JP7806472B2 - Spouting member, manufacturing method of spouting member, and molding die used in the manufacturing method of spouting member - Google Patents
Spouting member, manufacturing method of spouting member, and molding die used in the manufacturing method of spouting memberInfo
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Description
本発明は、注出用部材、注出用部材の製造方法、及び、注出用部材の製造方法に用いられる成形用金型に関する。 The present invention relates to a dispensing member, a method for manufacturing a dispensing member, and a molding die used in the method for manufacturing a dispensing member.
特許文献1には、内側に位置する封鎖板、外側に位置する注出筒、及び、封鎖板と注出筒とを連結する周状の薄肉部を備えた口栓が開示されている。 Patent Document 1 discloses a stopper that includes an inner sealing plate, an outer dispensing tube, and a thin, peripheral portion that connects the sealing plate and the dispensing tube.
従来の口栓等の注出用部材では、内側部分(例えば封鎖板)と外側部分(例えば注出筒)とを連結する連結部は、内側部分を開封する際に切り取られる領域であることから薄肉に形成されており、開封性を向上させる観点からは、できるだけ薄いことが望ましい。一方、注出用部材を成形する際の成形性の観点からは、連結部の肉厚を薄くし過ぎる(例えば0.2mmよりも小さい)とショートショット等が生じ、連結部よりも成形下流側に位置する部分への溶融樹脂の流動性が落ちて成形不良となるおそれがあるため、連結部はある程度の厚みを有することが好ましい。また、連結部が薄すぎると、ピンホールが形成されてキャップ部材に漏れが生じたり、輸送時に破断してしまうおそれもある。そこで、注出用部材において、連結部の厚みを確保しつつ、開封性を向上させることが望まれている。 In conventional spouts and other dispensing components, the connecting portion connecting the inner portion (e.g., a closure plate) and the outer portion (e.g., a dispensing tube) is thin-walled because it is the area that is cut off when opening the inner portion. From the perspective of improving openability, it is desirable for the connecting portion to be as thin as possible. On the other hand, from the perspective of moldability when molding the dispensing component, making the connecting portion too thin (e.g., less than 0.2 mm) can result in short shots and reduced fluidity of the molten resin in the portion downstream of the connecting portion, resulting in molding defects. Therefore, it is preferable for the connecting portion to have a certain degree of thickness. Furthermore, if the connecting portion is too thin, pinholes can form, causing leakage in the cap member or the cap member can break during transportation. Therefore, it is desirable to improve openability of dispensing components while ensuring the thickness of the connecting portion.
本発明は、内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取って開封する際の開封性を向上することができる、注出用部材、注出用部材の製造方法、注出用部材の製造方法に用いられる成形用金型を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a spouting member, a method for manufacturing a spouting member, and a molding die used in the method for manufacturing a spouting member that can improve the ease of opening when one of the inner and outer portions is cut away from the other.
本発明は、一側面として、注出用部材に関する。この注出用部材は、内側部分と、内側部分の外側に位置する外側部分と、内側部分と外側部分とを連結すると共に内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取る際の切取り予定領域を含む連結部と、を備える。この注出用部材では、連結部の内部には、複数の独立気泡が形成されている。 One aspect of the present invention relates to a dispensing member. This dispensing member comprises an inner portion, an outer portion located outside the inner portion, and a connecting portion that connects the inner portion and the outer portion and includes a region to be cut when one of the inner portion and the outer portion is cut away from the other. In this dispensing member, multiple closed cells are formed inside the connecting portion.
この注出用部材では、内側部分と外側部分とを連結すると共に内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取る際の切取り予定領域を含む連結部の内部に、複数の独立気泡が形成されている。これにより、内側部分と外側部分とを連結する連結部の厚みは確保しつつ、複数の独立気泡を設けることで連結部の切り取り時に必要となる力を低下させて、内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取って開封する際の開封性を向上させることができる。また、連結部内に複数の独立気泡を設けるため、注出用部材の軽量化を図ることもできる。なお、この注出用部材では、連結部の厚みを確保していることから、成形不良を低減することができ、また、ピンホールの発生や輸送時の破断等を防止することが可能となる。 In this dispensing member, multiple closed bubbles are formed inside the connecting portion, which connects the inner and outer portions and includes the area to be cut off when one of the inner and outer portions is torn off from the other. This ensures the thickness of the connecting portion connecting the inner and outer portions, while providing multiple closed bubbles reduces the force required to cut off the connecting portion, improving the ease of opening when cutting one of the inner and outer portions from the other to open it. Furthermore, providing multiple closed bubbles within the connecting portion also reduces the weight of the dispensing member. Furthermore, since the connecting portion of this dispensing member maintains its thickness, it is possible to reduce molding defects and prevent pinholes and breakage during transportation.
上記の注出用部材において、複数の独立気泡のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上400μm以下の気泡長さを有しており、複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm3以上8.5個/mm3以下であることが好ましい。この場合、連結部の厚みを確保しつつ連結部の切り取り時に必要となる力をより効率的に低下させて開封性を向上することができる。また、独立気泡が形成される連結部の厚みが十分に薄く(例えば0.5mm程度以下で)光を透過可能な場合は、単位面積当たりの気泡数で規定することもでき、この場合、10μm以上400μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、0.1個/mm2以上2.5個/mm2以下であってもよい。一方、光を透過しない材料から形成される場合、連結部を含む領域を切断して切断面に存在する単位面積当たりの気泡数を数えてもよく、この場合、10μm以上400μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、上記同様、0.1個/mm2以上2.5個/mm2以下であってもよい。なお、上述した気泡数の算出は、光学顕微鏡により測定されてもよく、得られた画像から直接算出してもよいし、得られた画像に二値化などの所定の画像処理などを施して算出してもよい。光学顕微鏡により観察を行う際は、連結部の厚さ方向に沿った断面画像を取得することが好ましいが、連結部の厚さ方向に垂直な方向の断面画像でもよい。また、光学顕微鏡により観察を行う際は、観察可能な程度に連結部を薄く切断することが好ましい。 In the above-described dispensing member, each of the plurality of closed cells preferably has a cell length of 10 μm to 400 μm, where the cell length is the longest side passing through the center of gravity of each cell, and the number of cells per unit volume of the plurality of closed cells is preferably 0.3 to 8.5 cells/ mm³ . In this case, the force required to cut off the connecting portion can be more efficiently reduced while ensuring the thickness of the connecting portion, thereby improving openability. Furthermore, if the connecting portion where the closed cells are formed is sufficiently thin (e.g., about 0.5 mm or less) to allow light to pass through, the number of cells per unit area can also be specified. In this case, the number of cells per unit area of the plurality of closed cells having a cell length of 10 μm to 400 μm may be 0.1 to 2.5 cells/ mm² . On the other hand, when the film is formed from a material that does not transmit light, the region including the connecting portion may be cut and the number of bubbles present per unit area on the cut surface may be counted. In this case, the number of bubbles per unit area of multiple closed bubbles having a bubble length of 10 μm to 400 μm may be 0.1 bubbles/ mm2 to 2.5 bubbles/ mm2 , as described above. The number of bubbles may be calculated by measurement using an optical microscope, directly from the obtained image, or by subjecting the obtained image to predetermined image processing such as binarization. When observing using an optical microscope, it is preferable to obtain a cross-sectional image along the thickness direction of the connecting portion, but a cross-sectional image perpendicular to the thickness direction of the connecting portion may also be obtained. When observing using an optical microscope, it is preferable to cut the connecting portion thin enough to be observable.
