(57)【要約】【課題】  プリフォームよりも扁平な厚肉プラスチック容器を二軸延伸ブロー成形により製造可能にすること。【解決手段】  二軸延伸ブローに適した温度に加熱した厚肉のプリフォーム１を、一定量の高圧エアーを蓄えたエアータンクを用いてフリーブローして、ほぼ球状のフリーブロー成形品２を形成する。次に、フリーブロー成形品２の内圧を一定に保持した状態で、縦横に圧縮成形して、プリフォーム１よりも扁平なプラスチック容器３を製造する。フリーブローによって均一な肉厚のフリーブロー成形品２が得られ、これを圧縮成形することにより、従来の二軸延伸ブロー成形では製造できなかった扁平な厚肉のプラスチック容器３を均一な肉厚となるように製造できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定温度に加熱された有底筒状のプリフォームにエアーを吹き込み、制限の無い状態で延伸させて略球形のフリーブロー成形品を得るフリーブロー工程、および、所定温度に加熱された有底筒状のプリフォームにエアーを吹き込み、一部制限の無い状態で延伸させて部分フリーブロー成形品を得る部分フリーブロー工程のうちのいずれか一方の工程と、
前記フリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を圧縮成形型により所定方向から圧縮して、最終形状のプラスチック容器を得る圧縮成形工程と、
を含むプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、予め定めた所定量のエアーを吹き込むプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、前記プリフォームに吹き込むエアーの圧力を制御するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、エアーの吹き込み開始時点から吹き込み終了時点に向けてエアー圧力を漸減させるプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項５】
請求項１、２、３または４において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、所定量のエアーが所定圧力状態で充填されているエアータンクから前記プリフォームにエアーを吹き込むプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記圧縮成形工程では、前記プリフォームの軸線方向に平行な方向から前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を圧縮成形するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記圧縮成形工程では、前記プリフォームの軸線に直交する方向から前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を圧縮成形するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記圧縮成形工程では、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を所定温度に保持した状態で圧縮成形を行うプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちのいずれかの項において、
前記圧縮成形工程では、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品の内圧を制御するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記圧縮成形工程では、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品の内圧を所定圧力に保持した状態で圧縮成形を行うプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームは、延伸されずにそのまま前記プラスチック容器の口部とされる非延伸口部と、それ以外の延伸部とを備えており、
前記プリフォームの前記非延伸口部を保持した状態で、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程と、前記圧縮成形工程とを行うプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、前記延伸部の一部のみを制限の無い状態で延伸させるプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームから、当該プリフォームの軸長よりも扁平なプラスチック容器を製造するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のうちのいずれかの項において、
最大肉厚が５mm以上の前記プリフォームから最大肉厚が0.5mm以上のプラスチック容器を製造するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のうちのいずれかの項において、
前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程に先立って前記プリフォームを二軸延伸に適した温度に加熱する加熱工程を含み、
前記加熱工程は、第１の加熱工程と第２の加熱工程を含み、前記第１の加熱工程では、前記プリフォームに含まれている水分が除去され、前記プリフォームの内外面に温度差が実質的に発生しない状態で加熱されるように、前記プリフォームを、第１の時間の間、第１の温度の雰囲気中に置くことにより、当該プリフォームを加熱乾燥し、前記第２の加熱工程では、前記第１の時間よりも短い第２の時間の間に、前記プリフォームを前記第１の温度よりも高いブロー成形に適した第２の温度まで加熱するプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記第１の加熱工程の前記第１の温度は、前記プリフォームのガラス転移点から当該ガラス転移点より20℃低い温度までの範囲内の値であるプラスチック容器のブロー成形方法。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記第１の加熱工程の前記第１の時間は少なくとも２時間であるプラスチック容器のブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣなどからなるプラスチック容器のブロー成形方法に関し、特に、その一次成形品であるプリフォームの軸長よりも扁平なプラスチック容器を製造可能なプラスチック容器のブロー成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトルなどのプラスチックボトルは、射出成形品である有底筒状のプリフォームを加熱して、ブロー成形型において二軸延伸ブローすることにより製造されている。