KR102103758B1

KR102103758B1 - 프리폼 및 용기의 제조 방법

Info

Publication number: KR102103758B1
Application number: KR1020187017299A
Authority: KR
Inventors: 료 카와무라; 마나부 오기하라
Original assignee: 닛세이 에이. 에스. 비 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2020-04-23
Also published as: WO2017090774A1; CN108290340B; EP3381651A1; US11220023B2; JP6628811B2; JPWO2017090774A1; EP3381651B1; EP3381651A4; KR20180083924A; CN108290340A; US20180257264A1

Abstract

프리폼(20)이 개구(21)를 가지는 목부(22)와, 통상의 동부(23)와, 동부(23)보다도 큰 직경의 저부(24)를 가지고, 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하도록 한다.

Description

프리폼 및 용기의 제조 방법

본 발명은 저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기를 형성하기 위한 프리폼(preform), 및 용기의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 화장수나 유액 등을 수용하는 용기(이하, 화장품 용기라고도 한다.)로서는 유리제의 용기가 바람직하게 이용되고 있다. 유리제의 화장품 용기는 중후감이나 고급감 등의 미적 외관을 구비하여 소비자의 구매 의욕을 높이기 쉽기 때문이다.

최근에 수지제의 용기의 미적 외관도 향상하고 있고, 또 유리제의 용기에 비해 가볍고 깨지기 어렵다고 하는 이점도 있어 화장품 용기로서도 수지제의 용기가 이용되고 있다. 그렇지만, 수지제의 용기를 유리제의 화장품 용기와 동등의 미적 외관을 구비하도록 형성하는 것은 어려운 것이 현실이다.

유리제의 화장품 용기는, 예를 들면, 고급감이나 중량감을 강조시키기 위해 두껍게되어 있는 것이 많다. 수용물에 수반하여 용기 형상은 적당히 변경되지만, 일반적으로는 저면부를 상당히 두껍게 하고, 동체부를 저면부에 대해서 얇고 균일한 두께로 하고 있다. 따라서, 이러한 유리제의 화장품 용기의 형상을 모방하여 수지제의 용기에 대해서도 저면부를 두껍게 하고, 동체부를 얇고 균일한 두께로 함으로써 미적 외관의 향상을 도모할 수가 있다고 생각된다.

이러한 수지제의 용기는, 예를 들면, 원재료인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 수지 재료를 이용하여 바닥이 있는 통상(筒狀)의 프리폼을 사출 성형하고, 이 프리폼을 블로우 성형함으로써 제조된다. 이 때에 프리폼(파리손(parison))의 저부를 동부보다도 두껍게 형성함으로써, 용기의 저면부를 동체부보다도 두껍게 하는 방법이 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본국 특허재공표 2013-089054호 공보

그렇지만, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재와 같게, 프리폼(파리손(parison))의 저부를 동부보다도 두껍게 하는 것만으로는, 소망의 형상의 용기를 형성할 수가 없는 우려가 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재의 방법에서는 프리폼(파리손)의 저면부를, 블로우 성형되는 용기의 저면부(저부)의 외형과 동형으로 형성하고 있다. 이 때문에 용기의 저면부 부근에서는 용기의 내경을 소망의 크기까지 충분히 넓힐 수가 없다고 하는 문제가 있다. 바꾸어 말하면, 특허 문헌 1에 기재의 방법에서는 용기의 저면부를 넓고 평탄한 형상으로 두껍게 할 수가 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 동체부보다도 두꺼운 저면부를 가지는 용기를 소망의 형상으로 형성하기 쉬운 프리폼 및 용기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 제1의 태양은, 저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기를 형성하기 위한 프리폼으로서, 개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프리폼에 있다.

본 발명의 제2의 태양은, 제1의 태양의 프리폼에 있어서, 상기 다리부를 구성하는 상기 동부의 외주면과 상기 저부의 상면과의 각도가, 직각 또는 예각인 것을 특징으로 하는 프리폼에 있다.

본 발명의 제3의 태양은, 제1또는 2의 태양의 프리폼에 있어서, 상기 다리부가, 내저면보다 외저면 측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리폼에 있다.

