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JPH0688315B2 - 耐熱性中空容器のための一次ブロー成形品 - Google Patents

耐熱性中空容器のための一次ブロー成形品

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Publication number
JPH0688315B2
JPH0688315B2 JP2289649A JP28964990A JPH0688315B2 JP H0688315 B2 JPH0688315 B2 JP H0688315B2 JP 2289649 A JP2289649 A JP 2289649A JP 28964990 A JP28964990 A JP 28964990A JP H0688315 B2 JPH0688315 B2 JP H0688315B2
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JP
Japan
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molded product
blow
heat
molded
primary blow
Prior art date
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JP2289649A
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English (en)
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Inventor
三郎 鈴木
宏行 折元
史哉 甘利
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Nissei ASB Machine Co Ltd
Original Assignee
Nissei ASB Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissei ASB Machine Co Ltd filed Critical Nissei ASB Machine Co Ltd
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Priority to US07/780,352 priority patent/US5178816A/en
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Publication of JPH0688315B2 publication Critical patent/JPH0688315B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリフォームより一次ブロー成形品を経て二
次ブロー成形品である最終成形品としての耐熱性中空容
器を得るための一次ブロー成形品に関し、特に耐熱性中
空容器の胴部に局所的に厚肉成形部を確保できる一次ブ
ロー成形品の形状の改良に関する。
［従来の技術］ 射出成形された加熱状態のプリフォームを一次ブロー成
形して、最終成形品である耐熱性中空容器よりも少なく
ともその高さが大きい一次ブロー成形品に成形し、この
一次ブロー成形品を熱収縮させた後に、二次ブロー成形
して前記耐熱性中空容器を得る成形技術は、特開昭62-2
70316号公報に開示され公知である。
［発明が解決しようとする課題］ 二次ブロー成形品である耐熱性中空容器に要求される各
種特性の一つとして、特にその高さが大きい場合には、
軸方向の圧縮外力による変形，破壊を防止し得る所定の
座屈強度を有することが要求される。
このような座屈強度を確保するためには、容器の胴部に
リング状の凹または凸の補強リブを形成したり、あるい
は胴部に厚肉成形部を確保しておくことが考えられる。
リング状の補強リブは、二次ブロー成形型のキャビティ
面に凸または凹面を形成することで容易に実現できる
が、本発明者等の研究によれば、このリブと同一箇所ま
たはリブの存在とは無関係に、容器の胴部に厚肉成形部
を確保することが、座屈強度の確保に有効であることが
確認された。
しかし、二次成形品の胴部に所望の厚肉分布を形成する
ことは極めて困難である。例えば、一次ブロー成形品の
加熱に際して温度分布をつけ、その高温箇所を延伸ブロ
ーにより薄肉に成形し、低温箇所は樹脂が伸び難いこと
から厚肉に成形する実験を行ったところ、確かに上記原
理に基づき厚肉成形部を確保できるが、最終容器の厚肉
成形部の領域をコントロールすることが極めて困難であ
ることが判明した。すなわち、二次ブロー前の温度調整
では、大まかな肉厚分布しか達成できず、厚肉にしなく
ても良い領域まで厚肉となってしまったり、逆に所望の
