JP2010042685A - 樹脂容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた樹脂製の中空成形体10を保持して、本体部12の外側に樹脂外装体をオーバーモールドするための樹脂成形装置200であって、口頸部20を嵌め込む第一凹部と、凹部周面に立設された、第一凹部の深さ方向に延在してスリット部24と係合するリブ216と、を備える樹脂成形装置200。
【選択図】図4
Description
前記口頸部を嵌め込む凹部と、
前記凹部の周面に立設された、前記凹部の深さ方向に延在して前記スリット部と係合するリブと、
を備えることを特徴とする。
前記長周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角を、前記短周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角よりも小さくしてもよい。
前記リブの立設面が前記対称面に向けて形成されていてもよい。
前記スリット部の立設位置が、前記外型金具に対して前記凹部の周方向に可変であってもよい。
前記スリット部を係止して前記中空成形体を保持する保持工程と、
保持された前記中空成形体を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器を成形するオーバーモールド工程と、
を含む。
前記保持工程にて、前記螺旋片の先端部におけるクリアランスを、前記長螺旋片の側においてより大きく、前記短螺旋片の側においてより小さくして前記スリット部を係止してもよい。
前記本体部の外側に前記中空成形体と一体に設けられた樹脂外装体と、を備えるとともに、
前記突条部を複数の螺旋片に分断するスリット部が、前記口頸部の軸方向に延在して設けられていることを特徴とする。
前記キャップ部が、複数の前記螺旋片と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部を有してもよい。
前記長螺旋片の周方向の両端が、前記短螺旋片の周方向の両端よりも急峻に前記口頸部より立ち上がっていてもよい。
また、スリット部の切れ込み深さは特に限定されるものではなく、突条部の立設高さとの大小を問わない。すなわち、スリット部の底面は、口頸部の周面と面一または口頸部の周面よりも深く切れ込んで突条部を螺旋片に完全に分断していてもよい。または、スリット部の底面が口頸部の周面よりも高く設けられて、突条部を高さ方向に一部分断する形でスリット部が形成されていてもよい。換言すると、スリット部の底面を基準とする螺旋片の高さは、口頸部の周面を基準とする突条部の高さと同一であっても、または互いに相違してもよい。
したがって、スリット部によって突条部が複数の螺旋片に分断されているとは、突条部が個々の螺旋片に完全に分離されている状態のほか、突条部が一部厚さで互いに連なったまま、櫛歯状に彫り込まれている一部分離状態を含む。
また、本発明によれば、溶融樹脂により加熱されて中空成形体の口頸部が熱膨張した場合も、樹脂成形装置のリブに螺旋片が噛み込むことが抑制されるため、オーバーモールド成形のスループットをさらに向上することができる。かかる効果に関しては、後述する実施形態にて詳述する。
はじめに、本実施形態の樹脂容器100の概要について説明する。樹脂容器100は、後述する樹脂成形装置200および樹脂成形方法を用いてオーバーモールド成形により作製される。
図1は、本実施形態の樹脂容器100の一例を示す正面模式図である。
図2(a)は、本実施形態にてインナーシェルとして用いられる中空成形体10の平面模式図であり、同図(b)はその正面図である。
そして、樹脂容器100には、突条部22を複数の螺旋片26に分断するスリット部24が、口頸部20の軸方向に延在して設けられている。
中空成形体10には、本体部12および口頸部20に内容物を収容することができる。内容物は特に限定されず、液体、気体または固体のいずれでもよく、化粧水、薬品または飲料を例示することができる。
突条部22は、図1,2に示すように、四本のスリット部24により、各ループが4つの螺旋片26に分断されている。
すなわち、スリット部24は、螺旋状の突条部22に対して螺旋軸方向に交差している。本実施形態のスリット部24は、いずれも口頸部20の軸方向に直線状に延在している。
言い換えると、口頸周面28上に、複数の螺旋片26が互いに離間して非連続に配設されて突条部22が形成されている。そして、螺旋片26は、その位置および長さが口頸部20の周方向に規則的に繰り返され、隣接する螺旋片26同士の間の空隙が軸方向に揃って並ぶことによりスリット部24が形成されている。
キャップ部40は、複数の螺旋片26と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部42を有している。
樹脂外装体30は、高透明性の合成樹脂を中空成形体10にオーバーモールドしてなる。材料としては、アイオノマー樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはスチレン・アクリロニトリル共重合体樹脂などのスチレン系樹脂を用いることができ、好ましくはアイオノマー樹脂、ポリエステル樹脂、より好ましくは、アイオノマー樹脂を用いることができる。具体的には、耐衝撃性や透明性、審美性などの観点から選択する。
アイオノマー樹脂のベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸、さらに任意の他の極性モノマーを共重合体して得られるものである。
