(57)【要約】【課題】環状溝に形成されるしわ或いは溝の発生が有効に防止され、厚肉部の強度に優れたプリフォームを提供することである。【解決手段】環状口頚部と該口頚部から垂下する有底筒状胴部とから構成され、該口頚部の外周面には半径方向外方に張り出した厚肉部が配設され、該厚肉部の下面の内周縁部には環状溝が形成されているプリフォームにおいて、前記環状溝の天面の角部にしわ及び／又は溝がないことを特徴とするプリフォーム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状口頚部と該口頚部から垂下する有底筒状胴部とから構成され、該口頚部の外周面には半径方向外方に張り出した厚肉部が配設され、該厚肉部の下面の内周縁部には環状溝が形成されているプリフォームにおいて、前記環状溝の天面の角部にしわ及び／又は溝がないことを特徴とするプリフォーム。
【請求項２】
環状口頚部と該口頚部から垂下する有底筒状胴部とから構成され、該口頚部の外周面には半径方向外方に張り出した厚肉部が配設され、該厚肉部の下面の内周縁部には環状溝が形成されているプリフォームを成形するための圧縮成形装置であって、
相互に接近する方向に移動し、協働して成形空間を規定する閉状態に設定され、相互に離隔する方向に移動して開状態となる雄型手段と雌型手段とを具備し、
前記雌型手段は、前記筒状胴部の外面を規定する凹部と、筒状胴部の上部外面と共に口頚部の環状溝を規定する環状突条を有し、
前記雄型手段は、少なくとも前記筒状胴部の内面及び口頚部の内周面を規定するコア部材と、少なくとも口頚部外周面を規定する半径方向に移動可能な割型部材から成り、該割型部材のうち厚肉部下面を規定する部分が、割型部材の他の部分よりも熱伝導率の低い材料から成ることを特徴とする圧縮成形装置。
【請求項３】
前記厚肉部下面を規定する部分が割型部材と嵌合可能な入れ子である請求項２記載の圧縮成形装置
【請求項４】
前記雌型手段の環状突条の先端面が、半径方向外方に向かって１乃至８０°上方に傾斜している請求項２又は３記載の圧縮成形装置。
【請求項５】
請求項１記載のプリフォームを二軸延伸ブロー成形して成るボトルであって、厚肉部の強度が向上されていることを特徴とするボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリフォーム及びプリフォームを成形するための圧縮成形装置に関するもので、より詳細には、厚肉部の強度が顕著に向上されたプリフォーム及びこのプリフォームを製造するための圧縮成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料等を充填するための容器としては、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂から成るものが広く使用されており、かかる容器は、合成樹脂の射出成形により、最終容器より寸法がかなり小さい有底プリフォームを予め形成し、このプリフォームをその延伸温度に予備加熱し、ブロー金型中で軸方向に引張り延伸すると共に、周方向にブロー延伸する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
このプリフォームの形状としては、ボトルの口頚部に相当する口頚部と延伸ブロー成形されるべき有底筒状部とを備えたものが一般的である。口頚部には、例えば密封用開口端や蓋との係合手段や、一般に厚肉部と呼ばれる、容器への内容物の充填や蓋の装着等の際に容器を支持するための環状突起が外周面に形成されている。またこの底部には、射出成形の必要性から、底部中心から外方に突出したゲート部が必ず形成されている。
【０００３】
しかしながら、一般に射出成形によるプリフォームの製造では、溶融可塑化された樹脂は、ノズル、スプルー、ランナー、ゲートを経てキャビティに注入されるため、射出成形機中における樹脂の滞留時間が長く、このような成形機中の長時間の滞留は、樹脂の劣化の原因になるおそれがあると共に、底部に形成されるゲート部の存在により、得られるボトルの底部の強度に劣るおそれがある。
【０００４】
有底プリフォームを樹脂の圧縮成形で製造することも既に知られており、閉塞底部とプリフォーム形状を形成するキャビティとを有する圧縮型を準備し、熱可塑性樹脂を前駆体に成形すると共に前駆体を圧縮型に入れ、ここで前駆体を、全体的にキャビティ内に固定され密着されるようにすると共に、前駆体を完全には、圧縮型を満たさないが、最終形状に圧縮される前に、圧縮型のキャビティ内に所定の方法で支持されるような形状を有するものとし、前駆体を圧縮型に入れるに先立って前駆体を加熱し、加熱された前駆体を圧縮型内で圧縮成形することからなるプリフォームの製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、圧縮成形によるプリフォームの成形においても以下の解決すべき問題がある。