(57)【要約】【課題】  本発明は、窓付き容器を２軸延伸ブロー成形により成形する際に、周壁に肉厚差が生じる問題を解明し、肉厚差の発生を抑制することを技術的な課題とするものである。【解決手段】  射出成形による試験管状のプリフォームを２軸延伸ブロー成形した壜体状の容器において、射出成形による予熱を維持した状態でプリフォームを２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するホットパリソン法によるものとし、周壁に縦帯状に、この周壁を貫通する透明な合成樹脂Ｒａからなる縦帯状部を形成し、この縦帯状部を除く周壁部分である主周壁部を、前記合成樹脂Ｒａを着色した着色樹脂Ｒｂで形成したものとする。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形による試験管状のプリフォームを２軸延伸ブロー成形した壜体状の容器であって、前記射出成形による予熱を維持した状態でプリフォームを２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するホットパリソン法によるものとし、周壁に縦帯状に、該周壁を貫通する透明な合成樹脂Ｒａからなる縦帯状部(8)を形成し、前記縦帯状部(8)を除く周壁部分である主周壁部(9)を、前記合成樹脂Ｒａを着色した着色樹脂Ｒｂで形成したことを特徴とする合成樹脂製容器。
【請求項２】
胴部(5)を円筒状とし、該胴部(5)の最大の径を有する高さ位置での縦帯状部(8)の平均肉厚ｔａと主周壁部(9)の平均肉厚ｔｂとの比である、ｔａ／ｔｂの値を０．８５〜１．１５の範囲とした請求項１記載の合成樹脂製容器。
【請求項３】
試験管状のプリフォームを使用した２軸延伸ブロー成形による壜体状の合成樹脂製容器の成形方法であって、前記プリフォーム(11)は、周壁に縦帯状に、該周壁を貫通する透明な合成樹脂Ｒａからなる縦帯状部(18)を形成し、前記縦帯状部(18)を除く周壁部分である主周壁部(19)を、前記合成樹脂Ｒａを着色した着色樹脂Ｒｂで形成したものとし、該プリフォーム(11)を射出成形後、該射出成形による予熱を維持した状態で２軸延伸ブロー成形工程に移して２軸延伸ブロー成形することを特徴とする合成樹脂製容器の成形方法。
【請求項４】
プリフォーム(11)を射出成形する射出成形工程と、該プリフォーム(11)を高温状態で射出成形金型から離型した状態で２軸延伸ブロー成形に適した温度に調整する温度調整工程と、この２軸延伸ブロー成形に適した温度に調整したプリフォームを２軸延伸ブローする２軸延伸ブロー成形工程を有する請求項３記載の合成樹脂製容器の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外側から内容物の残量を確認することのできる透明な窓部を有する２軸延伸ブロー成形による窓付きの合成樹脂製容器及びその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂製のブロー成形容器は、飲料、食品、洗剤、化粧品、薬品等の用途に多く用いられており、内容物を紫外線から保護する目的、あるいは外観デザイン性の向上の目的、等により内容物が見えない様にしている場合が多く見られる。ただ、このように内容物を外から見えない様にすると、内容物の残量を外側から確認することができないので、使用に際して不便であり、安心して使用することができない。また、内容物を再充填して使用する際には充填の状態が見えないので入れすぎて内容物を溢れさせてしまうと云うような問題も生じる。
【０００３】
上記したような問題を解消する手段の一つとして、たとえば特許文献１に記載されるように、押出成形による円筒状のパリソンをブロー成形する、所謂、ダイレクトブロー成形によるブロー成形容器では、パリソンを押出し成形するに際し、その大部分は着色して不透明とするが、押出し成形に使用するダイスの円筒状流路の一部に未着色の透明な樹脂を流し込み、ブロー成形後の容器に、縦帯状に透明な窓部を比較的に容易に形成することができる。
【０００４】