金属イオンとしては、1〜3価の原子価を有する金属イオン、特に元素周期律表におけるIA,IIA,IIIA,IVAおよびIII族の1〜3価の原子価を有する金属イオンが挙げられる。
中空成形体10の形状や寸法は特に限定されないが、本実施形態の場合、本体部12の横断面は角形であって、横断面円形の口頸部20に連なる上端はテーパー状に細径化する形状である。また、本体部12と口頸部20との間にはフランジ部14が形成され、フランジ部14の上面にはボス15が設けられてフランジ部14と口頸部20を補強している。
なお、ブロー成形法や振動融着法に代えて、他の成形方法により中空成形体10を作製してもよい。
また、中空成形体10の表面には、装飾を施してもよい。
なお、キャップ部40に関しては、中空成形体10と同材料で成形しても、異種材料で成形してもよい。
そして、長螺旋片26aの周方向の両端は、短螺旋片26bの周方向の両端よりも急峻に口頸周面28より立ち上がっている。
具体的には、長螺旋片26aの端部27aは、口頸部20の軸心CAに向かって比較的急峻に立ち上がっているのに対し、短螺旋片26bの端部27bは、軸心CAよりも口頸周面28の周方向に向かって比較的緩やかに立ち上がっている。
本実施形態の場合、一対の短螺旋片26bおよび短螺旋片26bが、中空成形体10の仮想分割面SPに対して対象位置に対向して設けられており、短螺旋片26bは中空成形体10の仮想分割面SPに対して対象位置に対向することとなる。
中空成形体10はブロー成形で作製されたものを使用するのが一般的である。しかし、二分割成形体16a,16bを仮想分割面SPで振動融着して中空成形体10を作製するにあたっては、上記のように短螺旋片26bの周方向の両端(端部27b)をなだらかとすることにより、二分割成形体16a,16bの成形に際して螺旋片26にアンダーカットが生じない。
図4は、本実施形態の樹脂成形装置200を構成する口部金型202に中空成形体10を装着した状態を示す縦断面模式図である。
図5は口部金型202の分解構成図である。本実施形態の口部金型202は中空成形体10を保持する治具であり、フレーム金具210と、ノズル金具230と、閉止金具250と、ホルダ金具260とを組み合わせてなる。
図6はフレーム金具210の三面図であり、同図(a)は上面図、同図(b)は同図(a)のB−B断面図、同図(c)は下面図である。また、図7は、図6(a)の拡大図である。
図8はノズル金具230の四面図であり、同図(a)は上面図、同図(b)は正面図、同図(c)は同図(a)のC−C断面図、同図(d)は下面図である。
口部金型202は、有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた樹脂製の中空成形体10を保持して、本体部12の外側に樹脂外装体30(図1を参照)をオーバーモールドするために用いられる。
すなわち、凹部周面214からのリブ216の立ち上がり方向は、対称面SYの法線方向を向いている。ただし、リブ216の立設方向と対称面SYの法線方向とは厳密な一致を要するものではない。
そして、長周部214aを挟むリブ216の立設面217と凹部周面214(長周部214a)との為す角φ1は、短周部214bを挟むリブ216の立設面218と凹部周面214(短周部214b)との為す角φ2よりも小さい。
そして、短周部214bと長周部214aの境界に位置するリブ216の立設面217,218は、第一凹部212の中心よりも長周部214aの側に向かって延在している。
また、リブ216の上面219は、凹部周面214に平行する凹面状に形成されている。
フレーム金具210の第三凹部222の底部には、ノズル金具230を固定するためのネジ穴224が設けられている。本実施形態では二対(四個)のネジ穴224が、第一凹部212に関する対称位置に設けられている。そして、対向する一対のネジ穴224同士は、第一凹部212に関して互いに45度の角度位置に設けられている。
すなわち、本実施形態の樹脂成形装置200は、第一凹部212の内外を連通する流路244a〜244cと、第一凹部212に嵌め込まれた中空成形体10の内部に流路244a〜244cを介して流体を供給する流体供給部(図示せず)と、をさらに備えている。
流路244aは、フランジ部232の下面中央で開口している。そして、流路244bおよび244cは、フランジ部232の下面周縁近傍で開口している。
本実施形態では、中空成形体10の内部に加圧空気を供給するものとし、流体供給部としては加圧ポンプを用いる。加圧気体は、ノズル部234の先端開口241から中空成形体10内に供給される。また、ノズル部234の基端開口242,243から加圧空気を排気することにより、中空成形体10の内圧を調整することができる。
中空成形体10の内部を加圧化するタイミングは特に限定されないが、溶融樹脂のモールド圧が最大となる時点では内部が加圧化されていることが好ましい。一方、中空成形体10の内部を加圧化したことにより、フレーム金具210に保持された中空成形体10に浮き上がりが生じてリブ216と口頸部20との嵌合が不十分となったり、フレーム金具210にセットされた中空成形体10のフランジ部14と座ぐり部226との間に空隙が生じて溶融樹脂が浸入したりすることは回避することが好ましい。
したがって、中空成形体10の本体部12に対する溶融樹脂の射出が開始されてから、モールド圧が最大となるまでの間に中空成形体10の内部を加圧化することが好ましい。