すなわち、圧縮成形の場合には、雄型手段と雌型手段とを閉状態にして両者間に成形型空間を規定する前に、雌型手段又は雄型手段に合成樹脂素材を供給することが必要である。かかる合成樹脂素材の供給は、例えば押出機から軟化溶融状態の合成樹脂素材を押出し、かかる合成樹脂素材を押出機の押出口から切り離すことによって遂行されるが、押出機による押出量の変動等に起因して合成樹脂素材の供給量を充分精密に制御することは著しく困難であり、通常の場合、合成樹脂素材の供給量には０．５乃至１．０％程度の誤差が存在する。このような誤差により、口頚部の高さ、内外径等の主要寸法に若干の変動が生じると、口頚部に蓋を装着した時に所要の密封性が得られなかったり、或いは厚肉部の下面から口頚部先端までの高さの変動に起因して口頚部に蓋を装着する蓋自動装着操作に種々の障害が発生する。
【０００６】
このような観点から本発明者等は、厚肉部の下面の内周縁部に環状溝が形成されたプリフォームを提案しており（特許文献３）、かかるプリフォームによれば、樹脂の供給量に誤差があっても、環状溝の寸法を調節することによって、口頚部の内径や高さ、厚肉部下面から口頚部先端までの高さ等の寸法に変動を生じることが有効に防止され、効率よくプリフォームが形成可能である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−１５４５３５号公報
【特許文献２】
国際公開第９７／３２７０６号パンフレット
【特許文献３】
特開平１０−３３７７６９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような環状溝を設けたプリフォームにおいては、環状溝の天面の角部にしわ或いは縦状の細い溝が発生し、このしわ又は溝の影響で厚肉部の強度が劣るという問題が生じる。
すなわち、雌型手段及び雄型手段で形成される空間に供給された樹脂は、溶融状態から固化状態に変化する時、体積収縮を生じる。このため圧縮成形では、雄型手段又は雌型手段のいずれか一方が樹脂の収縮量に応じて上下動するが、この際、厚肉部下側面で冷された樹脂が押し上げられ、この押し上げられた樹脂は厚肉部を形成する樹脂内に押し込まれるが、再溶融されないので、そのまま環状溝の天面の角部にしわ或いは縦状の細い溝に固まった状態になる。このような環状溝天面の角部に形成されたしわ或いは溝は、厚肉部の強度を低下させる原因になり、好ましくない。
【０００９】
従って本発明の目的は、上記環状溝に形成されるしわ或いは溝の発生が有効に防止され、厚肉部の強度に優れたプリフォームを提供することである。
本発明の他の目的は、プリフォームの環状溝にしわ或いは溝の発生が有効に防止されたプリフォームを成形するための圧縮成形装置を提供することである。
また本発明の他の目的は、上記プリフォームから成形された厚肉部の強度に優れたボトルを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、環状口頚部と該口頚部から垂下する有底筒状胴部とから構成され、該口頚部の外周面には半径方向外方に張り出した厚肉部が配設され、該厚肉部の下面の内周縁部には環状溝が形成されているプリフォームにおいて、前記環状溝の天面の角部にしわ及び／又は溝がないことを特徴とするプリフォームが提供される。
【００１１】
本発明によればまた、環状口頚部と該口頚部から垂下する有底筒状胴部とから構成され、該口頚部の外周面には半径方向外方に張り出した厚肉部が配設され、該厚肉部の下面の内周縁部には環状溝が形成されているプリフォームを成形するための圧縮成形装置であって、相互に接近する方向に移動し、協働して成形空間を規定する閉状態に設定され、相互に離隔する方向に移動して開状態となる雄型手段と雌型手段とを具備し、前記雌型手段は、前記筒状胴部の外面を規定する凹部と、筒状胴部の上部外面と共に口頚部の環状溝を規定する環状突条を有し、前記雄型手段は、少なくとも前記筒状胴部の内面及び口頚部の内周面を規定するコア部材と、少なくとも口頚部外周面を規定する半径方向に移動可能な割型部材から成り、該割型部材が、厚肉部下面を規定する部分が、割型部材の他の部分よりも熱伝導率の低い材料から成ることを特徴とする圧縮成形装置が提供される。
この圧縮成形装置においては、
１．厚肉部下面を規定する部分が割型部材と嵌合可能な入れ子であること、
２．雌型手段の環状突条の先端面が、半径方向外方に向かって１乃至８０°上方に傾斜していること
が好ましい。
【００１２】
本発明によればまた、上記プリフォームを二軸延伸ブロー成形して成るボトルであって、厚肉部の強度が向上されていることを特徴とするボトルが提供される。
【００１３】
【発明の実施形態】
本発明のプリフォームにおいては、プリフォーム成形の際の樹脂の供給量の誤差による口頚部の寸法精度が損なわれることを防止するために厚肉部の下側面に環状溝が形成されているが、かかる環状溝の天面の角部にしわ或いは細い溝の発生がなく、厚肉部の機械的強度に優れていることが重要な特徴である。
