(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合部を有する把手をあらかじめ挿入した金型内で７０℃以上１３０℃以下に加熱したプリフォームを二軸延伸ブロー成形し、その嵌合部にプリフォーム壁を巻き付かせて把手付ボトルを成形する方法において、金型の胴型の温度を８０℃以上２００℃以下とし、底型の温度を５０℃以上１５０℃以下としておくと共に、ボトル本体をブロー成形し、金型に数秒間密着させて熱処理し、その後にブローエアを排気すると共に、ボトル本体中心から見て把手取付け方向と略々直交方向のボトル本体側面部により多く冷却媒体が当たるように、ボトル本体内に位置させた中空延伸ロッドの周側に形成した孔を通して冷却媒体を噴出させ、ボトル本体を内部より冷却して取り出すことを特徴とする把手付ボトルの成形方法。
【請求項２】
把手取付け位置のボトル本体側面部とその対向側面部とを結ぶボトル本体の直径が、これと直交方向の側面部を結ぶボトル本体の直径に対して０．９５〜０．９７の長さ比に成形されることを特徴とする請求項１に記載の把手付ボトルの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高温状態の液体を充填可能な把手付ボトルの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
果汁、ミネラルウォーターなど高温状態の液体を充填する耐熱合成樹脂ボトルは知られており、その製法としてプリフォームを高温に加熱した金型内でブロー成形し、金型に数秒間密着させて熱処理する方法がある。
また、あらかじめ成形された把手の付いた合成樹脂ボトルも知られ、その製法として、例えば特開昭６３−９５９３１号に記載されているように、あらかじめ成形された把手を配置する部分が設けられた金型を用い、プリフォーム内に高圧のブローエアを吹き込んで金型内面に沿わせるようにしてボトルを成形すると共に、把手の嵌合部にプリフォームの壁を巻き付かせて把手を取り付け、底型をボトル下方に抜くと共に、胴型をボトル横方向に開いてボトルを取り出す方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の従来の把手付ボトルの耐熱性を向上するため、前者の熱処理方法を適用しようとすると、把手嵌合部付近は中心に近くて延伸度合が小さく肉厚が大きいため、加熱によると白濁が生じやすいものであり、これを避けるため熱処理温度を低く抑えると、得られた把手付ボトルの耐熱性が不十分となり、高温の液体を充填すると熱変形して正立しなくなるなどの品質不良が生ずるおそれがあった。本発明は、冷却の条件を工夫し、得られたボトルの前後方向および左右方向の直径を調整して収縮性のバランスを設定することにより、高温の液体を充填したときボトルが把手対向側に傾いたりするのを防ぐようにしたボトルの成形方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、嵌合部を有する把手をあらかじめ挿入した金型内で７０℃以上１３０℃以下に加熱したプリフォームを二軸延伸ブロー成形して、その嵌合部にプリフォーム壁を巻き付かせて把手付ボトルとする方法において、金型の胴型の温度を８０℃以上２００℃以下とし、底型の温度を５０℃以上１５０℃以下としておくと共に、ボトル本体をブロー成形し、金型に数秒間密着させて熱処理し、その後にブローエアを排気すると共に、ボトル本体中心から見て把手取付け方向と略々直交方向のボトル本体側面部により多く冷却媒体が当たるように、ボトル本体内に位置させた中空延伸ロッドの周側に形成した孔を通して冷却媒体を噴出させ、ボトル本体を内部より冷却して取り出すようにした把手付ボトルの成形方法を特徴とするものである。
【０００５】
上記直交方向の側面部により多くの冷却媒体が当たるようにするために、中空延伸ロッドの構成を、上記直交方向に向けて孔を明けた構成のものとするか、または、三方向以上に向けて明けた孔の内、上記直交方向に向けた孔の数を多くするか孔径を大きくするかなどして、直交方向の孔の開口率が他の方向の孔よりも大きくなるように構成のものとするのが好ましい。
【０００６】
また、本発明は、さらに、把手取付け位置のボトル本体側面部とその対向側面部とを結ぶボトル本体の直径を、これと直交方向の側面部を結ぶボトル本体の直径に対して０．９５〜０．９７の長さ比となるように成形される把手付ボトルの成形方法を特徴とする。上記ボトル本体の形状は、胴形が横断面で円状、多角形状、その他の任意形状とすることができ、かつ凹凸条、凹凸面などの形成も任意である。この場合、前記の直径は胴部の仮想内接円又は外接円に相当する円の直径として考慮される。