肉厚より薄く成形されることが確認された。このよう
に、ある領域に肉厚分布を付けようとすると、他の領域
の肉厚に影響が生じてしまい、そのため、プリフォーム
を成形するための樹脂量を多くする等の必要も生じ、プ
リフォームの重量が重くなる弊害も懸念されていた。
そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
課題を解決し、最終容器である二次ブロー成形品の局所
的な厚肉成形部の確保を可能としながらも、このことに
より他の領域の所望の肉厚の確保に悪影響を及ぼさない
耐熱性中空容器のための一次ブロー成形品を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、射出成形されたプリフォームを一次ブロー成
形して、最終成形品である耐熱性中空容器よりも少なく
ともその高さが大きい一次ブロー成形品に成形し、この
一次ブロー成形品を熱収縮させた後に、二次ブロー成形
して前記耐熱性中空容器を得るための前記一次ブロー成
形品において、 前記耐熱性中空容器の胴部にて局所的に厚肉に成形しよ
うとする位置に相当する前記一次ブロー成形品の胴部
に、内方に向けて窪んだ凹部を形成したことを特徴とす
る。
［作用］ プリフォームを一次ブローして一次ブロー成形品に成形
する際、この一次ブロー成形品の胴部に形成付けられる
凹部は、一次ブローキャビティ型のキャビティ面に内方
に向けて突出する凸面を形成するだけで実現できる。こ
の一次ブローの際に上記凹部は、その周辺領域よりも早
く一次ブロー成形型の凸状のキャビティ面に到達するこ
とになる。このことは、横軸延伸量が他の領域よりも少
ないことを意味するので、凹部の肉厚はその周辺よりも
厚くなる。このため、この厚肉部は二次ブローされた後
の二次ブロー成形の肉厚にも反映し、二次ブロー成形品
中の他の領域より厚い肉厚を局所的に成形することが可
能となる。
また、一次ブロー成形品の厚肉部は、一次ブロー成形品
を熱収縮する加熱時には、他の領域よりも熱容量が大き
いため温度が上昇し難く、二次ブロー成形時には比較的
低温であることから延伸され難いとも考えられる。した
がって、このことによっても一次ブロー成形品の厚肉部
が二次ブロー成形品においても厚肉部として反映され
る。
［実施例］ 以下、本発明を図示した一実施例を参照して説明する。
第１図は、本実施例の耐熱性中空容器の主要製造過程で
得られる各種成形品を示している。同図において、耐熱
性中空容器としての二次ブロー成形品40は、プリフォー
ム10、二次成形品20及び熱収縮処理済成形品30を経由し
て成形される。
先ず、第２図に示す射出成形型にてプリフォーム10が射
出成形される。このプリフォーム10は、例えばポリ・エ
チレン・テレフタレート（以下、PETと略記する）にて
形成され、大別してネック部12と有底筒状の胴部14から
成る中空筒体である。射出成形型は、ネック部12の外壁
面を規定する水平方向に開閉可能な割型から成るネック
型50と、胴部14の外壁面を規定する射出キャビティ型52
と、プリフォーム10の内壁面を規定するコア型54とから
構成される。PET樹脂は射出キャビティ型52の中心部下
側のゲート52aより充填され、プリフォーム10が射出成
形される。成形されたプリフォーム10は、搬送手段を兼
ねるネック型50により保持されて次の工程に搬送され
る。
射出成形されたプリフォーム10は、ネック型50に保持さ
れて図示しない加熱部に搬送され、ここで延伸適温に温
調されることになる。そして、この後に、ネック型50に
保持されたプリフォーム10は、第３図に示す一次ブロー
成形工程部に搬送され、ここで第１図に示す一次ブロー
成形品20を成形することになる。
この一次ブロー成形品20は、前工程にて射出成形された
ネック部12と、有底筒状の胴部22とから構成される。こ
の一次ブロー成形品20は、第１図に示す最終成形品であ
る二次ブロー成形品40の高さH2よりも例えば20％だけそ
の高さが大きい寸法H1にブロー成形されることになる。
必要に応じて、その外径も二次ブロー成形品40より大き
く成形してもよい。そして、本実施例の特徴的構成とし
て、この一次ブロー成形品20の胴部22には、容器の内方
に向けて窪んだ凹部24が局所的に形成されている。この
凹部24の位置しては、前記ネック部12の下端より高さh1
の位置に設定される。
この一次ブロー成形品20をブロー成形するための金型
は、第３図に示すように、同図の水平方向に開閉可能な
割型60a,60bからなる一次ブローキャビティ型60と、プ
リフォーム10のネック部12内部に挿入されるブローコア
型66と、このブローコア型66に沿って上下動可能な延伸
ロッド68とを有している。一次ブローキャビティ型60
は、一次ブロー成形品20の外形形状に沿ったキャビティ
面62を有し、前記凹部24と対応する位置には他のキャビ
ティ面62より突出した凸面64が形成されている。
一次ブロー成形品20のブロー成形は、延伸ロッド68の先
