(57)【要約】【課題】ブロー成形型を短時間で且つ安価に作製することができて、試作用のプラスチックボトルを迅速に製造することができると共に試作の費用を低減することができ、また軽量で且つ熱伝導性の低いブロー成形型を用いることにより、作業性良好に試作用のプラスチックボトルを容易に製造することができるプラスチックボトルの製造方法を提供する。【解決手段】プラスチックボトルのモデル型１の外形寸法のデータに基づいて、発泡性樹脂のブロック２を切削して、モデル型１の外形と雄・雌が逆の成形面３を発泡性樹脂のブロック２に加工することによって、ブロー成形型４を作製する。このブロー成形型４に軟化した熱可塑性樹脂のパリソン５を挿入すると共にパリソン５に空気を吹き込むことによって、ブロー成形型４の成形面３で成形して試作用のプラスチックボトル６を製造する。【選択図】図１
2008238722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックボトルのモデル型の外形寸法のデータに基づいて、発泡性樹脂のブロックを切削して、モデル型の外形と雄・雌が逆の成形面を発泡性樹脂のブロックに加工することによって、ブロー成形型を作製し、このブロー成形型に軟化した熱可塑性樹脂のパリソンを挿入すると共にパリソンに空気を吹き込むことによって、ブロー成形型の成形面で成形した試作用のプラスチックボトルを製造することを特徴とするプラスチックボトルの製造方法。
【請求項２】
発泡性樹脂のブロックで作製されたブロー成形型は、見掛け密度が０．２〜１．１ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックボトルの製造方法。
【請求項３】
発泡性樹脂のブロックで作製されたブロー成形型は、熱伝導率が０．０１〜１Ｗｍ−１Ｋ−１であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックボトルの製造方法。
【請求項４】
ブロー成形型を、成形面としてプラスチックボトルの側面を成形する側面成形用凹面を形成した複数の側面成形用割型部と、成形面としてプラスチックボトルの底部を成形する底部成形面を形成した底部成形用型部とを備えて形成し、各側面成形用割型部の側面形成用凹面にプラスチックボトルの底部側の端部位置において嵌合凹所を切削して凹設すると共に底部成形用型部の外周部に嵌合凸部を突設し、側面成形用割型部の嵌合凹所に底部成形用型部の嵌合凸部を嵌合して各側面成形用割型部間に底部成形用型部を取り付けた状態で、各側面成形用割型部を型締めし、これらの側面成形用型部の側面成形用凹面や底部成形用型部の底部成形面で囲まれるキャビティにパリソンを挿入してブロー成形を行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチックボトルの製造方法。
【請求項５】
プラスチックボトルはＰＥＴボトルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラスチックボトルの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で製造されて成ることを特徴とするプラスチックボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴボトルなどのプラスチックボトルの試作品をブロー成形して製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料水などを詰めて販売に供されるＰＥＴボトルは、従来は同じようなデザインのものが多かったが、コンビニエンスストアなどにおいて棚に多くの種類のＰＥＴボトルを並べて販売することが主流になっており、ＰＥＴボトルのデザインが売り上げに大きく影響するようになっている。このため、見栄えが良く、購買意欲を高めることができる各種のデザインのＰＥＴボトルが求められている。
【０００３】
このような飲料用のＰＥＴボトルなどのプラスチックボトルのデザインは、モックアップモデルなど、見本のモデル型を作製して評価される。しかしモデル型はデザイン見本としての意味はあるが、飲料用のプラスチックボトルとしての、飲料水などの充填性、飲料水の飲み易さ、強度などのボトル性能、取り扱い性などを評価することはできず、またプラスチックの容器としての具体的な意匠性を評価することもできない。このため、見本のモデル型を基にしてプラスチックボトルを数十本から数百本程度試作し、試作品で試験して上記の評価を行なう必要がある。
【０００４】
