the bottom 17 in the preform 1 in the state of FIG.

口部10は、軸方向の上端に、円形に開放された開口部11を有している。開口部11は、環状の口天面15と円形の穴部11aを有している。そして、口部10は、その外周面に、おねじ12と、カブラ13と、サポートリング14とを有している。図示せぬ蓋を取り付けるためのおねじ12は口部10の外周面から、プリフォーム1の径方向の外側に向かってらせん状に突出している。カブラ13は、おねじ12の下方で、径方向外側に向かって周回状に突出している。サポートリング14は、カブラ13の下方で周回状に、カブラ13よりも径方向外側まで突出している。 The mouth 10 has a circularly open opening 11 at its upper axial end. The opening 11 has an annular top surface 15 and a circular hole 11a. The mouth portion 10 has an external thread 12, a turnip 13, and a support ring 14 on its outer peripheral surface. A male thread 12 for attaching a lid (not shown) protrudes spirally outward in the radial direction of the preform 1 from the outer peripheral surface of the mouth portion 10 . The turnip 13 protrudes radially outward in a circular manner below the male thread 12 . The support ring 14 is circular below the turnip 13 and protrudes radially outward beyond the turnip 13 .

一般的に、サポートリング14から軸方向の上側の箇所ではプリフォーム1からボトル状に成形される際にその形状が変化しない。一方で、サポートリング14よりも下側の最大20mmの範囲でもボトル状に成形される際にほとんど延伸されない。この範囲は10mmである事が好ましい。したがってここでは、プリフォーム1からボトル状に成形される際にその形状がほとんど変化しない範囲を口部10と定義することとする。そして、口部10は、図1に例示されるように、サポートリング14よりも軸方向下側の箇所の内径、及び外径が軸方向の上下において略同寸の略真円筒形状であっても良い。 In general, when the preform 1 is formed into a bottle shape, the shape of the portion axially above the support ring 14 does not change. On the other hand, even the maximum range of 20 mm below the support ring 14 is hardly stretched when it is molded into a bottle shape. Preferably, this range is 10 mm. Therefore, here, the opening 10 is defined as a range in which the shape of the preform 1 is hardly changed when the preform 1 is molded into a bottle shape. As illustrated in FIG. 1, the mouth portion 10 has a substantially perfect cylindrical shape in which the inner diameter at a portion axially lower than the support ring 14 and the outer diameter are substantially the same in the upper and lower axial directions. Also good.

このように、口部10は、ブロー成形機による成形後もその形状が変化しない。ここで、プリフォーム1の口部10の内径や外径(ねじ谷径に相当)、ねじ山径といった各部の寸法に特に限定はない。しかしながら、飲料用ボトルで標準的に用いられている寸法とされることが、既存の蓋の汎用性や、飲料用ボトルの密封性を確保できる点で好ましい。このため、口部10は例えば、PCO1810規格や、PCO1881規格に対応した寸法とされると良い。 In this way, the mouth portion 10 does not change its shape even after being molded by the blow molding machine. Here, there is no particular limitation on the dimensions of each portion such as the inner diameter and outer diameter (corresponding to the root diameter) of the mouth portion 10 of the preform 1 and the thread diameter. However, it is preferable that the dimensions be those that are normally used for beverage bottles, in that the versatility of existing lids and the sealing performance of beverage bottles can be ensured. For this reason, it is preferable that the opening 10 has dimensions corresponding to, for example, the PCO1810 standard and the PCO1881 standard.

胴部16は、内径、及び外径が、軸方向の上下において略同寸の略真円筒形状に構成されている。ただし、胴部16には、プリフォーム1の作製の際に用いられる型からの取り出し、すなわち離型を容易にするための傾斜である抜き勾配が設けられていても良い。更に、胴部16の内径、及び外径が軸方向の上下でわずかに変化していても良い。更に、軸方向の上下において、胴部16の特に外径を略同寸に構成することもできる。 The trunk portion 16 is configured in a substantially true cylindrical shape with an inner diameter and an outer diameter that are substantially the same in the vertical direction in the axial direction. However, the body portion 16 may be provided with a draft which is an inclination for facilitating removal from the mold used for manufacturing the preform 1, that is, releasing from the mold. Furthermore, the inner diameter and the outer diameter of the trunk portion 16 may slightly change vertically in the axial direction. Furthermore, the outer diameter of the trunk portion 16 can be substantially the same in the vertical direction in the axial direction.

底部17は、外方に湾曲した略半球状に構成されている。底部17は、円錐形状であったり、角に丸みを持った円柱形状であったり、その他の形状であっても良い。 The bottom portion 17 is configured in a substantially hemispherical shape curved outward. The bottom portion 17 may have a conical shape, a cylindrical shape with rounded corners, or other shapes.

なお、胴部16の外径は、12mm以上、30mm以下であることが既存の装置を用いることができる点で好ましい。更に、サポートリング14の下面から底部17の下端までの長さが35mm以上、105mm以下であることが、既存の装置、特にブロー成形機を用いることができる点で好ましい。 In addition, it is preferable that the outer diameter of the trunk portion 16 is 12 mm or more and 30 mm or less in that an existing device can be used. Furthermore, it is preferable that the length from the lower surface of the support ring 14 to the lower end of the bottom portion 17 is 35 mm or more and 105 mm or less, in that an existing device, particularly a blow molding machine, can be used.

プリフォーム1は、胴部16が多層に構成されて、外層18aと内層19aとの間に中間層20aを有する。図1に例示されるプリフォーム1はサポートリング14の近傍から、底部17の手前までの領域に中間層20aを有している。口天面11aから高さH1の領域(H1=5~20mm)、および、底部17の底から高さH2の領域(H2=3~10mm)は、中間層20aを有さない構成となっている。このように口部のサポートリングより上の領域に中間層を有さない構成とすることで、口部の割れを防ぐことができる。また、底部に中間層を有さない構成とすることで、割れを防止することができる。底部は、延伸成形する際の倍率が低く、厚いため、例えばガスバリア性が担保されているという特徴もある。 The preform 1 has a body portion 16 composed of multiple layers, and has an intermediate layer 20a between an outer layer 18a and an inner layer 19a. The preform 1 illustrated in FIG. 1 has an intermediate layer 20a in a region from the vicinity of the support ring 14 to the front of the bottom portion 17. As shown in FIG. A region at a height H1 (H1 = 5 to 20 mm) from the top surface 11a and a region at a height H2 (H2 = 3 to 10 mm) from the bottom of the bottom portion 17 do not have the intermediate layer 20a. there is By adopting such a configuration in which the region above the support ring of the mouth portion does not have an intermediate layer, cracking of the mouth portion can be prevented. In addition, cracking can be prevented by adopting a configuration in which the bottom portion does not have an intermediate layer. Since the bottom part has a low draw ratio and is thick, it also has the characteristic of ensuring, for example, gas barrier properties.

プリフォーム1は、中間層20aと、外層18a、及び内層19aのそれぞれとの間に接着層や接着剤を有していない。このため、プリフォーム1は使用後に、再資源化が妨げられることがない。一方で、各層の間が固く接着されているわけではないので外力によって層間剥離が起きてしまう可能性がある。そこで、中間層20aが口部10の端まで延びずに構成されていることによって破壊の起点になりやすい各層の界面の端が口天面15にて露出せず層間剥離が生じにくくされている。 The preform 1 does not have an adhesive layer or an adhesive between the intermediate layer 20a and each of the outer layer 18a and the inner layer 19a. Therefore, after the preform 1 is used, recycling is not hindered. On the other hand, since the layers are not firmly adhered to each other, delamination may occur due to an external force. Therefore, since the intermediate layer 20a is configured so as not to extend to the end of the mouth portion 10, the end of the interface of each layer, which is likely to be the starting point of breakage, is not exposed on the mouth top surface 15, so that delamination is less likely to occur. .

プリフォーム1は、図1に例示されるように、中間層20aが、口部10のサポートリング近傍の高さH1から底部の高さH2までの領域にかけて連続して設けられている。このとき、中間層20aが例えばガスバリア性を有すると、優れたガスバリア性のプラスチックボトルを提供することができる。 In the preform 1, as illustrated in FIG. 1, the intermediate layer 20a is provided continuously from the height H1 near the support ring of the mouth portion 10 to the height H2 of the bottom portion. At this time, if the intermediate layer 20a has, for example, gas barrier properties, a plastic bottle with excellent gas barrier properties can be provided.

