JP4111822B2 - 熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法に関し、更に詳細には、微細な凹凸の賦形性に優れていると共に、優れた耐熱性をも有する、熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性合成樹脂製の壜体容器は、現在極めて広く用いられており、特にポリエチレンテレフタレート樹脂（以下「ＰＥＴ」という。）は、機械的強度等より、２軸延伸ブロー成形されて、飲料用ボトル等の容器に広く用いられている。そして、これら容器に成形するには、予め成形されたプリフォームに、高圧エアー等の圧力流体を吹き込んで２軸延伸ブロー成形する方法が広く用いられている。
【０００３】
近年、飲料用ボトル等の容器には意匠性が求められており、その形状は、複雑微細化し、微細な凹凸を有するものが求められている。更に、極めて微細な凹凸を形成することにより、容器表面をつや消し状、ぼかし状、半透明状又は不透明状とした容器も求められており、いわゆる「フロスト状」の外観を有する容器が求められている。
【０００４】
熱可塑性合成樹脂たる飽和ポリエステル樹脂製の２軸延伸ブロー成形壜体の外観に微細凹凸を与え、その外観をフロスト状とする方法としては、例えば、下記特許文献１のものが公知である。
【０００５】
【特許文献１】
特公平２−３８４４８号公報（第２頁）
【０００６】
上記特許文献１の第４欄第１７〜２４行には、成形金型の内面に、サンドブラスト等の手段により、微細凹凸群よりなる粗面模様が形成された金型を用いて、パリソンをブロー成形することにより、壜体表面に微細凹凸群よりなる粗面模様を賦形する方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、容器表面に凹凸があり、例えば容器が、径方向外方に突出する稜線を有するような場合においては、稜線部分に肉が十分に回らず、稜線部分の賦形性が良くないことがある。更に、稜線周辺部分においては、延伸において径方向以外の分力が生じてしまい、肉が十分に回らないことがなる。このため、特許文献１に開示の方法では、特に稜線部分での微細な凹凸の賦形性が優れないと言う問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法であって、
一次金型を用いてプリフォームを一次２軸延伸ブロー成形して、一次中間成形品を形成し、
該一次中間成形品を加熱して、一次中間成形品を熱収縮させて、二次中間成形品を形成し、
二次金型を用いて、該二次中間成形品を二次ブロー成形して、容器を形成する方法において、
プリフォーム形成用金型の内面又は一次金型の内面のうち、少なくとも一次金型の内面に反転凹凸を形成しておき、これによって、中間品に微細凹凸を形成することを特徴とする、熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法が提供される。
更に、前記二次金型の内面に反転凹凸を形成しておき、容器に微細凹凸を形成してもよい（請求項２）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明により製造される容器を図１〜３に模式的に示す。本発明は、図示形状及び模様を有する容器に限定されるものではない。
本発明により製造される壜体容器１は、頸部３と、肩部５と、胴部７と、底部９とよりなる。図１におけるA-A線断面及びB-B線断面における外郭線を示す横断面図である図２及び図３より明らかなように、図示の壜体容器においては、肩部５に、径方向外方に突出する稜線１１が多数形成されており、稜線１１と稜線１１との間は平坦状の緩曲面とされている。
【００１０】
このような肩部５に、図１においては斜線として表されている、微細凹凸たる微細凹溝１３が形成されている。図１に示したように、微細凹溝１３は、稜線１１と稜線１１との間の緩曲面のみならず、稜線１１上及び稜線１１の周辺にも形成されている。上述の先行技術によれば、稜線１１上及び稜線１１の周辺には、微細凹凸を形成することはできなかったが、本発明では、これが可能となっている。尚、添付図面においては、微細凹溝１３は、平面的に図示したものである。
【００１１】
ここで微細凹凸とは、図１に模式的に示したように遠くからでも視認可能な凹凸であってもよく、また容器表面がフロスト状又はシボとなるような極めて微細なものであってもよい。
本発明の微細凹凸の模様パターンは、図示のものに限定されず、垂直方向及び水平方向に伸びる線よりなる格子状その他の模様パターンであってもよく、ランダムであってもよい。また、本発明の微細模様は、凸状の模様であってもよい。
【００１２】
図示実施形態においては、肩部５に微細凹凸を施しているが、本発明は、微細凹凸を肩部５に施すことに限定されず、ブロー成形される部分のいずれ（即ち、頸部３以外の部分）にも微細凹凸を施すことが可能である。
【００１３】
このような壜体容器は、プリフォームを一次２軸延伸ブロー成形して、表面に微細凹凸が形成された一次中間成形品を形成し、該一次中間成形品を加熱収縮して微細凹凸が残る二次中間成形品を形成し、該二次中間成形品を二次ブロー成形することにより得られる。
この場合、本発明の第１実施形態においては、一次２軸延伸ブロー成形において用いられる一次金型の内面に反転凹凸を施すことによって、一次中間成形品の外面に微細凹凸を形成する。一方、本発明の第２実施形態においては、更に、内面に反転凹凸が形成されたプリフォーム形成用金型を用いて、プリフォームの外面に微細凹凸を施す。