ここで、ＰＥＴボトルなどのプラスチックボトルは、一般に、ブロー成形用の金型を用いてブロー成形することによって製造されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００５】
しかし金型の作製には多大の費用と時間がかかるものであり、数十本から数百本程度を試作するために金型を作製することは、費用の割が合わないという問題がある。また試作段階では何度も試作と試験を繰り返す必要があるが、その度に金型を作製すると、莫大な費用が必要になるばかりでなく、金型を作製するのに要する時間で試作や試験に長時間がかかってしまうという問題もある。さらに、試作を行なうにあたって、手作業でブロー成形を行なう場合には、金型は重量が重いため、手作業での取り扱い性が悪く、また金型は熱を伝導し易いため、金型でブロー成形を繰り返して行なっているうちに、加熱して軟化させたパリソンの熱が金型の表面に伝わって、金型の表面の温度が高くなり、この点においても金型は手作業での取り扱い性に問題を有するものである。
【０００６】
一方、射出成形などに用いられる型ではあるが、モデル型を基にして樹脂型を作製し、この樹脂型で成形を行なう技術も提案されている（特許文献２参照）。このものは、モデル型を型枠に固定して、モデル型の片面側において型枠に液状の第一の型形成用樹脂を注入し、この第一の型形成用樹脂が固化した後、モデル型の他方の片面側において型枠に液状の第二の型形成用樹脂を注入し、この第二の型形成用樹脂が固化した後、第一の型形成用樹脂と第二の型形成用樹脂を分離すると共にモデル型を除去することによって、モデル型を除去した部分が成形面となった樹脂製の成形型を作製することができるものである。
【０００７】
しかし、この特許文献２のものにあって、型枠に液状の型形成用樹脂を注入して固化させることによって成形型を作製するようにしているため、成形型の作製に時間を要するものであり、成形型を作製するのに要する時間で試作や試験に長時間がかかってしまうという問題を有するものであった。
【特許文献１】特開２００３−３３４８５４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ブロー成形型を短時間で且つ安価に作製することができて、試作用のプラスチックボトルを迅速に製造することができると共に試作の費用を低減することができ、また軽量で且つ熱伝導性の低いブロー成形型を用いることにより、作業性良好に試作用のプラスチックボトルを容易に製造することができるプラスチックボトルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係るプラスチックボトルの製造方法は、プラスチックボトルのモデル型１の外形寸法のデータに基づいて、発泡性樹脂のブロック２を切削して、モデル型１の外形と雄・雌が逆の成形面３を発泡性樹脂のブロック２に加工することによって、ブロー成形型４を作製し、このブロー成形型４に軟化した熱可塑性樹脂のパリソン５を挿入すると共にパリソン５に空気を吹き込むことによって、ブロー成形型４の成形面３で成形して試作用のプラスチックボトル６を製造することを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、発泡性樹脂のブロック２で作製されたブロー成形型４は、見掛け密度が０．２〜１．１ｇ／ｃｍ３であることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、発泡性樹脂のブロックで作製されたブロー成形型４は、熱伝導率が０．０１〜１Ｗｍ−１Ｋ−１であることを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、ブロー成形型４を、成形面３としてプラスチックボトル６の側面を成形する側面成形用凹面７を形成した複数の側面成形用割型部８と、成形面３としてプラスチックボトル６の底部を成形する底部成形面９を形成した底部成形用型部１０とを備えて形成し、各側面成形用割型部８の側面形成用凹面７にプラスチックボトル６の底部側の端部位置において嵌合凹所１１を切削して凹設すると共に底部成形用型部１０の外周部に嵌合凸部１２を突設し、側面成形用割型部８の嵌合凹所１１に底部成形用型部１０の嵌合凸部１２を嵌合して各側面成形用割型部８間に底部成形用型部１０を取り付けた状態で、各側面成形用割型部８を型締めし、これらの側面成形用割型部８の側面成形用凹面７や底部成形用型部１０の底部成形面９で囲まれるキャビティにパリソン５を挿入してブロー成形を行なうことを