したがって、フレーム金具210はノズル金具230に対して回転可能であり、スリット部24の立設位置がノズル金具230および外型金具270に対して第一凹部212の周方向に可変である。
具体的には、本実施形態の場合、フレーム金具210は樹脂成形装置200全体に対して二通りの回転位置(第一位置,第二位置)で固定される。
Oリング256は、フレーム金具210にセットされた口頸部20の先端が気密に当接する。
ホルダ金具260は細径の頸部268を有し、保持された閉止金具250のベース部254が気密に当接する。
これにより、ノズル金具230のフランジ部232と、フレーム金具210にセットされた中空成形体10の口頸部20との間がシールされる。
同図(c)は、中空成形体10がオーバーモールドされる際に熱膨張した状態を示している。口頸周面28とリブ216の上面219とは近接している。
したがって、図9に示すように、リブ216をスリット部24に係合させた場合、リブ216の立設面217の先端部217aは、長螺旋片26aの端部27aの立ち上がり面(斜面27c)に対して深い角度で対向する。このため、螺旋片26とリブ216との係合性は、長螺旋片26aの斜面27cと立設面217の先端部217aとの間で良好となる。
他方、短螺旋片26bの端部27bと立設面218との関係については、立設面218と凹部周面214との間の角φ2(図7を参照)が鈍角であって、立設面218は、端部27bの立ち上がり面(斜面27d)に対して浅い角度で対向する。そして、立設面218のうち凹部周面214側の基端部218bは、端部27bから所定のクリアランスC2をもって離間している。
換言すると、本実施形態においては、リブ216の基端側における立設面217,218と螺旋片26の端部27a,27bとのクリアランスC1,C2を、長周部214aおよび長螺旋片26a(端部27a)の側(C1)においてより大きく、短周部214bおよび短螺旋片26b(端部27b)の側(C2)においてより小さいものとしている。
図9(c)に示すように、口頸部20が加熱されると、口頸部20および螺旋片26は、図中の矢印にて示すように熱膨張する。すると、口頸部20は全体に拡径して周長が長くなるため、螺旋片26同士の間のスリット部24は間隔が広がる。
この結果、口頸部20が加熱された場合には、螺旋片26の端部27a,27bがリブ216の立設面217,218に噛み込むおそれがある。
なお、かかる周方向への熱膨張は、螺旋片26の周方向の長さが大きいほど顕著となる。したがって、長螺旋片26aの端部27aにおいて、クリアランスC1を減じる方向の熱膨張が顕著に発生する。
このため、リブ216の両側において噛み込みの発生をバランスさせることで、これを抑制することができる。
図10および11は、本実施形態の樹脂成形方法の各工程を示す説明図である。
本実施形態による樹脂成形方法は、有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた樹脂製の中空成形体10に対して、本体部12の外側に樹脂外装体30をオーバーモールドする樹脂成形方法である。
そして、本実施形態の樹脂成形方法は、スリット部24を係止して中空成形体10を保持する保持工程と、保持された中空成形体10を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器100を成形するオーバーモールド工程と、を含む。
(保持工程)
図10(a)は、中空成形体10の口頸部20をフレーム金具210の第一凹部212に嵌め込むことにより、口頸部20のスリット部24とリブ216とを係合させた状態を示す模式図である。フレーム金具210は、ノズル金具230、閉止金具250およびホルダ金具260(図4を参照)と組み合わされて口部金型202を構成している。
このとき、ノズル金具230の流路244a〜244cは、外型金具270の外部とそれぞれ連通している。すなわち、外型金具270には、口部金型202の先端開口241および基端開口242,243と個別に連通する管路275が設けられている。
キャビティ273に流入する溶融樹脂276は、中空成形体10を重力方向に押圧しながらキャビティ273に充填されていく。
そして、ランナー277を切断することにより、本体部12の外側に中空成形体10と一体に設けられた樹脂外装体30を備える樹脂容器100がオーバーモールド成形される。
本実施形態の樹脂容器100には、突条部22を複数の螺旋片26に分断するスリット部24が、口頸部20の軸方向に延在して設けられている。かかる構成を備える樹脂容器100は成形作業性に優れ、高スループットが実現される。すなわち、スリット部24をキー溝として中空成形体10を口部金型202に固定することができるため、中空成形体10を回転させることなく、口頸部20を口部金型202の第一凹部212に落とし込むだけで、中空成形体10を第一凹部212に対して所望の向きに再現性よく固定することができる。
これは、口部金型202がかかる構成を備えることにより、上述のように成形性に優れる中空成形体10の構造である長螺旋片26aおよび短螺旋片26bの周方向両端の立ち上がり角θ1,θ2に対して、リブ216の立設面217,218の立設角φ1,φ2が補角の関係となるためである(図3,7を参照)。
