(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレンにより口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されたプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形する容器の製造方法であって、
液体ブロー成形により、
前記胴部を、軸方向に向けて２．２５以上、４．３４以下の延伸倍率で延伸させるとともに径方向に向けて１．９５以上、５．００以下の延伸倍率で延伸させて容器に成形することを特徴とする容器の製造方法。
【請求項２】
液体ブロー成形による前記胴部の径方向に向けた延伸倍率が１．９５以上、２．４８未満である請求項１に記載の容器の製造方法。
【請求項３】
液体ブロー成形による前記胴部の径方向に向けた延伸倍率が３．７０より大きく、５．００以下である請求項１に記載の容器の製造方法。
【請求項４】
高密度ポリエチレンにより口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されたプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形する容器の製造方法であって、
液体ブロー成形により、
前記胴部を、軸方向に向けて１．６９以上、２．５０以下の延伸倍率で延伸させるとともに径方向に向けて２．２６以上、５．０７以下の延伸倍率で延伸させて容器に成形することを特徴とする容器の製造方法。
【請求項５】
液体ブロー成形による表面積の延伸倍率が１０．３以下である請求項４に記載の容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレンまたは高密度ポリエチレンにより口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されたプリフォームを、液体ブロー成形により容器に成形（賦形）する容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料、食品、化粧料等を収容する容器として、ポリプロピレン（ＰＰ）または高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）により形成されたものが多々用いられている。
【０００３】
このような容器は、射出成形や圧縮成形等により円筒状の口部と試験管状の胴部とを一体に備えた有底筒状に形成されたプリフォームを延伸効果が発現する温度にまで加熱し、この状態で延伸ロッドを用いつつプリフォーム内に加圧エアを供給して軸方向と径方向とに延伸させることで所定の形状に成形されるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。そして、成形後の容器に、後工程において飲料等の液体が充填されて製品とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のポリプロピレン製のプリフォームや高密度ポリエチレン製のプリフォームは、エアブロー成形によって所定の形状の容器に成形しようとした場合において、その軸方向および径方向への延伸倍率の許容範囲が狭く、所望の形状の容器を正確に成形することできない場合が多いという問題を生じるものであった。
【０００６】
これに対して、ポリプロピレン製のプリフォームや高密度ポリエチレン製のプリフォームに、加圧エアに替えて加圧した液体を供給することによって当該プリフォームを所定の形状の容器に成形するようにした液体ブロー成形が知られているが、これらのプリフォームを液体ブロー成形で容器に成形する場合に、どの程度の延伸倍率でプリフォームを延伸させると好適な容器が得られるのかは知られていない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポリプロピレンにより形成されたプリフォームを液体ブロー成形によって所望の形状の容器に正確に成形可能な容器の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、高密度ポリエチレンにより形成されたプリフォームを液体ブロー成形によって所望の形状の容器に正確に成形可能な容器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の容器の製造方法は、ポリプロピレンにより口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されたプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形する容器の製造方法であって、液体ブロー成形により、前記胴部を、軸方向に向けて２．２５以上、４．３４以下の延伸倍率で延伸させるとともに径方向に向けて１．９５以上、５．００以下の延伸倍率で延伸させて容器に成形することを特徴とする。
【０００９】
本発明の容器の製造方法は、上記構成において、液体ブロー成形による前記胴部の径方向に向けた延伸倍率が１．９５以上、２．４８未満であるのが好ましい。
【００１０】
本発明の容器の製造方法は、上記構成において、液体ブロー成形による前記胴部の径方向に向けた延伸倍率が３．７０より大きく、５．００以下であるのが好ましい。
【００１１】
本発明の容器の製造方法は、高密度ポリエチレンにより口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されたプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形する容器の製造方法であって、液体ブロー成形により、前記胴部を、軸方向に向けて１．６９以上、２．５０以下の延伸倍率で延伸させるとともに径方向に向けて２．２６以上、５．０７以下の延伸倍率で延伸させて容器に成形することを特徴とする。