一方、射出成形した前駆体である試験管状のプリフォームを２軸延伸ブロー成形したポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）樹脂製、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂製等の２軸延伸ブロー成形容器においても、上記したダイレクトブロー成形容器のように縦帯状に透明な窓部を形成した容器が成形可能である。
【０００５】
ここで、射出成形したプリフォームを２軸延伸ブロー成形する成形方法は大きく分けて、ホットパリソン法とコールドパリソン法とがあり、ボトルの形状や少品種大量生産、多品種少量生産等の生産様式等を考慮して使い分けられている。
例えば、特許文献２に記載のあるホットパリソン法は、射出成形後のプリフォームを、この射出成形による予熱を維持した状態でそのままブロー工程に移して２軸延伸ブロー成形する方法で、コールドパリソン法は射出成形工程とブロー成形工程が分離され、射出成形したプリフォームを一旦冷却した後、主として赤外線ヒータを使用して再加熱してブロー成形する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５３９０１号公報
【特許文献２】第２９３１４２８号特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、縦帯状に透明な窓部を配設した２軸延伸ブロー成形容器の成形は、通常のペットボトルの成形と同様に、射出成形により着色樹脂から形成される周壁に透明な合成樹脂からなる縦帯状部を形成したプリフォームを用意し、このプリフォームを２軸延伸ブロー成形に適した温度に赤外線ヒータで予備加熱し、２軸延伸ブロー成形する、コールドパリソン法で成形するのが一般的である。
しかし、この成形法で実際に容器を成形すると、着色樹脂で形成される周壁部分に比較して未着色の透明な樹脂で形成される縦帯状の窓部が薄肉化して肉厚差が生じ、容器の座屈強度や減圧強度が低下する等の問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記した窓付き容器を２軸延伸ブロー成形により成形する際に周壁に肉厚差が生じる問題を解明し、肉厚差の発生を抑制することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、合成樹脂製容器及びその成形方法に関する。
本発明のうち合成樹脂製容器係る主たる構成は、
射出成形による試験管状のプリフォームを２軸延伸ブロー成形した壜体状の容器において、
射出成形による予熱を維持した状態でプリフォームを２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するホットパリソン法によるものとし、
周壁に縦帯状に、この周壁を貫通する透明な合成樹脂Ｒａからなる縦帯状部を形成し、この縦帯状部を除く周壁部分である主周壁部を、前記合成樹脂Ｒａを着色した着色樹脂Ｒｂで形成したものとする、と云うものである。
なお、本発明において、透明な合成樹脂には半透明な合成樹脂も含めることができる。
【００１０】
本発明のうち合成樹脂製容器の成形方法に係る主たる構成は、
試験管状のプリフォームを使用した２軸延伸ブロー成形による壜体状の合成樹脂製容器の成形方法において、
プリフォームは、周壁に縦帯状に、この周壁を貫通する透明な合成樹脂Ｒａからなる縦帯状部を形成し、縦帯状部を除く周壁部分である主周壁部を、前記合成樹脂Ｒａを着色した着色樹脂Ｒｂで形成したものとし、
プリフォームを射出成形後、この射出成形による予熱を維持した状態で２軸延伸ブロー成形工程に移して２軸延伸ブロー成形する、と云うものである。
【００１１】
本発明のうち合成樹脂製容器の成形方法に係る他の構成は上記主たる構成において、
プリフォームを射出成形する射出成形工程と、このプリフォームを高温状態で射出成形金型から離型した状態で２軸延伸ブロー成形に適した温度に調整する温度調整工程と、この２軸延伸ブロー成形に適した温度に調整したプリフォームを２軸延伸ブローする２軸延伸ブロー成形工程を有する、と云うものである。
【００１２】