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、プラスチックボトル６はＰＥＴボトルであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係るプラスチックボトルは、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で製造されたものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブロー成形型４はモデル型１の外形寸法のデータに基づいて発泡性樹脂のブロック２を切削して作製されるものであり、金属を切削して作製したり、樹脂を注入して固化させて作製する場合のような時間を要することなく、短時間でブロー成形型４を作製することができ、試作用のプラスチックボトル６の作製に迅速に対応することができるものである。また発泡性樹脂のブロック２を切削して作製されるブロー成形型４は、金型に比して安価に作製することができ、プラスチックボトル６を試作する費用を低減することができるものである。さらに発泡性樹脂のブロック２を切削して作製されるブロー成形型４は、軽量であって取り扱い性が良好であると共に、また熱伝導率が低くて断熱性に優れ、ブロー成形の際の熱伝導で表面が高温になることを抑制して、取り扱い性が良好になり、試作用のプラスチックボトル６を容易に製造することができるものである。
【００１６】
また、ブロー成形型４を軽量に作製して取り扱い性を良好にするうえで、ブロー成形型４は見掛け密度が０．２〜１．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００１７】
さらにブロー成形型４を断熱性高く作製して取り扱い性を良好にするうえで、ブロー成形型４は熱伝導率が０．０１〜１Ｗｍ−１Ｋ−１であることが好ましい。
【００１８】
また、ブロー成形型４を、成形面３としてプラスチックボトル６の側面を成形する側面成形用凹面７を形成した複数の側面成形用割型部８と、成形面３としてプラスチックボトル６の底部を成形する底部成形面９を形成した底部成形用型部１０とを備えて形成するにあたって、各側面成形用割型部８の側面形成用凹面７にプラスチックボトル６の底部側の端部位置において嵌合凹所１１を切削して凹設すると共に底部成形用型部１０の外周部に嵌合凸部１２を突設し、側面成形用割型部８の嵌合凹所１１に底部成形用型部１０の嵌合凸部１２を嵌合して各側面成形用割型部８間に底部成形用型部１０を取り付けた状態で、各側面成形用割型部８を型締めすることによって、嵌合凹所１１に対する嵌合凸部１２の嵌合で、側面成形用割型部８間に底部成形用型部１０を固定して保持することができるものであり、側面成形用割型部８に底部成形用型部１０を固定するための治具等を不要にすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２０】
発泡性樹脂のブロック２としては、特に限定されるものではないが、発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンの成形品で形成したものを用いることができる。発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンには、ポリ塩化ビニリデンやフェノール樹脂などからなる中空微小球樹脂、ガラスなどの無機物からなる中空微小球等、中空微小球を含有させることができる。
【００２１】
発泡性樹脂ブロック２の密度や熱伝導率は、発泡倍率や中空微小球の含有量の調整によてって調整することができるものであり、本発明において発泡性樹脂ブロック２の見掛け密度は０．２〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲に設定するのが好ましい。発泡性樹脂ブロック２の見掛け密度が１．１ｇ／ｃｍ３以下であることによって、軽量のブロー成形型４を作製することができ、ブロー成形時の取り扱い性が向上するものであり、見掛け密度が１．１ｇ／ｃｍ３を超えて高いと、ブロー成形型４の軽量化の効果を十分に得ることができない。発泡性樹脂ブロック２の見掛け密度が０．２ｇ／ｃｍ３より低い場合には、作製されるブロー成形型４の強度が低くなって耐久性に問題が生じるので、発泡性樹脂ブロック２の見掛け密度は０．２ｇ／ｃｍ３より高いものであることが好ましい。
【００２２】