【００１４】
以下、本発明の第１実施態様を説明する。
本発明により製造される容器の原料は、熱可塑性合成樹脂であって、好ましくは、ＰＥＴを主体とするものである。ＰＥＴを主体とする原料とは、ＰＥＴのみからなる樹脂でもよく、ポリエチレンテレフタレートにバリア材その他の添加物をブレンドした樹脂でもよい。バリア材としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、メタキシリレンジアミンアヂパミド（ＭＸＤ−６）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＯＨ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、公知のものを使用することが可能である。
また、原料及びボトルは、単層構造のものであってもよく、積層構造のものであってもよい。例えば、ＰＥＴとバリア材などの２種類以上の樹脂又はブレンドを用いて３層構造としたり、５層構造としたものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
先ず、上述の原料より、プリフォームを公知の方法によって製造する。該公知の方法としては、射出成形、圧縮成形などが挙げられるが、本発明はこれに限定されない。本発明の第１実施形態においては、公知方法によってプリフォームは製造される。
【００１６】
次に、上述のプリフォームを一次２軸延伸ブロー成形して、一次中間成形品を成形する。
本発明の第１実施形態の場合、図４に示したように、一次金型内面に、反転凹凸たる凸条２３を形成する。一次金型の内面に形成された凸条２３により、一次中間成形品の外面には、凹凸が反転した微細凹凸３３が形成される。換言すれば、一次金型の内面の凸状２３は、一次中間成形品の凹溝３３に対して鏡像配置とされた反転凹凸である。
壜体容器に形成される微細凹凸１３の大きさ（長さ、幅）、模様パターン等を所望のものにしたいのであれば、加熱収縮における収縮程度、二次ブロー成形における延伸倍率を考慮して、凸条２３の深さ、大きさ（長さ、幅）、模様パターン等を決定する。
【００１７】
上述の一次金型以外に関しては、該一次２軸延伸ブロー成形は、公知の２軸延伸ブロー成形方法を用いることが可能であり、プリフォームをブロー成形可能な温度（好ましくは90〜130℃）に加熱し、一次金型を用いて、高圧流体（エアー等）をプリフォーム内に吹き込むものである。一次金型温度は50〜230℃が好ましい。
このようにして、外面に凹溝３３が賦形された一次中間成形品が成形される。この場合において、一次中間成形品には、稜線１１を形成する必要は無く、稜線１１は最終の壜体容器に形成されればよい。従って、一次中間成形品において稜線１１を形成しないのならば、より明瞭に微細凹凸３３が形成されることとなる。
一次中間成形品は、壜体容器よりも大きい。
【００１８】
一次ブローにより得られた一次中間成形品を、一次金型より脱型し、好ましくは110〜255℃に加熱して、一次中間成形品を強制的に熱収縮させ、二次中間成形品を成形する。該加熱温度は、好ましくは一次ブロー金型の型温よりも20〜60℃高い温度とする。このような高温にて一次中間成形品を加熱すると、一次ブロー成形において成形品内に生じた内部応力が緩和され、一次中間成形品は熱収縮して、二次中間成形品となる。
この場合、収縮しても、二次中間成形品の外面には、一次中間成形品外面に形成された微細凹溝が残る。
また、二次中間成形品は、最終ボトルの大きさと略同じか或いは小さく、後述の二次ブロー成形における延伸倍率は小さい。
【００１９】
このようにして成形された二次中間成形品を、二次金型に載置し、二次ブロー成形することによって、微細凹溝１３が賦形された壜体容器１が製造される。この二次ブロー成形において、容器の全体形状が成形されるとともに、稜線１１が成形される。
二次ブロー成形は、公知のブロー成形方法を使用することが可能であり、二次金型は、好ましくは60〜120℃に加熱される。
上述のように、二次中間成形品には微細凹溝が残っているので、二次ブロー成形により製造された壜体容器の外面には、この微細凹溝が残り、微細凹凸１３となる。二次ブロー成形前に既に微細凹溝が形成されているので、稜線１１上及びその周辺においても微細凹凸が形成されることとなる。
【００２０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態においては、更に、内面に反転凹凸が形成されたプリフォーム形成用金型を用いてプリフォームの外面に微細凹凸を施す。以下、本発明の第１実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００２１】
上述の如く、プリフォームは、プリフォーム形成用金型を用いて射出成形その他公知の方法によって製造される。本発明の第２実施形態においては、プリフォーム形成用金型の内面に反転凹凸たる凸条を形成しておき、該反転凹凸が反転した微細凹凸がプリフォーム外面に形成される。
プリフォーム形成用金型の内面に形成される反転凹凸の高さ（深さ）は、一次２軸延伸ブロー成形、加熱収縮、二次ブロー成形によって消滅しない高さ（深さ）であれば、特に限定されない。