一般的なプリフォームは試験管形状をしており、その口部は延伸されずにそのままボトルの口部とされる。また、ブロー成形においては、プリフォームがブロー成形型内において、その軸線方向である縦方向および、直交する横方向に所定の延伸倍率で延伸され、プリフォームの軸長よりも大きな寸法のプラスチック容器とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、ブロー成形法により縦延伸の低い製品、あるいは縦延伸倍率に比べて横延伸倍率の大きな扁平なプラスチック容器を製造する場合には、プリフォームの各部分を均一厚さとなるように二軸延伸ブローすることが困難であった。特に、延伸されずにそのまま残る口部に連続しているプラスチック容器の首下部分になる部分や、プラスチック容器の底になる部分は、他の部分よりもいち早くブロー成形型の内周面に当たって冷却してしまうので、延伸が充分に進まない。よって、このような部分の肉厚調整が極めて困難である。このため、プリフォームの軸長よりも短い扁平なプラスチック容器や、肉厚が５mm以上の厚肉プリフォームを用いて大型の扁平プラスチック容器を、二軸延伸ブロー成形法により製造することは不可能であると考えられていた。
【０００４】
また、扁平なプラスチック容器を二軸延伸ブロー成形法により製造するために、従来においては、プリフォームの形状や肉厚を各部分毎に調整すると共に、プリフォームの加熱状態も各部分毎に変えるなどの方法を採用せざるを得ず、実用に耐え得る方法ではなかった。
【０００５】
さらに、扁平な直方体形状などのプラスチック容器を二軸延伸ブロー成形法により製造する場合には、コーナーの部分の延伸倍率が高いのでその部分の肉厚が薄くなってしまい、充分な強度を備えた所定厚さのコーナー部を精度良く成形することができなかった。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、二軸延伸ブロー成形法により、扁平なプラスチック容器を均一な肉厚となるように製造可能なプラスチック容器のブロー成形方法を提案することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、二軸延伸ブロー成形法により、プリフォームの軸長よりも短い扁平なプラスチック容器を均一な肉厚となるように製造可能なプラスチック容器のブロー成形方法を提案することにある。
【０００８】
さらに、本発明の課題は、二軸延伸ブロー成形法により、扁平な多角形断面の胴部を備えたプラスチック容器を均一な肉厚となるように製造可能なプラスチック容器のブロー成形方法を提案することにある。
【０００９】
さらにまた、本発明の課題は、二軸延伸ブロー成形法により、厚肉プリフォームから扁平な厚肉プラスチック容器を均一な肉厚となるように製造可能なプラスチック容器のブロー成形方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のプラスチック容器のブロー成形方法は、
所定温度に加熱された有底筒状のプリフォームにエアーを吹き込み、制限の無い状態で延伸させて略球形のフリーブロー成形品を得るフリーブロー工程と、
前記フリーブロー成形品を圧縮成形型により所定方向から圧縮して、最終形状のプラスチック容器を得る圧縮成形工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１１】
ここで、フリーブロー工程の代わりに、一部制限のある状態でプリフォームを延伸させて部分フリーブロー成形品を得る部分フリーブロー工程を採用することも可能である。
【００１２】
本発明の方法では、プリフォームをフリーブローあるいは、一部のみ制約のある状態でフリーブローしているので、実質的に、各部分の肉厚が均一となるようにプリフォームを延伸させることができる。均一の肉厚で延伸されたフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を圧縮成形型によって圧縮して最終製品であるプラスチック容器を得ているので、目標とする形状をした均一な肉厚のプラスチック容器を製造可能である。例えば、多角形断面の胴部を備えた扁平なプラスチック容器を均一な肉厚となるように製造できる。
【００１３】
ここで、エアーの吹き込み圧力と吹き込み時間を制御する従来のブロー成形法によっては、目標とする大きさのフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を得ることが困難である。本発明では、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程において、予め定めた所定量のエアーを吹き込むようにしている。また、本発明では、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程において、前記プリフォームに吹き込むエアーの圧力を制御するようにしている。エアーの圧力制御は、エアーの吹き込み開始時点から吹き込み終了時点に向けてエアー圧力を漸減させることが望ましい。このように、エアーの吹き込み量と吹き込み圧力を制御することにより、破裂などによって歩留まりが低下することなく、目標とする大きさのフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を確実に得ることができる。
【００１４】
エアーの吹き込み量および吹き込み圧力を適切に制御するためには、前記フリーブロー工程あるいは部分フリーブロー工程において、所定量のエアーが所定圧力状態で充填されているエアータンクから前記プリフォームにエアーを吹き込むようにすればよい。エアータンク内のエアー圧力は当初は最も高い状態にあり、プリフォームに供給されてプリフォームが延伸ブローされて膨張すると、その体積増加に伴ってエアータンクの圧力が低下する。よって、延伸された樹脂に発生する引張り応力と吹き込みエアーの圧力の釣り合い状態が自動的に形成され、その状態で延伸が止まる。加熱温度、延伸倍率などに基づき、適切な吹き込みエアーの供給量およびエアー圧力を設定しておけば、目標とする大きさのフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を確実に得ることができる。
【００１５】