本実施形態の樹脂成形方法は、スリット部24を係止して中空成形体10を保持する保持工程と、保持された中空成形体10を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器100を成形するオーバーモールド工程と、を含む。かかる構成により、中空成形体10の口頸部20に螺旋状の突条部22が設けられていても、スリット部24を係止して中空成形体10を保持することができるため、樹脂成形装置200に対する中空成形体10の螺合が不要となる。また、スリット部24を係止して中空成形体10を保持することにより、中空成形体10の形状に応じて所定の向きに保持した中空成形体10に対して樹脂外装体30をオーバーモールドすることができる。
12 本体部
20 口頸部
22 突条部
24 スリット部
26 螺旋片
26a 長螺旋片
26b 短螺旋片
27a,27b 端部
28 口頸周面
30 樹脂外装体
40 キャップ部
42 螺合部
100 樹脂容器
200 樹脂成形装置
202 口部金型
210 フレーム金具
212 第一凹部
214 凹部周面
214a 長周部
214b 短周部
216 リブ
217,218 立設面
217a 先端部
217b,218b 基端部
244a〜244c 流路
270 外型金具
276 溶融樹脂
Claims (12)
- 有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた樹脂製の中空成形体を保持して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドするための樹脂成形装置であって、
前記口頸部を嵌め込む凹部と、
前記凹部の周面に立設された、前記凹部の深さ方向に延在して前記スリット部と係合するリブと、
を備える樹脂成形装置。 - 複数本の前記リブが前記凹部の周面に不等間隔に設けられ、該周面が、隣接する前記リブ同士の間隔がより長い長周部と、より短い短周部とを含む請求項1に記載の樹脂成形装置であって、
前記長周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角が、前記短周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角よりも小さいことを特徴とする樹脂成形装置。 - 前記リブと前記スリット部とが係合した状態で、該リブの基端部における前記立設面と前記螺旋片とのクリアランスが、前記長周部の側においてより大きく、前記短周部の側においてより小さいことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。
- 複数本の前記リブが前記凹部の中心を通る対称面に関して対称位置に設けられているとともに、
前記リブの立設面が前記対称面に向けて形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の樹脂成形装置。 - 保持された前記中空成形体の前記本体部を覆う外型金具をさらに備えるとともに、
前記スリット部の立設位置が、前記外型金具に対して前記凹部の周方向に可変であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の樹脂成形装置。 - 前記凹部の内外を連通する流路と、前記凹部に嵌め込まれた前記中空成形体の内部に前記流路を介して流体を供給する流体供給手段と、をさらに備える請求項1から5のいずれかに記載の樹脂成形装置。
- 有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた樹脂製の中空成形体に対して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドする樹脂成形方法であって、
前記スリット部を係止して前記中空成形体を保持する保持工程と、
保持された前記中空成形体を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器を成形するオーバーモールド工程と、
を含む樹脂成形方法。 - 前記保持工程にて、前記口頸部を重力方向の下方に向けて前記中空成形体を保持する請求項7に記載の樹脂成形方法。
- 前記螺旋片が、前記口頸部の周方向の長さがより長い長螺旋片と、より短い短螺旋片とを含む前記中空成形体に対してオーバーモールドする請求項7または8に記載の樹脂成形方法であって、
前記保持工程にて、前記螺旋片の先端部におけるクリアランスを、前記長螺旋片の側においてより大きく、前記短螺旋片の側においてより小さくして前記スリット部を係止することを特徴とする樹脂成形方法。 - 有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し、前記口頸部の周囲に螺旋状の突条部が設けられた樹脂製の中空成形体と、
前記本体部の外側に前記中空成形体と一体に設けられた樹脂外装体と、を備えるとともに、
前記突条部を複数の螺旋片に分断するスリット部が、前記口頸部の軸方向に延在して設けられていることを特徴とする樹脂容器。 - 前記口頸部に螺合装着されて前記中空成形体を密閉するキャップ部をさらに備えるとともに、
前記キャップ部が、複数の前記螺旋片と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部を有することを特徴とする請求項10に記載の樹脂容器。 - 前記螺旋片が、前記口頸部の周方向の長さがより長い長螺旋片と、より短い短螺旋片とを含むとともに、
前記長螺旋片の周方向の両端が、前記短螺旋片の周方向の両端よりも急峻に前記口頸部より立ち上がっていることを特徴とする請求項10または11に記載の樹脂容器。
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