本願の発明者らは、窓付き容器を２軸延伸ブロー成形により成形する際に肉厚差が生じる問題を解析するなかで、プリフォームを周壁の外側から赤外線ヒータで予備加熱する際、顔料等で着色した着色樹脂では顔料等による赤外線の散乱等により赤外線の透過が一部阻止されるため、透明な樹脂に比較して温度の上昇が遅れ、同じ照射量では着色樹脂で形成される周壁部分に比較して、透明樹脂で形成される縦帯状部の予熱温度が高くなり、その分、着色樹脂で形成される周壁部分に比較して縦帯状部の周方向への延伸倍率が大きくなり、容器で縦帯状部が薄肉化し肉厚差が生じることを見出した。
【００１３】
上記構成は、このような検討結果に基づくもので、射出成形したプリフォームを赤外線ヒータにより予備加熱する、所謂コールドパリソンではなく、射出成形による予熱を維持した状態でプリフォームをそのまま２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するホットパリソン法によるものとすることにより、
着色樹脂で形成される主周壁部と未着色の透明樹脂で形成される縦帯状部の温度差のない状態で２軸延伸ブロー工程を実施することができ、
両部分での周方向への延伸倍率を均一にすることができ、両部分での肉厚差の発生を実質的に無くすことが可能となる。
【００１４】
本発明のうち合成樹脂製容器係る他の構成は、上記主たる構成において、胴部を円筒状とし、胴部の最大の径を有する高さ位置での縦帯状部(8)の平均肉厚ｔａと主周壁部(9)の平均肉厚ｔｂとの比である、ｔａ／ｔｂの値を０．８５〜１．１５の範囲とする、と云うものである。
【００１５】
上記した０．８５〜１．１５と云う範囲は、全体を着色樹脂製、あるいは未着色の透明樹脂製とした通常の２軸延伸ブロー成形による周壁の肉厚のふれに相当するものであり、着色樹脂Ｒｂで形成した主周壁部と透明な樹脂Ｒａで形成した縦帯状部で実質的な肉厚差がないことに相当する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記した構成であり以下に示す効果を奏する。
すなわち、射出成形したプリフォームを赤外線により予備加熱する、所謂コールドパリソン法ではなく、プリフォームを射出成形による予熱を維持した状態でそのまま２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するホットパリソン法によるものとすることにより、着色樹脂で形成される主周壁部と未着色の透明樹脂で形成される縦帯状部に温度差がない状態で２軸延伸ブロー成形を実施することができ、両周壁部での周方向への延伸倍率を均一にすることができ、両壁部での肉厚差を実質的に無くすことができ、未着色の透明樹脂と着色樹脂を使用することに起因する肉厚差の発生を無くすことができ、肉厚差による座屈強度や減圧強度の低下のない２軸延伸ブロー成形による窓付き容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の合成樹脂製容器の一実施例を示す背面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿って矢視した平断面図である。
【図３】図１の容器の成形に使用するプリフォームの（ａ）は一部縦断して示す背面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿って矢視した平断面図である。
【図４】ホットパリソン法による２軸延伸ブロー成形工程の概略説明図であり、（ａ）は射出成形工程、（ｂ）は温度調整工程、（ｃ）は２軸延伸ブロー成形工程を示す。
【図５】コールドパリソン法におけるプリフォームの予備加熱工程の概略説明図である。
【図６】合成樹脂製容器の比較例を示す背面図である。
【図７】図６中のＣ−Ｃ線に沿って矢視した平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製容器、及びその成形方法について実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１と図２は本発明の合成樹脂製容器の一実施例を示すものであり、図１は背面図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿って矢視する平断面図である。
この容器１はホットパリソン法により２軸延伸ブロー成形したＰＥＴ樹脂製の壜体で、口筒部２、テーパー筒状の肩部４、直円筒状の胴部５、そして底部６を有し、口筒部２にはネックリング３が周設されている。