본 발명의 제4의 태양은, 저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기의 제조 방법에 있어서, 개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하는 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과, 적어도 상기 프리폼의 상기 저부를 온조 금형에 밀착시켜 냉각하고, 상기 프리폼의 온도를 조정하는 온조 공정과, 상기 온조 공정으로 온도를 조정한 상기 프리폼을 블로우 성형함으로써 상기 용기를 형성하는 블로우 성형 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제5의 태양은, 제4의 태양의 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 온조 공정에서는, 상기 프리폼의 상기 저부를 냉각하면서, 상기 동부를 가열하는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제6의 태양은, 제4 또는 5의 태양의 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 블로우 성형 공정에서는, 상기 용기를 상기 동체부의 상기 저면부 측의 단부 부근의 직경이 상기 목부 측의 단부 부근의 직경보다 크게 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법에 있다.

이러한 본 발명에 의하면, 동체부보다도 두꺼운 저면부를 가지는 용기를 소망의 형상으로 형성하기 쉽게 된다. 구체적으로는, 동부와 저부와의 경계에 다리부를 구비하는 프리폼을 이용하여 용기를 형성함으로써, 예를 들면, 저면부를 평탄한 형상으로 두껍게 한 용기를 양호하게 형성할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 프리폼의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 제조 방법의 사출 성형 공정을 설명하는 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 제조 방법의 온조 공정을 설명하는 도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 제조 방법의 블로우 성형 공정을 설명하는 도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 제조 방법의 블로우 성형 공정을 설명하는 도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 주요부를 모식적으로 나타내는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2와 관련되는 용기의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2와 관련되는 프리폼의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2와 관련되는 용기의 제조 방법의 블로우 성형 공정을 설명하는 도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<실시 형태 1>

도 1은 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 용기의 단면도이다. 도 2는 용기를 형성하기 위한 프리폼의 단면도이다.

도 1에 나타내는 용기(화장품 용기)(10)은 합성 수지중 열가소성 수지, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCTA, 코폴리머), 이스트케미컬사제의 「트라이탄」(Tritan, 코폴리에스테르) 등으로 형성되고, 예를 들면, 화장수나 유액 등이 수용되는 것이다. 이 용기(10)는 상단에 구부(11)를 가지는 목부(12)와, 목부(12)로부터 연속하는 통상의 동체부(13)와, 동체부(13)로부터 연속하는 저면부(14)로 구성되어 있다.

여기서, 용기(10)는 횡단면이 대략 원형인 병체이며, 동체부(13)는 저면부(14) 측의 단부 부근의 직경이 목부(12) 측의 단부 부근의 직경보다 크게 되어 있다. 본 실시 형태에서는 동체부(13)의 저면부(14) 측의 단부의 직경 D1이 목부(12) 측의 단부의 직경 D2보다 크고, 또 동체부(13)는 저면부(14) 측의 단부보다 약간 상방(목부(12) 측)의 직경 D3이 최대 직경으로 되도록 형성되어 있다.

또 용기(10)의 저면부(14)는 동체부(13)의 두께보다도 상당히 두껍게 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 동체부(13)의 두께는 저면부(14)에 대해서 상당히 얇게 형성되어 있고 또 균일한 두께로 되어 있다.

용기(10)를 이러한 형상으로 함으로써, 예를 들면, 소비자가 가지는 화장품 용기의 이미지에 접근시킬 수가 있다. 즉, 용기(10)의 미관을 높일 수가 있기 때문에 용기(10)를 볼품이 중요한 화장품 용기 등으로서 사용할 수가 있다.

또한 본 실시 형태에서는 저면부(14)의 내면, 즉 용기(10)의 내저면(內底面)(10a)은 평탄하게 형성되어 있다. 한편, 저면부(14)의 외면, 즉 용기(10)의 외저면(外底面)(10b)에는 내저면(10a) 측으로 움푹 패인 오목부(15)가 형성되어 있다.

이러한 형상의 용기(10)는 사출 성형에 의해 형성한 프리폼(20)을 블로우 성형함으로써 형성한다.

