射出成形延伸ブロー成形されたプラスチックボトルはどこで使用できますか？ - Maypak

射出延伸ブロー成形は、食品、医薬品、化粧品、日用化学製品の包装に広く用いられています。この成形法には、明確な利点と限界があります。一般的に、製品の包装方法を評価する際には、製品の具体的な使用要件、特性、コストなどを詳細に分析し、様々なボトル製造工程の特性が要件を満たしているかどうかを評価・選択する必要があります。以下では、射出延伸ブロー成形の様々な分野における応用例と設計思想を5つのパートに分けて紹介します。

・射出延伸ブロー成形の一般的な事例

・一段階法と二段階法の違いと応用

・注：引抜き：吹き込み工程の管理ポイント

・射出延伸ブロー成形の発展動向とその製造技術

・射出延伸ブロー成形の理解

1. 射出ブロー成形および射出延伸ブロー成形の一般的な事例

射出延伸ブロー成形は、まず射出成形機でプリフォームを射出し、高温のパリソンを長手方向に延伸した後、圧縮空気を導入して横方向に延伸することで、金型キャビティと同じ形状の製品を得るプロセスです。製品の成形プロセスに応じて、一段階射出延伸ブロー成形プロセスと二段階射出延伸ブロー成形プロセスに分類できます。

1) 医薬品経口液剤包装におけるワンステップ射出延伸ブローPETボトルの応用

射出延伸ブローPETボトル広く使用されている医薬品包装ボトルは、経口固形剤、経口液剤、点眼薬などの医薬品の包装によく使用されます。用途によってボトルに求められる要件は異なります。

経口液剤包装用の射出延伸ブローPETボトルを例にとり、医薬品包装におけるワンステップ射出延伸ブローPETボトルの用途と一般的な設計思想を紹介する。

基本要件:

（１）ボトルの材質及び性能は、経口液剤包装ボトルに関する国の要求事項を満たしている。

（２）輸送、包装、消費者の使用が便利であること。

（３）ボトルは見た目が美しく、企業のロゴグラフィックが施されています。

以下のアイデアを参考にしてください。

（１）ボトルの材質を評価すると、使用可能な材質はガラスとプラスチックである。しかし、ガラスはサイズが大きく壊れやすいため、包装、輸送、安全な使用に不便である。プラスチック材料をできるだけ多く選択する特別な理由はない。

（２）特定の材料と製造工程の選択。通常、この２つは関連しています。経口液剤の包装を考えると、PET材料が考えられます。PET材料は優れたガスバリア性と化学的安定性を持ち、経口液剤の包装に関する国の規制要件を満たすことができます。同時に、PET材料は表面光沢と耐衝撃性にも優れており、見た目が美しいだけでなく、包装と輸送の要件も満たしています。さらに、PETの汎用性とコスト面でも利点があります。

成形工程に関しては、ワンステップ射出延伸ブロー成形が適しており、口径とねじ山の精度を十分に確保できます。ガスケットや内栓を使用せずに蓋と直接接合し​​て密封できるため、便利でコスト効率にも優れています。同時に、ワンステップ射出延伸ブロー成形は、射出パリソン成形と延伸ブロー成形を同一設備で完結させるため、製品の衛生性を確保できます。医薬品の包装に特に適しています。

（３）製品の外観デザインについては、ボトルの口は円形ねじ構造を採用することができ、これはシンプルで金型設計、成形プロセス、包装の密封効果に有利です。PP/HDPE安全カバーと互換性があります。ボトル本体の外観は比較的柔軟で、従来の円筒形またはその他の形状を採用できます。

（４）二次加工では、金型クランプラインの両側に目盛り線を刻印することができ、毎回定量的に使用するのに便利です。同時に、ボトル本体と底に簡単な文字や模様などのブランド情報を刻印することもできます。医薬品の衛生と安全性に対する要求が高いため、二次加工では、一般的に、製品ブランドやさまざまな説明などの情報を提供するために、簡単な表面ラベル方式が使用されます。他の二次加工ではあまり使用されません。

（５）金型キャビティ数の設計に関しては、一段階射出延伸ブロー成形の場合、金型部品が多いため、一般的に価格が高くなります。キャビティ数が多い金型は生産能力が高く、単位製品の製造コストは低くなりますが、金型の初期費用は比較的大きくなります。キャビティ数が少ない金型は生産能力が低く、単位製品の製造コストは高くなりますが、金型の初期投資額は比較的小さくなります。この場合、年間500万本のボトルを生産するには6キャビティ金型を使用するのが適切で、金型の初期投資と生産量がより適しています。金型の価格は、金型の品質とメーカーによって大きく異なります。容量が約100mlのボトルの場合、一段階射出延伸ブロー成形用の6キャビティ金型の生産量は24時間あたり25,000～35,000本に達し、比較的適しています。

したがって、この場合の代替策としては、ボトル本体に目盛り線またはロゴが入った、一段階射出延伸ブロー成形プロセスで製造されたPETボトルを使用することが考えられます。