この容器の全高さは１９０ｍｍ、胴部５の最大径は６１ｍｍである。（なお、胴部５は直円筒状であり、胴部５の全高さ範囲で、その直径は同じである。）
【００１９】
また、この容器１の周壁は、未着色のＰＥＴ樹脂である透明な樹脂Ｒａと、この樹脂Ｒａを顔料として酸化チタンを用いて白色不透明に着色した着色樹脂Ｒbとからなり、周壁の略全体を着色樹脂Ｒｂからなる主周壁部９で構成する中で、周壁の背面では全高さ範囲に亘って透明な樹脂Ｒａからなる縦帯状の縦帯状部８が形成されており、この容器１は注出容器の容器本体として使用することができ、透明な樹脂Ｒａで形成される縦帯状部８は、内容物の残量を外から確認するための窓部８ｗとして利用することができる。
【００２０】
そして、図１中のＡ−Ａ線の高さ位置での縦帯状部８の平均肉厚ｔａは０．４２ｍｍで、主周壁部９の平均肉厚ｔｂは０．４５ｍｍで、その比であるｔａ／ｔｂは０．９３であり、縦帯状部８と主周壁部９では実質的な肉厚差はなく、着色樹脂Ｒｂだけで成形した容器と比較しても、座屈強度と減圧強度は同等であった。
【００２１】
図３は、後述するホットパリソン法における射出成形工程で成形された、図１の容器１の前駆体であるプリフォーム１１を示すもので、（ａ）は一部縦断して示す背面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿って矢視した平断面図である。
このプリフォーム１１はＰＥＴ樹脂製の試験管状のもので、口筒部１２、円筒状の胴部１５、底部１６を有し、口筒部１２にはネックリング１３が周設されている。
また、このプリフォーム１１の周壁は、ＰＥＴ樹脂を酸化チタンにより白色不透明に着色した着色樹脂Ｒｂと、未着色のＰＥＴ樹脂である透明な樹脂Ｒａから構成されており、周壁の略全体を着色樹脂Ｒｂからなる主周壁部１９で構成する中で、周壁の背面では全高さ範囲に亘って透明な樹脂Ｒａからなる縦帯状の縦帯状部１８が形成されている。（図３（ｂ）の平断面参照）
【００２２】
次に、上記した図１の容器１の成形方法について説明する。
図４はホットパリソン法の一例の概略説明図であるが、ホットパリソン法は基本的には射出成形したプリフォーム１１を、口筒部１２を除く胴部１５と底部１６の周壁を射出成形による予熱を維持した状態で、そのまま２軸延伸ブロー成形工程に移して成形するものであり、次のような工程（１）〜（３）からなる。
【００２３】
（１）射出成形工程
図４（ａ）に示されるように、ノズル３７からキャビティ金型３２とコア３３ネック型３５からなる金型３１内のキャビティ３４内にゲート３６を介して２５０〜２８０℃程度の樹脂温度で溶融状態のＰＥＴ樹脂を射出充填し、１５℃程度の温度に調整した金型３１内で、表面層が固化する程度に所定時間、保圧冷却しプリフォーム１１を射出成形する。
ここで、射出成形装置に、着色樹脂Ｒｂが流動する円筒状の流路に透明な樹脂Ｒａが流動する縦帯状流路を配設した多重ノズル使用することにより図３に示される着色樹脂Ｒｂからなる主周壁部１９と縦帯状部１８から構成されるプリフォーム１１を射出成形することができる。
【００２４】
（２）温度調整工程
次に、図４（ｂ）に示されるように、プリフォーム１１を金型３１から離型し、適宜の支持治具（図示省略）で支持した状態で所定時間（５〜２０秒程度の時間）放置して、次の２軸延伸ブロー成形工程に適した温度（ＰＥＴ樹脂の場合は８０〜１２０℃程度の温度）に調整する。
ここで、射出成形工程の金型３１から離型した直後では、プリフォーム１１の表面には、所謂、スキン層ができ、この半固化状態のスキン層によりプリフォーム１１の形状が保持される。
また、金型３１から離型した直後には金型３１の冷却により内外の表面温度はかなり低下するが、この温度調整工程で高温状態にある肉厚方向の中央部から熱が内外表面に向けて放散されて、スキン層を軟化する共に、プリフォーム１１の周壁の肉厚方向の温度分布を平準化し、全体を２軸延伸ブロー成形工程に適した温度に調整することができる。
【００２５】
（３）２軸延伸ブロー工程
そして、上記のように温度調整工程で２軸延伸ブロー成形工程に適した温度に調整したプリフォーム１１を図４（ｃ）に示されるように、ネック支持部４３とブローコア４４で口筒部を支持した状態でブロー成形用の割金型４１にセットし、延伸ロット４５で縦延伸すると共に、ブローエアを吹き込んで容器１を賦形する。