도 2에 나타내듯이, 용기(10)를 형성하기 위한 프리폼(20)은 상단에 개구(21)를 가지고 외주부에 나사 홈(groove)이 형성된 목부(22)와, 목부(22)에 연속하는 동부(23)와, 동부(23)에 연속하는 저부(24)로 구성되어 있다. 그리고 프리폼(20)의 저부(24)는 동부(23)보다도 큰 직경으로 형성되어 있다. 즉, 프리폼(20)의 저부(24)는 동부(23)에 대해서 횡방향(외경 방향)에 플랜지 형상으로 팽출(膨出)한 구성으로 되어 있고, 대체로 버섯류의 갓에 유사한 외관 형상으로 되어 있다.

본 발명과 관련되는 프리폼(20)은 또한 이러한 직경이 다른 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하고 있다. 즉, 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 있어서 프리폼(20)의 직경은, 서서히 증가하는 것이 아니라 급격하게 증가하고 있다. 그 결과, 동부(23)와 저부(24)와의 경계에는, 동부(23)의 측면(23a)과 저부(24)의 상면(개구(21) 측의 면)(24a)에서 형성되는 다리부(25)가 존재하고 있다. 또, 프리폼(20)의 상면시에서는 다리부(25)는 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 있어서 주상(周狀)(환상(環狀))으로 설치되어 있다.

자세하게는 후술하지만, 이러한 형상의 프리폼(20)을 블로우 성형함으로써 용기(10)를 소망의 형상으로 형성할 수가 있다. 즉 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하는 프리폼(20)을 이용하여 용기(10)를 형성함으로써, 내저면(10a)을 평탄화시킨 두꺼운 저면부(14)를 구비하는 용기(10)를 양호하게 형성할 수가 있다. 또, 용기(10)의 동체부(13)와 저면부(14)와의 경계 부근의 내경을 소망의 크기까지 충분히 넓힐 수가 있다. 또, 동부(23)의 직경에 대한 저부(24)의 직경의 비는 1.1로부터 4.0의 사이로 적당히 설정하는 것이 바람직하고, 특히, 1.2로부터 2.0의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

여기서, 다리부(25)의 각도 θ는, 대략 직각이면 좋고 다소 둔각이어도 좋지만, 직각(90°에 가까운 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 다리부(25)의 각도 θ는, 85°로부터 120°까지의 범위, 특히, 90°로부터 100°까지의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 의해 프리폼(20)의 범위를 블로우 성형할 때에, 프리폼(20)을 적절히 연신시킬 수가 있어 동체부(13)보다도 저면부(14)를 두껍게 하고, 내저면(10a)을 평탄한 형상으로 한 용기(10)를 형성하기 쉽게 된다. 또, 용기(10)의 내저면(10a)을 평탄한 형상으로 형성할 필요가 없는 등의 경우에는, 다리부(25)의 각도 θ를 예각(예를 들면, 60°로부터 85°의 범위)으로 설정해도 상관없다.

또 본 실시 형태에서는 다리부(25)는 프리폼(20)의 내저면(20a)보다도 외저면(20b) 측에 설치되어 있다. 이에 의해 저부(24)를 보다 두껍게 하기 쉽게 된다. 물론, 다리부(25)의 위치는 이 위치에 한정되지 않고, 내저면(20a)보다도 개구(21) 측이라도 좋다.

다음에, 도 3~도 5를 참조하여 이러한 프리폼(20)을 이용한 용기(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명과 관련되는 용기(10)의 제조 방법은 1 스텝식 블로우 성형 방법(핫(hot) 파리손(parison)식 블로우 성형 방법)에 의한 것으로, 사출 성형 공정과 온조 공정과 블로우 성형 공정을 가진다. 우선은 도 3에 나타내듯이, 사출 성형형(100)을 이용하여 프리폼(20)을 사출 성형에 의해 형성한다(사출 성형 공정). 프리폼(20)은 위에서 설명한 바와 같이 목부(22), 동부(23) 및 저부(24)를 구비하고 있고, 사출 성형 공정에서는, 그 전체 길이(세로축 길이)가 용기(10)의 오목부(15)에 대응하는 부분에 있어서 용기(10)의 전체 길이보다 약간 길게 되도록 형성한다.