2) 高級化粧品ボトルに適用された、複数の二次加工効果を組み合わせたワンステップ射出延伸ブローPETボトル

ワンステップ射出延伸ブロー成形PETボトルと様々な二次加工技術を組み合わせた方法は、化粧品の包装方法として比較的よく用いられています。医薬品や食品の包装とは異なり、医薬品や食品の包装ボトルはボトル素材の安全性と衛生面に重点が置かれています。一方、化粧品の包装ボトルは、ボトルの美しさや高級感に重点が置かれています。そのため、ボトル自体の品質と機能を確保することに加え、化粧品ボトルへの二次加工技術の適用範囲はより広く、多様化しています。

以下は、化粧品会社でトナーのパッケージとして使用されているプラ​​スチックボトルの例です。

（１）ボトルの基本情報：容量は１２０ml、重量は２０g。トナーのパッケージに使用されます。

（２）ボトルの材質と製造工程：ボトルはPET素材とワンステップ射出延伸ブロー成形工程で作られており、高い透明度と優れた光沢という利点に加え、ワンステップ射出延伸ブロー成形工程の高い安定性と高精度を兼ね備えています。これにより、ボトル自体の美観が向上します。

（３）ボトル構造：ボトルの口は小口径のねじ構造を採用し、射出延伸ブロー成形プロセスの精密なサイズがLDPEインナープラグと一体化したアウターキャップとマッチし、確実な密封効果を形成します。

（４）ボトルサイズ、肉厚要件、および加工要件に応じて、設計重量２０グラムはボトル肉厚の均一な分布を確保し、同時にボトル本体は十分な剛性と良好な手触りを持ち、ブロンズ加工などの二次加工におけるボトル本体の剛性要件を満たしつつ、内容物の押し出しに影響を与えません。

（５）ボトルは３つの二次加工技術を採用しており、テキストの説明とバーコード部分はスクリーン印刷、キーグラフィックとテキスト部分はブロンズ加工、最後にボトル全体にグラデーションカラーをスプレーしています。電気メッキの組み合わせキャップと相まって、ボトル全体が非常に美しく高級感があります。

一般的に、PETボトルは二次加工技術への適応性が高く、ボトルに対する安全性や衛生要件は医薬品や食品ほど厳しくないため、二次加工方法の選択肢がより柔軟で多様になります。そのため、化粧品包装のニーズに合致し、PET射出延伸ブローボトルは化粧品包装においてますます広く使用されるようになっています。

3) キャンディー包装用PPジャーのワンステップ射出延伸ブロー成形

過去10年間で、食品、特に菓子類の包装におけるボトルの使用は急速に発展しました。多くの点で、従来の複合袋包装に取って代わっています。従来の包装と比較して、ボトル包装には2つの利点があります。1つは、美しく包装され、立体感が強いこと。もう1つは、使いやすく保管しやすいことです。そのため、ボトル食品包装の用途はますます広がっています。

特に近年、ワンステップ射出延伸ブロー成形PP容器は、キャンディー包装によく用いられています。他の包装と比較して、このタイプの包装には以下のような特徴と利点があります。

（１）ワンステップ射出延伸ブロー成形プロセスを採用し、口径の精度が高く、シール効果も良好です。

（２）PP素材の使用にはいくつかの特徴と利点があります。第一に、耐水性が高く、キャンディーの保護や吸湿防止に優れています。第二に、ボトルは高い剛性と表面光沢を備えています。第三に、PP素材は瓶の成形に適しており、キャンディーの充填要件を満たしています。

（３）ボトル口はねじ込み構造を採用する必要はなく、バックル構造を採用するだけで密封要件を満たすことができる。同時に、キャップを閉めやすく、充填効率も向上する。

（４）ラベル貼りやコーティングなどの二次加工技術と連携して、ボトルをより精巧にする。

上記は射出延伸ブロー成形または射出ブロー成形ボトルの最も基本的で一般的な用途のみを紹介したものであり、他にも以下のような用途があります。医薬品、食品、化粧品ボトルなど、さまざまな業界における射出ブロー成形ボトルの用途。さまざまな超厚肉、超薄肉、特殊形状製品、高バリア性、特殊材料、改質材料などの用途。製品の設計と用途は柔軟かつ多様であり、製品の用途と要件に応じて、適切な材料、成形プロセス、製品構造設計、二次加工プロセスを選択する必要があります。

2. 一段階法と二段階法の違いと応用

1) 相違点とそれぞれの特徴：

2段階方式と比較して、1段階方式は原材料から完成品まで1つの装置で完了します。製造プロセスはシンプルで、制御性が高く、ボトル口の精度が高いです。1段階3ステーションモデルのレイアウトは、第1ステーションでプリフォームを射出し、第2ステーションでボトルを延伸・ブローし、第3ステーションでボトルを取り出します。利点は、チューブブランクを射出成形した後、保持された熱を直接延伸・ブロー成形できるため、チューブブランクを最初に冷却して熱を失わせ、その後再加熱するという欠点を回避でき、エネルギー消費の繰り返しを回避できます。二次加熱は不要なので、エネルギー消費は低くなります。