上記の注出用部材において、連結部の厚みは、0.2mm~0.4mmであることが好ましい。連結部の厚みが0.2mm以上であることにより、注出用部材を成形する際にショートショット等が生じて成形不良となることをより確実に防止することができ、寸法精度に優れた注出用部材を作製することが可能となる。また、連結部にピンホールが形成されてしまうことが抑制されるため、注出用部材に漏れを生じさせないようにすることができる。更に、輸送時の連結部の破断等もより確実に防止することができる。一方、連結部の厚みが0.4mm以下であることにより、連結部の切り取り時に必要となる力を高くしすぎないようにして、複数の独立気泡の存在と協働することで、開封性を更に向上することができる。なお、ここでいう「連結部の厚み」は、連結部における最も薄い部分の厚みを意味する。 In the above-mentioned dispensing member, the thickness of the connecting portion is preferably 0.2 mm to 0.4 mm. Having a connecting portion thickness of 0.2 mm or more more reliably prevents molding defects such as short shots when molding the dispensing member, making it possible to produce a dispensing member with excellent dimensional accuracy. Furthermore, pinholes are prevented from forming in the connecting portion, preventing leakage from the dispensing member. Furthermore, breakage of the connecting portion during transportation is more reliably prevented. On the other hand, having a connecting portion thickness of 0.4 mm or less prevents the force required to cut the connecting portion from being too high, which, in combination with the presence of multiple closed bubbles, further improves openability. Note that the "thickness of the connecting portion" referred to here refers to the thickness of the thinnest part of the connecting portion.
上記の注出用部材において、外側部分は、当該注出用部材を容器本体に取り付けるためのフランジ部を有し、フランジ部の内部には、複数の独立気泡が形成されていてもよい。この場合、薄肉部分と厚肉部分とが混在するフランジ部及びその周辺領域に成形の際に生じやすいヒケの発生を、フランジ部の内部に設けられた独立気泡により抑制することができる。これにより、寸法精度の高い成形品である注出用部材とすることができる。更に、この注出用部材によれば、フランジ部の寸法精度が高いことから、容器本体等の他部材に取り付ける際のヒートシール性を向上させることができる。 In the above-mentioned dispensing member, the outer portion has a flange portion for attaching the dispensing member to the container body, and multiple closed cells may be formed inside the flange portion. In this case, the closed cells formed inside the flange portion can suppress the occurrence of sink marks that tend to occur during molding in the flange portion and its surrounding area, which are a mixture of thin and thick portions. This makes it possible to produce a dispensing member that is a molded product with high dimensional accuracy. Furthermore, with this dispensing member, the high dimensional accuracy of the flange portion improves heat sealing properties when attached to other members such as the container body.
本発明は、別側面として、内側部分、外側部分、及び、内側部分と外側部分とを連結する連結部を備える注出用部材を超臨界流体成形によって製造する方法に関する。この注出用部材の製造方法は、(A)樹脂材料及び超臨界流体を含む溶融樹脂組成物を調整する工程と、(B)溶融樹脂組成物を注出用部材に対応する金型のキャビティ内に射出する工程と、(C)キャビティ内に射出された溶融樹脂組成物を保圧する工程と、(D)金型のうち連結部に対応する第1可動型をコアバックする工程と、を備える。 In another aspect, the present invention relates to a method for manufacturing a pouring member by supercritical fluid molding, the pouring member having an inner portion, an outer portion, and a connecting portion connecting the inner portion and the outer portion. This pouring member manufacturing method includes the steps of (A) preparing a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid, (B) injecting the molten resin composition into a cavity of a mold corresponding to the pouring member, (C) holding the molten resin composition injected into the cavity under pressure, and (D) core-backing a first movable portion of the mold corresponding to the connecting portion.
この注出用部材の製造方法では、連結部に対応する領域で第1可動型をコアバックして溶融樹脂組成物を部分的に圧力解放し、溶融樹脂組成物中の超臨界流体を微細発泡状態としていることから、注出用部材の特定箇所の1つである連結部内に複数の独立気泡を容易に形成することができる。即ち、この製造方法によれば、注出用部材の全体ではなく、独立気泡を形成したい箇所(本例では連結部)を狙って独立気泡を形成させることができる。これにより、所定の肉厚を有する連結部であって、内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取って開封する際の開封性を向上させた連結部を有する注出用部材を容易に製造することができる。また、超臨界流体成形による製造方法であることから、注出用部材の内側部分や外側部分を強度を確保しつつ薄肉で形成することができ、これにより、使用するプラスチック樹脂材料の量を低減することができる。 In this method of manufacturing a pouring member, the first movable mold is cored back in the area corresponding to the connecting portion to partially release the pressure in the molten resin composition and create a finely foamed supercritical fluid in the molten resin composition. This facilitates the formation of multiple closed cells within the connecting portion, which is one of the specific locations on the pouring member. In other words, this manufacturing method allows closed cells to be formed not throughout the entire pouring member, but only at the desired location (the connecting portion in this example). This facilitates the manufacture of a pouring member with a connecting portion having a predetermined thickness that improves ease of opening when one of the inner and outer portions is cut away from the other. Furthermore, because this manufacturing method uses supercritical fluid molding, the inner and outer portions of the pouring member can be formed thinly while maintaining strength, thereby reducing the amount of plastic resin material used.
上記の注出用部材の製造方法では、外側部分は、当該注出用部材を容器本体に取り付けるためのフランジ部を有してもよい。射出する工程(B)では、内側部分に対応する領域にあるゲートから溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出してもよい。このような注出用部材の製造方法は、(E)金型のうちフランジ部に対応する第2可動型をコアバックする工程を更に備えてもよい。この場合、第2可動型をコアバックすることによってフランジ部の内部に複数の独立気泡を容易に形成することができ、これにより、薄肉部分と厚肉部分とが混在するフランジ部の成形の際に生じやすいヒケの発生を抑制することができる。よって、この製造方法によれば、フランジ部の寸法精度の高い注出用部材を得ることができる。更に、この注出用部材の製造方法によれば、フランジ部の寸法精度を高めることができるため、容器本体等の他部材に注出用部材を取り付ける際のヒートシール性を向上させることもできる。 In the above-described method for manufacturing a pouring member, the outer portion may have a flange portion for attaching the pouring member to a container body. In the injecting step (B), the molten resin composition may be injected into the mold cavity through a gate located in a region corresponding to the inner portion. This method for manufacturing a pouring member may further include the step (E) of core-backing a second movable mold portion of the mold that corresponds to the flange portion. In this case, core-backing the second movable mold portion facilitates the formation of multiple closed cells within the flange portion, thereby suppressing the occurrence of sink marks that tend to occur when molding a flange portion that has a mixture of thin and thick portions. Therefore, this manufacturing method can produce a pouring member with a flange portion that has high dimensional accuracy. Furthermore, this method for manufacturing a pouring member can increase the dimensional accuracy of the flange portion, thereby improving heat-sealability when attaching the pouring member to another component, such as a container body.
上記の注出用部材の製造方法では、コアバックする工程(D)及び(E)の少なくとも何れか一方の工程では、コアバックされた後の連結部及びフランジ部のうち対応する部分の最終厚みに対して25%~35%となる距離をコアバックすることが好ましい。この場合、連結部やフランジ部等に所望の空隙率となる複数の独立気泡を容易に形成することが可能となる。なお、ここでいう「最終厚み」とは、上述した製造方法によって製造される注出用部材となった際の連結部やフランジ部の厚みを意味する。 In the above-mentioned manufacturing method for a dispensing member, in at least one of the core-backing steps (D) and (E), it is preferable to core back a distance that is 25% to 35% of the final thickness of the corresponding parts of the connecting portion and flange portion after core-backing. In this case, it becomes possible to easily form multiple closed cells with the desired porosity in the connecting portion, flange portion, etc. Note that "final thickness" here refers to the thickness of the connecting portion or flange portion when the dispensing member is manufactured using the above-mentioned manufacturing method.