사출 성형형(100)은, 예를 들면, 목부(22)의 외면을 규정하는 수평 방향으로 개폐 가능한 할형(割型)으로 이루어지는 목형(101)과, 동부(23)의 외면을 규정하는 사출 캐비티형(102)과, 저부(24)의 외면을 규정하는 저형(103)과, 프리폼(20)의 내면을 규정하는 코어형(104)을 구비하고 있다. 이들 사출 캐비티형(102), 코어형(104) 및 저형(103)에는 도시하지 않는 냉각수용의 냉각 회로가 설치되어 있다.

또, 본 발명의 프리폼(20)은 저부(24)가 동부(23)보다도 큰 직경의 플랜지 형상(언더컷(under cut) 형상)으로 되어 있기 때문에 종래의 프리폼(저부 직경이 동부 직경 이하인 형상)과 같이, 단순하게 목형(101)으로 프리폼(20)을 파지하여 사출 캐비티형(102)으로부터 상방으로 인발(이형(離型)시킴)을 할 수가 없다. 이 때문에 사출 캐비티형(102)은 한 벌의 개폐 가능한 할형으로 구성되어 있다. 또, 저형(103)은 사출 캐비티형(102)과는 독립한 단일의 금형으로 구성되어 있다. 따라서, 사출 캐비티형(102)과 저형(103)의 냉각 온도를 상위시키는 것도 가능하다. 또, 저형(103)과 코어형(104)과의 사이의 사출 공간은 넓기 때문에, 프리폼(20)의 저부(24)의 외표면에는, 수지 충전시의 흔적인 주름(게이트부(gate portion)를 중심으로 한 파형 모양)이 형성되기 쉽다. 따라서, 코어형(104)은 사출 공간 내에 충전되는 수지의 압력 변동에 따라 상하로 가동하는 구조를 가지고 있는 것이 바람직하다(자세하게는, 일본국 특허공개 2013-154622호 공보를 참조).

그리고, 이들 목형(101), 사출 캐비티형(102), 저형(103) 및 코어형(104)으로 형성되는 사출 공간 내에, 저형(103)의 중심부 하측의 게이트(105)로부터 PET 수지 등의 열가소성 수지를 충전함으로써 프리폼(20)을 사출 성형한다. 즉 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하는 프리폼(20)을 사출 성형에 의해 형성한다. 다리부(25)를 설치함으로써, 저부(24)의 외벽면이 사출 캐비티형(102)과 저형(103)과의 양쪽 모두에 접촉 가능하게 된다. 따라서, 저부(24)의 냉각 효율을 종래의 수법보다 향상시킬 수가 있어 저부(24)의 불필요한(성형 불량을 부르기 쉬운) 보유열을 감소시킬 수가 있다.

다음에, 도 4에 나타내듯이, 온조 금형으로서의 온조 포트(200) 및 온조 코어(210)를 이용하여 프리폼(20)을 소정 온도로 조정한다(온조 공정). 구체적으로는, 온조 포트(200)에 저부(24)의 표면(상면(24a)을 제외함)을 밀착시켜 냉각한다. 또 본 실시 형태에서는 온조 공정에 있어서, 프리폼(20)의 저부(24)를 냉각하는 것과 동시에 프리폼(20)의 동부(23)를 가열하고 있다.

온조 포트(200)는 냉각 블록(201)과 2개의 가열 블록(202)을 구비하고 있다. 냉각 블록(201)은 소정의 온도 범위, 예를 들면, 10~50℃의 범위에서 온도 조정이 가능하게 구성되고, 프리폼(20)의 저부(24)를 따른 내벽면(201a)을 구비하고 있다. 한편, 가열 블록(202)은 소정의 온도 범위, 예를 들면, 200~300℃의 범위에서 온도 조정이 가능하게 구성되고, 프리폼(20)의 동부(23)의 외주면에 비접촉으로 대향하는 내벽면(202a)을 구비하고 있다.