ワンステップ射出延伸ブロー成形：

2段階方式では、まずプリフォームを射出成形し、次にブロー成形機で二次加工を行い、ブロー成形します。射出成形機とボトルブロー成形機によって2回に分けて製造され、インラインまたは別ラインで生産できます。

2段階射出延伸ブロー成形：

2) どのような用途に適したアプリケーションですか？

ワンステッププロセスは、中・小ロット生産や高い衛生要件が求められる製品に適しています。もちろん、異形ボトルや厚肉ボトルには特に大きなメリットがあります。

現在、2段階工程のうちの1つは高速装置を用いたもので、水筒や飲料の大量生産に適している。もう1つは低速（または半自動）装置を用いたもので、少量生産の製品に適している。

3. 射出成形・引き抜き成形・ブロー成形工程制御の要点

1) 原材料の選定：

優れたバリア性、押出抵抗、環境応力亀裂抵抗を備えている必要があります。さらに、特殊な液体製品を包装するためのブロー成形容器の中には、使用するプラスチックに耐薬品性、帯電防止性、高破裂強度も要求されるものがあります。主な材料としては、PET、PVC、PP、PC、PETG、PCTG、HDPE、HIPS、PES、PEN、再生PET、非晶質PETなどがあり、延伸比、ブローアップ比、用途に応じて異なる材料を選択します。

2) パリソン形成要件：

・高い透明度、均質性、内部歪みなし、外観上の欠陥なし。

・射出成形工程の制御：温度、圧力、時間。

・延伸温度：PETとPVCの延伸温度はTgより10～40℃高くする必要があります。PETは一般的に90～110℃、PVCは一般的に100～140℃です。

PPなどの結晶性プラスチックの延伸温度は、融点より5～40℃低い。一般的には150℃前後である。延伸温度が高すぎると配向が不十分になり、低すぎるとボトルの透明度に影響が出る。

・延伸比：延伸比が大きいほど、ボトルの引張強度と衝撃強度が高く、落下強度も高く、気密性も良好ですが、操作が難しく、プリフォームが破損しやすいです。PETボトルは一般的に2.0～3.0の延伸比を採用しています。

・吹き込み圧力：吹き込み圧力が小さすぎると成形しにくく、圧力が高すぎるとボトルの壁の厚さが不均一になります。

・冷却時間：冷却時間はパリソン壁厚の二乗に比例します。パリソン壁が厚いほど冷却時間が長くなり、製造サイクルも長くなります。

4. 射出延伸ブロー成形の発展動向とその製造プロセス

一段階射出延伸ブロー成形装置の主機は、射出延伸ブロー成形プラスチック中空成形機とその射出延伸ブロー成形金型であり、主に射出装置、昇降・転位装置、延伸ブロー成形装置、脱型装置、油圧システムおよび空気システム、電子制御システム、マイクロコンピュータ自動制御システム、フレーム、安全カバー、射出プリフォーム金型、延伸ブロー成形金型などの部品、統合射出延伸ブロー成形専用制御コンピュータ、周波数変換コントローラ、電気油圧比例制御システム、ホットランナー金型などの高度な技術装置で構成されています。

射出延伸ブロー成形の発展は、一方では市場のニーズと充填装置の開発、他方では自動包装ライン、各種新技術、新素材の研究開発によってもたらされました。射出ブロー成形および射出延伸ブロー成形には様々な高度な要求が課せられる一方で、より多くの可能性も生まれています。したがって、射出延伸ブロー成形の発展には以下の傾向が見られます。

1) 応用分野はますます広がり、総量も増加しています。食品、医薬品、化粧品、日用化学薬品などの使い捨て製品の包装ニーズに加え、水筒、家電製品、ランプシェードなどの製品にも射出延伸ブロー成形プロセスが利用されるようになります。

2) 製品はますます多様化し、精巧になってきています。製品の外観は、その魅力を大きく左右するため、製品や金型に対する設計要件はさらに向上していくでしょう。

3）品質レベルと要求水準はますます高まっています。一方では、消費者、市場、規制当局がボトルの品質と安全性に対してますます高い要求を課しています。他方では、用途分野の拡大、販売地域の拡大、各種高速充填装置の開発など、さまざまな理由から、ボトルの品質に対してより高度で個別的な要求が突きつけられています。

4) 生産工程技術と材料の面では、より高速で安定性が高く、自動化が進んだ設備や、様々な工程限界を突破する技術が次々と登場しています。また、より安全で個々のニーズに合わせた様々な新素材や改良素材が開発され、市場に投入されています。

5. 射出延伸ブロー成形の意義

*メイパックのパッケージはプラスチックボトルメーカー当社は17年以上にわたりプラスチックボトルに特化しており、2006年に設立されました。国内外で高い評価を得ています。口紅チューブについてご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。