本発明は、更に別の側面として、注出用部材の製造方法に用いられる金型に関する。この金型は、上述した何れかの注出用部材の製造方法に用いられる金型であって、固定型と、固定型に対してコアバックする際に移動可能であり、連結部に対応する可動型と、を備える。この場合、上記構成の金型を用いて注出用部材を成形する際に、連結部に所望の空隙率の複数の独立気泡を容易に設けることが可能となる。 In yet another aspect, the present invention relates to a mold used in the manufacturing method of a dispensing member. This mold is used in any of the manufacturing methods of a dispensing member described above, and includes a fixed mold and a movable mold that can be moved relative to the fixed mold when core-backing and corresponds to the connecting portion. In this case, when molding a dispensing member using a mold with the above configuration, it is possible to easily provide multiple closed cells with the desired porosity in the connecting portion.
本発明によれば、内側部分及び外側部分の一方を他方から切り取って開封する際の開封性を向上することができる。 This invention improves the ease of opening when one of the inner and outer portions is cut away from the other.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るキャップ部材、キャップ部材の製造方法、及び、キャップ部材の製造方法に用いられる成形用金型について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 The following describes in detail a cap member, a method for manufacturing a cap member, and a molding die used in the method for manufacturing a cap member according to one embodiment of the present invention, with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals may be used for identical elements or elements with the same functions, and redundant explanations will be omitted. Note that the present invention is not limited to the following embodiment.
図1は、本発明の一実施形態に係るキャップ部材を示す断面図であり、より詳細には、プルリング付きスパウトを示す断面図である。キャップ部材1は、例えば、プルリング付きスパウトやプルリング付きキャップなどであり、所定の収容物(例えば調味料)を収容する容器本体(不図示)の開口部に取り付けられる注出用部材である。キャップ部材1は、打栓式又はスクリュー式のいずれであってもよく、またキャップ部材1が取り付けられる容器本体に収納される収容物は、食品、非食品、粉体、液体のいずれであってもよい。キャップ部材1は、蓋を有する構成であってもよいし、蓋を有しない構成であってもよい。 Figure 1 is a cross-sectional view showing a cap member according to one embodiment of the present invention, and more specifically, a cross-sectional view showing a spout with a pull ring. Cap member 1 is, for example, a spout with a pull ring or a cap with a pull ring, and is a pouring member that is attached to the opening of a container body (not shown) that contains a predetermined content (e.g., a seasoning). Cap member 1 may be either a stopper-type or a screw-type, and the content stored in the container body to which cap member 1 is attached may be any of food, non-food, powder, and liquid. Cap member 1 may be configured with or without a lid.
図1に示すように、キャップ部材1は、内側部分2、外側部分3、及び、連結部4を備える。キャップ部材1では、外側部分3が容器本体の開口部にヒートシールによって取り付けられ、内側部分2は、輸送時又は運搬時に容器本体に収納された収容物を外に漏らさないよう閉鎖する蓋として機能する。内側部分2は、容器本体に収納された収容物を使用する際には連結部4を切り取り領域として外側部分3から切り取られる。これにより、キャップ部材1では、内側部分2が存在していた内側領域から収容物を取り出すことができるようになる。このようなキャップ部材1は、後述するように、樹脂成形によって一体的に製造することができる。 As shown in FIG. 1, the cap member 1 comprises an inner portion 2, an outer portion 3, and a connecting portion 4. In the cap member 1, the outer portion 3 is attached to the opening of the container body by heat sealing, and the inner portion 2 functions as a lid that closes the container body to prevent contents from leaking out during transportation or carrying. When using the contents stored in the container body, the inner portion 2 is cut away from the outer portion 3 using the connecting portion 4 as a cutting area. This makes it possible to remove the contents from the inner area where the inner portion 2 was located in the cap member 1. Such a cap member 1 can be manufactured as a single unit by resin molding, as described below.
内側部分2は、外側部分3の内側に配置される、底部を有する略円筒形状の部分であり、外側に位置する連結部4を介して外側部分3に連結されている。内側部分2は、連結部4以外では外側部分3には連結されていない。内側部分2は、例えば、プルリング等の部材であり、キャップ部材1が容器に取り付けられて運搬等に供される際は容器本体の開口部を塞ぐ機能を奏するものである。一方、内側部分2は、容器本体に収容された収容物を使用する際には、連結部4によって外側部分3から切り取られるように構成されている。内側部分2が外側部分3から切り取られることにより、キャップ部材1が取り付けられた容器本体の開口部が開放されることとなる。なお、内側部分2は、キャップ部材1に取り付けられる蓋部材(不図示)の天面から延びる部分と嵌合することで、使用者が手で直接引っ張らなくても蓋部材を外すのと同時に内側部分2が外側部分3から切り取られる構成(いわゆるワンタッチ開栓)であってもよい。 The inner portion 2 is a generally cylindrical portion with a bottom that is located inside the outer portion 3 and is connected to the outer portion 3 via a connecting portion 4 located on the outside. The inner portion 2 is not connected to the outer portion 3 at any point other than the connecting portion 4. The inner portion 2 is, for example, a pull ring or other component, and functions to close the opening of the container body when the cap member 1 is attached to the container and used for transportation, etc. On the other hand, the inner portion 2 is configured to be cut off from the outer portion 3 by the connecting portion 4 when the contents contained in the container body are used. By cutting off the inner portion 2 from the outer portion 3, the opening of the container body to which the cap member 1 is attached is opened. Note that the inner portion 2 may be configured to fit with a portion extending from the top surface of a lid member (not shown) attached to the cap member 1, so that the inner portion 2 can be cut off from the outer portion 3 at the same time as removing the lid member without the user having to pull it directly by hand (so-called one-touch opening).
外側部分3は、内側部分2の外側に位置する略円筒形状の部分であり、キャップ部材1を容器本体に取り付ける際の土台となる部分である。外側部分3は、キャップ部材1を容器本体に取り付けるためのフランジ部5を有している。外側部分3は、内周面上に設けられた連結部4により内側部分2に連結されて一体化されている。外側部分3は、内側部分2との間では、連結部4のみで連結されており、他の部分では連結されていない。なお、外側部分3は、不図示のキャップ等をキャップ部材1に取り付けるためネジ部6を外周面上に有していてもよい。また、外側部分3は、容器本体に取り付けるための構造として、フランジ部5の代わりに、容器本体の開口と嵌合する突起や爪部を有していてもよい。 The outer portion 3 is a generally cylindrical portion located outside the inner portion 2 and serves as a base when attaching the cap member 1 to the container body. The outer portion 3 has a flange portion 5 for attaching the cap member 1 to the container body. The outer portion 3 is connected to the inner portion 2 by a connecting portion 4 provided on its inner circumferential surface, forming an integrated unit. The outer portion 3 is connected to the inner portion 2 only by the connecting portion 4, and is not connected in any other location. The outer portion 3 may have a thread portion 6 on its outer circumferential surface for attaching a cap or the like (not shown) to the cap member 1. The outer portion 3 may also have a protrusion or claw portion that fits into the opening of the container body, instead of the flange portion 5, as a structure for attaching it to the container body.
