JPH0649328B2 - 容器成形装置及びその方法 - Google Patents

容器成形装置及びその方法

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JPH0649328B2 JP1279587A JP27958789A JPH0649328B2 JP H0649328 B2 JPH0649328 B2 JP H0649328B2 JP 1279587 A JP1279587 A JP 1279587A JP 27958789 A JP27958789 A JP 27958789A JP H0649328 B2 JPH0649328 B2 JP H0649328B2
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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、炭酸飲料等の発泡性液体保存用の熱可塑性合
成樹脂容器に関する。
［従来の技術］ 従来、発泡性液体保存用の熱可塑性合成樹脂容器はプレ
フォーム、つまり射出成形によるパリソンをブロー成形
して望ましい形に成形する等の方法で製造されており、
熱可塑性合成樹脂物質には、典型的な使用例としてポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。
通常容器には蓋を受ける首型の部分、肩型の部分、ビン
の主要部分である側壁、更にビンの底部とが一体となっ
て構成される。
これらの容器の多くは、底の部分がシャンペンのビンの
底と同様に内面がビンの長軸方向に盛り上がって通常は
円錐形をなし、容器の脆い部分ともなっている。
また、発泡性の飲料は、圧力等により容器の底部の盛り
上がり部を反転、変形させる場合もあるので、底部の形
は安定性、強度に優れたものにすることも必要である。
これらの難点を解決し、更に経済的なビンの形状を得る
ため、これまで様々な努力が為されてきた。
例えば、米国特許３，８８１，６２１号に開示されてい
るように、底壁の強化手段としてリブ、つまり助骨状の
盛り上がり部分を設けているが、それでも十分な補強効
果は得られていない。
また、米国特許４，１３４，５１０号に同心円状と放射
状のリブを複雑なパターンで設ける方法が開示されてい
るが、その製作には多額の費用がかかる。
米国特許４，２６１，９４８号、４，６０３，８３１
号、４，３３４，６２７号に内部に突出する剛性の高い
リブを設けて、底部のリブを設けた部分を他の部分より
厚くする方法が開示されているが、その結果、容器が大
きくかつ凹凸の激しいものとなっている。
ヘルベルト シュトラスハイマー（Ｈｅｒｂｅｒｔ Ｓ
ｔｒａｓｓｈｅｉｍｅｒ）による米国特許４，７８５，
９４８号にブロー成形によるプラスチック容器形成用プ
レフォームの改良が開示されており、形成された容器は
底部と管状の胴部で構成され胴部の管壁は肉厚が変化し
ている。
この改良されたプレフォームは底部に複数の面を配した
ことにより特徴づけられ、その面により、上述のような
規則的に肉厚の変化する壁が作られる。
更に、同発明では安定性が高く、強度にも富み、さらに
構造も簡潔で費用も高くない底部の構造と、同様に簡便
なプレフォームが示されている。
しかし、容器の特性により、特にプレフォーム底部の面
の接合部に一層の改良が求められており、特に２以上
のような大形容器では、その要望が非常に強い。
［発明の解決しようとする課題］ 本発明の目的は、プラスチックプレフォームの改良と、
安定性や強度に優れた熱可塑性プラスチック容器の底部
構造と、更に、上記の趣旨を達成し、かつ簡素な構造
で、安価なプレフォームの提供にある。
［課題を解決するための手段および作用］ 上記課題を解決するために、開口部を形作る首部と、前
記首部に連続する環状胴部と、前記環状胴部とその底部
により一体に成形され、前記胴部の内壁面は底部に接合
し、かつその底部付近には前記内壁面を複数の区画に分
割する凹部が設けられ、前記凹部は前記内壁面に先んじ
て変形し、分子配向の比率と程度を高めることを特徴と
する、ブロー成形によりプラスチック容器を形成するプ
ラスチックプレフォームが提供される。
また、前記内壁面の前記分割された区画は多角形の空間
を構成することを特徴とするプレフォームも提供され
る。
また、前記内壁面の前記分割された区画は平面をなすこ
とを特徴とするプレフォームも提供される。
また、前記内壁面の前記分割された区画は、外壁方向へ
窪む曲線をなすことを特徴とするプレフォームも提供さ
れる。
また、前記内壁面の前記分割された区画はプレフォーム
の中心軸方向へ膨らむことを特徴とするプレフォームも
提供される。
また、底部近辺の壁の厚さは胴部の厚さに比して薄いこ
とを特徴とするプレフォームも提供される。
また、前記プレフォームはインジェクション成形により
形成されることを特徴とするプレフォームも提供され
る。
また、前記底部はその中心部が容器の内部の軸方向に伸
びる突出部を構成することを特徴とするプレフォームも
提供される。
また、前記各凹部は、滑らかな曲線により形成されるこ
とを特徴とするプレフォームも提供される。
また、前記各凹部は円錐の一部を形成することをことを