壜体容器に形成される微細凹凸１３の大きさ（長さ、幅）、模様パターン等を所望のものにしたいのであれば、一次２軸延伸ブロー成形における延伸倍率、加熱収縮における収縮程度、二次ブロー成形における延伸倍率を考慮して、プリフォーム形成用金型内面の凸条の大きさ（長さ、幅）等を決定する。
【００２２】
このようなプリフォームを、一次金型を用いて一次２軸延伸ブロー成形して、外面に凹溝３３が形成された一次中間成形品を成形する。
本発明の第２実施形態においては、一次金型の内面に形成された反転凹凸による微細凹凸に加えて、プリフォームの外面に微細凹凸が形成されているので、２以上の反転凹凸が重ね合わせられる。この場合、プリフォーム形成用金型の内面に形成された反転凹凸の模様パターンと一次金型の内面に形成された反転凹凸の模様パターンとが異なれば、複雑な微細凹凸を形成することが可能であり、一方、両方の模様パターンが同じであれば、微細凹凸を更に強調することが可能である。
上記以外に関しては、第２実施形態の一次２軸延伸ブロー成形は、第１実施形態のものと同じであり、外面に微細凹溝３３が形成された一次中間成形品が得られる。一次中間成形品を加熱収縮させて、二次中間成形品を成形し、これを二次ブロー成形して壜体容器を成形することに関しては、上述の第１実施形態と同じである。
【００２３】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明は、中間品に微細凹凸を形成しておくことを特徴とするものであって、一次中間成形品及び二次中間成形品には微細凹凸が形成されており、二次ブロー成形において用いられる二次金型の内面には、反転凹凸を設ける必要は無い。しかしながら、二次金型内面に反転凹凸を形成し、更に二次ブロー成形工程において微細凹凸を賦形することも可能であり、即ち、２以上の反転凹凸を重ね合わせてもよい。
本発明の第３実施形態において、二次中間成形品を成形するまでは、上述の第１実施形態、第２実施形態と同じなので説明を省略する。
【００２４】
本発明の第３実施形態の二次ブロー成形工程においては、図６に示すような二次金型を用いる。二次金型内面には、反転凹凸たる凸条４３が形成されている。二次金型の内面に形成された凸条４３により、壜体容器の外面には、凹凸が反転した微細凹凸５３が形成される。
この場合において、二次金型内面の凸条４３の模様パターンが、一次金型内面の凸条２３又はプリフォーム成形用金型内面の凸条の模様パターンと異なるものであるならば、図７に示したように、壜体容器外面には、これら双方の模様パターンが壜体容器の外面に賦形され、複雑な模様パターンを形成することが可能となる。一方、凸条４３の模様パターンが、プリフォーム形成用金型の内面に形成された反転凹凸の模様パターン及び／又は一次金型の内面に形成された反転凹凸の模様パターンと同一であれば、微細凹凸を更に強調することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、少なくとも一次金型の内面に反転凹凸が形成されているので、中間品に微細凹凸が形成され、このような微細凹凸が既に形成されている中間品を二次ブロー成形して壜体容器に稜線を成形するので、たとえ二次ブロー成形において稜線部分に肉が十分に回らなかったとしても、稜線部分には微細凹凸が形成されることとなる。
また、請求項１の発明によれば、一次中間成形品を強制的に熱収縮させ、一次ブロー成形において成形品内に生じた内部応力が緩和されているので、高耐熱性の壜体容器が得られる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明に加えて、更に、二次ブロー成形工程において壜体容器外面に微細凹凸を成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１及び第２実施形態により製造した容器の正面図。
【図２】 図１に示した容器のA-A線断面における外郭線を示す横断面図。
【図３】 図１に示した容器のB-B線断面における外郭線を示す横断面図。
【図４】 本発明の第１実施形態において用いられる一次金型の、凸状を模式的に平面図示した説明図。
【図５】 本発明の第１〜第３実施形態において形成された一次中間成形品の正面図。
【図６】 本発明の第３実施形態において用いられる二次金型の、凸状を模式的に平面図示した説明図。
【図７】 本発明の第３実施形態により成形された容器の正面図。
【符号の説明】
１ 壜体容器
３ 頸部
５ 肩部
７ 胴部
９ 底部
１１ 稜線
１３ 微細凹溝
２３ 凸条
３３ 微細凹溝
４３ 凸条
５３ 微細凹溝

Claims (2)

1. 熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法であって、
   一次金型を用いてプリフォームを一次２軸延伸ブロー成形して、一次中間成形品を形成し、
   該一次中間成形品を加熱して、一次中間成形品を熱収縮させて、二次中間成形品を形成し、
   二次金型を用いて、該二次中間成形品を二次ブロー成形して、容器を形成する方法において、
   プリフォーム形成用金型の内面又は一次金型の内面のうち、少なくとも一次金型の内面に反転凹凸を形成しておき、これによって、中間品に微細凹凸を形成することを特徴とする、熱可塑性合成樹脂製壜体容器の製造方法。
2. 前記二次金型の内面に反転凹凸を形成しておき、容器に微細凹凸を形成する、請求項１に記載の方法。

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