連結部4は、内側部分2と外側部分3とを連結すると共に内側部分2を外側部分3から切り取る際の切取り予定領域となる部分である。連結部4は、内側部分2と外側部分3との間において周方向に伸びるように薄肉状に形成された部分であり、例えば、肉厚Tが0.2mm~0.4mmとなっており、一例では0.3mmである(図2を参照)。連結部4の肉厚Tが0.3mmであることにより、キャップ部材1を取り付けた容器本体の輸送時の連結部4の破断を防止することができる。なお、連結部4の肉厚Tは、連結部4における最も薄い部分の厚みを意味する。 The connecting portion 4 connects the inner portion 2 and the outer portion 3 and is the intended cutting area when the inner portion 2 is cut away from the outer portion 3. The connecting portion 4 is a thin-walled portion that extends circumferentially between the inner portion 2 and the outer portion 3, and has a thickness T of 0.2 mm to 0.4 mm, for example, 0.3 mm (see Figure 2). Having a thickness T of 0.3 mm for the connecting portion 4 prevents the connecting portion 4 from breaking during transportation of the container body to which the cap member 1 is attached. Note that the thickness T of the connecting portion 4 refers to the thickness of the thinnest portion of the connecting portion 4.
また、連結部4の内部には、図2に示すように、複数の独立気泡7が形成されている。独立気泡7とは、個々に独立して存在する気泡をいい、隣接する気泡と繋がっていない限りにおいては隣接する気泡と接している気泡も含むものである。このような独立気泡7は、後述する超臨界流体成形により形成することができるが、連結部4の内部に空隙を設けることで、キャップ部材1では、ある程度の厚み(肉厚T)は維持しつつ、連結部4を切り取る際の力を低下させている。なお、内側部分2や外側部分3には、このような独立気泡が形成されておらず、連結部4以外の部分が切り取りの起点とならないように構成されている。 Furthermore, as shown in Figure 2, multiple closed cells 7 are formed inside the connecting portion 4. Closed cells 7 are cells that exist independently of each other, and include cells that are in contact with adjacent cells as long as they are not connected to each other. Such closed cells 7 can be formed by supercritical fluid molding, as described below. By providing voids inside the connecting portion 4, the cap member 1 maintains a certain thickness (wall thickness T) while reducing the force required to cut off the connecting portion 4. Note that no such closed cells are formed in the inner portion 2 or outer portion 3, and they are configured so that parts other than the connecting portion 4 do not become the starting point for cutting.
連結部4内に形成される独立気泡7のそれぞれは、より具体的には、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上400μm以下の気泡長さを有してもよく、10μm以上300μm以下の気泡長さを有してもよく、200μm以上300μm以下の気泡長さを有してもよい。そして、連結部4における複数の独立気泡7の単位体積当たりの気泡数は、例えば、0.3個/mm3以上8.5個/mm3以下であってもよい。また、独立気泡7が形成される連結部4の厚みが十分に薄く(例えば0.5mm程度で)光を透過可能な場合は、単位面積当たりの気泡数で規定することもでき、この場合、連結部4における複数の独立気泡7の単位面積当たりの気泡数は、0.1個/mm2以上2.5個/mm2以下であってもよい。 More specifically, each of the closed bubbles 7 formed in the connecting portion 4 may have a length of 10 μm to 400 μm, 10 μm to 300 μm, or 200 μm to 300 μm, where the length is the longest side passing through the center of gravity of the bubble. The number of bubbles per unit volume of the multiple closed bubbles 7 in the connecting portion 4 may be, for example, 0.3 to 8.5/mm. If the connecting portion 4 in which the closed bubbles 7 are formed is sufficiently thin (e.g., about 0.5 mm) to allow light to pass through, the number of bubbles per unit area may be specified. In this case, the number of bubbles per unit area of the multiple closed bubbles 7 in the connecting portion 4 may be 0.1 to 2.5 /mm .
一方、キャップ部材1が光を透過しない材料から形成される場合、連結部4を含む領域を切断して切断面に存在する単位面積当たりの気泡数を数えてもよく、この場合、連結部4における複数の独立気泡7の単位面積当たりの気泡数は、上記同様、0.1個/mm2以上2.5個/mm2以下であってもよい。上述した気泡数の算出は、例えば顕微鏡の拡大倍率を35倍として撮像した画像から直接算出してもよいし、得られた画像に所定の画像処理などを施して算出してもよい。なお、内側部分2や外側部分3において独立気泡が形成されていないとは、肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない、又は、顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合において確認できる単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm2以下であることを意味する。一般的に、目視で確認できる気泡の気泡長さの下限値は200μmであるため、「肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない」とは、200μmを超える気泡長さの気泡が存在しないことを意味する。また、独立気泡が形成されていないか否かを判断する点において、顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合に確認することができる気泡の気泡長さは200μmを超えていてもよい。すなわち、顕微鏡で観察した際に200μmを超える気泡が確認されても、単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm2以下であれば、独立気泡が形成されていないと判断される。 On the other hand, when the cap member 1 is formed from a light-opaque material, the region including the connecting portion 4 may be cut and the number of bubbles present per unit area on the cut surface may be counted. In this case, the number of bubbles per unit area of the multiple closed bubbles 7 in the connecting portion 4 may be 0.1 bubbles/ mm² or more and 2.5 bubbles/ mm² or less, as described above. The number of bubbles may be calculated directly from an image captured using a microscope at a magnification of 35x, for example, or may be calculated by subjecting the obtained image to predetermined image processing. The absence of closed bubbles in the inner portion 2 or the outer portion 3 means that there are no closed bubbles visible to the naked eye, or that the number of bubbles visible per unit area at a magnification of 35x using a microscope is 0.01 bubbles/ mm² or less. Generally, the lower limit of the bubble length of bubbles visible to the naked eye is 200 µm, so the phrase "there are no closed bubbles visible to the naked eye" means that there are no bubbles with a length exceeding 200 µm. Furthermore, in terms of determining whether or not closed bubbles have been formed, the bubble length of bubbles that can be confirmed when the magnification of the microscope is set to 35 times may exceed 200 μm. In other words, even if bubbles exceeding 200 μm are confirmed when observed with a microscope, it is determined that closed bubbles have not been formed as long as the number of bubbles per unit area is 0.01 bubbles/ mm2 or less.
キャップ部材1では、このような複数の独立気泡7が連結部4に内在することにより、連結部4の肉厚Tを所定の厚さ(例えば0.3mm)に維持しつつ、切り取る際の力を低下させて、内側部分2を外側部分3から切り取って開封する際の開封性を向上させている。また、連結部4内に空隙を設けていることから、キャップ部材1に用いるプラスチック材料を低減して、軽量化も図られている。更に、連結部4の表面にはスキン層が形成されるため、独立気泡7が表面に表れないようになっており、美感も維持されている。 In the cap member 1, the presence of these multiple closed bubbles 7 within the connecting portion 4 maintains the thickness T of the connecting portion 4 at a predetermined thickness (e.g., 0.3 mm) while reducing the force required to tear it off, improving ease of opening when tearing the inner portion 2 from the outer portion 3. Furthermore, the provision of voids within the connecting portion 4 reduces the amount of plastic material used in the cap member 1, thereby achieving weight reduction. Furthermore, a skin layer is formed on the surface of the connecting portion 4, preventing the closed bubbles 7 from appearing on the surface, maintaining an aesthetically pleasing appearance.