端コマ68aをプリフォーム10の底壁内面に当接させた状
態にて、延伸ロッド68を下降駆動させることで、プリフ
ォーム10をその軸方向に縦軸延伸する。これと同時にあ
るいはこれに引き続いて、前記ブローコア型66より加圧
流体例えばエアーが導入され、プリフォーム10をその半
径方向に横軸延伸する。この結果、プリフォーム10は、
一次ブローキャビティ型60のキャビティ面62および凸面
64に密着するように二軸延伸吹込成形され、一次ブロー
成形品20を得ることができる。
ここで、一次ブロー成形品20における凹部24に対する領
域は、二軸延伸吹込成形の際に一次ブローキャビティ型
60のキャビティ面62よりも内方に突出した凸面64に当接
することで、もっとも早くキャビティ型に接触すること
になる。換言すれば、この凹部24と対応する領域はその
横軸延伸量が他の領域に比べて少ないことを意味し、こ
の結果凹部24の肉厚は、第４図に示すように胴部22の肉
厚に比べて厚い厚肉部26として成形されることになる。
なお、凹部24の他の胴部22に対するくぼみ量ｄ（第一図
参照）は、本実施例では4.0mmとしているが、好ましく
は3.0〜10.0mmとするものがよい。
次に、ネック型50に保持された一次ブロー成形品20は、
熱収縮工程に移行される。一次ブロー成形品20の熱収縮
を行うための装置としては、例えばオーブンにて加熱さ
れた熱雰囲気に一次ブロー成形品20を配置することで実
現される。そして、この熱収縮工程にて、一次ブロー成
形品20の胴部22が、例えば180〜220℃の温度で所定時間
加熱される。この結果、第４図（Ａ）に示す状態の一次
ブロー成形品20は、その縦軸および横軸に熱収縮し、同
図（Ｂ）に示すような熱収縮処理済成形品30が形成され
ることになる。この熱収縮工程の際、一次ブロー成形品
20の収縮を制限するために、成形品の内側に一定の内圧
（エアーなどの吹込等による）を加えたり、あるいは縦
軸の収縮を規制するロッドを内挿しても良い。
次に、成形の最終工程として、ネック型50に保持された
熱収縮処理済成形品30は、第５図に示す二次ブロー成形
工程に搬送され、二次ブロー成形品40が形成されること
になる。この二次ブロー成形品40は、前記ネック型12の
下方に長さH2（H2≒0.8×H1）の胴部42を有している。
そして、この胴部42の上端側には、二次ブロー成形品40
の座屈強度を高めるための補強リブ46が形成されてい
る。この補強リブ46は、リング状の凹部として形成され
ている。また、第２の補強リブ46は、ネック部12の下端
より高さh2の位置に形成される。補強リブ46の上側の胴
部42aには後に内容物表示等のためのパネルが巻回され
て補強される。また、その下側の胴部42bには例えば凹
状の縦リブなどが形成されて補強される。
この二次ブロー成形品40を成形するための金型は、第５
図に示すように、同図の水平方向に開閉可能な割型70a,
70bからなる二次ブロー成形型70と、ネック部12内部に
挿入されるブローコア型74と、このブローコア型74に沿
って上下動可能な延伸ロッド76とから構成される。二次
ブロー成形型70は、最終容器である二次ブロー成形品40
の外形形状に沿ったキャビティ面72を有している。この
二次ブロー成形工程は、前述した一次ブロー成形工程と
同様に、延伸ロッド76の先端コマ76aを、熱収縮処理済
成形品30の底壁内部に当接させた状態にて、延伸ロッド
76を下降移動することで、縦軸延伸動作を行う。これと
同時に、あるいはこれに引き続いてブローコア型74より
加圧流体例えばエアーが導入され、熱収縮処理済成形品
30をその半径方向に横軸延伸することになる。この結
果、熱収縮処理済成形品30は縦，横方向に沿って二軸延
伸吹込成形され、二次ブロー成形型70のキャビティ面72
で規定される外形形状の胴部42が形成されることにな
る。
このように、プリフォームの成形後に、一次ブロー成
形，熱収縮工程，二次ブロー成形の各工程を経て最終容
器を成形することで、１回のブロー成形により成形した
容器と比較して、各ブロー成形がそれぞれ低い中位の温
度で行われ、その前工程にてそれぞれ高い明確な温度で
の熱処理を受けているので、このような各工程を経るこ
とで、２つの明確な二軸方向の結晶方位をもち、これが
後工程で厳しい温度条件に置かれた容器の機械的抵抗を
かなり強化し耐熱性中空容器を得られるということが知
られている。
ここで、ネック部12の下端より高さh2の位置に形成され
る補強リブ46は、一次ブロー成形品20においてネック部
12の下端より高さh1の位置にある凹部24の領域に対応し
ている。ところで、一次ブロー成形品20の凹部24は厚肉
部26として成形されており、この厚肉部26は熱収縮され
た後の熱収縮処理済成形品30においても他の領域よりも
厚肉となっている。従って、凹部24の位置における厚肉
部26は、その後の二次ブロー成形においても厚肉傾向を
反映し、二次ブロー成形品40の補強リブ46の領域を、他