中間層20aの厚みは、均一に設けられている。均一に設けられていることにより、熱が加わり基材層が変形する場合であっても、ゆがむことが少ない。ただし、口部10のサポートリング14の基材層中に、中間層20aが、口部10から径方向に突出して設けられていてもよい。このようにするほうが容易にプリフォーム1を製造することができる。口部10の構成としては、基材層に囲まれて、中間層がフランジのように、サポートリング14の基材層中に突出して設けられ、そのほかの部分の中間層20aの厚みは、均一であるとの構成を有していてもよい。 The thickness of the intermediate layer 20a is uniform. Even if the substrate layer is deformed due to the application of heat, it is less distorted due to the uniform provision. However, an intermediate layer 20 a may be provided in the base material layer of the support ring 14 of the mouth portion 10 so as to project radially from the mouth portion 10 . By doing so, the preform 1 can be manufactured more easily. As for the structure of the mouth portion 10, it is surrounded by the base material layer, and the intermediate layer is provided to protrude into the base material layer of the support ring 14 like a flange. You may have the structure that it is.

中間層20aは、全体の重量から中間層20aの重量を除した値に対して、280ミリリットルペットボトル用のプリフォーム1においては、2重量パーセント~7重量パーセントであることが好ましい。これにより、プリフォーム1をブロー成形などにより成形したペットボトル2のリサイクル性が向上する。ペットボトルのサイズによってこの比率は異なりうる。2リットルペットボトル用においても、3重量パーセントであればリサイクル性としては、上記の280ミリリットルペットボトル用のプリフォーム1と、異なるところはない。 The weight of the intermediate layer 20a is preferably 2% to 7% by weight in the preform 1 for a 280 ml PET bottle with respect to the total weight divided by the weight of the intermediate layer 20a. As a result, the recyclability of the PET bottle 2 obtained by molding the preform 1 by blow molding or the like is improved. This ratio can vary depending on the size of the PET bottle. Even for a 2-liter PET bottle, if it is 3% by weight, the recyclability is the same as that of the preform 1 for a 280-ml PET bottle.

中間層20aには、各種機能を発揮する材料を選択することができる。例えば、中間層20aには、紫外線等の光の遮断性や、水蒸気等のガスバリア性を付与する材料を用いることができる。ここでの中間層20aは、ガスバリア性材料を用いることが好適である。ここでガスバリア性材料とは、ナイロンと金属錯体の混合材料であり、ナイロンと金属錯体の比率が、11:1から20:1の材料を用いてもよい。また、熱可塑性ポリエステル樹脂で耐熱性に優れたものも、本発明の中間層20aの材料に用いることができる。 A material that exhibits various functions can be selected for the intermediate layer 20a. For example, the intermediate layer 20a can be made of a material that blocks light such as ultraviolet rays and provides gas barrier properties such as water vapor. It is preferable to use a gas barrier material for the intermediate layer 20a here. Here, the gas barrier material is a mixed material of nylon and a metal complex, and a material having a ratio of nylon to metal complex of 11:1 to 20:1 may be used. A thermoplastic polyester resin having excellent heat resistance can also be used as the material for the intermediate layer 20a of the present invention.

例示されたプリフォーム1の基材層20の外層18a、及び内層19aの材料としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、エチレン-ビニルアルコール共重合体、植物等を原料としたポリ乳酸等のブロー成形が可能な種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。しかしながら、外層18a、及び内層19aは、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等のポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレートが主成分のPET層とされることが好ましい。なお、上述された樹脂には、成形品の品質を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば着色剤、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、核剤、酸化防止剤、帯電防止剤を配合することができる。 Materials for the outer layer 18a and the inner layer 19a of the base layer 20 of the illustrated preform 1 include polyolefins such as high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl Various blow-moldable thermoplastic resins such as alcohol copolymers and polylactic acid made from plants can be used. However, the outer layer 18a and the inner layer 19a are preferably made of PET layers mainly composed of polyester such as polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, and polyarylate, particularly polyethylene terephthalate. In addition, various additives such as colorants, ultraviolet absorbers, release agents, lubricants, nucleating agents, antioxidants, and antistatic agents are added to the above-described resin within a range that does not impair the quality of the molded product. be able to.

プリフォーム1の外層18a、及び内層19aを構成するエチレンテレフタレート系熱可塑性樹脂としては、エステル反復部分の大部分、一般に70mol%以上をエチレンテレフタレート単位が占めるものであり、ガラス転移点(Tg)が50℃以上、90℃以下であり、融点(Tm)が200℃以上、275℃以下の範囲にあるものが好適である。エチレンテレフタレート系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が耐圧性等の点で特に優れているものの、エチレンテレフタレート単位以外に、イソフタル酸や、ナフタレンジカルボン酸等の二塩基酸と、プロピレングリコール等のジオールからなるエステル単位を少量含む共重合ポリエステルも使用することができる。 As the ethylene terephthalate-based thermoplastic resin constituting the outer layer 18a and the inner layer 19a of the preform 1, ethylene terephthalate units account for most of the repeating ester portions, generally 70 mol % or more, and the glass transition point (Tg) is Preferably, the temperature is 50° C. or higher and 90° C. or lower, and the melting point (Tm) is in the range of 200° C. or higher and 275° C. or lower. Among ethylene terephthalate-based thermoplastic polyesters, polyethylene terephthalate is particularly excellent in terms of pressure resistance and the like. Copolyesters containing minor amounts of ester units can also be used.

ポリエチレンテレフタレートは熱可塑性の合成樹脂の中では生産量が最も多い。そして、ポリエチレンテレフタレート樹脂は、耐熱性、耐寒性や、耐薬品性、耐摩耗性に優れる等の種々の特性を有する。更に、ポリエチレンテレフタレート樹脂はその原料に占める石油の割合が他のプラスチックと比べて低く、リサイクルも可能である。このように、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする構成によれば、生産量の多い材料を用いることができ、その優れた種々の特性を活用することができる。 Polyethylene terephthalate has the largest production volume among thermoplastic synthetic resins. Polyethylene terephthalate resin has various properties such as excellent heat resistance, cold resistance, chemical resistance, and abrasion resistance. Furthermore, polyethylene terephthalate resin has a lower petroleum content than other plastics and can be recycled. Thus, according to the structure having polyethylene terephthalate as a main component, it is possible to use a material that is produced in large quantities and to utilize its excellent various properties.

ポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコール(エタン-1,2-ジオール)と、精製テレフタル酸との縮合重合によって得られる。ポリエチレンテレフタレートの重合触媒として、ゲルマニウム化合物、チタン化合物、及びアルミニウム化合物の少なくとも一つが用いられることが好ましい。これらの触媒が用いられることによって、アンチモン化合物が用いられるよりも、高い透明性を有し、耐熱性に優れた容器を形成することができる。 Polyethylene terephthalate is obtained by condensation polymerization of ethylene glycol (ethane-1,2-diol) and purified terephthalic acid. At least one of a germanium compound, a titanium compound, and an aluminum compound is preferably used as a polymerization catalyst for polyethylene terephthalate. By using these catalysts, it is possible to form a container having higher transparency and superior heat resistance than when an antimony compound is used.

プリフォーム1の全体に対する中間層20aの量が多すぎるとプリフォーム1の使用後に再資源化が妨げられてしまう。一方で、プリフォーム1の全体に対する中間層20aの量は少なすぎると、射出成形性が低下してしまう。より詳細には、プリフォーム1の成形の際に中間層20aが充填されにくくなり、これを無理やり押し込むと変質や偏肉が生じて好ましくない。したがって、プリフォーム1の全体に占める中間層20aの割合は少なくとも0.5重量パーセント以上必要である。さらに言えば、2重量パーセント~7重量パーセントであることが好ましい。 If the amount of the intermediate layer 20a with respect to the entire preform 1 is too large, recycling of the preform 1 after use will be hindered. On the other hand, if the amount of the intermediate layer 20a with respect to the entire preform 1 is too small, the injection moldability will deteriorate. More specifically, it becomes difficult to fill the intermediate layer 20a when molding the preform 1, and if the intermediate layer 20a is forced into the preform 1, deterioration and uneven thickness will occur, which is undesirable. Therefore, the ratio of the intermediate layer 20a to the entire preform 1 must be at least 0.5% by weight. More preferably, it is between 2 weight percent and 7 weight percent.