次に、図3~図5を参照しつつ、キャップ部材1の製造方法について説明する。図3は、図1に示すキャップ部材を超臨界流体成形で製造するための成形用金型の一部(下金型)と、成形されるキャップ部材1とを示す断面図である。図4は、キャップ部材1を超臨界流体成形で成形する際に、コアバックを行って連結部4内に独立気泡7を生じさせる方法を説明するための断面図であり、(a)は、コアバックを行う前の連結部の状態を示し、(b)はコアバックを行った後の連結部4の状態を示す。図5は、従来のキャップ部材における連結部の厚みを説明するための図である。 Next, a method for manufacturing the cap member 1 will be described with reference to Figures 3 to 5. Figure 3 is a cross-sectional view showing a portion of a molding die (lower die) used to manufacture the cap member shown in Figure 1 by supercritical fluid molding, and the molded cap member 1. Figure 4 is a cross-sectional view illustrating a method for generating closed cells 7 in the connecting portion 4 by performing core backing when molding the cap member 1 by supercritical fluid molding, where (a) shows the state of the connecting portion before core backing, and (b) shows the state of the connecting portion 4 after core backing. Figure 5 is a diagram illustrating the thickness of the connecting portion in a conventional cap member.
キャップ部材1は、以下の工程を経て製造される。
(A)樹脂材料と超臨界流体とを含む溶融樹脂組成物を調製する工程。
(B)溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出する工程。
(C)上記(B)工程後、キャビティを保圧するとともに冷却する工程。
(D)上記(C)工程の際に、金型のうち連結部に対応する可動型をコアバックする工程。
(E)容器を金型から回収する工程。
(A)工程から(E)工程の一連の工程は、例えば、MuCell射出成形機(「MuCell」はTrexel.Co.Ltdの登録商標)を使用して実施できる(例えば、特許第6085729号や特許第6430684号を参照)。
The cap member 1 is manufactured through the following steps.
(A) A step of preparing a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid.
(B) A step of injecting the molten resin composition into the cavity of the mold.
(C) After the above step (B), a step of holding the cavity under pressure and cooling it.
(D) A step of core-backing the movable mold corresponding to the connecting portion of the mold during the above step (C).
(E) Removing the container from the mold.
The series of steps (A) to (E) can be carried out using, for example, a MuCell injection molding machine ("MuCell" is a registered trademark of Trexel Co. Ltd.) (see, for example, Japanese Patent No. 6085729 and Japanese Patent No. 6430684).
[(A)工程]
まず、樹脂材料と超臨界流体とを含む溶融樹脂組成物を調製する。樹脂材料として、熱可塑性樹脂が挙げられ、その具体例はポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂である。熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、好ましくは15g/10分以上であり、より好ましくは20~40g/10分であり、更に好ましくは25~36g/10分である。この値が15g/10分以上であることで、ショートショットの発生を抑制できる傾向にあり、他方、40g/10分以下であることで、落下耐性に優れる容器を製造できる傾向にある。なお、メルトフローレート(MFR)は、JIS K7210-1:2014に記載の方法に準拠し、温度230℃及び荷重2.16kgの条件で測定された値を意味する。ショートショットは、キャビティの流動末端にまで樹脂材料が至らない現象を意味する。
[(A) Process]
First, a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid is prepared. Examples of the resin material include thermoplastic resins, such as polypropylene resin and polyethylene resin. The melt flow rate of the thermoplastic resin is preferably 15 g/10 min or more, more preferably 20 to 40 g/10 min, and even more preferably 25 to 36 g/10 min. A melt flow rate of 15 g/10 min or more tends to suppress the occurrence of short shots, while a melt flow rate of 40 g/10 min or less tends to produce containers with excellent drop resistance. The melt flow rate (MFR) refers to a value measured in accordance with the method described in JIS K7210-1:2014 under conditions of a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg. Short shot refers to a phenomenon in which the resin material does not reach the flow end of the cavity.
従来の射出成形で薄肉部分を有する部材を成形するには、ショートショット防止のために流動性の高い(MFRの値が大きい)樹脂を選定する必要があった。しかし、流動性の高い樹脂材料は分子量が比較的小さく、強度が低い傾向にあるため、優れた落下耐性の薄肉容器を製造しにくかった。これに対し、本実施形態においては、MFRの値が比較的小さい樹脂材料であっても、超臨界流体と併用することで、溶融樹脂組成部の流動性を高めることができる。これにより、ショートショットの抑制と優れた強度(例えば、座屈強度及び落下耐性)を両立することができる。 To mold parts with thin-walled portions using conventional injection molding, it was necessary to select a resin with high fluidity (high MFR value) to prevent short shots. However, highly fluid resin materials tend to have relatively low molecular weights and low strength, making it difficult to manufacture thin-walled containers with excellent drop resistance. In contrast, in this embodiment, even if a resin material has a relatively low MFR value, the fluidity of the molten resin composition can be increased by using it in combination with a supercritical fluid. This makes it possible to suppress short shots while also achieving excellent strength (for example, buckling strength and drop resistance).
超臨界流体として二酸化炭素を使用する場合、樹脂材料100質量部に対して1~4質量部、好ましくは2~3質量部の超臨界状態の二酸化炭素を添加して溶融樹脂組成物を調製する。二酸化炭素の量が2質量部以上であることで、成形ショット毎の充填圧のばらつきを小さくできるとともに、二酸化炭素の添加による溶融樹脂組成物の粘度低下により、ショートショットの発生を抑制することができる。これに加え、超臨界状態の二酸化炭素に起因する発泡を例えば流動末端部(例えば、外側部分3のフランジ部5)で促すことで成形体の一部の内部に空隙を形成することができる。他方、二酸化炭素の量が3質量部以下であることで、発泡性が損なわれてしまい、均一な気泡層を形成できずムラができてしまったり、または、十分な軽量化を実現することができない場合がある。 When carbon dioxide is used as the supercritical fluid, the molten resin composition is prepared by adding 1 to 4 parts by mass, preferably 2 to 3 parts by mass, of supercritical carbon dioxide per 100 parts by mass of resin material. Using 2 parts by mass or more of carbon dioxide reduces the variation in filling pressure between molding shots, and the addition of carbon dioxide reduces the viscosity of the molten resin composition, thereby suppressing the occurrence of short shots. In addition, foaming caused by supercritical carbon dioxide can be promoted, for example, at the end of the flow (e.g., flange portion 5 of outer portion 3), to form voids within a portion of the molded body. On the other hand, using 3 parts by mass or less of carbon dioxide can impair foaming properties, resulting in an inability to form a uniform bubble layer, resulting in unevenness, or insufficient weight reduction.
超臨界流体として窒素を使用する場合、樹脂材料100質量部に対して0.5~1.5質量部の超臨界状態の窒素を添加して溶融樹脂組成物を調製する。窒素の量が0.5質量部以上であることで、成形ショット毎の充填圧のばらつきを小さくできるとともに、窒素の添加による溶融樹脂組成物の粘度低下により、ショートショットの発生を抑制することができる。これに加え、超臨界状態の窒素に起因する発泡を促すことで成形体の内部に空隙を形成することができる。他方、窒素の量が1.5質量部以下であることで、発泡性が損なわれてしまい、均一な気泡層を形成できずムラができてしまったり、または、十分な軽量化を実現することができない場合がある。 When nitrogen is used as the supercritical fluid, the molten resin composition is prepared by adding 0.5 to 1.5 parts by mass of supercritical nitrogen per 100 parts by mass of resin material. Using 0.5 parts by mass or more of nitrogen reduces variation in filling pressure between molding shots, and the addition of nitrogen reduces the viscosity of the molten resin composition, thereby suppressing the occurrence of short shots. In addition, foaming caused by supercritical nitrogen can be promoted, forming voids inside the molded product. On the other hand, using an amount of nitrogen less than 1.5 parts by mass can impair foaming properties, resulting in an inability to form a uniform bubble layer, resulting in unevenness, or insufficient weight reduction.