【０００７】
【作用】
冷却媒体がより多く当たる前記直交方向の側面部に対して相対的に高い冷却温度で処理された把手取付け側の対向側面部が離型時に若干収縮（水平断面において中心側に収縮、以下同じ）した状態でボトルが成形される一方、このボトルに高温液体を充填すれば、熱処理が相対的に少ない上記直交方向の側面部が把手取付け位置の側面部とその対向側面部に比して若干大きく収縮し、結果としてボトルの正立状態の保持が実現することになる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。
図１は本発明に係る把手付ボトルの成形状態図、図２はそのＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は延伸ロッドの変形例図、図４は把手付ボトルの側面図と底面略図である。
【０００９】
本発明に係る把手付ボトル１は、図１，２に示すように、両端部をボトル本体２への嵌合部３ａとした把手３をあらかじめ金型１０に挿入し、この金型１０内で７０℃以上１３０℃以下に加熱したプリフォーム４を二軸延伸ブロー成形し、上記嵌合部３ａにプリフォーム４の壁を巻き付かせて成形してなるものであり、金型１０の胴型１０ａ，１０ｂの温度を８０℃以上２００℃以下とし、底型１１の温度を５０℃以上１５０℃以下としておくと共に、ブローエアを送り込んでボトル本体２をブロー成形し、金型に数秒間密着させて熱処理した後、ブローエアを排気した後に、中空の延伸ロッド２１から、周側に形成してある孔２２を通して冷却媒体をボトル本体２内に噴出させ、この噴出は、ボトル本体２の中心軸から見て把手３の取付け方向（把手側と対向側とを結ぶ方向）Ｂのボトル本体側面部よりも、これと略々直交方向Ａの側面部により多く冷却媒体が当たるように行い、つまり、把手３の取付け方向がその直交方向より高温になっているようにしつつ冷却し、ボトル本体２を内部より冷却して成形してなるものである。
【００１０】
プリフォーム４の材質としては、特にポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂が加熱により耐熱性を向上できるので好ましい。プリフォーム４はあらかじめ７０℃以上１３０℃以下の延伸温度範囲に加熱しておく必要がある。
また、このプリフォーム４は、図１に示すようにあらかじめ少なくとも口栓部５天面近辺、望ましくはネックリング部６までを加熱して結晶化処理して白化させるのが好ましい。このことで高温充填時の口栓部５の変形による内容物の漏れや空気の侵入をなくすことができる。
【００１１】
ブロー成形用金型１０の胴型１０ａ，１０ｂの温度は８０℃以上２００℃以下の範囲とし、底型１１の温度は５０℃以上１５０℃以下、望ましくは９０℃以上１２０℃以下の範囲にしておく。
胴型１０ａ，１０ｂの温度が８０℃未満では、成形したボトル１の胴部に耐熱性が付与されず、高温充填時に変形が発生する。また、２００℃を越えると把手３の嵌合部３ａまでの巻き付き不良の発生およびこの近辺の白濁が発生する。底型１１の温度が５０℃未満では、得られたボトル１の底部７の耐熱性が乏しく、１５０℃を越えると成形時に変形する。
【００１２】
上記胴型１０ａ，１０ｂは、それぞれの内部に設けられた図示しない温水配管等により保温されており、成形後のボトル１を２〜１０秒間、特に好ましくは４〜８秒間接触させて熱処理を行い、耐熱性を向上させるようにしてある。
【００１３】
中空の延伸ロッド２１は、ボトル本体２の底部７付近まで進入可能に設置し、その周面には、ボトル本体２の中心と把手３とを結ぶ垂直断面に沿う横方向、即ち把手取付け方向Ｂには孔２２を形成せず、この方向Ｂと略々直交方向Ａの側面に孔２２を形成し、かつロッド長手方向には適宜間隔を置いて複数個形成し、冷却媒体が上記直交方向Ａのボトル本体２の側面部分に当たってから本体内に充満し、口元より系外に排出（図１の矢視状態）されるようにしてある。冷却時間は２〜１０秒間、特に好ましくは４〜８秒間がよい。冷却媒体としては、空気等の気体が好ましく、この場合、ロッド内圧で２０〜４０ｋｇ／ｃｍ２  程度が好ましい。
なお、上記孔２２は丸孔として図示してあるが、孔形状は任意であり、細長溝条の孔などであってもよい。
【００１４】
上記孔２２は、把手取付け方向Ｂにも明けることが可能である。この場合には図３（１）に示すように、把手取付け方向Ｂの孔２２よりも直交方向Ａの孔２２が同径で数多くなるように形成するか、同（２）に示すように、把手取付け方向Ｂの孔２２の径を小径とし、直交方向Ａの孔２２を同数で大径となるように形成し、或いはこれらの混合態様とするなどが可能であり、いずれにしても上記直交方向Ａのボトル本体２の側面部分により多く冷却媒体が当たるように形成するものとする。