なお、中間層20aは単層に限らず多層で構成されていても良く、例えば酸素吸収素材を含むガスバリア層の他に、耐熱層を複数含んで構成されていても良い。例えば、プリフォーム1は、5層構造(PET層(外層18a)/酸素バリア層/耐熱層/酸素バリア層/PET層(内層19a))とされていても良い。中間層20aの層数が更に増やされていても良く、プリフォーム1を最大で、7層構造とすることもできる。中間層20aが多層で構成されることによって、中間層20aの機能をより高めたり、中間層20aに複数の機能を持たせたりすることができる。 Note that the intermediate layer 20a is not limited to a single layer and may be composed of multiple layers. For example, the intermediate layer 20a may be composed of a plurality of heat-resistant layers in addition to a gas barrier layer containing an oxygen absorbing material. For example, the preform 1 may have a five-layer structure (PET layer (outer layer 18a)/oxygen barrier layer/heat-resistant layer/oxygen barrier layer/PET layer (inner layer 19a)). The number of layers of the intermediate layer 20a may be further increased, and the preform 1 may have a maximum of seven layers. By configuring the intermediate layer 20a in multiple layers, the function of the intermediate layer 20a can be enhanced, or the intermediate layer 20a can have multiple functions.

そこで、次に、プリフォーム1の製造方法の一例を詳細に説明する。図2は、プリフォーム1の製造装置の一例として、射出成形装置30のホットランナーノズル31の概略が示された断面図である。射出成形装置30は、内部にスクリュを備える図示せぬ加熱シリンダと、ホットランナーノズル31と、金型32とを備えている。射出成形装置30は、成形材料が、加熱シリンダで、例えば270℃~300℃に加熱されることによって溶融可塑化され、スクリュによって、ホットランナーノズル31を介して金型32に送り出されるように構成されている。 Therefore, an example of the method for manufacturing the preform 1 will now be described in detail. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a hot runner nozzle 31 of an injection molding apparatus 30 as an example of a preform 1 manufacturing apparatus. The injection molding apparatus 30 includes a heating cylinder (not shown) having a screw therein, a hot runner nozzle 31 and a mold 32 . The injection molding apparatus 30 is configured such that the molding material is melted and plasticized by being heated to, for example, 270° C. to 300° C. with a heating cylinder, and fed to a mold 32 through a hot runner nozzle 31 by a screw. It is

ホットランナーノズル31は軸方向に長い構成である。ホットランナーノズル31は、直線状流路33aと、第1の円筒状流路33bと、第2の円筒状流路34と、開閉弁の一例であるチェック弁35とを有している。各流路は、略軸方向に延びている。ホットランナーノズル31は、第1の注入口36と、第2の注入口37と、射出口38とを更に有している。 The hot runner nozzle 31 has an axially long configuration. The hot runner nozzle 31 has a linear channel 33a, a first cylindrical channel 33b, a second cylindrical channel 34, and a check valve 35, which is an example of an on-off valve. Each channel extends substantially in the axial direction. Hot runner nozzle 31 further includes a first inlet 36 , a second inlet 37 and an outlet 38 .

射出口38は、ホットランナーノズル31の一端の中心に形成されている。そして、射出口38は金型32と連通している。一方で、第1の注入口36、及び第2の注入口37はホットランナーノズル31の他端寄りの側面にそれぞれ形成されている。そして、第1の注入口36、及び第2の注入口37のそれぞれは別々の加熱シリンダと接続されている。すなわち、ホットランナーノズル31は、第1の注入口36、及び第2の注入口37からそれぞれ第1の成形材料、及び第2の成形材料を注入することができるように構成されている。成形材料は、第1の注入口36、及び第2の注入口37から射出口38に向かって流れる。 An injection port 38 is formed in the center of one end of the hot runner nozzle 31 . The injection port 38 communicates with the mold 32 . On the other hand, the first injection port 36 and the second injection port 37 are formed on the side surface of the hot runner nozzle 31 near the other end. Each of the first injection port 36 and the second injection port 37 is connected to separate heating cylinders. That is, the hot runner nozzle 31 is configured such that the first molding material and the second molding material can be injected from the first injection port 36 and the second injection port 37, respectively. Molding material flows from the first inlet 36 and the second inlet 37 towards the injection outlet 38 .

直線状流路33aは、第1の注入口36から径方向に延びる流路と連通し、ホットランナーノズル31の中央部を射出口38まで直線状に延びている。第1の円筒状流路33bは、直線状流路33aから分岐した後に、直線状流路33aの径方向外方を通り、射出口38に近い第1の合流点39aで直線状流路33aと合流している。第2の円筒状流路34は、第2の注入口37から径方向に延びる流路と連通し、直線状流路33aと、第1の円筒状流路33bとの間に延びて第1の合流点39aよりも上流の第2の合流点39bで直線状流路33aと合流している。 The linear flow path 33 a communicates with a flow path extending radially from the first injection port 36 and extends linearly through the central portion of the hot runner nozzle 31 to the injection port 38 . After branching from the linear flow path 33a, the first cylindrical flow path 33b passes radially outward of the linear flow path 33a and joins the linear flow path 33a at a first junction 39a near the injection port 38. merges with The second cylindrical channel 34 communicates with the channel extending radially from the second injection port 37 and extends between the linear channel 33a and the first cylindrical channel 33b to form the first merges with the linear flow path 33a at a second merge point 39b upstream of the merge point 39a.

ホットランナーノズル31は、第2の合流点39bに、第2の円筒状流路34を閉鎖するチェック弁35を有している。チェック弁35は、第2の合流点39bにおける直線状流路33aを通過する第1の成形材料と第2の円筒状流路34を通過する第2の成形材料との射出圧の差に応じて軸方向に動くように構成されている。そして、チェック弁35は、第2の成形材料の射出圧が高い場合には第2の円筒状流路34を開放するように構成されている。このような作用を果たすのであればチェック弁35は、他の構成であっても構わない。 The hot runner nozzle 31 has a check valve 35 that closes the second cylindrical channel 34 at the second junction 39b. The check valve 35 is opened according to the difference in injection pressure between the first molding material passing through the linear flow path 33a and the second molding material passing through the second cylindrical flow path 34 at the second junction 39b. and is configured to move axially. The check valve 35 is configured to open the second cylindrical flow path 34 when the injection pressure of the second molding material is high. The check valve 35 may have another configuration as long as it achieves such an action.

複数に分割されて構成される金型32は、プリフォーム1に対応する形状の空隙であるキャビティ32a、及びプリフォーム1の底部17に対応する位置にゲート32bを有している。キャビティ32aは、ゲート32bを介して、ホットランナーノズル31の射出口38に連通している。金型32には、金型32を加熱する図示せぬヒータと、金型32を冷却する図示せぬ冷却機とが設けられている。金型32は、ヒータによって加熱されたキャビティ32aに溶融した成形材料が注入、及び加圧された後に冷却機によって冷却され、プリフォーム1が成形されるように構成されている。 The mold 32 which is divided into a plurality of parts has a cavity 32 a which is a gap having a shape corresponding to the preform 1 and a gate 32 b at a position corresponding to the bottom 17 of the preform 1 . The cavity 32a communicates with the injection port 38 of the hot runner nozzle 31 through the gate 32b. The mold 32 is provided with a heater (not shown) for heating the mold 32 and a cooler (not shown) for cooling the mold 32 . The mold 32 is configured to mold the preform 1 by injecting a molten molding material into a cavity 32a heated by a heater, pressurizing it, and then cooling it by a cooler.