溶融樹脂組成物の温度(スクリューシリンダ温度)は、樹脂材料の融点又はMFRに応じて設定すればよい。ポリプロピレン樹脂を使用する場合、この温度は210~250℃程度であることが好ましい。ポリエチレン樹脂を使用する場合、この温度は220~260℃程度であることが好ましい。この温度が下限値以上であることで、キャビティ内において樹脂が流動しやすく、他方、上限値以下であることで、樹脂の焦げ付きを抑制できる傾向にある。 The temperature of the molten resin composition (screw cylinder temperature) can be set according to the melting point or MFR of the resin material. When using polypropylene resin, this temperature is preferably approximately 210 to 250°C. When using polyethylene resin, this temperature is preferably approximately 220 to 260°C. When this temperature is above the lower limit, the resin flows more easily within the cavity; on the other hand, when it is below the upper limit, burning of the resin tends to be suppressed.
溶融樹脂組成物は、樹脂材料及び超臨界流体以外の成分を含んでもよい。すなわち、溶融樹脂組成物は、必要に応じて、例えば、フィラー、着色剤、スリップ剤、帯電防止剤などを更に含んでもよい。 The molten resin composition may contain components other than the resin material and the supercritical fluid. That is, the molten resin composition may further contain, as needed, for example, fillers, colorants, slip agents, antistatic agents, etc.
[(B)工程]
(A)工程で調製した溶融樹脂組成物をキャップ部材1に対応する成形用金型MのゲートGを通じてキャビティ内に射出する。この際、図3に示すように、内側部分2に対応する側をゲートGとし、外側部分3のフランジ部5に対応する側を流動末端部として、射出成形を行う。成形用金型Mは、内側部分2に対応する固定型M1、連結部4に対応する可動型M2(第1可動型)、外側部分3に対応する固定型M3を備えている。可動型M2は、固定型M1,M3に対して、図示の矢印A方向に移動可能(後退可能)に構成されている。なお、図3では、上側の成形用金型の記載は省略している。上述した流動経路で溶融樹脂組成物を成形用金型Mのキャビティ内に導入すると、ゲートG側は所定の圧力を維持しやすい。一方、流動末端部となるフランジ部5では、後述する(C)工程で説明するように、圧力の低下が生じやすい。
[(B) Process]
The molten resin composition prepared in step (A) is injected into the cavity of the molding die M corresponding to the cap member 1 through the gate G. As shown in FIG. 3 , the injection molding is performed with the side corresponding to the inner portion 2 designated as the gate G and the side corresponding to the flange portion 5 of the outer portion 3 designated as the flow terminal. The molding die M includes a fixed die M1 corresponding to the inner portion 2, a movable die M2 (first movable die) corresponding to the connecting portion 4, and a fixed die M3 corresponding to the outer portion 3. The movable die M2 is configured to be movable (retractable) in the direction of arrow A relative to the fixed dies M1 and M3. Note that the upper molding die is not shown in FIG. 3 . When the molten resin composition is introduced into the cavity of the molding die M via the above-described flow path, the gate G side is likely to maintain a predetermined pressure. Meanwhile, a pressure drop is likely to occur at the flange portion 5, which is the flow terminal, as will be described in step (C) below.
(B)工程での溶融樹脂組成物の射出速度は、100~400mm/秒であることが好ましく、150~200mm/秒であることがより好ましい。射出速度が100mm/秒以上であることで、流動末端まで樹脂を到達させやすく、ショートショットの発生を抑制できる傾向がある。他方、射出速度が400mm/秒以下であることで、成形体にバリ不良が発生することを抑制できる傾向にある。なお、本実施形態に係るキャップ部材の製造方法では、射出速度を多段的に設定してもよく、射出速度の初速を250~350mm/秒とし、二段目速度を50~150mm/秒に減速してもよい。このように減速することで、金型の転写性を向上したり、成形途中での固化を防止したりすることができる。 The injection speed of the molten resin composition in step (B) is preferably 100 to 400 mm/sec, and more preferably 150 to 200 mm/sec. An injection speed of 100 mm/sec or higher tends to make it easier for the resin to reach the end of the flow, and tends to suppress the occurrence of short shots. On the other hand, an injection speed of 400 mm/sec or lower tends to suppress the occurrence of flash defects in the molded product. Note that in the method for manufacturing a cap member according to this embodiment, the injection speed may be set in multiple stages, with the initial injection speed being 250 to 350 mm/sec and the second stage speed being reduced to 50 to 150 mm/sec. By reducing the injection speed in this manner, it is possible to improve the transferability of the mold and prevent solidification during molding.
[(C)工程]
(C)工程では、上記(B)工程後、キャビティを保圧すると共に冷却する。射出後にかける保圧の条件としては、保圧力が20~50MPaであってもよく、一例として30MPaである。また、保圧時間は0.5~1.5秒であり、一例として1.0秒である。このような保圧により、ゲート部に近い、内側部分2、連結部4及び外側部分3(フランジ部5を除く)内では、超臨界流体である二酸化炭素や窒素等が発泡しない。一方、ゲート部から離れた流動末端部にあるフランジ部5では、保圧力の低下が生じやすく、超臨界流体である二酸化炭素や窒素等が発泡することがある。これにより、内側部分2や外側部分3(フランジ部5を除く)等には気泡が形成されない。なお、保圧力と保圧時間の長さによって、フランジ部5に発生する気泡の量や大きさを調整することができる。
[(C) Process]
In step (C), after step (B), the cavity is cooled while being dwelled. The dwell pressure applied after injection may be 20 to 50 MPa, for example, 30 MPa. The dwell time is 0.5 to 1.5 seconds, for example, 1.0 second. This dwell prevents supercritical fluids such as carbon dioxide and nitrogen from foaming in the inner portion 2, connecting portion 4, and outer portion 3 (excluding flange portion 5) near the gate. Meanwhile, in the flange portion 5, located at the end of the flow away from the gate, a decrease in dwell pressure is likely to occur, which may cause foaming of supercritical fluids such as carbon dioxide and nitrogen. This prevents bubbles from forming in the inner portion 2 and outer portion 3 (excluding flange portion 5). The amount and size of bubbles generated in the flange portion 5 can be adjusted by adjusting the dwell pressure and the length of the dwell time.
[(D)工程]
(D)工程では、(C)工程で保圧を行っている際に、成形用金型Mのうち可動型M2を、図3及び図4の(a)の矢印A方向にコアバックする。これにより、連結部4に対応する部分4Aが拡張されて、図4の(b)に示すように、内部に複数の独立気泡7が形成される。一方、コアバックを行う際、成形用金型Mの中央にある固定型M1は移動させないため、内側部分2に対応する部分には、複数の独立気泡が形成されない。また、コアバックを行う際、成形用金型Mの外側にある固定型M3も移動させないため、外側部分3に対応する部分も、フランジ部5に対応する領域を除いては、複数の独立気泡が形成されない。但し、固定型M3の内のフランジ部5に対応する部分を可動型(第2可動型)として分割して、フランジ部5に対応する領域で、連結部4と同様に、コアバックを行ってもよい。この場合、フランジ部5内により確実に複数の独立気泡を形成することができる。
[(D) Process]
In step (D), while the pressure is being held in step (C), the movable mold M2 of the molding mold M is cored back in the direction of arrow A in FIGS. 3 and 4A. This expands the portion 4A corresponding to the connecting portion 4, and multiple closed cells 7 are formed therein, as shown in FIG. 4B. Meanwhile, since the fixed mold M1 located in the center of the molding mold M is not moved during core-back, multiple closed cells are not formed in the portion corresponding to the inner portion 2. Furthermore, since the fixed mold M3 located on the outer side of the molding mold M is not moved during core-back, multiple closed cells are not formed in the portion corresponding to the outer portion 3, except in the region corresponding to the flange portion 5. However, the portion of the fixed mold M3 corresponding to the flange portion 5 may be separated as a movable mold (second movable mold), and core-back may be performed in the region corresponding to the flange portion 5, similar to the connecting portion 4. In this case, multiple closed cells can be more reliably formed in the flange portion 5.