すなわち、後述するように、圧縮成形機内に供給された溶融樹脂は、固化状態に変化するとき密度が変化し、これに対応するため圧縮成形は雄型手段又は雌型手段が樹脂の収縮量に応じて移動するが、この際、厚肉部の下面側に雄型手段と接触して冷やされた樹脂が押し上げられることになる。この押し上げられた樹脂は再溶融することなく、環状溝の天面側に押し込まれて固化することから、環状溝の天面の角部にしわ或いは細い溝が発生することになるのである。
本発明においては、このような観点から、環状溝天面の角部のしわ等の原因となる、押し上げられ、環状溝の天面側に押し込まれる樹脂の冷却固化を防止すべく、雄型手段の割型部材のかかる樹脂と接触する部位を他の部位に比して熱伝導率の低い素材から形成することにより、環状溝の天面側に押し上げられた樹脂が口頚部を形成する樹脂と一体となって、しわや溝を発生することを有効に防止し、厚肉部の機械的強度に優れたプリフォーム及びボトルを提供することが可能になるのである。
【００１４】
次に、本発明を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように本発明のプリフォームは、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂を圧縮成形して成るものであり、全体を１で示すプリフォームは、概略的に言って、環状口頚部２とこの環状口頚部２から垂下する有底筒状ブロー成形部３とから構成されている。
口頚部２は全体として略円筒形状であり、その内周面は上端部を除いて実質上鉛直に延びている。口頚部２の外周面上部には、キャップ（図示せず）と螺合する螺子４が形成されている。口頚部２の外周面下部には半径方向外方に張り出した環状厚肉部５が形成されている。厚肉部５の外周面６は実質上鉛直に延びており、下面７は実質上水平に形成されている。
口頚部に続く有底筒状ブロー成形部３は、胴部８と半球状の底部９から成っている。
【００１５】
口頚部２の厚肉部５の下面の内周縁部には、前述した通り、樹脂の供給量の誤差による口頚部の寸法精度への影響を低減するための、環状溝１０が形成されている。すなわち、口頚部においては、樹脂の供給量が変動すると環状溝の深さが変動して樹脂量の誤差を調節し、口頚部の環状溝以外の部位の寸法が変動することが有効に防止されている。
本発明においては、かかる環状溝１０の天面の角部１１にしわ及び／又は溝が形成されていないことが重要な特徴である。しわや溝が環状溝天面の角部１１に形成されていると厚肉部の強度が劣るようになるが、本発明においてはかかるしわ等の発生が有効に防止されているため、厚肉部の強度に優れたプリフォーム及びボトルを提供することが可能となる。
【００１６】
このような特徴を有するプリフォームは、以下に示す圧縮成形装置により成形することができる。
図２は、本発明の圧縮成形装置の概略断面図であり、左半分が供給された合成樹脂が溶融状態にあるときの成形型の閉状態を示し、右半分が合成樹脂が固化し、雌型手段が上昇したときの成形型の閉状態をそれぞれ示している。
全体を２０で示す圧縮成形装置は、雄型手段２１と雌型手段２２とから成り、雄型手段２１と雌型手段２２は互いに接近する方向及び離隔する方向に相対的に移動して開閉される。図に示す具体例では、雄型手段が下降して閉状態となる。この閉状態において、雄型手段２１と雌型手段２２によって、プリフォームへ圧縮成形される成形型空間が規定されるが、合成樹脂は成形型空間内で溶融状態から固化状態になって、プリフォームが成形されるが、この際体積収縮が生じることから、雌型手段２２が樹脂の収縮量に応じて上昇している。
【００１７】
雄型手段２１は、コア部材２３と割型部材２４とから成り、コア部材２３は、プリフォームの内径よりも比較的大径の円柱形状部２５、この円柱形状部２５の下方に位置するプリフォームの口頚部２、ブロー成形部３の内径を規定する円柱形状部２６、及び下端に位置する半球形状部２７から成っている。円柱形状部２５の下面には環状凹部２８が形成されており、この環状凹部２８の内面により口頚部２の上端面１２が規定される。
【００１８】
割型部材２４は、２個の割型片３０から構成され、割型片３０の各々は、半環形状であり、閉状態においてこれらが協働して環形状を構成し、これらが半径方向外方に移動して相互に離隔して開状態となる。
割型片３０は口頚部２における外周面１３と共に、厚肉部５の下面７の、環状溝１０を除く部分を規定するが、本発明においては、この環状溝１０を除く厚肉部５の下面７を規定する部分３１を割型片の他の部分よりも熱伝導率の低い素材から構成することが重要な特徴である。図に示す具体例では、熱伝導率の低い素材から成る入れ子３１を、割型片の主部３２に嵌合させている。
【００１９】
尚、環状溝を除く厚肉部の下面を規定する部分に用いる、他の割型片よりも熱伝導率の低い素材とは、例えば、割型片がステンレス等から成る場合には、セラミックス等、熱伝導率が１乃至５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲内ものを好適に用いることができる。