図3は、共射出される各成形材料の射出率と時間との関係が模式的に示されたグラフである。射出率は、単位時間[s]当たりに射出される各成形材料の質量[g]で示されている。図3において、第1の成形材料aは実線で示され、第2の成形材料bは破線で示されている。そして、ここでは、第1の成形材料には、ポリエチレンテレフタレート(以下では、PET樹脂aと称す)が注入され、第2の成形材料には、ナイロンと金属錯体の混合物(以下では、ガスバリア性樹脂bと称す)が注入される例が示されている。そして、例えば、プリフォーム1の製造方法は、図3に示されるように、第1の成形材料を射出する工程(ステップS1)と、第1の成形材料より高い射出率で第2の成形材料を射出する工程(ステップS3)と、第2の成形材料より高い射出率で第1の成形材料を射出する工程(ステップS5)とを有する。そして、この方法によれば、製造されたプリフォーム1の中間層20aの延伸後においてもその機能を確保しつつ、中間層20aの成形材料の量を減少することができる。この図の射出タイミングに従い射出成形を行うことで、サポートリング近傍から胴部において中間層20aが存在する、本発明のプリフォームの一形態を成形することができる。 FIG. 3 is a graph schematically showing the relationship between the injection rate of each co-injected molding material and time. The injection rate is indicated by mass [g] of each molding material injected per unit time [s]. In FIG. 3, the first molding material a is indicated by a solid line and the second molding material b is indicated by a broken line. Here, polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET resin a) is injected into the first molding material, and a mixture of nylon and a metal complex (hereinafter gas barrier resin b) is implanted. For example, as shown in FIG. 3, the method of manufacturing the preform 1 includes a step of injecting a first molding material (step S1), and injection of a second molding material at an injection rate higher than that of the first molding material. and a step of injecting the first molding material at a higher injection rate than the second molding material (step S5). Further, according to this method, the amount of molding material for the intermediate layer 20a can be reduced while ensuring the function of the intermediate layer 20a even after stretching the manufactured preform 1 . By performing injection molding according to the injection timing shown in this drawing, it is possible to mold one form of the preform of the present invention, in which the intermediate layer 20a exists in the body portion from the vicinity of the support ring.

まず、PET樹脂aが射出される(ステップS1)。図4は、ホットランナーノズル31からキャビティ32aへと各成形材料が流動する状態(ステップS1)の概略が示された断面図である。PET樹脂aは、第1の注入口36(図2参照)から、直線状流路33a(PET樹脂a1)、及び第1の円筒状流路33b(PET樹脂a2)のいずれかを経由して第1の合流点39aで合流し、その後、射出口38、ゲート32bの順に流動してキャビティ32aに充填される。図4に例示されるように、直線状流路33a(PET樹脂a1)、及び第1の円筒状流路33b(PET樹脂a2)のそれぞれを経由したPET樹脂aの流れがPET樹脂層A1、及びPET樹脂層A2を構成し、PET樹脂層Aとしてキャビティ32aに充填されている。 First, PET resin a is injected (step S1). FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state (step S1) in which each molding material flows from the hot runner nozzle 31 to the cavity 32a. The PET resin a flows from the first injection port 36 (see FIG. 2) through either the linear channel 33a (PET resin a1) or the first cylindrical channel 33b (PET resin a2). They merge at the first confluence point 39a, then flow through the injection port 38 and the gate 32b in order to fill the cavity 32a. As exemplified in FIG. 4, the PET resin a flows through the linear flow path 33a (PET resin a1) and the first cylindrical flow path 33b (PET resin a2), respectively, into the PET resin layers A1, and the PET resin layer A2, and the PET resin layer A is filled in the cavity 32a.

この段階では、ガスバリア性樹脂bは射出されておらず、PET樹脂a1の射出圧を受けるチェック弁35によって第2の円筒状流路34は閉鎖されている。 At this stage, the gas barrier resin b is not injected, and the second cylindrical flow path 34 is closed by the check valve 35 which receives the injection pressure of the PET resin a1.

次に、PET樹脂aが、予め定められた射出率まで下げられて射出される(ステップS2)。この下げられた射出率は、次の段階において射出されるガスバリア性樹脂bの射出率との兼ね合いで決まる。ここで、この予め下げられた射出率でPET樹脂aが射出された場合に口部10の寸法不良やヒケ等の賦形不良が生じないのであれば、ステップS2が省略されても良い。 Next, the PET resin a is injected at a predetermined injection rate (step S2). This lowered injection rate is determined in consideration of the injection rate of the gas barrier resin b to be injected in the next step. Here, step S2 may be omitted if the injection of the PET resin a at the pre-lowered injection rate does not cause dimensional defects in the opening 10 or molding defects such as sink marks.

次に、PET樹脂aより高い射出率でガスバリア性樹脂bが射出される(ステップS3)。図5は、ホットランナーノズル31からキャビティ32aへと各成形材料が流動する状態(ステップS3)の概略が示された断面図である。ガスバリア性樹脂bが射出される圧力によってチェック弁35が動き、第2の円筒状流路34は開放される。そして、図5に例示されるように、直線状流路33aを経由したPET樹脂層A1と、第1の円筒状流路33bを経由したPET樹脂層A2との間にガスバリア性樹脂層Bが形成されている。ガスバリア性樹脂層Bは、成形型に接触せずに流動して温度の低下が少なく粘度が高まらないのでPET樹脂層A1、及びA2よりも高い速度で流動している。 Next, the gas barrier resin b is injected at a higher injection rate than the PET resin a (step S3). FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from the hot runner nozzle 31 to the cavity 32a (step S3). The check valve 35 is moved by the pressure with which the gas barrier resin b is injected, and the second cylindrical flow path 34 is opened. Then, as exemplified in FIG. 5, a gas barrier resin layer B is provided between the PET resin layer A1 passing through the linear channel 33a and the PET resin layer A2 passing through the first cylindrical channel 33b. formed. The gas-barrier resin layer B flows without coming into contact with the molding die, so that the temperature does not drop and the viscosity does not increase, so the gas-barrier resin layer B flows at a higher speed than the PET resin layers A1 and A2.

次に、ガスバリア性樹脂bの射出率が同程度に保たれながら射出される(ステップS3)。図6は、ホットランナーノズル31からキャビティ32aへと各成形材料が流動する状態(ステップS3)の概略が示された断面図である。 Next, the gas barrier resin b is injected while maintaining the same injection rate (step S3). FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from the hot runner nozzle 31 to the cavity 32a (step S3).

次に、ガスバリア性樹脂bの射出率が漸減して零となるまで射出されるとともにPET樹脂aの射出率が漸増するように射出される(ステップS4)。ガスバリア性樹脂bの射出率が漸減することによってガスバリア性樹脂層Bが徐々に薄くなるように射出された後に途切れる。そして、ガスバリア性樹脂bの射出率が零となることによってチェック弁35が動き、第2の円筒状流路34が閉鎖される。 Next, the gas barrier resin b is injected until the injection rate gradually decreases to zero and the injection rate of the PET resin a is gradually increased (step S4). As the injection rate of the gas-barrier resin b gradually decreases, the gas-barrier resin layer B is injected so as to become gradually thinner and then discontinued. Then, when the injection rate of the gas barrier resin b becomes zero, the check valve 35 is moved and the second cylindrical flow path 34 is closed.

次に、PET樹脂aが予め定められた射出率に維持されて射出される(ステップS5)。図7は、ホットランナーノズル31からキャビティ32aへと各成形材料が流動する状態(ステップS5)の概略が示された断面図である。図7に例示されるように、ガスバリア樹脂層BがPET樹脂層Aによって押し込まれていく。 Next, the PET resin a is injected while being maintained at a predetermined injection rate (step S5). FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which each molding material flows from the hot runner nozzle 31 to the cavity 32a (step S5). As illustrated in FIG. 7, the gas barrier resin layer B is pushed in by the PET resin layer A. As shown in FIG.

最後に、キャビティ32aの内部が充満されるまでPET樹脂aが射出される。PET樹脂aの射出率が漸減し、そして、キャビティ32aの内部が充満されるとPET樹脂aの射出率が零となり、その後は、PET樹脂aが逆流しないように保圧が行われる(ステップS6)。そして、キャビティ32aの内部で成形材料が冷却された後に、金型32が開き、成形されたプリフォーム1が取り出される。 Finally, the PET resin a is injected until the inside of the cavity 32a is filled. The injection rate of the PET resin a gradually decreases, and when the inside of the cavity 32a is filled, the injection rate of the PET resin a becomes zero. ). After the molding material is cooled inside the cavity 32a, the mold 32 is opened and the molded preform 1 is taken out.

なお、各成形材料を射出する圧力や、射出率はそれぞれの粘度の差等に応じて適宜設計される。 The pressure and injection rate for injecting each molding material are appropriately designed according to the difference in viscosity and the like.

以上のように、本実施形態に係るプリフォーム1の製造方法は、中間層20aを均一に成形する手順を含んで構成される。 As described above, the method for manufacturing the preform 1 according to the present embodiment includes a procedure for uniformly molding the intermediate layer 20a.