また発泡性樹脂ブロック２の熱伝導率は０．０１〜１Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲に設定するのが好ましい。発泡性樹脂ブロック２の熱伝導率が１Ｗｍ−１Ｋ−１以下であることによって、断熱性の高いブロー成形型４を作製することができ、ブロー成形時にブロー成形型４の表面が高温になることを防いで取り扱い性を向上することができるものであり、発泡性樹脂ブロック２の熱伝導率が１Ｗｍ−１Ｋ−１を超えて高いと、断熱性の高いブロー成形型４を作製する効果を十分に得ることができない。発泡性樹脂ブロック２の熱伝導率が０．０１Ｗｍ−１Ｋ−１より低くなるようにするには、発泡性樹脂ブロック２の見掛け密度を低く形成することが必要であって、ブロー成形型４に強度のうえで問題が生じるので、発泡性樹脂ブロック２の熱伝導率は０．０１Ｗｍ−１Ｋ−１以上であることが好ましい。
【００２３】
次に、上記の発泡性樹脂ブロック２を用いてブロー成形型４を作製する方法について説明する。まず、プラスチックボトル６のデザインに基づいてモックアップなどのモデル型１を作製する。モデル型１の作製は、薄い紙を順次切り重ねてモックアップを作製する紙積層モックアップモデリングで行なうことができる。勿論、この方法に限定されるものではなく、アクリル樹脂などを削ってモデル型１を作製することもできる。図５にモデル型１の一例を示す。
【００２４】
このようにプラスチックボトル６のデザインに基づいてモデル型１を作製した後、モデル型１の外形の寸法データに基づいて、ＣＡＤ／ＣＡＭ法で、ＮＣ切削機械やＭＣ切削機械を制御しながら矩形板状の発泡性樹脂ブロック２の片面を切削し、モデル型１の外形の雄形状と雌形状に対応する逆の雌形状と雄形状となった成形面３を発泡性樹脂ブロック２に加工することによって、ブロー成形型４を作製することができる。発泡性樹脂ブロック２は、発泡樹脂からなるものであるので、金型のように金属を切削加工する場合よりも、遥かに切削加工が容易であり、短時間の加工でブロー成形型４を作製することができるものである。また切削加工は、型枠に液状樹脂を流し込んで固化させる場合よりも、短時間の加工で成形型を作製することができるものである。従って、試作用のプラスチックボトル６の作製に迅速に対応してブロー成形型４を作製することが可能になるものである。また、発泡性樹脂ブロック２からなるブロー成形型４は、金型に比して非常に安価であり、プラスチックボトル６の試作を低いコストで行なうことができるものである。
【００２５】
ここでブロー成形型４は、図２に示すように、プラスチックボトル６の側面を成形する複数の側面成形用割型部８と、プラスチックボトル６の底部を成形する底部成形用型部１０からなるものであり、側面成形用割型部８は通常、一対の割り型として形成されるので、ブロー成形型４は三面の型部からなっている。プラスチックボトル６の底面６ａは図６のようにプラスチックボトル６の内側へ凸曲しており、一対の側面成形用割型部８だけでブロー成形型４を形成する場合はブロー成形の後の型開きが困難になるので、２面の側面成形用割型部８の他にプラスチックボトル６の底部を成形する底部成形用型部１０を必要とするものである。
【００２６】
側面成形用割型部８は図３に示すように、プラスチックボトル６の側面を成形する側面成形用凹面７を成形面３として切削加工して形成されるものであり、側面成形用凹面７の上端部はプラスチックボトル６の口頸部６ｂを成形する口頸成形部７ａとなっている。また底部成形用型部１０は図４に示すように、プラスチックボトル６の底面６ａを成形する底部成形面９を成形面３として切削加工して形成されるものである。
【００２７】
また側面成形用割型部８には、プラスチックボトル６の底部に対応する位置において、側面成形用凹面７の端部に連通して、側面成形用凹面７よりさらに掘り下げて切削した嵌合凹所１１が形成してある。一方、底部成形用型部１０の外周には、この嵌合凹所１１に嵌合可能な嵌合凸部１２が張り出して形成してある。
【００２８】
上記のようにして作製した図２の試作用のブロー成形型４を用いてプラスチックボトル６をブロー成形するにあたっては、一対の各側面成形用割型部８の嵌合凹所１１にそれぞれ、底部成形用型部１０の嵌合凸部１２を嵌合させた状態で、一対の側面成形用割型部８を型締めする。このように一対の各側面成形用割型部８と底部成形用型部１０を組み付けて型締めすることによって、図１に示すように、一対の側面成形用割型部８の側面成形用凹面７と底部成形用型部１０の底部成形面９で囲まれるキャビティ１５が形成される。そして、下端が閉じるようにプリフォームした筒状のパリソン５をブロー成形型４内に、口頸成形部７ａによって形成される上端の開口から挿入し、パリソン５の上端の開口から２〜３ＭＰａ程度の空気を吹き込む。このとき、パリソン５の上端の開口部の外周にはスクリュー部５ａがプリフォームして形成してあり、スクリュー部５ａより下側の部分は１００℃程度に加熱されていて軟化状態になっている。従ってパリソン５内に空気を吹き込むことによって、パリソン５のスクリュー部５ａより下側の部分をブロー成形型４のキャビティ１５内で膨らませて、側面成形用割型部８の側面成形用凹面７や底部成形用型部１０の底部成形面９に密着させることによって、側面成形用凹面７で側面形状を成形すると共に底部成形面９で底部形状を成形した、図６のようなプラスチックボトル６をブロー成形することができるものである。