【００１２】
本発明の容器の製造方法は、上記構成において、液体ブロー成形による表面積の延伸倍率（ＰＳＲ）が１０．３以下であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ポリプロピレンにより形成されたプリフォームを液体ブロー成形によって所望の形状の容器に正確に成形可能な容器の製造方法を提供することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、高密度ポリエチレンにより形成されたプリフォームを液体ブロー成形によって所望の形状の容器に正確に成形可能な容器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態である液体ブロー成形用のプリフォームを側方から見た半断面図である。
【図２】表１におけるポリプロピレン製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【図３】表１におけるポリプロピレン製のプリフォームをエアブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【図４】表１における高密度ポリエチレン製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【図５】表１における高密度ポリエチレン製のプリフォームをエアブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【図６】表２における高密度ポリエチレン製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。
【００１７】
図１に示す本発明の一実施の形態である液体ブロー成形用のプリフォーム１は、射出成形により成形されたポリプロピレン（以下「ＰＰ」という。）製であり、口部２と胴部３とを備えた有底筒状に形成されている。このプリフォーム１は、ＰＰを射出成形して形成されたものに限らず、例えばＰＰを圧縮成形や押出しブロー成形により所定形状に成形して形成されたものとすることもできる。プリフォーム１の口部２は円筒状に形成され、その外周面には雄ねじ部４が一体に設けられている。胴部３は軸方向に沿って延びる断面円形の試験管状に形成され、口部２の下方に当該口部２と同軸かつ一体に設けられている。
【００１８】
このプリフォーム１は、液体ブロー成形に用いられるものであり、当該液体ブロー成形において口部２を通して胴部３に加圧した液体が供給されることにより、胴部３が、その軸方向と径方向とに延伸されて所定の形状の容器に成形される。つまり、プリフォーム１は、その胴部３が図示しないブロー成形用の金型のキャビティ内に装着され、口部２を通して供給される加圧した液体によって胴部３がその軸方向と径方向とに延伸されて金型のキャビティの内面に沿った所定の形状の容器に成形されるものである。
【００１９】
なお、液体ブロー成形においてプリフォーム１に供給される液体としては、飲料、化粧品、薬品、洗剤、ボディーソープ等の最終的に製品として容器に充填される液体を用いるのが好ましい。これにより、成形後の容器への液体の充填工程を省略して、その生産性を高めることができる。
【００２０】
上記液体ブロー成形に際しては、プリフォーム１の胴部３を予めヒーター等によって延伸効果が発現する温度にまで加熱させるのが好ましい。また、液体ブロー成形に際して、口部２を通して胴部３の内部に延伸ロッドを挿入し、当該延伸ロッドにより胴部３の軸方向への延伸を補助する構成とすることもできる。なお、プリフォーム１の加熱に際しては、生産性を考慮して、プリフォーム成形時の余熱を利用するなどの、所謂、ホットプリフォーム法による成形工程を採用することもできる。
【００２１】
本発明のプリフォーム１は、液体ブロー成形により、胴部３がその軸方向に向けて２．２５以上、４．３４以下の延伸倍率で延伸されるとともに径方向に向けて１．９５以上、５．００以下の延伸倍率で延伸されて所定形状の容器に成形されるものである。本発明のプリフォーム１の胴部３の、液体ブロー成形による径方向に向けた延伸倍率のより好ましい範囲は、１．９５以上、２．４８未満の範囲または３．７０より大きく、５．００以下の範囲である。
【００２２】
液体ブロー成形におけるプリフォーム１の軸方向および径方向の延伸倍率は、プリフォーム１の胴部３の軸方向寸法および径方向寸法（外径寸法）に対してブロー成形用の金型のキャビティの軸方向寸法および径方向寸法（内径寸法）の比を種々変更し、あるいはブロー成形用の金型のキャビティの軸方向寸法および径方向寸法（内径寸法）に対してプリフォーム１の胴部３の軸方向寸法および径方向寸法（外径寸法）を種々変更することにより、上記の範囲に設定することができる。
【００２３】
本発明のプリフォーム１は、液体ブロー成形によって上記範囲の延伸倍率で胴部３がその軸方向および径方向に延伸されることにより、金型のキャビティの内面を十分にトレースし、成形後に容器に金型から取り出した後に経時（例えば１日経過後）で生じる収縮を生じさせることなく、また、成形時に容器に破裂を生じさせることなく、所望の容積および高さ等を有する所望の形状の容器に正確に成形される。
【００２４】
本発明のプリフォームは、高密度ポリエチレン（以下「ＨＤＰＥ」という。）製とすることもできる。この場合においても、当該プリフォームは、図１に示すＰＰ製のプリフォーム１と同様に、口部と胴部とを備えた有底筒状に形成されて液体ブロー成形により容器に成形されるものである。