온조 코어(210)는 프리폼(20)에 삽입되는 막대 모양의 부재이며, 그 선단부에 소정 온도로 냉각 가능한 냉각 코어부(211)를 구비하고 있다. 냉각 코어부(211)는 프리폼(20)의 내저면(20a)을 따라 형성되어 있다. 온조 코어(210)는 냉각 코어부(211) 이외의 부분은 냉각 코어부(211)보다도 가는 직경으로 형성되고, 프리폼(20)의 내벽면에 대해서 비접촉으로 삽입되게 되어 있다. 또, 온조 코어(210)의 선단은 프리폼(20)의 저부(24)의 내저면(20a)과의 접촉 면적을 크게 할 목적으로 내저면(20a)을 따른 형상으로 되어 있고, 바람직하게는 평탄면 형상의 형상을 가지고 있다. 온조 공정의 상세한 것에 대해서는 본건 출원인의 WO2013－012067호 공보 등의 공보도 참조되었으면 한다.

그리고 온조 공정에서는, 프리폼(20)이 온조 포트(200) 내에 배치되면, 프리폼(20)의 저부(24)의 표면(상면(24a)을 제외함)이 내벽면(201a)에 밀착하여 부분적으로 냉각됨과 아울러, 프리폼(20)의 동부(23)가 가열 블록(202)으로부터의 복사열에 의해 부분적으로 가열된다. 또한 온조 코어(210)가 프리폼(20) 내에 삽입되고, 냉각 코어부(211)가 프리폼(20)의 내저면(20a)에 밀착하고, 프리폼(20)이 내측으로부터도 부분적으로 냉각된다.

이러한 온조 공정에 의해 프리폼(20)의 온도 조정을 행함으로써, 프리폼(20)의 온도 및 저부(24)의 형상(두께)을 소망의 상태로 조정할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 프리폼(20)이 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하는 형상이기 때문에, 온조 공정에 있어서, 동부(23)와 저부(24)와의 온도차가 보다 명확하게 된다. 따라서, 후술하듯이 블로우 성형에 의해 용기(10)를 형성할 때, 프리폼(20)의 동부(23)를 양호하게 선택적으로 연신시킬 수가 있고, 예를 들면, 얇은 두께 형상의 동체부(13)와 두꺼운 두께 형상의 저면부(14)의 각각의 두께의 분포가 갖추어지고, 또한 투명도나 광택의 정도가 균일한 상태로 유지된 용기(10)를 형성할 수가 있다.

또, 프리폼의 형상이, 예를 들면, 동부와 저부와의 경계 부분(본원의 다리부(25)에 대응하는 부분)에 있어서 외형(직경)이 서서히 증가하고 있는 형상인 경우, 동부와 저부의 경계 부분에 있어서의 온도 분포에 불균형이 생기기 쉬운데다가 경계 부분의 보유열이 높아지기 쉽고, 이에 수반하여 블로우 성형시에 프리폼이 치우쳐 연신하는 등의 부적합함이 발생하기 쉽게 된다. 구체적으로는, 전술의 프리폼 형상의 경우, 블로우 성형할 때에 보유열이 높은 경계 부분으로부터의 파열이나 팽출이 생기기 쉽고, 또 용기에서 경계 부분에 치우친 두께 덩어리가 생기기 쉽다. 이에 반해 본 발명에서는 다리부(25)를 설치하고 있으므로, 효율적으로 저부(24)를 냉각시킨 뒤에 동부(23)를 가열시킬 수가 있고, 블로우 성형시에 프리폼(20)이 치우쳐 연신하는 등의 부적합함이 발생하기 어렵게 된다.

온조 공정에 의해 온도가 조정된 프리폼(20)은 도 5에 나타내듯이 블로우 성형형(300) 내에 배치된다. 블로우 성형형(300)은 프리폼(20)이 내부에 수용되는 한 벌의 블로우 할형(301)과, 프리폼(20)의 목부(22)를 보유하는 목형(302)과, 프리폼(20)의 저부(24)에 대응하는 상저형(303)을 구비한다. 또 블로우 성형형(300)은 도시는 생략하지만 목형(302)에 감합하여 고압 에어(air)를 도입하는 블로우 코어형을 구비하고 있다. 또한 블로우 할형(301)에는 냉각 매체가 공급되는 공급로(도시 없음)가 설치되어 있고, 이 냉각 매체에 의해 블로우 할형(301)의 내부에 배치되어 있는 프리폼(20)이 블로우된 후에 소정 온도까지 냉각되게 되어 있다.