なお、製造方法は、他の方法であっても構わない。例えば、PET樹脂a、ガスバリア性樹脂b、PET樹脂aの順に可塑化して押し出してガスバリア性樹脂bがU字状に内包された溶融樹脂塊(ビレット)を生成し、これを圧縮成形することでプリフォーム1が製造される方法であっても良い。 In addition, the manufacturing method may be another method. For example, the PET resin a, the gas barrier resin b, and the PET resin a are plasticized in this order and extruded to form a molten resin mass (billet) in which the gas barrier resin b is enclosed in a U shape, which is then compression molded. It may be a method by which the preform 1 is manufactured.

成形されたプリフォーム1は、箱積み、いわゆるパレタイジングされて倉庫等でいったん保管されても良く、そのまま、引き続き、次の工程へと進められても良い。すなわち、プリフォーム1の成形と、ブロー成形とが別の場所や装置で行われる、いわゆるコールドパリソン方式(2ステージ方式)であっても良く、プリフォーム1の成形と、ブロー成形とが同じの場所や装置で行われる、いわゆるホットパリソン方式(1ステージ方式)であっても良い。更に、プリフォーム1の成形から内容物の充填等に至るまでの製造工程がインラインで連続的なものであっても良い。 The molded preforms 1 may be boxed, so-called palletized, and temporarily stored in a warehouse or the like, or may be continued to the next step as they are. That is, a so-called cold parison method (two-stage method) in which the molding of the preform 1 and the blow molding are performed in separate places or devices may be used, and the molding of the preform 1 and the blow molding may be performed in the same manner. A so-called hot parison method (one-stage method), which is performed at a place or with an apparatus, may also be used. Furthermore, the manufacturing process from molding of the preform 1 to filling of contents may be continuous in-line.

次に、本実施形態に係るプリフォーム1からボトル状に成形する方法の一例を詳細に説明する。プリフォーム1がボトル状に成形されるにあたってまず、プリフォーム1の加熱が行われる。 Next, an example of a method of molding the preform 1 according to this embodiment into a bottle shape will be described in detail. When the preform 1 is molded into a bottle shape, the preform 1 is first heated.

加熱装置は、搬送装置と、ヒータとを備えている。搬送装置は、プリフォームを周方向に均等に加熱するために、プリフォームの軸を中心に回転させながら搬送するように構成されている。ヒータは、複数の例えばハロゲンランプによって構成され、ブロー成形に適した温度例えば80℃~140℃にプリフォームを加熱するように構成されている。更に、加熱装置は、ヒータからの熱をプリフォームに反射させるための反射板や、ヒータからの熱を加熱装置の外方へ逃がさないようにするための遮蔽部材等を備えていても良い。 The heating device includes a conveying device and a heater. The conveying device is configured to convey the preform while rotating it about its axis in order to uniformly heat the preform in the circumferential direction. The heater comprises a plurality of eg halogen lamps and is configured to heat the preform to a temperature suitable for blow molding, eg 80°C to 140°C. Furthermore, the heating device may include a reflector for reflecting heat from the heater to the preform, a shielding member for preventing the heat from the heater from escaping to the outside of the heating device, and the like.

加熱されたプリフォーム1は次に、ブロー成形機によって、プラスチックボトル例えばPETボトル2に成形される。図8は、プリフォーム1と、ブロー成形後のPETボトル2とが模式的に示された断面図である。ブロー成形機の一例としての二軸延伸ブロー成形装置50は、金型51と、延伸ロッド52と、図示せぬ高圧エア供給装置と、これらを制御する図示せぬ制御装置とを備えている。なお、図8には、下向きのブロー成形方法が例示されているものの、材料が重力の影響を受けにくい上向きのブロー成形方法が用いられても良い。 The heated preform 1 is then molded into a plastic bottle, for example a PET bottle 2, by a blow molding machine. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the preform 1 and the PET bottle 2 after blow molding. A biaxial stretch blow molding device 50 as an example of a blow molding machine includes a mold 51, a stretching rod 52, a high pressure air supply device (not shown), and a control device (not shown) for controlling them. Although FIG. 8 illustrates a downward blow molding method, an upward blow molding method in which the material is less susceptible to gravity may be used.

ここで、PETボトル2は、上部30と、胴部70と、底部80とを有する。ブロー成形の前後においておおよそ、プリフォーム1の口部10がPETボトル2の上部30に対応し、プリフォーム1の底部17がPETボトル2の底部80に対応する。 Here, the PET bottle 2 has an upper portion 30 , a body portion 70 and a bottom portion 80 . Approximately before and after blow molding, the mouth 10 of the preform 1 corresponds to the top 30 of the PET bottle 2 and the bottom 17 of the preform 1 corresponds to the bottom 80 of the PET bottle 2 .

金型51は、形成されるPETボトル2に対応した形状を有しており、例えば、胴部70に対応して半割りで構成される胴金型51aと、底部80に対応した底金型51bとを有する。金型51の表面の温度は、PETボトル2の用途、特に耐熱性に応じて例えば30℃~130℃に制御されるように構成されている。 The mold 51 has a shape corresponding to the PET bottle 2 to be formed. 51b. The temperature of the surface of the mold 51 is configured to be controlled at, for example, 30.degree. C. to 130.degree.

延伸ロッド52は金型51内を伸縮自在に構成される。そして、延伸ロッド52は、金型51に口部10の取り付けられたプリフォーム1の胴部16を縦(軸)方向に延伸するように構成される。高圧エア供給装置からは、温度調節された高圧エアhが吹き出されるように構成される。高圧エアhは、金型51に取り付けられたプリフォーム1の内部に供給されれば良く、延伸ロッド52から吹き出されても良く、延伸ロッド52とは別の部材から吹き出されても構わない。高圧エアhは、プリフォーム1の胴部16を横(径)方向に延伸するとともに、延伸の後に胴部16の表面温度を下げるように構成される。 The extension rod 52 is configured to extend and retract within the mold 51 . The stretching rod 52 is configured to stretch the body portion 16 of the preform 1 to which the mouth portion 10 is attached to the mold 51 in the longitudinal (axial) direction. The high-pressure air supply device is configured to blow out temperature-controlled high-pressure air h. The high-pressure air h may be supplied to the inside of the preform 1 attached to the mold 51 , may be blown from the stretching rod 52 , or may be blown from a member other than the stretching rod 52 . The high-pressure air h is configured to stretch the body portion 16 of the preform 1 in the lateral (diameter) direction and lower the surface temperature of the body portion 16 after stretching.

加熱されたプリフォーム1は、二軸延伸ブロー成形装置50の金型51に装着される。その後には、金型51に装着されたプリフォーム1の胴部16が延伸ロッド52によって縦方向に延伸される。この際のプリフォーム1からPETボトル2への縦延伸倍率は1.8倍以上、4.0倍以下であることが好ましい。 The heated preform 1 is attached to the mold 51 of the biaxial stretch blow molding device 50 . After that, the body 16 of the preform 1 mounted in the mold 51 is stretched in the longitudinal direction by the stretching rods 52 . At this time, the longitudinal draw ratio from the preform 1 to the PET bottle 2 is preferably 1.8 times or more and 4.0 times or less.

ここで、縦延伸倍率とは、プリフォーム1のサポートリング14の下面から底部17の下端までの長さに対するPETボトル2のサポートリング14の下面から底部80の下端までの長さの比である。非晶部と、結晶部との集合体であるアモルファス構造を有するプリフォーム1の分子は延伸によって配向結晶化がおこり、その結果として、PETボトル2の強度や、剛性、耐熱性等が上がる。縦延伸倍率が1.8未満の場合にはPETボトル2(プリフォーム1)の分子の配向性が上がらず、一方で、縦延伸倍率が4.1以上の場合にはPETボトル2が成形しにくくなる。 Here, the longitudinal draw ratio is the ratio of the length from the lower surface of the support ring 14 of the PET bottle 2 to the lower end of the bottom portion 80 to the length from the lower surface of the support ring 14 to the lower end of the bottom portion 17 of the preform 1. . Molecules of the preform 1 having an amorphous structure, which is an aggregate of amorphous parts and crystalline parts, are oriented and crystallized by stretching, and as a result, the strength, rigidity, heat resistance, etc. of the PET bottle 2 are increased. When the longitudinal draw ratio is less than 1.8, the orientation of the molecules of the PET bottle 2 (preform 1) does not increase. become difficult.

更に、縦方向に延伸されたプリフォーム1の胴中部16が高圧エアhによって横方向に、金型51に当たるまで延伸される。この際のプリフォーム1からPETボトル2への横延伸倍率は1.5倍以上、6.0倍以下であることが好ましい。 Further, the longitudinally stretched middle portion 16 of the preform 1 is stretched horizontally by the high-pressure air h until it hits the die 51 . At this time, the lateral stretching ratio from the preform 1 to the PET bottle 2 is preferably 1.5 times or more and 6.0 times or less.