【００２６】
次に、図５は、コールドパリソン法における赤外線ヒータによるプリフォームの予備加熱工程の概略説明図である。
射出成形により一旦冷却固化した図３に示されるプリフォーム１１と同様な構成を有するプリフォーム１１１を、適宜の保持治具（図示省略）を使用して図５に示されるように中心軸Ａｘ周りに回動した状態で、口筒部１１２を除く胴部１１５と底部１１６の周壁を赤外線ヒータＩＲにより予備加熱し、この予備加熱したプリフォーム１１１を２軸延伸ブロー成形して図１に示される容器１と同じ形状の図６に示される容器１０１を比較例として成形した。
【００２７】
図７はこの比較例の容器１０１の、図６中のＣ−Ｃ線に沿って矢視する平断面図であり、この平断面図に見られるように、縦帯状部１０８が２軸延伸ブロー成形工程による周方向への延伸により主周壁部１０９に比較してより高倍率で周方向に延伸されて薄肉化している。
縦帯状部１０８の平均肉厚ｔａは０．３０ｍｍで、主周壁部１０９の平均肉厚ｔｂは０．４５ｍｍで、その比であるｔａ／ｔｂは０．６７であった。そしてこの程度の肉厚差が生じると縦帯状部１０８を起点として変形し易くなり、座屈強度と減圧強度が低下してしまう。
【００２８】
ここで、プリフォーム１１１を上記のように周壁の外側から赤外線ヒータＩＲで加熱する際、顔料で着色した着色樹脂では顔料により赤外線の透過が一部阻止され、透明な樹脂Ｒａに比較して着色樹脂Ｒｂでは温度の上昇が遅れるため、赤外線の照射量が同じ場合には透明な樹脂Ｒａで形成される縦帯状部１０８の温度上昇が大きくなり、その分、加熱温度が高くなり、２軸延伸ブロー成形工程において、主周壁部１０９に比較して、縦帯状部１０８の周方向に沿った延伸倍率が大きくなり縦帯状部１０８部分で薄肉化が発生する。
上記プリフォーム１１１の赤外線ヒータＩＲによる予備加熱試験では、例えば着色樹脂Ｒｂからなる主周壁部１０９の温度が９７℃とすると、縦帯状部１０８の温度は１０８℃であった。
【００２９】
以上、実施例に沿って、本発明の合成樹脂製容器及びその成形方法についてその実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
たとえば、上記の実施例では容器をＰＥＴ樹脂製の壜体状の容器としたが、ポリプロピレン系の樹脂等の２軸延伸ブロー成形可能な他の合成樹脂を使用することができ、また容器の形状も丸形壜体に限定されるものではない。
また、上記実施例では１つの縦帯状部を壜体の全高さ範囲に形成する構成としたが、使用目的に応じて例えば胴部の所定の高さ範囲に配設することもでき、また軸対称の位置に一対の縦帯状部を配設する等、複数の縦帯状部を配設することもできる。
【００３０】
また、ホットパリソン法の工程は様々なバリエーションがあるが、図４に示した例は基本的で概略的なものであり、容器の大きさ、プリフォームの周壁の肉厚、使用する合成樹脂、成形性、生産性等を考慮して、適宜なバリエーションに中から適宜な工程を選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の合成樹脂製容器は、未着色の透明樹脂と着色樹脂を使用することに起因する肉厚差のないものであり、肉厚差による座屈強度や減圧強度の低下のない２軸延伸ブロー成形による窓付き容器として幅広い使用展開が期待される。
【符号の説明】
【００３２】
１、１０１；容器
２、１０２；口筒部
３、１０３；ネックリング
４、１０４；肩部
５、１０５；胴部
６、１０６；底部
８、１０８；縦帯状部
８ｗ、１０８ｗ；窓部
９、１０９；主周壁部
１１、１１１；プリフォーム
１２、１１２；口筒部
１３、１１３；ネックリング
１５、１１５；胴部
１６、１１６；底部
１８、１１８；縦帯状部
１９、１１９；主周壁部
Ａｘ；中心軸
Ｒａ；透明な樹脂
Ｒｂ；着色樹脂
３１；（射出成形）金型
３２：キャビティ型
３３；コア
３４；キャビティ
３５；ネック型
３６；ゲート
３７；ノズル
４１；割金型
４２；底型
４３；ネック支持部
４４；ブローコア
４５；延伸ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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