또 상저형(303)은 승강 가능하게 구성되어 있다. 도 5에 나타내듯이, 프리폼(20)이 블로우 할형(301) 내에 배치될 때에는 상저형(303)은 하강한 위치에 보유되어 있다.

그리고 블로우 성형 공정에서는, 블로우 성형형(300)에 배치된 프리폼(20) 내에 고압 에어를 공급한다. 이 때에 프리폼(20)은 주로 횡축 방향으로 연신하고, 도 6에 나타내듯이, 블로우 할형(301) 내벽면에 꽉 눌려진다. 또 고압 에어의 공급 개시와 동시 또는 약간 빠른 타이밍에 상저형(303)을 상승시키고, 프리폼(20)의 저부(24)의 압축을 행한다. 즉 상저형(303)을 상승시킴으로써, 용기(10)의 외저면(10b)에 오목부(15)를 형성한다. 이에 의해 최종 성형품인 용기(10)가 성형된다. 또, 외저면(10b)의 오목부(15)는 필수는 아니고 필요에 따라서 평탄면 형상으로 해도 상관없다.

이러한 본 발명과 관련되는 제조 방법에 의해 프리폼(20)을 블로우 성형하여 용기(10)를 형성함으로써, 소망의 형상, 예를 들면, 저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기(10)를 양호하게 형성할 수가 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명과 관련되는 프리폼(20)은 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하는 형상이며, 사출 공정이나 온조 공정에 있어서, 고온의 동부(23)와 저온의 저부(24)와의 온도차를 명확하게 구별시킬 수가 있는 구조로 되어 있다. 이 때문에 블로우 성형 공정으로 프리폼(20) 내에 고압 에어를 공급하면, 프리폼(20)은 주로 동부(23)에 상당하는 부분이 횡축 방향으로 연신되어 용기(10)가 형성된다. 따라서, 프리폼(20)을 적절히 연신시킬 수가 있고, 소망의 형상, 예를 들면, 저면부(14)의 두께가 동체부(13)의 두께보다도 두꺼운 용기(10)도 양호하게 형성할 수가 있다.

또한 프리폼(20)의 저부(24)의 연신량은, 동부(23)의 연신량에 비해 적기 때문에, 블로우 성형시, 프리폼(20)(동부(23))은 다리부(25)에서 접어넣어지도록 변형한다. 그 결과, 본 발명과 관련되는 제조 방법에 의해 형성된 용기(10)에는, 도 7의 확대도에 나타내듯이, 동체부(13)와 저면부(14)와의 경계 부근에 프리폼(20)의 동부(23)가 접어넣어진 자취인 접어넣음부(16)가 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 형성된다.

<실시 형태 2>

도 8은 실시 형태 2와 관련되는 용기의 일례를 나타내는 단면도이며, 도 9는 실시 형태 2와 관련되는 프리폼의 일례를 나타내는 단면도이며, 도 10은 실시 형태 2와 관련되는 용기의 제조 방법의 블로우 성형 공정을 설명하는 도이다. 또한 도중 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고 중복된 설명은 생략한다.

본 실시 형태는, 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지는 프리폼(도 2 참조)을 이용하여 제조되는 용기의 변형예이다. 도 8에 나타내듯이, 용기(10A)는 상단에 구부(11)를 가지는 목부(12)와, 목부(12)로부터 연속하는 소정 형상의 동체부(13A)를 구비하고 있다. 동체부(13A)의 외형은, 하측(저측(底側))을 향해 직경이 서서히 증가하는 갓 형상의 3개의 부위가 상하 방향에서 연속하는 형상으로 되어 있다. 물론, 동체부(13A)의 형상은 특히 한정되는 것은 아니고 소망의 형상으로 형성하면 좋다.