【００２５】
このＨＤＰＥ製のプリフォームは、液体ブロー成形により、胴部がその軸方向に向けて１．６９以上、２．５０以下の延伸倍率で延伸されるとともに径方向に向けて２．２６以上、５．０７以下の延伸倍率で延伸されて所定形状の容器に成形されるものである。また、軸方向の延伸倍率（ＡＳＲ）と径方向の延伸倍率（ＨＳＲ）との積である表面積の延伸倍率（ＰＳＲ）が１０．３以下であることが好ましい。そして、上記したＰＰ製のプリフォーム１と同様、ＨＤＰＥ製のプリフォームは、液体ブロー成形によって上記範囲の延伸倍率で胴部がその軸方向および径方向に延伸されることにより、金型のキャビティの内面を十分にトレースし、成形後に容器に収縮を生じさせることなく、また、成形時に容器に破裂を生じさせることなく、所望の容積および高さ等を有する所望の形状の容器に正確に成形される。
【００２６】
なお、ＨＤＰＥ製のプリフォームにおいても、その液体ブロー成形における軸方向および径方向の延伸倍率は、プリフォームの胴部の軸方向寸法および径方向寸法（外径寸法）に対してブロー成形用の金型のキャビティの軸方向寸法および径方向寸法（内径寸法）の比を種々変更し、あるいはブロー成形用の金型のキャビティの軸方向寸法および径方向寸法（内径寸法）に対してプリフォームの胴部の軸方向寸法および径方向寸法（外径寸法）を種々変更することにより、上記の範囲に設定することができる。
【００２７】
例えば、ＨＤＰＥ製のプリフォームの胴部の、液体ブロー成形による径方向に向けた延伸倍率は、２．２６以上、４．５０以下の範囲または４．３０以上、５．０７以下の範囲に設定することができる。
【００２８】
ＰＰにより形成されたプリフォームおよびＨＤＰＥにより形成されたプリフォームのそれぞれについて、これらのプリフォームを液体ブロー成形によって所望の形状の容器に正確に成形することが可能な当該プリフォームの胴部の軸方向および径方向への適切な延伸倍率を検証するために、胴部の形状が互いに相違する３種類のプリフォーム（Ｎｏ１〜３）をそれぞれＰＰとＨＤＰＥとで形成し、これらのプリフォームをキャビティの軸方向寸法および径方向寸法が互いに相違する７種類のブロー成形用の金型を用いて、その軸方向の延伸倍率（ＡＳＲ）および径方向の延伸倍率（ＨＳＲ）を種々変更しながら液体ブロー成形することにより、軸方向および径方向の延伸倍率がプリフォームを液体ブロー成形して得られる容器の成形性の良否に与える影響を調べる実験を行った。この実験結果を表１に示す。なお、表１には、比較として、上記各プリフォームを同様の条件においてエアブロー成形によって容器に成形した場合の当該容器の成形性の良否の判定を合わせて示している。
【００２９】
【表１】
0006511359.tif 000002
【００３０】
この実験においては、成形後の容器の、その成形から１日経過後（経時変化）における内容量の減少割合（成形後の容器の収縮割合）および容器の高さの減少割合に基づきブロー成形された容器の成形性の良否を判定した。なお、表１において、○は成形性が良い（初期の内容量に対する減少率が５％以内、かつ初期の容器高さに対する減少率が１％以内である）ことを示し、×は成形性が悪いことを示す。また、ブロー成形時にプリフォームが破裂して容器に成形されない場合は、その成形性の良否を×と判定した。表１には、プリフォームの軸方向の延伸倍率（ＡＳＲ）、径方向の延伸倍率（ＨＳＲ）に加えてプリフォームの胴部の表面積の延伸倍率（ＰＳＲ）を参考に記載している。
【００３１】
図２は、表１におけるＰＰ製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図であり、図３は、表１におけるＰＰ製のプリフォームをエアブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【００３２】
表１および図２に示す実験結果から、ＰＰ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率が２．２５以上、４．３４以下、胴部の径方向に向けた延伸倍率が１．９５以上、５．００以下となるように当該軸方向および径方向の延伸倍率を設定することにより、プリフォームを液体ブロー成形によって成形性よく容器に成形可能であることが解る。
【００３３】
これに対して、ＰＰ製のプリフォームをエアブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、液体ブロー成形の場合に比べて、より狭い範囲の延伸倍率でしか容器の成形性を確保することができないことが解る。つまり、ＰＰ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合では、エアブロー成形では容器の成形性を確保することができない範囲である、胴部の軸方向に向けた延伸倍率が２．２５以上、４．３４以下であり径方向に向けた延伸倍率が１．９５以上、２．４８未満となる延伸倍率の範囲およびその胴部の軸方向に向けた延伸倍率が２．２５以上、４．３４以下であり径方向に向けた延伸倍率が３．７０より大きく、５．００以下となる延伸倍率の範囲においても、成形性よく容器を成形可能であることが解る。
【００３４】
また、表１から、ＰＰ製のプリフォームをエアブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、特に、Ｎｏ．１のプリフォームを全く成形できないが、ＰＰ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、その表面積の延伸倍率（ＰＳＲ）が９．２７〜１６．７６の範囲となるようにプリフォームの軸方向および径方向の延伸倍率を設定することにより、プリフォームを確実に且つ成形性よく容器に成形可能であることが解る。