ここで、(D)工程でコアバックする量について説明する。図5には、従来のキャップ部材11を示す。図5に示すように、従来のキャップ部材11では、所定の肉厚Tの連結部14によって内側部分12と内側部分13とが連結されている。この肉厚Tは、運搬時に連結部14が破断しない程度の厚みとなっている。本実施形態ではコアバックにより連結部4を拡張するため、図4の(a)に示すように、射出直後の連結部4Aの肉厚tは、所定の肉厚Tよりも薄いものとなっている。その後、コアバックすることにより、連結部4Aが連結部4へと拡張されて、肉厚Tとなる。これにより、運搬時の破断等を防止できる厚さとなる。このようなコアバックの量としては、連結部4内に形成する独立気泡7の形状や数量に応じて適宜設定してもよいが、例えば、製造されるキャップ部材1の連結部4の肉厚T(最終厚み)の25%~35%であってもよい。一例としては、連結部4の厚さが0.2mm~0.3mmである場合に、コアバック量は0.1mm以下であってもよい。なお、コアバックした連結部の表層にはスキン層が形成されてもよい。 Here, we will explain the amount of core backing in step (D). Figure 5 shows a conventional cap member 11. As shown in Figure 5, in the conventional cap member 11, the inner portion 12 and the inner portion 13 are connected by a connecting portion 14 having a predetermined thickness T. This thickness T is set to a thickness that will prevent the connecting portion 14 from breaking during transportation. In this embodiment, the connecting portion 4 is expanded by the core backing, so as shown in Figure 4(a), the thickness t of the connecting portion 4A immediately after injection is thinner than the predetermined thickness T. Subsequently, by core backing, the connecting portion 4A expands into the connecting portion 4, achieving thickness T. This results in a thickness that is sufficient to prevent breakage during transportation. The amount of core backing may be set appropriately depending on the shape and number of closed cells 7 formed within the connecting portion 4. For example, it may be 25% to 35% of the thickness T (final thickness) of the connecting portion 4 of the cap member 1 to be manufactured. As an example, if the thickness of the connecting portion 4 is 0.2 mm to 0.3 mm, the amount of core backing may be 0.1 mm or less. A skin layer may be formed on the surface of the core-backed connection.
[(E)工程]
(E)工程では、上記(C)工程及び(D)工程後、金型内の成形体の温度が30~60℃程度に下がった時点で、成形体(キャップ部材1)を成形用金型Mから回収する。これにより、所望のキャップ部材1を得ることができる。本実施形態においては、(C)工程で保圧を実施するため、キャップ部材1には目視で確認できるような大きな空隙があまり形成されない。但し、キャップ部材1の連結部4やフランジ部5に生じた気泡により外観の見栄えが悪くなる場合には、成形に用いる溶融樹脂組成物に着色剤を添加等することで対応することが可能である。
[(E) Process]
In step (E), after steps (C) and (D) above, the molded body (cap member 1) is recovered from the molding die M when the temperature of the molded body in the die drops to approximately 30 to 60°C. This allows the desired cap member 1 to be obtained. In this embodiment, pressure is maintained in step (C), so large voids that are visible to the naked eye are not formed in the cap member 1. However, if bubbles formed in the connecting portion 4 or flange portion 5 of the cap member 1 deteriorate the appearance, this can be addressed by adding a colorant to the molten resin composition used for molding.
以上、本実施形態に係るキャップ部材1では、連結部4の内部に複数の独立気泡7が形成されている。これにより、内側部分2と外側部分3とを連結する連結部4の肉厚Tは所望の厚さを確保しつつ、複数の独立気泡7を設けることで連結部4の切り取り時に必要となる力を低下させて、内側部分2を外側部分3から切り取って開封する際の開封性を向上させることができる。また、連結部4内に複数の独立気泡7を設けるため、キャップ部材1の軽量化を図ることもできる。更に、キャップ部材1では、連結部4の肉厚Tを所望の厚さにできることから、成形不良を低減することができ、また、ピンホールの発生や輸送時の破断等を防止することが可能となる。 As described above, in the cap member 1 according to this embodiment, multiple closed bubbles 7 are formed inside the connecting portion 4. This ensures that the desired thickness T of the connecting portion 4 connecting the inner portion 2 and the outer portion 3 is achieved, while the provision of multiple closed bubbles 7 reduces the force required to cut off the connecting portion 4, improving the ease of opening when cutting the inner portion 2 from the outer portion 3. Furthermore, the provision of multiple closed bubbles 7 inside the connecting portion 4 also contributes to reducing the weight of the cap member 1. Furthermore, because the desired thickness T of the connecting portion 4 can be achieved in the cap member 1, molding defects can be reduced and pinholes and breakage during transportation can be prevented.
また、本実施形態では、複数の独立気泡7のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上400μm以下の気泡長さを有しており、複数の独立気泡7の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm3以上8.5個/mm3以下であることが好ましい。この場合、連結部4の肉厚Tを所望の厚さとしつつ連結部4の切り取り時に必要となる力をより効率的に低下させて開封性を向上させることができる。 In this embodiment, each of the plurality of closed cells 7 preferably has a cell length of 10 μm to 400 μm, where the cell length is the longest side passing through the center of gravity of the cell, and the number of cells per unit volume of the plurality of closed cells 7 is preferably 0.3 to 8.5 / mm3 . In this case, the force required to cut off the connecting portion 4 can be more efficiently reduced, improving openability, while maintaining the desired thickness T of the connecting portion 4.
また、本実施形態では、連結部4の厚みTは、0.2mm~0.4mmであることが好ましい。連結部4の厚みが0.2mm以上であることにより、キャップ部材1を成形する際にショートショット等が生じて成形不良となることをより確実に防止することができ、寸法精度に優れたキャップ部材1を作製することが可能となる。また、連結部4にピンホールが形成されてしまうことが抑制されるため、キャップ部材1に漏れを生じさせないようにすることができる。更に、輸送時の連結部4の破断等もより確実に防止することができる。一方、連結部4の厚みが0.4mm以下であることにより、連結部4の切り取り時に必要となる力を高くしすぎないようにして、複数の独立気泡7の存在と協働することで、開封性を更に向上することができる。 In addition, in this embodiment, the thickness T of the connecting portion 4 is preferably 0.2 mm to 0.4 mm. Having a thickness of 0.2 mm or more for the connecting portion 4 more reliably prevents molding defects such as short shots when molding the cap member 1, making it possible to produce a cap member 1 with excellent dimensional accuracy. Furthermore, pinholes are prevented from forming in the connecting portion 4, preventing leakage from the cap member 1. Furthermore, breakage of the connecting portion 4 during transportation can be more reliably prevented. On the other hand, having a thickness of 0.4 mm or less for the connecting portion 4 prevents the force required to cut the connecting portion 4 from being too high, which, in combination with the presence of multiple closed bubbles 7, further improves openability.