の領域に比べて厚肉に成形することが可能となる。
補強リブ46を厚肉に成形できる理由として、下記のこと
も考えられる。すなわち、熱収縮処理済成形品30を得る
ための熱収縮工程では、二次ブロー成形を行うための延
伸適温を確保する意味もある。このとき、一次ブロー成
形品20における凹部24と対応する領域は厚肉部26とな
り、この厚肉部は熱収縮処理済成形品30にも反映してい
る。厚肉部は熱容量が大きいため、薄肉部に比べて温度
上昇が遅い傾向があり、従って、熱収縮処理済成形品30
の厚肉部は他の領域に比べて比較的温度が低くなってい
る。延伸ブロー成形の際には、温度が高い領域ほど延伸
されやすく、従って厚肉部は延伸されにくい傾向にあ
り、このため二次ブロー成形品40の補強リブ46の領域を
比較的厚肉に成形することが可能となる。
二次ブロー成形品40のネック部12の下端より高さh2の位
置に、補強リブ46を設け、かつ、この領域を厚肉に成形
した理由は下記のとおりである。
この二次ブロー成形品40は、例えば1.5lの飲料用ボトル
として利用されるが、この際補強リブ46の上方の胴部42
a周囲には、その内容物等を表示するパネルが巻付けら
れ、下方の胴部42bは縦リブなど形成され、共に座屈に
対する強度を高めることができる。換言すれば、二次ブ
ロー成形品40に座屈応力が作用した場合には、その中間
に応力集中が生ずる可能性がある。そこで、本実施例で
はこの領域に補強リブ46を設け、かつ、ここを厚肉に形
成することで、所定の座屈強度を耐え得る容器としてい
る。
このように、本実施例では二次ブロー成形品40の胴部42
途中にて厚肉に成形したい位置と対応する一次ブロー成
形品20の所定位置に、凹部24を成形しておくことで、一
次ブロー成形品20の同部22途中に局所的な厚肉部26を成
形することができる。この一次ブロー成形品20の局所的
な厚肉部26は、二次ブロー成形品40にも反映し、従って
他の領域の肉厚に悪影響を与えることなく、二次ブロー
成形品40の胴部42に局所的な厚肉部を成形することが可
能となる。
このようにして得た一次ブロー成形品20および二次ブロ
ー成形品40の肉厚を測定したところ、一次ブロー成形品
20の凹部24における厚肉部26の肉厚は0.28mmであるのに
対し、その上下の肉厚は約0.25mmであった。また、二次
ブロー成形品40の補強リブ46の肉厚が0.46mmと厚肉であ
るのに対し、その上下の肉厚は0.37〜0.42mmと薄肉に成
形することができた。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、一次ブロー成形品20の胴部22に局所的に設けら
れた凹部24としては、最終容器である二次ブロー成形品
の座屈強度をもたせたい位置と対応する位置に形成すれ
ばよく、その位置はボトルの外形形状に応じて種々の変
形実施が可能である。また、一連の工程をネック型50に
よって成形品を保持搬送するものに限らず、例えば熱収
縮工程では加熱経路に沿って他の部材により成形品を保
持搬送するようにしても良い。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、一次ブロー成形品
の胴部に凹部を形成しておくことで、この凹部が厚肉部
として成形され、その後の二次ブロー成形品にも凹部と
対応する領域に肉厚傾向を反映させることができ、二次
ブロー成形品の胴部途中に局所的な厚肉部を確保して座
屈強度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を適用した射出延伸ブロー成形工程の
各主要工程において得られる成形品を示す概略説明図、 第２図は、プリフォームの射出成形型の断面図、 第３図は、一次ブロー成形型の概略断面図、 第４図は、一次ブロー成形品の熱収縮工程を説明するた
めの概略説明図、 第５図は、二次ブロー成形金型の断面図である。 10……プリフォーム、12……ネック部 20……一次ブロー成形品、22……胴部 24……凹部、26……厚肉部 30……熱収縮処理済成形品 40……二次ブロー成形品、42……胴部 46……補強リブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】射出成形されたのプリフォームを一次ブロ
    ー成形して、最終成形品である耐熱性中空容器よりも少
    なくともその高さが大きい一次ブロー成形品に成形し、
    この一次ブロー成形品を熱収縮させた後に、二次ブロー
    成形して前記耐熱性中空容器を得るための前記一次ブロ
    ー成形品において、 前記耐熱性中空容器の胴部にて局所的に厚肉に成形しよ
    うとする位置に相当する前記一次ブロー成形品の胴部
    に、内方に向けて窪んだ凹部を形成したことを特徴とす
    る耐熱性中空容器のための一次ブロー成形品。
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