【００２９】
このようにブロー成形を行なった後、プラスチックボトル６をブロー成形型４から脱型するにあたっては、まず一対の側面形成用割型部８を引き離すように開く。この段階では底部成形用型部１０はプラスチックボトル６の底面に残ったままであり、側面形成用割型部８を開いて嵌合凹所１１と嵌合凸部１２の嵌合が外れた後に、底部成形用型部１０をプラスチックボトル６の底面６ａから下方へ離型することができるものである。プラスチックボトル６の底面６ａは凸曲した形状に成形されるが、このように一対の側面形成用割型部８と底部成形用型部１０をプラスチックボトル６から異なる方向に離型させることによって、底面６ａの凸曲形状が支障となることなくプラスチックボトル６の脱型を行なうことができるものである。
【００３０】
ここで、プラスチックボトル６の底面６ａの凸曲形状が支障となることなく脱型を行なうことができるように、上記のようにブロー成形型４を側面成形用割型部８と底部成形用型部１０とに分割して形成しているものであるが、側面成形用割型部８と底部成形用型部１０を組み付けてブロー成形する際には、側面成形用割型部８の嵌合凹所１１に対する底部成形用型部１０の嵌合凸部１２の嵌合で、側面成形用割型部８に底部成形用型部１０を固定することができるものである。従って、底部成形用型部１０を側面成形用型部８に固定するための治具などを用いる必要がなく、ブロー成形型４の型構造を簡単なものにすることができるものである。
【００３１】
そして上記のようにプラスチックボトル６をブロー成形型４を用いて試作するにあたって、簡易なブロー成形装置を用いて手作業でブロー成形を行なう場合、ブロー成形型４は上記のように見掛け密度が１．１ｇ／ｃｍ３以下の発泡性樹脂ブロック２で作製されており、ブロー成形型４は軽量に形成されている。従って、ブロー成形型４を持ち上げたりして行なう手作業が容易になり、手作業によるブロー成形の作業性が良好なものになるものである。
【００３２】
またブロー成形型４は上記のように熱伝導率が１Ｗｍ−１Ｋ−１以下の発泡性樹脂ブロック２で作製されており、ブロー成形型４は断熱性が高く形成されている。従って、１００℃程度に加熱されたパリソン５をブロー成形型４で繰り返してブロー成形しても、パリソン５の熱がブロー成形型４の表面に熱伝導することを低減して、ブロー成形型４の表面が高温になることを防ぐことができるものであり、ブロー成形型４の表面に手を触れたりして行なう手作業が容易になり、手作業によるブロー成形の作業性が良好なものになるものである。
【００３３】
ここで、ブロー成形に用いる上記のパリソン５としては、任意の熱可塑性樹脂を使用することができるが、ポリエチレンテレフタレートのパリソン５を用いてブロー成形することによって、飲料用に一般に使用されているＰＥＴボトルの試作品を製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】同上のブロー成形型の一例を示す分解斜視図である。
【図３】同上の側面成形用割型部の一例を示す斜視図である。
【図４】同上の底部成形用型部の一例を示す斜視図である。
【図５】同上のモデル型の一例を示す斜視図である。
【図６】同上のプラスチックボトルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  モデル型
２  発泡性樹脂ブロック
３  成形面
４  ブロー成形型
５  パリソン
６  プラスチックボトル
７  側面成形用凹面
８  側面成形用割型部
９  底部成形面
１０  底部成形用型部
１１  嵌合凹所
１２  嵌合凸部
【図１】
2008238722.tif 000003
【図２】
2008238722.tif 000004
【図３】
2008238722.tif 000005
【図４】
2008238722.tif 000006
【図５】
2008238722.tif 000007
【図６】
2008238722.tif 000008