また、本実施形態では、外側部分3は、キャップ部材1を容器本体に取り付けるためのフランジ部5を有し、フランジ部5の内部には、複数の独立気泡が形成されていてもよい。この場合、薄肉部分と厚肉部分とが混在するフランジ部5及びその周辺領域に成形の際に生じやすいヒケの発生を、フランジ部5の内部に設けられた独立気泡により抑制することができる。これにより、寸法精度の高い成形品であるキャップ部材1とすることができる。更に、キャップ部材1によれば、フランジ部5の寸法精度が高いことから、容器本体等の他部材に取り付ける際のヒートシール性を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the outer portion 3 has a flange portion 5 for attaching the cap member 1 to the container body, and multiple closed cells may be formed inside the flange portion 5. In this case, the closed cells provided inside the flange portion 5 can suppress the occurrence of sink marks that tend to occur during molding in the flange portion 5 and its surrounding area, which have a mixture of thin and thick portions. This allows the cap member 1 to be a molded product with high dimensional accuracy. Furthermore, the high dimensional accuracy of the flange portion 5 of the cap member 1 improves heat sealing properties when attached to other members such as the container body.
また、本実施形態に係るキャップ部材の製造方法では、連結部4に対応する領域で可動型M2をコアバックして溶融樹脂組成物を部分的に圧力解放し、溶融樹脂組成物中の超臨界流体を微細発泡状態としていることから、キャップ部材1の特定箇所の1つである連結部4内に複数の独立気泡7を容易に形成することができる。即ち、この製造方法によれば、キャップ部材1の全体ではなく、独立気泡7を形成したい箇所(本例では連結部4)を狙って独立気泡7を形成させることができる。これにより、所定の肉厚Tを有する連結部4であって、内側部分2から外側部分3を切り取って開封する際の開封性を向上させた連結部4を有するキャップ部材1を容易に製造することができる。また、超臨界流体成形による製造方法であることから、キャップ部材1の内側部分2や外側部分3を強度を確保しつつ薄肉で形成することができ、これにより、使用するプラスチック樹脂材料の量を低減することができる。 Furthermore, in the cap member manufacturing method according to this embodiment, the movable mold M2 is cored back in the region corresponding to the connecting portion 4 to partially release the pressure in the molten resin composition and create a finely foamed supercritical fluid in the molten resin composition. This facilitates the formation of multiple closed cells 7 within the connecting portion 4, which is one of the specific locations on the cap member 1. In other words, this manufacturing method allows the closed cells 7 to be formed in the desired location (the connecting portion 4 in this example) rather than throughout the entire cap member 1. This facilitates the manufacture of a cap member 1 having a connecting portion 4 with a predetermined thickness T that improves the ease of opening the cap member 1 by cutting the outer portion 3 from the inner portion 2. Furthermore, because the manufacturing method uses supercritical fluid molding, the inner portion 2 and outer portion 3 of the cap member 1 can be formed thin while maintaining their strength, thereby reducing the amount of plastic resin material used.
また、本実施形態に係るキャップ部材の製造方法は、成形用金型Mのうちフランジ部5に対応する可動型をコアバックする工程を更に備えてもよい。この場合、この可動型をコアバックすることによってフランジ部5の内部に複数の独立気泡を容易に形成することができ、これにより、薄肉部分と厚肉部分とが混在するフランジ部の成形の際に生じやすいヒケの発生を抑制することができる。よって、この製造方法によれば、フランジ部5の寸法精度の高いキャップ部材1を得ることができる。更に、このキャップ部材の製造方法によれば、フランジ部5の寸法精度を高めることができるため、容器本体等の他部材にキャップ部材を取り付ける際のヒートシール性を向上させることもできる。 The cap member manufacturing method according to this embodiment may further include a step of core-backing the movable mold corresponding to the flange portion 5 of the molding die M. In this case, core-backing this movable mold makes it possible to easily form multiple closed cells inside the flange portion 5, thereby suppressing the occurrence of sink marks that tend to occur when molding a flange portion that has a mixture of thin and thick portions. Therefore, this manufacturing method makes it possible to obtain a cap member 1 with a flange portion 5 that has high dimensional accuracy. Furthermore, because this cap member manufacturing method can increase the dimensional accuracy of the flange portion 5, it can also improve the heat-sealing properties when attaching the cap member to another member, such as a container body.
また、本実施形態に係るキャップ部材の製造方法では、連結部4又はフランジ部5をコアバックする工程において、コアバックされた後の連結部4及びフランジ部5のうち対応する部分の最終厚みTに対して25%~35%となる距離をコアバックすることが好ましい。この場合、連結部4やフランジ部5等に所望の空隙率となる複数の独立気泡7を容易に形成することが可能となる。 Furthermore, in the manufacturing method of the cap member according to this embodiment, in the step of core-backing the connecting portion 4 or the flange portion 5, it is preferable to core-back a distance that is 25% to 35% of the final thickness T of the corresponding portion of the connecting portion 4 and the flange portion 5 after core-backing. In this case, it becomes possible to easily form multiple closed cells 7 with the desired porosity in the connecting portion 4, the flange portion 5, etc.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、内側部分2が外側部分3から切り取られる構成のキャップ部材1について説明したが、これに限定されず、外側部分3が内側部分2から連結部4により切り取られる構成であってもよい。即ち、本発明は、内側部分2及び外側部分3の一方を他方から切り取る構成であれば、適用可能である。また、上記実施形態においては、超臨界流体として二酸化炭素又は窒素を使用する場合を例示したが、これらのガスに代えて、例えば、アルゴン又はヘリウムを使用してもよい。 Although the above describes embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiments, a cap member 1 configured such that the inner portion 2 is cut from the outer portion 3 is described, but this is not limited to this, and the outer portion 3 may be cut from the inner portion 2 by a connecting portion 4. In other words, the present invention is applicable as long as one of the inner portion 2 and the outer portion 3 is cut from the other. Furthermore, while the above embodiments illustrate the use of carbon dioxide or nitrogen as the supercritical fluid, argon or helium, for example, may be used instead of these gases.
1…キャップ部材、2…内側部分、3…外側部分、4…連結部、5…フランジ部、7…独立気泡、M…成形用金型、M1,M3…固定型、M2…可動型(第1可動型)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cap member, 2... Inner part, 3... Outer part, 4... Connecting part, 5... Flange part, 7... Closed cell, M... Molding mold, M1, M3... Fixed mold, M2... Movable mold (first movable mold).
Claims (3)
前記内側部分の外側に位置する外側部分と、
前記内側部分と前記外側部分とを連結すると共に前記内側部分及び前記外側部分の一方を他方から切り取る際の切取り予定領域を含む連結部と、を備える注出用部材であって、
前記連結部の内部には、複数の独立気泡が形成され、
前記外側部分は、当該注出用部材を容器本体に取り付けるためのフランジ部を有し、
前記フランジ部の内部には、複数の独立気泡が形成されている、注出用部材。 The inner part and
an outer portion located outside the inner portion;
A spouting member comprising : a connecting portion that connects the inner portion and the outer portion and includes a planned cutting area when cutting one of the inner portion and the outer portion from the other;
A plurality of closed cells are formed inside the connecting portion ,
the outer portion has a flange portion for attaching the dispensing member to a container body,
A spouting member , wherein a plurality of closed cells are formed inside the flange portion .
前記連結部の内部に形成される前記複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm3以上8.5個/mm3以下である、
請求項1に記載の注出用部材。 each of the plurality of closed cells formed inside the connecting portion has a cell length of 10 μm or more and 400 μm or less, when the cell length is the longest side passing through the center of gravity of the cell;
the number of the closed cells formed inside the connecting portion per unit volume is 0.3 cells/ mm3 or more and 8.5 cells/ mm3 or less;
The dispensing member according to claim 1.
請求項1又は2に記載の注出用部材。
The thickness of the connecting portion is 0.2 mm to 0.4 mm.
The spout member according to claim 1 or 2.
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