【００１５】
上記のようにして成形した把手付ボトル１は、冷却媒体がより多く当たる上記直交方向Ａの側面部に対して相対的に高い冷却温度で処理された把手取付け側の対向側面部が離型時に若干収縮し、把手取付け位置の側面部は把手によってほとんど収縮しない状態で形成され、従って上記把手取付け方向Ｂのボトル本体２下部の直径Ｓが上記直交方向Ａのボトル本体２下部の直径Ｌよりも若干短い横断面楕円状、すなわち、Ｌ：Ｓ＝１：０．９５〜０．９７に形成される。
上記冷却媒体による冷却程度は、胴下部の横断面が真円状のブロー成形用金型１０を使用した場合でもボトル本体が上記長短比の状態となるように設定するものである。
【００１６】
ボトル本体２の直径比が上記の時、成形時のボトル１は若干傾斜した形態となるが、高温液体を充填すると、上記直交方向Ａと把手取付け方向Ｂの側面の収縮程度が異なり、熱処理が相対的に少ない上記直交方向Ａの側面部が把手取付け方向Ｂの側面部、特に把手取付け位置の対向側面部に比して若干大きく収縮し、真円に近くなるとともにボトル傾斜が小さくなり、把手付ボトル１はほぼ正立することになる。
【００１７】
なお、上記においてボトル本体２の横断面形状を楕円状として述べたが、この形状は変形円状、多角形状、その他の任意形状とすることができるものであって限定されるものではない。
金型１０の底型１１には、図示しない凹凸のリブ形状を形成しておくのが好ましく、これによって成形された把手付ボトル１の底部７には、対応する凹凸リブが形成されて底部７の強度を向上させると共に、液体充填時の変形を防止することができる。
【００１８】
表１は、上記本発明に係る成形方法によって成形した実施例１及び実施例２の把手付ボトルと、四側面すべてに同一孔を形成してなる延伸ロッドを用いて成形してなる対比例としての把手付ボトルとの成形状態を比較したものである。
なお、上記以外はいずれも同金型により同一条件で成形したものである。
【００１９】
表１において、「ボトル高さの差」は、成形ボトル垂直高さの最大値から垂直高さの最小値を引いた寸法差を示しており、この高さの差が大きい程傾斜度が大きく、高さの差が小さい程正立に近いことを意味する。
「ボトル取出時」は、金型から取出した直後の成形ボトルを指し、「高温充填時」は、７０℃温水をネックリング部６近くまで充填後、密栓し、２４時間常温にて保存した後の成形ボトルを指す。
【００２０】
【表１】
0003556320.tif 000002
【００２１】
実施例１，２は、ボトル胴径の長径Ｌ：短径Ｓ＝１：０．９５〜１：０．９７の範囲であるが、ボトル取出時にボトルは傾斜しているものの、高温液体の充填後は傾斜が小さくなり、ほぼ正立することが確認された。
しかし、同比が１：１の対比例では、ボトル取出時に正立しているものの、高温液体充填後に傾斜し、正立しない場合が生じ、商品となり難いという品質問題が生じた。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、延伸ロッドからの冷却媒体を把手取付け方向に比して直交方向の側面部により多く当てることにより、従来とは異なる把手付ボトルを成形することができ、このボトルによれば、高温液体の充填後にボトルが傾斜することなく、ほぼ正立するので、安定して載置可能な液体充填ボトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る把手付ボトルの成形状態図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１，２に示した延伸ロッドの変形例を示し、（１）は変形の一例を示す延伸ロッドの部分側面図とその横断面図、（２）は別の変形の一例を示す延伸ロッドの部分側面図とその横断面図である。
【図４】成形された把手付ボトルを示し、（１）はその側面図、（２）はその底面略図である。
【符号の説明】
１      把手付ボトル
２      ボトル本体
３      把手
３ａ    把手の嵌合部
４      プリフォーム
７      底部
１０      金型
１０ａ    胴型
１０ｂ    胴型
１１      底型
２１      延伸ロッド
２２      孔
Ａ      直交方向
Ｂ      把手取付け方向
Ｌ      長径
Ｓ      短径
【図１】
0003556320.tif 000003
【図２】
0003556320.tif 000004
【図３】
0003556320.tif 000005
【図４】
0003556320.tif 000006