ここで、横延伸倍率とは、プリフォーム1の胴中部16における胴径に対するPETボトル2の胴部70における胴径の比である。なお、胴部70の対向するそれぞれの壁面における肉厚の中心間の距離が胴部70の胴径とされる。プリフォーム1の分子は横方向の延伸によっても同様に配向結晶化がおこり、その結果として、PETボトル2の強度や、剛性、耐熱性等が上がる。横延伸倍率が1.5未満の場合にはPETボトル2(プリフォーム1)の分子の配向性が上がらず、一方で、横延伸倍率が6.1以上の場合にはPETボトル2が成形しにくくなる。 Here, the transverse draw ratio is the ratio of the diameter of the trunk portion 70 of the PET bottle 2 to the diameter of the middle portion 16 of the preform 1 . The diameter of the trunk portion 70 is defined as the distance between the centers of the wall thicknesses of the opposite wall surfaces of the trunk portion 70 . The molecules of the preform 1 are similarly oriented and crystallized by stretching in the horizontal direction, and as a result, the strength, rigidity, heat resistance, etc. of the PET bottle 2 are improved. When the lateral draw ratio is less than 1.5, the orientation of the molecules of the PET bottle 2 (preform 1) does not increase. become difficult.

このように、二軸延伸ブロー成形装置50による成形が、縦方向の延伸倍率が1.8倍以上、4.0倍以下、横方向の延伸倍率が1.5倍以上、6.0倍以下の二軸延伸ブロー成形である構成によれば、プリフォーム1からより良好なブロー成形性で軽量化されたPETボトル2を成形することができる。 Thus, the molding by the biaxial stretch blow molding device 50 has a longitudinal draw ratio of 1.8 times or more and 4.0 times or less and a transverse direction draw ratio of 1.5 times or more and 6.0 times or less. According to the configuration of biaxially stretched blow molding, the preform 1 can be molded into the PET bottle 2 with better blow moldability and reduced weight.

以上のように、本実施形態に係るPETボトル2はプリフォーム1が、二軸延伸ブロー成形装置50でボトル状に成形される。そして、二軸延伸ブロー成形装置50が用いられることによって効果的に、本実施形態に係るプリフォーム1から良好なブロー成形性で軽量化されたPETボトル2を成形することができる。 As described above, the PET bottle 2 according to this embodiment is formed by molding the preform 1 into a bottle shape by the biaxial stretch blow molding device 50 . By using the biaxially stretched blow molding apparatus 50, the preform 1 according to the present embodiment can be effectively molded into a lightweight PET bottle 2 with excellent blow moldability.

なお、本実施形態においては、成形されるPETボトル2の用途が限定されない。したがって、PETボトル2は、耐圧性や酸素バリア性等を有するように成形されても良い。 In addition, in this embodiment, the use of the molded PET bottle 2 is not limited. Therefore, the PET bottle 2 may be molded to have pressure resistance, oxygen barrier properties, and the like.

次に、本実施形態に係るプリフォーム1から形成されるPETボトル2の構成を詳細に説明する。図9は、本実施形態に係るプリフォーム1から形成されたPETボトル2が示された正面図である。図9に例示されたPETボトル2は軸方向とは垂直方向の断面視が略円形の丸ボトルである。上述されたように、PETボトル2は、上部30と、胴部70と、底部80とを有する。そして、上述されたように、PETボトル2の上部30の構成はプリフォーム1の口部10の構成と同様である。 Next, the configuration of the PET bottle 2 formed from the preform 1 according to this embodiment will be described in detail. FIG. 9 is a front view showing a PET bottle 2 formed from the preform 1 according to this embodiment. The PET bottle 2 exemplified in FIG. 9 is a round bottle whose cross-sectional view in the direction perpendicular to the axial direction is substantially circular. As described above, PET bottle 2 has top portion 30 , body portion 70 and bottom portion 80 . And, as described above, the configuration of the upper portion 30 of the PET bottle 2 is similar to the configuration of the mouth portion 10 of the preform 1 .

上部30は、内容物の充填口、及び注出口となり、上部30に、図示せぬ蓋が取り付けられることによってPETボトル2が密閉される。 The upper part 30 serves as a filling port and an outlet for contents, and the PET bottle 2 is hermetically sealed by attaching a lid (not shown) to the upper part 30 .

胴部70は、上部と隣接する部分が上方から下方に向かって拡径する略円錐台の形状を有している。胴部において、該略円錐台の形状の部分と底部の間の部分は、円筒の形状を有している。胴部70は、圧力吸収パネルや、横溝、縦溝を有していても良い。 The trunk portion 70 has a substantially truncated cone shape with a portion adjacent to the upper portion expanding in diameter from above to below. In the barrel, the portion between the generally frusto-conical portion and the bottom has the shape of a cylinder. The body 70 may have pressure absorbing panels, lateral grooves, and longitudinal grooves.

底部80はその上側が、胴部70の下側に連なる。図11に例示された底部80はいわゆるペタロイド形状である。底部80は、凹部81や、脚部82、谷部83等を有している。底部80の径方向中央に位置する凹部81は、PETボトル2の内側(軸方向上側)に向かって突出するように構成されている。脚部82は、凹部81から径方向外側に放射状に、軸方向の下側に向かって延びている。脚部82は、PETボトル2の接地面となる。隣り合う脚部82の間には谷部83が形成されている。谷部83は、凹部81から、径方向外側、かつ軸方向の上側に向かって延びている。底部80の構成は、図11の例示に限らず、内容物に対応した形状、例えば放射状にリブが設けられた形状であっても良い。 The bottom portion 80 has its upper side connected to the lower side of the body portion 70 . The bottom 80 illustrated in FIG. 11 has a so-called petaloid shape. The bottom portion 80 has a concave portion 81, a leg portion 82, a valley portion 83, and the like. A concave portion 81 located in the radial center of the bottom portion 80 is configured to protrude toward the inside (upward in the axial direction) of the PET bottle 2 . The leg portions 82 radially extend radially outward from the recessed portion 81 and axially downward. The leg portion 82 serves as a contact surface of the PET bottle 2 . A valley portion 83 is formed between adjacent leg portions 82 . The valley portion 83 extends radially outward and axially upward from the recessed portion 81 . The configuration of the bottom portion 80 is not limited to that illustrated in FIG. 11, and may be a shape corresponding to the contents, for example, a shape provided with radial ribs.

図10は、PETボトル2の断面図である。更に、図10では、上部30の領域Aが拡大されて示されている。PETボトル2は、サポートリング14近傍から胴部70にかけて多層に構成されて、外層18と内層19との間に中間層20を有する。口天面より15mm下のサポートリング14近傍からから中間層が始まり、胴部まで中間層が存する構成である。 10 is a cross-sectional view of the PET bottle 2. FIG. Furthermore, in FIG. 10, the region A of the upper portion 30 is shown enlarged. The PET bottle 2 has multiple layers from the vicinity of the support ring 14 to the body 70 and has an intermediate layer 20 between the outer layer 18 and the inner layer 19 . The intermediate layer starts from the vicinity of the support ring 14 15 mm below the top of the mouth and extends to the body.

胴部にガスバリア性の中間層を設けることにより、内容物の酸化を抑制することができるPETボトルとすることができ、好適である。 By providing a gas-barrier intermediate layer in the body portion, a PET bottle capable of suppressing oxidation of the contents can be obtained, which is preferable.

なお、中間層20の種類や、材料、量、層構成等については上述されたプリフォーム1と同様である。 The type, material, amount, layer structure, etc. of the intermediate layer 20 are the same as those of the preform 1 described above.

PETボトル2の特にサポートリング14よりも下の形状は、図9等の例示に限らず、プリフォーム1がブロー成形されることによって形成されるものであればどのような形状であっても良い。例えば、本実施形態においては、図9に示された丸ボトルを好適に形成することができる。しかしながら、本実施形態において形成されるプラスチックボトルは丸ボトルには限定されず、角ボトルであっても良い。更に、胴部70の幅が下方に向けて拡開する形状であっても良い。そして、胴部70に形成される圧力吸収パネルや、横溝、縦溝の形状についても自由に設計することができる。 The shape of the PET bottle 2, particularly below the support ring 14, is not limited to the example shown in FIG. . For example, in this embodiment, the round bottle shown in FIG. 9 can be suitably formed. However, the plastic bottle formed in this embodiment is not limited to a round bottle, and may be a square bottle. Furthermore, the body portion 70 may have a shape in which the width expands downward. Also, the shape of the pressure-absorbing panel formed in the body portion 70 and the lateral grooves and vertical grooves can be freely designed.