また上述したように、割型片の当該部分のみを形成する入れ子を低熱伝導率の素材から形成し、この入れ子を主部と組み合わせて割型片を形成する他、割型片の当該部分の表面を低熱伝導率の素材で被覆したもの等を用いることもできる。
【００２０】
雌型手段２２は、全体として略円柱形状であり、その中央部に凹部４１が形成されている。雌型手段２２には凹部４１の外周縁から上方に突出する、環状溝の外周面を規定する環状突条４２が形成されている。環状突条４２の上端部外径は、雄型手段２１の割型部材３０の入れ子部分３１の内径に対応しており、雄型手段２１と雌型手段２２が閉じられると、環状突条４２の上端部は、入れ子部分３１の内周面に沿って割型部材２４の下端部に進入しプリフォーム１の環状溝１０を規定する。また環状突起４２の内周面は雌型手段の凹部４１と共に、ブロー成形部３の外面を規定する。
【００２１】
また図２から明らかなように、上述した雌型手段の環状突条４２の先端面４３は、半径方向外方に向かって上方に傾斜していることが特に好ましい。このように、雌型手段の環状突条４２の先端部分４３を半径方向外方に向かって上方に傾斜させることにより、環状突条４２が割型部材２４の下端部に進入する際に押し上げる樹脂を、環状溝１０よりも外側に流動させるように作用するため、特に機械的強度が問題となる厚肉部の環状溝の位置に樹脂の流動配向を形成することが防止され、厚肉部の機械的強度を向上することが可能となる。尚、上記傾斜角度は環状溝の幅や厚肉部の厚みなどによっても相違するが、好適には、１乃至８０°の範囲内にあることが、厚肉部の強度を向上する上で望ましい。
【００２２】
上記雄型手段２１と雌型手段２２を使用したプリフォームの圧縮成形工程は次の通りである。図３（Ａ）に示すように、雄型手段２１と雌型手段２２が開状態にあるときに、適宜の様式により雌型手段２２の凹部４１に軟化溶融された合樹脂素材５０が供給される。次いで図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に図示するように、雄型手段２１が漸次下降し、これに応じて雌型手段２２の凹部４１内に存在する合成樹脂５０に雄型手段２１が作用し、合成樹脂素材５０が圧縮されて流動する。雄型手段２１が図３（Ｃ）に図示する位置まで下降し、雄型手段２１と雌型手段２２との間に規定される成形型空間が合成樹脂素材５０によって完全に満たされると、雄型手段２１は更に下降することなく停止し、かくして雄型手段２１と雌型手段２２との間に規定される成形型空間の形状を有するプリフォーム１が成形される。
【００２３】
形成されたプリフォームは、雄型手段を上昇して雌型手段から離隔させると、雄型手段と共に上昇し、次いでプリフォーム内からコア部材を上昇して抜いた後、雄型手段の割型部材が半径方向外方に移動することにより取り出される。
【００２４】
このようにして成形されたプリフォームは、それ自体公知のブロー成形手段に付され、図１に、二点鎖線で部分的に示されるようなブロー成形容器に成形される。
【００２５】
以上、添付図面を参照して本発明の好適実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能であることは言うまでもない。例えば図示の実施形態においては、雄型手段が雌型手段から完全に離隔せしめられている状態において雌型手段に合成樹脂素材を供給しているが、所望により雄型手段と雌型手段とを部分的に閉じた状態にして両者間の空間に合成樹脂素材を射出した後、雌型手段と雄型手段を完全に閉じて合成樹脂素材を圧縮成形するいわゆる射出圧縮成形によリプリフォームを成形することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮成形機の雄型手段における割型部材のうち厚肉部下面を規定する部分が、割型部材の他の部分よりも熱伝導率の低い材料から成ることにより、環状溝天面の角部にしわや溝が発生するのを有効に防止でき、厚肉部の機械的強度に優れたプリフォームを圧縮成形により成形できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリフォーム及びブロー成形ボトル一例を示す断面図である。
【図２】本発明の圧縮成形機の一例の概略を示す断面図である。
【図３】図２に示す圧縮成形機を用いて図１に示すプリフォームを成形する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１：プリフォーム
２：口頚部
３：有底筒状ブロー成形部
５：厚肉部
１０：環状溝
１１：環状溝の天面の角部
２１：雄型手段
２２：雌型手段
３１：入れ子
４１：凹部
４２：環状突条
５０：合成樹脂素材
【図１】
2004268486.tif 000003
【図２】
2004268486.tif 000004
【図３】
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