特徴とするプレフォームも提供される。
また、前記各凹部は内壁面との境界を持たないことを特
徴とするプレフォームも提供される。
また、伸延ブロー成形による、開口部を形作る首部と、
前記首部に連続する環状胴部と、前記環状胴部とその底
部により一体に成形され、前記胴部の内壁面は底部に接
合し、かつその底部付近には前記内壁面を複数の区画に
分割する凹部が設けられ、前記凹部は前記内壁内に先ん
じて変形し、分子配向の比率と程度を高めることを特徴
とするプレフォームから成形したブロー成形によるプラ
スチック容器も提供される。
更に、開口部を形成する首部と、前記首部に連続する胴
部と、前記胴部に連続する底部とにより構成され、前記
胴部の底部付近の内壁面は複数の区画に分割され、各区
画の接合部は断面方向の温度分布が均一であっても他の
区画より早く変形を始め、成形の際分子配向をあたえる
プラスチックプレフォームを提供する手段も提供され
る。
また、前記接合部は、凹部となることを特徴とする手段
も提供される。
前記変形は前記内壁面の近接部分から始まり、前記容器
の形成が終了するまで続くことを特徴とする手段も提供
される。
［実施例］ プラスチックパリソン、つまり、プレフォーム１０は、
例えばポリエチレンテレフタレートのような、２軸伸延
可能な合成樹脂により射出成形される。
プレフォーム１０は、開口部１２を形成する首部１１を
有し、成形後に蓋を取り付けるためのねじ山１３を有す
ることも可能で、首部１１と、胴部１４と、底部１５を
有し、更に外壁１６と内壁１７を有する。
胴部１４の内壁１７は底部１５と一体となり、肉厚部１
８を有し、内壁面の各区画の端部１９ａを起点とした内
壁面の複数の区画部１９により特徴付けられる。
凹部２０は、各内壁面の区画の端部に設けられ、変形を
起こし易い部分となっており、また、本発明では３つ以
上設けられている。
前記各区画は第２ａ図、第２ｂ図のように平面か、また
は第７図、第８図のように曲面でも良い。例えば、第２
ａ図のような六角形または第２ｂ図のような八角形がよ
く用いられ、好適実施例では、更に底部の壁の肉厚は胴
部より薄くなっている。
更に、底部１５は第１図のように平坦でも良いが、第３
図のように容器の内側に軸方向に突出する形状をとるこ
とも可能である。
第２ａ図、第２ｂ図の変形例である第７図に示されるよ
うに、第８図での凸型の内壁面の各区画２１９とは逆
に、各区画１１９は、適切な曲率をとる凹型でも良い。
各区画端部１１９ａ，２１９ａは、鋭角となるのを防ぎ
かつ凹部２０との境界をなくすよう、滑らかになってい
る。
これらの各区画の形状の選択は一般には、所定の容器の
大きさと形による、容器の壁の肉厚の変化によりなされ
る。
第１図で、壁の肉厚部１８は底部近辺の低壁部１８ａを
含み、低壁部１８ａの厚みは、肉厚部１８の上部よりも
薄くなり、本発明の効果を十分に保ちつつ原料費の削減
を行っている。
変形例として、米国特許４，７８５，９４８号に開示さ
れているように、プレフォームの外部にリブを設けても
よい。
上記の予め成形されたプレフォームを加熱するかブロー
成形の一連の作業中で加熱して、ブロー成形できる適度
な温度に加熱する。
その後、加熱されたプレフォームを、第３図に示される
所定の形に鋳型に入れ、圧縮空気を吹き込みつつ底部１
５に可動部材３１を押し付けて２軸方向性を持たせる。
第３図のように、特殊鋳型３０により、第４図の容器４
０のような、所定の型のプラスチック容器を形作ること
も可能である。
本発明では、容器の底部と胴体部の引き伸ばし量を変
え、少なくとも容器の底部の肉厚の変動を抑え、底部の
壁の平均の厚さを容器の胴体部分の平均の厚さより厚く
することが特に好ましい。
端部の厚みを増す引き伸ばし部材を用いた方法は１９８
８年１月１１日の米国特許１４２，００４号に開示され
ている。上述のようにブロー成形されたプラスチック容
器４０は、開口部４２を形成する首部４１と、胴部４４
と、底部４３とにより形成される。
首部４１は、プレフォーム１０と同様、容器の蓋をつけ
るねじ溝４５を設けており、底部４３はプレフォーム内
部と軸方向への突出部を有する。
第５図は本発明の、内壁面の各区画が六角形を形作る実
施例である。
凹部２０は、壁の薄い部分を表す薄壁部４９ａを形成
し、壁の肉厚部４９と共に、容器の底部の断面を、規則
的に壁の肉厚が変化するものにしている。
この凹部２０は、製作の容易化のために、形状を円弧の
一部にすることも可能である。
容器が大きくなるにつれ、特に底部では、張力やクリー
プ抵抗も大きくなり、平坦、または曲がった内壁面の各
区画の多角形の構造では、プレフォームの外周の厚みが
増すと、形成された容器の対応する部分は壁が厚くな
り、十分強くなるが、例えば内壁面の各区画の接合部の
ような、角に当たる部分では十分な強さが得られなくな
るが、凹部２０を設けることにより、断面方向に均一な
温度を加えると、壁の厚い部分は薄い部分より変形し難
いため、平面または曲面をとる内壁面の、各区画の交点
である凹部から変形を開始し、前記凹部が変形するにつ
れ、その表面は薄くなり、かつ広がっていく。
従って熱が奪われ、変形を阻むまで冷えるか、または壁
が厚いためにより温度が高く保たれている部分と変形に
対する抵抗力が同程度の大きさになるまで冷える。