本実施形態に係るPETボトル2にはサイズによる限定はなく、種々のサイズに対して適用することができる。例えば、PETボトル2の容積が100ml以上、1000ml以下であっても良く、特に、容積が200ml以上、700ml以下であるPETボトル2に対して好適である。PETボトル2の全高は120mm以上、260mm以下であっても良く、胴部70の胴径は40mm以上、75mm以下であっても良い。 The PET bottle 2 according to this embodiment is not limited by size, and can be applied to various sizes. For example, the PET bottle 2 may have a volume of 100 ml or more and 1000 ml or less, and is particularly suitable for a PET bottle 2 with a volume of 200 ml or more and 700 ml or less. The total height of the PET bottle 2 may be 120 mm or more and 260 mm or less, and the barrel diameter of the barrel portion 70 may be 40 mm or more and 75 mm or less.

更に、本実施形態に係るPETボトル2は軽量化ボトルを対象として好適に用いることができる。PETボトル2の質量は例えば、200mlの内容積に対しては8g以上、16g未満、550mlの内容積に対しては10g以上、20g未満であると良い。そして、特に、軽量性を有し、中間層20の機能を確保しながらPETボトル2の強度を保つ観点から、PETボトル2の内容積に対する質量の比の値が0.0180g/ml以上、0.0800g/ml以下であることが好ましい。 Furthermore, the PET bottle 2 according to this embodiment can be suitably used as a lightweight bottle. The mass of the PET bottle 2 may be, for example, 8 g or more and less than 16 g for an internal volume of 200 ml, and 10 g or more and less than 20 g for an internal volume of 550 ml. In particular, from the viewpoint of maintaining the strength of the PET bottle 2 while ensuring lightness and ensuring the function of the intermediate layer 20, the value of the ratio of the mass to the internal volume of the PET bottle 2 is 0.0180 g/ml or more and 0 It is preferably 0.0800 g/ml or less.

上述された材料が射出成形されたプリフォーム1がブロー成形されることによってプラスチックボトルを作製することができる。そして、材料として、ポリエチレンテレフタレートが用いられることによって、本実施形態に係るプラスチックボトルの一例としてのPETボトル2が作製される。そして、PETボトル2と、充填される液体とによって充填体が構成される。充填体は、PETボトル2の上部30から飲料や調味料等の液体が充填され、上部30に装着される図示せぬ蓋によって密封されることによって製造される。 A plastic bottle can be made by blow molding a preform 1 injection molded from the material described above. By using polyethylene terephthalate as a material, the PET bottle 2 as an example of the plastic bottle according to the present embodiment is produced. A filling body is composed of the PET bottle 2 and the liquid to be filled. The filled body is manufactured by filling the upper portion 30 of the PET bottle 2 with a liquid such as a beverage or a seasoning and sealing it with a lid (not shown) attached to the upper portion 30 .

なお、PETボトル2への内容物の充填方法についても限定されない。したがって、PETボトル2は、ホット充填に用いられても、アセプティック充填に用いられても良い。 The method of filling the PET bottle 2 with the contents is not limited either. Therefore, the PET bottle 2 may be used for hot filling or aseptic filling.

以上のように、PETボトル2は、上部30、胴部70、及び底部80を軸方向に順次有し、胴部70が多層に構成されて、外層18と内層19との間に中間層20を有する。このような構成によれば、中間層20の機能を確保しつつ、中間層20の成形材料の量を減少することができる。 As described above, the PET bottle 2 has an upper portion 30, a body portion 70, and a bottom portion 80 in order in the axial direction. have According to such a configuration, the amount of molding material for the intermediate layer 20 can be reduced while ensuring the function of the intermediate layer 20 .

以下に、実施例を示して、本開示を更に詳細、かつ具体的に説明する。しかしながら、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail and specifically by showing examples. However, the present disclosure is not limited to the following examples.

<材料、及び製造方法>
[実施例1]
外層18、及び内層19にはポリエチレンテレフタレート(PET樹脂a)が用いられ、中間層20には、ナイロンと金属錯体の混合物(ガスバリア性樹脂b)が用いられ、全体で22gのプリフォーム1が図3等本明細書に示される方法によって作製された。プリフォーム1の全体に占めるガスバリア性樹脂bの割合は3重量パーセントとされた。プリフォームの重量は22gであった。
<Material and manufacturing method>
[Example 1]
Polyethylene terephthalate (PET resin a) is used for the outer layer 18 and the inner layer 19, and a mixture of nylon and a metal complex (gas barrier resin b) is used for the intermediate layer 20. The total weight of the preform 1 is 22 g. 3, etc., were made by the method shown herein. The ratio of the gas barrier resin b to the entire preform 1 was set to 3% by weight. The weight of the preform was 22g.

そして、プリフォーム1から、図9等に示される満注容量が295mlのPETボトル2がブロー成形によって作製された。PETボトル2には、280mlの水が充填された後に蓋が装着され、充填体が作製された。 Then, from the preform 1, a PET bottle 2 having a full filling capacity of 295 ml as shown in FIG. 9 and the like was produced by blow molding. The PET bottle 2 was filled with 280 ml of water and then attached with a lid to prepare a filled body.

実施例1に係るプリフォーム1の中間層20は、口天面から約10mmの位置から、胴部70にかけて、連続して設けられていた。 The intermediate layer 20 of the preform 1 according to Example 1 was continuously provided from a position approximately 10 mm from the top surface to the body portion 70 .

[比較例1]
比較例1では、ガスバリア性樹脂bを使用せず、PET樹脂aのみを用いて単層のプリフォームが作製された。プリフォームの重量は22gであった。そして、図9等に示される満注容量が295mlのPETボトル2がブロー成形によって作製された。PETボトル2には、280mlの水が充填された後に蓋が装着され、充填体が作製された。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a single-layer preform was produced using only the PET resin a without using the gas barrier resin b. The weight of the preform was 22g. Then, a PET bottle 2 having a full filling volume of 295 ml as shown in FIG. 9 and the like was produced by blow molding. The PET bottle 2 was filled with 280 ml of water and then attached with a lid to prepare a filled body.

[比較例2]
比較例2では、ガスバリア性樹脂bを使用し、その割合は25重量パーセントであった。中間層20は、口天面15から約10mmの位置から、胴部70にかけて、連続して設けられた。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the gas barrier resin b was used, and its proportion was 25% by weight. The intermediate layer 20 was continuously provided from a position about 10 mm from the top surface 15 to the body portion 70 .

[比較例3]
比較例3では、ガスバリア性樹脂bを使用し、その割合は3重量パーセントであった。中間層20は、口天面15から約2mmの位置から、胴部70にかけて、連続して設けられた。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the gas barrier resin b was used and its proportion was 3% by weight. The intermediate layer 20 was continuously provided from a position about 2 mm from the top surface 15 to the body portion 70 .

<評価方法>
(ガスバリア層の材料の使用量)
実施例1、並びに比較例1~3の各PETボトルに使用されたガスバリア層の材料の質量によって使用量の削減が達成できているか否かが判定された。使用量の削減の判定には、各PETボトル(各プリフォーム)の全体に占めるガスバリア性樹脂bの割り合いが20wt%より大か、以下か、が閾値として設定された。表1には、各PETボトルにおけるガスバリア層の材料使用量の削減率についての評価の結果が示され、◎:削減率が極めて高い、○:削減率が高い、×:削減率が低い、で表記されている。
<Evaluation method>
(Amount of gas barrier layer material used)
It was determined whether or not the amount used could be reduced depending on the mass of the material of the gas barrier layer used in each of the PET bottles of Example 1 and Comparative Examples 1-3. A threshold value was set for determining whether the amount used was reduced, depending on whether the ratio of the gas barrier resin b to the entirety of each PET bottle (each preform) was greater than or equal to 20 wt %. Table 1 shows the results of the evaluation of the reduction rate of the material usage of the gas barrier layer in each PET bottle. It is written.