그리고, 본 실시 형태와 관련되는 용기(10A)는 동체부(13A)로부터 하방으로 뻗은 다리부(17)를 더 구비하고 있다. 다리부(17)는 동체부(13A)의 목부(12) 측의 단부의 직경(최소 직경) D2보다 작은 직경 D4의 소경부(17a)와, 이 소경부(17a)보다도 큰 직경의 대좌부(臺座部)(17b)로 구성되어 있다. 그리고, 이 대좌부(17b)가 실시 형태 1의 용기(10)에 있어서의 저면부(14)에 상당한다. 즉 용기(10A)의 대좌부(17b)는 동체부(13A)의 두께보다도 상당히 두껍게 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 동체부(13A)의 두께는 대좌부(17b)에 대해서 상당히 얇게 형성되어 있다. 또한 소경부(17a)나 동체부(13A)의 두께보다도 상당히 두껍게 형성되어 있다.

용기(10A)를 이러한 형상으로 함으로써 용기의 안정성이 향상된다. 즉, 대좌부(17b)의 저면은 두껍고 고중량이기 때문에(중심이 저면측에 있기 때문에), 이 대좌부(17b)로 안정되게 용기(10A)를 접지시킬 수가 있다.

이러한 형상의 용기(10A)는 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 사출 성형에 의해 형성한 프리폼을 블로우 성형함으로써 형성한다.

도 9에 나타내듯이, 용기(10A)를 형성하기 위한 프리폼(20A)은 실시 형태 1과 마찬가지로, 목부(22)와, 동부(23)와, 저부(24)를 가지고, 저부(24)는 동부(23)보다도 큰 직경으로 형성되어 있다. 또 프리폼(20A)은 동부(23)와 저부(24)와의 경계에 다리부(25)를 구비하고 있다.

여기서, 실시 형태 1과 관련되는 프리폼(20)에서는 다리부(25)는 프리폼(20)의 내저면(20a)보다도 외저면(20b) 측에 설치되어 있었다(도 2 참조). 한편, 실시 형태 2와 관련되는 프리폼(20A)은 다리부(25)가 내저면(20a)보다 목부(22) 측에 설치되어 있다. 이에 의해 소경부(17a)와 대좌부(17b)로 이루어지는 다리부(17)를 양호하게 블로우 성형할 수가 있다.

그런데, 본 실시 형태와 관련되는 용기(10A)는 기본적으로는 실시 형태 1과 마찬가지의 제조 방법으로 제조되지만 다음과 같은 점에서 실시 형태 1과는 상위하다.

우선은 사출 성형 공정으로 상기와 같이 프리폼(20A)을 사출 성형한다. 이 때에 다리부(25)가 내저면(20a)보다 목부(22) 측으로 되도록 한다. 즉, 프리폼(20A)의 내저면(20a)의 위치가 보다 깊은 위치로 되도록 한다. 이에 의해 대좌부(17b)(다리부(25))의 냉각 효율이 향상되어 온조시나 블로우 성형시에 있어서의 대좌부(17b)의 외관의 변화를 억제할 수가 있다.

그 다음에, 실시 형태 1과 마찬가지로 온조 공정으로 프리폼(20A)을 소정 온도로 가열한다. 그리고, 온조 공정으로 소정 온도로 가열된 프리폼(20A)을 블로우 성형함으로써 소망의 형상의 용기(10A)를 형성한다. 블로우 성형 공정에서는, 구체적으로는, 도 10에 나타내듯이, 프리폼(20A)은 블로우 성형형(300A) 내에 배치되어 블로우 성형된다. 블로우 성형형(300A)은 용기(10A)의 형상에 대응한 한 벌의 블로우 할형(301A) 및 상저형(303A)과, 목형(302)을 구비하고 있다. 블로우 성형형(300A) 내에 배치된 프리폼(20A)은 블로우 할형(301A)에 의해 저부(24)(다리부(17)에 상당하는 부분)가 협지(挾持)된 상태, 즉 저부(24)(다리부(17)에 상당하는 부분)의 외면이 눌려진 상태로 블로우 성형된다. 이에 의해 프리폼(20A)의 동부(23)가 주로 옆으로 연신되어 다리부(17)를 구비하는 용기(10A)가 형성된다(도 8 참조). 또한 본 실시 형태에 있어서는, 프리폼(20A)의 저부(24)의 하부 중앙부를 아주 약간이지만 상방(목부(12) 측)으로 들어가도록 상저형(303A)으로 부형(賦型)시키고 있다. 이에 의해 용기(10A)의 대좌부(17b)의 하부 중앙부를 그 외연부(外緣部)보다 상방에 위치시킬 수가 있기 때문에 용기(10A)를 보다 안정되게 접지시킬 수가 있다. 물론, 소망되는 용기(10A)의 형상에 따라 대좌부(17b)의 하부 중앙부의 외벽면의 높이를 그 외연부와 마찬가지로 하고, 대좌부(17b)의 하단면을 평탄면 형상으로 해도 상관없다.