【００３５】
図４は、表１におけるＨＤＰＥ製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図であり、図５は、表１におけるＨＤＰＥ製のプリフォームをエアブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【００３６】
表１および図４に示す実験結果から、ＨＤＰＥ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率が１．６９以上、２．５０以下、胴部の径方向に向けた延伸倍率が２．２６以上、４．５０以下となるように当該軸方向および径方向の延伸倍率を設定することにより、プリフォームを液体ブロー成形によって成形性よく容器に成形可能であることが解る。
【００３７】
これに対して、ＨＤＰＥ製のプリフォームをエアブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、液体ブロー成形の場合に比べて、より狭い範囲の延伸倍率でしか容器の成形性を確保することができず、またその成形性を確保可能な延伸倍率の範囲が液体ブロー成形の場合とは全く相違する範囲であることが解る。つまり、ＨＤＰＥ製のプリフォームを上記の延伸倍率の範囲で液体ブロー成形して所定の形状の容器に成形することにより、エアブロー成形では容器の成形性を確保することができない範囲においても、成形性よく容器を成形可能であることが解る。
【００３８】
さらに、ＨＤＰＥ製のプリフォームについて、表１に示す場合とは異なる１０種類の軸方向の延伸倍率（ＡＳＲ）および径方向の延伸倍率（ＨＳＲ）で当該プリフォームを液体ブロー成形することにより、軸方向および径方向の延伸倍率がプリフォームを液体ブロー成形して得られる容器の成形性の良否に与える影響を調べる実験を行った。その実験結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
0006511359.tif 000003
【００４０】
この実験においても、成形後の容器の、その成形から１日経過後における内容量の減少割合（成形後の容器の収縮割合）および容器の高さの減少割合に基づきブロー成形された容器の成形性の良否を、成形性が良い場合を○、成形性が悪い場合やプリフォームが破裂した場合を×として判定した。
【００４１】
図６は、表２におけるＨＤＰＥ製のプリフォームを液体ブロー成形により容器に成形した場合の実験結果を示すプロット図である。
【００４２】
表２および図６に示す実験結果から、ＨＤＰＥ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率が２．２２以下、胴部の径方向に向けた延伸倍率が４．１８以上、５．０７以下となるように当該軸方向および径方向の延伸倍率を設定することにより、プリフォームを液体ブロー成形によって成形性よく容器に成形可能であることが解る。
【００４３】
また、表２および図６における軸方向に向けた延伸倍率が２．２７で径方向の延伸倍率が４．７５のものや、軸方向に向けた延伸倍率が２．２７で径方向の延伸倍率が４．８６のもの等に関しては、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率（ＡＳＲ）が１．６９以上、２．５０以下で胴部の径方向に向けた延伸倍率（ＨＳＲ）が２．２６以上、５．０７以下の範囲に該当するが、表面積の延伸倍率（ＰＳＲ）が１０．３を越え、それぞれ、１０．７８、１１．０３であるため良好な成形性を得ることはできない。
【００４４】
また、表１及び図４に示す実験結果からは、ＨＤＰＥ製のプリフォームの、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率が１．６９以上、２．５０以下の場合における、胴部の径方向に向けた延伸倍率が４．５以上とされたときのプリフォームの成形性を判断することはできないが、表１及び図４に示す実験結果に加えて表２及び図６の実験結果を参照することにより、ＨＤＰＥ製のプリフォームを液体ブロー成形によって所定の形状の容器に成形する場合には、その胴部の軸方向に向けた延伸倍率が１．６９以上、２．５０以下、胴部の径方向に向けた延伸倍率が２．２６以上、５．０７以下となるように当該軸方向および径方向の延伸倍率を設定することにより、プリフォームを液体ブロー成形によって成形性よく容器に成形可能であることが解る。
【００４５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４６】
例えば、プリフォーム１は、図１に示す形状のものに限らず、ブロー成形用の金型のキャビティの軸方向寸法および径方向寸法との関係で、液体ブロー成形により胴部が上記の延伸倍率の範囲で延伸されるものであれば、例えば、図１に示す形状に対して、胴部３の軸方向寸法が径方向寸法に対して比率が小さい寸胴形状のものなど、種々の形状のものとすることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  プリフォーム
２  口部
３  胴部
４  雄ねじ部
【図１】
0006511359.tif 000004
【図２】
0006511359.tif 000005
【図３】
0006511359.tif 000006
【図４】
0006511359.tif 000007
【図５】
0006511359.tif 000008
【図６】
0006511359.tif 000009