(ガスバリア性)
実施例1並びに比較例1~3の各ペットボトルで、ガスバリア性が十分に達成できているか否かが判定された。ガスバリア性の判定には、各ペットボトルに緑茶を充填し、キャップをしめ、40度で保温庫に1ヵ月保存した。その後、その色差ΔEを測定した結果を表1に示す。色差が5以上の場合×、5未満の場合〇、で表記されている。
(Gas barrier property)
It was determined whether or not the PET bottles of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 had sufficient gas barrier properties. For determination of gas barrier property, each PET bottle was filled with green tea, capped, and stored in a heat-retaining cabinet at 40°C for one month. After that, Table 1 shows the result of measuring the color difference ΔE. When the color difference is 5 or more, it is indicated by ×, and when it is less than 5, it is indicated by ◯.

(口部の割れ)
実施例1、並びに比較例1~3の各PETボトル100本に緑茶を充填し、キャッパーで巻き締めし、口部の割れを判定し、結果を表1に示した。割れが0本の場合は〇、1本以上の場合は×、で表記されている。
(crack in mouth)
Green tea was filled into 100 PET bottles of each of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and the capper was tightened. When there are no cracks, it is indicated by ◯, and when there are one or more cracks, it is indicated by ×.

(総合評価)
上述されたガスバリア層の材料の使用量、ガスバリア性に基づいて、実施例1並びに比較例1~3の各PETボトル(各充填体)の総合評価がなされた。表1には、総合評価の結果が示されている。総合評価は、◎:極めて良好、○:良好、×:適性なし、で表記されている。実施例1、並びに比較例1~3についての評価の結果を示す。wt%はガスバリア層の使用量で重量パーセントである。tはガスバリア層の口部からの位置でmm単位である。
(Comprehensive evaluation)
Based on the amount of material used for the gas barrier layer and the gas barrier properties described above, the PET bottles (each filling) of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were comprehensively evaluated. Table 1 shows the results of comprehensive evaluation. Comprehensive evaluation is indicated by ⊚: extremely good, ∘: good, and x: unsuitable. Evaluation results for Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are shown. wt% is the amount used in the gas barrier layer and is expressed in percent by weight. t is the position from the opening of the gas barrier layer in units of mm.

Figure 2022167970000002
Figure 2022167970000002

本発明は、中身として液体が充填される種々のプラスチックボトルに好適に利用することができる。しかしながら、本発明は、上述された実施形態や実施例に限定されるものではない。本発明のプラスチックボトルは、例えば、水、緑茶、ウーロン茶、紅茶、コーヒー、果汁、清涼飲料等の各種非炭酸飲料や、炭酸飲料、あるいはしょうゆ、ソース、みりん等の調味料、食用油、酒類を含む食品等、洗剤、シャンプー、化粧品、医薬品、その他のあらゆる中身の収容に有用である。また、本開示では特に、内容物の酸化を防止するためのガスバリア性中間層を設けてあり、内容物の酸化防止に優れた、生産性の高いプラスチックボトルの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably applied to various plastic bottles filled with liquid as contents. However, the invention is not limited to the embodiments and examples described above. The plastic bottle of the present invention can be used for, for example, water, green tea, oolong tea, black tea, coffee, fruit juice, various non-carbonated drinks such as soft drinks, carbonated drinks, seasonings such as soy sauce, sauce, mirin, edible oil, and alcoholic beverages. It is useful for containing food, detergents, shampoos, cosmetics, medicines, and any other contents. In addition, in the present disclosure, a gas barrier intermediate layer is provided to prevent oxidation of the contents, and a method for manufacturing a plastic bottle excellent in preventing oxidation of the contents and with high productivity can be provided.

1 プリフォーム
2 PETボトル(プラスチックボトル)
10 口部
14 サポートリング
15 口天面
16 胴部
17 底部
18 PETボトル2の外層
18a プリフォーム1の外層
19 PETボトル2の内層
19a プリフォーム1の内層
20 PETボトル2の中間層
20a プリフォーム1の中間層
30 上部
31 ホットランナーノズル
32 金型
32a キャビティ
32b ゲート
33a 直線状流路
33b 第1の円筒状流路
34 第2の円筒状流路
35 チェック弁(開閉弁)
36 第1の注入口
37 第2の注入口
38 射出口
39a 第1の合流点
39b 第2の合流点
70 胴部
80 底部
1 preform 2 PET bottle (plastic bottle)
Reference Signs List 10 Mouth 14 Support ring 15 Mouth top 16 Body 17 Bottom 18 Outer layer of PET bottle 2 18a Outer layer of preform 1 19 Inner layer of PET bottle 2 19a Inner layer of preform 1 20 Intermediate layer of PET bottle 2 20a Preform 1 middle layer 30 upper part 31 hot runner nozzle 32 mold 32a cavity 32b gate 33a linear channel 33b first cylindrical channel 34 second cylindrical channel 35 check valve (on-off valve)
36 first injection port 37 second injection port 38 injection port 39a first junction 39b second junction 70 body 80 bottom

Claims (8)

口部、胴部、底部を備え、
前記口部に外側に向かって突出する環状のサポートリングを有する多層構造のプリフォームにおいて、
中間層は、前記口部の上端から10mmの位置から始まり、前記底部から3~20mmの位置まで、基材層に囲まれ、かつ連続して設けられ、前記中間層は、ガスバリア性、耐熱性、または光の遮断性を有することを特徴とする、プリフォーム。
Equipped with mouth, body and bottom,
In a multi-layered preform having an annular support ring projecting outward from the mouth,
The intermediate layer is surrounded by the base material layer and provided continuously from a position 10 mm from the upper end of the mouth portion to a position 3 to 20 mm from the bottom portion, and the intermediate layer has gas barrier properties and heat resistance. , or a preform characterized by having a light blocking property.
前記プリフォームは、前記サポートリングの上方に外側に向かって突出する環状のカブラを有し、
前記中間層は、前記サポートリングと前記カブラの中間位置から前記胴部において、設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のプリフォーム。
the preform has an annular turnip projecting outwardly above the support ring;
2. The preform according to claim 1, wherein the intermediate layer is provided from an intermediate position between the support ring and the turnip to the trunk portion.
前記中間層は前記ガスバリア性を有するガスバリア層からなることを特徴とする請求項2に記載のプリフォーム。 3. The preform according to claim 2, wherein the intermediate layer comprises a gas barrier layer having gas barrier properties. 前記中間層は、ナイロンと金属錯体との混合材料であり、
前記ナイロンと前記金属錯体の比率が11:1から20:1であることを特徴とする、請求項3に記載のプリフォーム。
The intermediate layer is a mixed material of nylon and a metal complex,
4. Preform according to claim 3, characterized in that the ratio of said nylon to said metal complex is from 11:1 to 20:1.
前記中間層の重量は、前記プリフォーム全体の重量に対し、2重量パーセント~7重量パーセントであることを特徴とする、請求項4に記載のプリフォーム。 5. The preform according to claim 4, wherein the weight of the intermediate layer is 2 to 7 weight percent with respect to the weight of the entire preform. 前記中間層は、さらに耐熱層を含み、
前記プリフォームは、5層構造(前記基材層/前記ガスバリア層/前記耐熱層/前記ガスバリア層/前記基材層)とすることを特徴とする、請求項5に記載のプリフォーム。
The intermediate layer further includes a heat-resistant layer,
6. The preform according to claim 5, wherein the preform has a five-layer structure (the substrate layer/the gas barrier layer/the heat-resistant layer/the gas barrier layer/the substrate layer).
請求項1~5のいずれかに記載のプリフォームにおける、
一つの材料を射出するとともに他の材料を射出する共射出成形によるプリフォームの製造方法において、
第一の成形材料を射出開始時から射出終了時まで始終射出しており、
前記第一の成形材料の射出開始の後、あらかじめ定められた時間の間第二の成形材料が射出され、
該第二の成形材料は前記第一の成形材料に挟まれて射出されることを特徴とする、
プリフォームの製造方法。
In the preform according to any one of claims 1 to 5,
In a preform manufacturing method by co-injection molding in which one material is injected and another material is injected,
The first molding material is constantly injected from the start of injection to the end of injection,
After starting the injection of the first molding material, injecting the second molding material for a predetermined time,
The second molding material is sandwiched between the first molding materials and injected,
A method of manufacturing a preform.
請求項1~6のいずれかに記載のプリフォームを、ブロー成形により成形したことを特徴とする、プラスチックボトルの製造方法。 A method for manufacturing a plastic bottle, characterized in that the preform according to any one of claims 1 to 6 is molded by blow molding.
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