その際、凹部の壁の薄い部分で、上記の形状に関する変
形ではなく、本質的な変形である分子配向が起き、更に
その後、壁の肉厚部と肉薄部は共に徐々に変形を始め、
また壁の肉厚部は、この時点から前述の分子配向が起こ
り始め、壁の肉薄部と同じ大きさになり、鋳型３０に至
るまで変形し、容器の底部が完成する。
凹部２０を設けない場合、内壁面の各区画間で変形が始
まるとは限らず、変形が無秩序に起こり、所望の変形は
得られず、よって各区画の交点に凹部を設けることが必
要である。
本発明はここに単に最適例として図示、説明されたもの
のみに止まらず、形状、大きさ、操作の一部等を変更し
たものにも適用できるものであり、特許請求の範囲に述
べた本発明の趣旨を逸脱しない範囲での総ての変形例に
おいて実施し得るものである。
［効 果］ 上記のように本発明によれば、プラスチック容器の分子
配向が進み、かつ薄くても強度が高くなり、容器が大き
くなっても十分耐えられるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のプレフォームの断面図である。 第２ａ図は第１図の２−２部の拡大図である。 第２ｂ図は第２ａ図の変形例である。 第３図は容器の成形用の鋳型を本発明の容器をブロー成
形する第１図のプレフォームと組み合わせた状態でのの
説明図である。 第４図は第３図で成形した容器の正面図である。 第５図は第４図の５−５部の説明図で、第２図の投影図
が点線で示されている。 第６図容器の底壁と、そこに近接する第４図の容器の胴
体部の部分拡大図である。 第７図、第８図は第２ａ図と第２ｂ図の変形例である。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】開口部を形作る首部と、前記首部に連続す
    る環状胴部と前記環状胴部とその底部により一体に成形
    され、 前記胴部の内壁面は底部に接合し、かつその底部付近に
    は前記内壁面を複数の区画に分割する凹部が設けられ、 前記凹部は前記内壁面に先んじて変形し、分子配向の比
    率と程度を高めることを特徴とする、ブロー成形により
    プラスチック容器を形成するプラスチックプレフォー
    ム。
  2. 【請求項２】前記内壁面の前記分割された区画は多角形
    の空間を構成することを特徴とする、請求項第１項記載
    のプレフォーム。
  3. 【請求項３】前記内壁面の前記分割された区画は平面を
    なすことを特徴とする、請求項第１項記載のプレフォー
    ム。
  4. 【請求項４】前記内壁面の前記分割された区画は外壁方
    向へ窪む曲線をなすことを特徴とする、請求項第１項記
    載のプレフォーム。
  5. 【請求項５】前記内壁面の前記分割された区画はプレフ
    ォームの中心軸方向へ膨らむことを特徴とする、請求項
    第１項記載のプレフォーム。
  6. 【請求項６】底部近辺の壁の厚さは胴部の厚さに比して
    薄いことを特徴とする、請求項第１項記載のプレフォー
    ム。
  7. 【請求項７】前記プレフォームはインジェクション成形
    により形成されることを特徴とする、請求項第１項記載
    のプレフォーム。
  8. 【請求項８】前記底部はその中心部が容器の内部の軸方
    向に伸びる突出部を構成することを特徴とする、請求項
    第１項記載のプレフォーム。
  9. 【請求項９】前記各凹部は滑らかな曲線により形成され
    ることを特徴とする、請求項第１項記載のプレフォー
    ム。
  10. 【請求項１０】前記各凹部は円錐の一部を形成すること
    をことを特徴とする、請求項第９項記載のプレフォー
    ム。
  11. 【請求項１１】前記各凹部は内壁面との境界を持たない
    ことを特徴とする請求項第９項記載のプレフォーム。
  12. 【請求項１２】伸延ブロー成形による、請求項第１項記
    載のプレフォームから成形したブロー成形によるプラス
    チック容器。
  13. 【請求項１３】開口部を形成する首部と、 前記首部に連続する胴部と、 前記胴部に連続する底部とにより構成され、前記胴部の
    底部付近の内壁面は複数の区画に分割され、各区画の接
    合部は断面方向の温度分布が均一であっても他の区画よ
    り先に変形を始め、成形の際分子配向をあたえるプラス
    チックプレフォームを提供する手段。
  14. 【請求項１４】前記接合部は、凹部となることを特徴と
    する、請求項第１３項記載の手段。
  15. 【請求項１５】前記変形は前記内壁面の近接部分から始
    まり、前記容器の形成が終了するまで続くことを特徴と
    する請求項第１３項記載の手段。
JP1279587A 1988-10-26 1989-10-26 容器成形装置及びその方法 Expired - Lifetime JPH0649328B2 (ja)

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US262781 1989-05-23
US354461 1989-05-23
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