본 실시 형태의 제조 방법에서는 사출 성형 공정에 있어서, 실질적으로, 용기(10A)의 목부(12), 및 다리부(17)(소경부(17a) 및 대좌부(17b))를 소망의 형상으로 성형(부형)하고, 블로우 성형 공정에서는, 용기(10A)의 동체부(13A)만을 소망의 형상으로 성형(부형)하고 있다. 이와 같이 사출 성형 공정과 블로우 성형 공정으로 용기(10A)의 부형 부분을 분리함으로써, 소망의 형상의 용기(10A)를 보다 양호하게 형성할 수가 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 물론, 본 발명은 그 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 변경이 가능한 것이다.

10, 10A 용기
11 구부(mouth portion) 12 목부(neck portion)
13, 13A 동체부(barrel)
14 저면부(bottom surface portion) 15 오목부(concave portion)
16 접어넣음부(folding portion) 17 다리부(leg portion)
20, 20A 프리폼(preform) 21 개구(opening)
22 목부(neck portion) 23 동부(body portion)
24 저부(bottom portion) 25 다리부
100 사출 성형형(molding mold) 101 목형(neck mold)
102 사출 캐비티형(cavity mold)
103 저형(bottom mold) 104 코어형(core mold)
105 게이트(gate)
200 온조(溫調, temperature control) 포트(pot)
201 냉각 블록(cooling block) 202 가열 블록(heating block)
210 온조(溫調) 코어(core) 211 냉각 코어부
300, 300A 블로우(blow) 성형형(molding mold)
301, 301A 블로우(blow) 할형(split mold, 割型)
302 목형(neck mold)
303, 303A 상저형(raised bottom mold, 上底型)

Claims

저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기를 형성하기 위한 프리폼으로서,
개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하고 있고,
상기 다리부를 구성하는 상기 동부의 외주면과 상기 저부의 상면과의 각도가, 직각 또는 예각인 것을 특징으로 하는 프리폼.
저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기를 형성하기 위한 프리폼으로서,
개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하고 있고,
상기 다리부가, 내저면보다 외저면 측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리폼.
저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기의 제조 방법에 있어서,
개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하고, 또한 상기 다리부를 구성하는 상기 동부의 외주면과 상기 저부의 상면과의 각도가, 직각 또는 예각인 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과,
적어도 상기 프리폼의 상기 저부를 온조 금형에 밀착시켜 냉각하고, 상기 프리폼의 온도를 조정하는 온조 공정과,
상기 온조 공정으로 온도를 조정한 상기 프리폼을 블로우 성형함으로써 상기 용기를 형성하는 블로우 성형 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법.
저면부의 두께가 동체부의 두께보다도 두꺼운 용기의 제조 방법에 있어서,
개구하는 목부와, 통상의 동부와, 상기 동부보다도 큰 직경의 저부를 가지고, 상기 동부와 상기 저부와의 경계에 다리부를 구비하고, 또한 상기 다리부는 내저면보다 외저면 측에 설치되어 있는 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과,
적어도 상기 프리폼의 상기 저부를 온조 금형에 밀착시켜 냉각하고, 상기 프리폼의 온도를 조정하는 온조 공정과,
상기 온조 공정으로 온도를 조정한 상기 프리폼을 블로우 성형함으로써 상기 용기를 형성하는 블로우 성형 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 온조 공정에서는, 상기 프리폼의 상기 저부를 냉각하면서, 상기 동부를 가열하는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 블로우 성형 공정에서는, 상기 용기를 상기 동체부의 상기 저면부 측의 단부 부근의 직경이 상기 목부 측의 단부 부근의 직경보다 크게 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 용기의 제조 방법.