なお、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程では、主として、前記プリフォームの加熱温度、延伸倍率、エアー圧力、エアー供給量等を制御することにより、目標とする厚さおよび大きさのフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を得ることができる。
【００１６】
次に、本発明の前記圧縮成形工程においては、前記プリフォームの軸線方向に平行な方向から前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を圧縮成形することができる。これにより、均一な肉厚の扁平なプラスチック容器、例えば、プリフォームの軸長よりも短い扁平なプラスチック容器を得ることができる。
【００１７】
また、前記圧縮成形工程において、前記プリフォームの軸線に直交する方向から前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を圧縮成形することにより、例えば、直方体形状などの多角形断面をした胴部のコーナー部分の肉厚が他の部分と同様な厚さとなったプラスチック容器を得ることができる。
【００１８】
ここで、前記圧縮成形工程においては、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品を所定温度に保持した状態で圧縮成形することが望ましい。また、圧縮成形を精度良く行うためには、前記圧縮成形工程において、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品の内圧を制御することが望ましい。一般には、前記フリーブロー成形品あるいは前記部分フリーブロー成形品の内圧を所定圧力に保持した状態で圧縮成形を行うようにすればよい。
【００１９】
前記プリフォームは、一般に、延伸されずにそのまま前記プラスチック容器の口部とされる非延伸口部と、それ以外の延伸部とを備えた構成となっている。したがって、前記プリフォームの前記非延伸口部を保持した状態で、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程と、前記圧縮成形工程とを行えばよい。
【００２０】
本発明者等の実験によれば、本発明の方法により、従来においては困難とされていた、プリフォームの軸長よりも扁平なプラスチック容器を均一な肉厚で製造できることが確認された。また、従来においては困難とされていた肉厚が５mm以上の厚肉プリフォームから肉厚が0.5mm以上の厚肉プラスチック容器を均一な肉厚で製造できることが確認された。また、肉厚が50mmまでの厚肉プリフォームからプラスチック容器を適切に成形できることが確認された。
【００２１】
次に、本発明の方法では、前記フリーブロー工程あるいは前記部分フリーブロー工程に先立ってプリフォームを二軸延伸に適した温度に加熱する加熱工程を含み、この加熱工程は、第１の加熱工程と第２の加熱工程を含み、前記第１の加熱工程では、前記プリフォームに含まれている水分が除去され、前記プリフォームの内外面に温度差が実質的に発生しない状態で加熱されるように、前記プリフォームを、第１の時間の間、第１の温度の雰囲気中に置くことにより、当該プリフォームを加熱乾燥し、前記第２の加熱工程では、前記第１の時間よりも短い第２の時間の間に、前記プリフォームを前記第１の温度よりも高いブロー成形に適した第２の温度まで加熱することを特徴としている。
【００２２】
本発明の加熱工程を採用すれば、第１の加熱工程における第１の時間および第１の温度を、プリフォームの材質および肉厚に応じて適切に設定しておくことにより、温度差が実質的に発生しない状態でプリフォームを加熱でき、また、内部に吸収されている水分を、気泡として残らないように外部に放出させることができる。また、第１の加熱工程によって均一に加熱されたプリフォームは、第２の加熱工程において、短時間で、温度差が発生することなくブロー成形に適した温度まで加熱できる。
【００２３】
よって、従来の方法に比べて、より肉厚のプリフォームを温度差の無い状態でブロー成形に適した温度まで加熱することができ、また、水分が気泡として残ってしまう弊害も確実に回避できる。
【００２４】
ここで、前記第１の加熱工程の前記第１の温度を、前記プリフォームのガラス転移点から当該ガラス転移点より20℃低い温度までの範囲内の値に設定することが望ましい。また、前記第１の加熱工程の前記第１の時間を少なくとも２時間とすることが望ましい。すなわち、結晶化しない範囲の温度となるように徐々に加熱することにより、プリフォーム内部から効率良く水分を放出させ、プリフォームを乾燥させることができる。
【００２５】
本発明の加熱工程は、吸湿性の高いポリカーボネート樹脂あるいはＰＥＮ樹脂からなるプリフォームの加熱に適している。また、本発明の加熱工程は、肉厚のプリフォーム、すなわち最大肉厚が少なくとも５mmのプリフォームの加熱に適している。特に、従来においてはブロー成形には適さないと考えられていた13mm以上の肉厚のプリフォームを適切な状態で加熱できることが確認された。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明のプラスチック容器のブロー成形方法では、プリフォームをフリーブローあるいは部分フリーブローして球状のフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を形成し、次に、フリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品を縦横に圧縮成形して最終製品であるプラスチック容器を形成するようにしている。したがって、フリーブローあるいは部分フリーブローによって得られた各部分の肉厚が均一なフリーブロー成形品あるいは部分フリーブロー成形品から、扁平なプラスチック容器やコーナー部を備えたプラスチック容器が圧縮成形される。
【００２７】
よって、本発明の方法によれば、プリフォームよりも扁平なプラスチック容器、厚肉のプラスチック容器、あるいはコーナー部を備えたプラスチック容器を、均一な肉厚で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した扁平厚肉プラスチック容器の製造方法を説明する。
【００２９】
図１は、本発明を適用した方法に用いる厚肉プリフォームの断面、このプリフォームをフリーブローすることにより形成されるフリーブロー成形品の断面、および、フリーブロー成形品を圧縮成形することにより得られる最終形状のプラスチック容器の断面を示す説明図である。プリフォーム１は、プラスチック製の有底筒状をした射出成形品であり、延伸されずにそのまま最終製品の口部として残る非延伸口部１ａと、二軸延伸される胴部１ｂを備えている。胴部１ｂは例えば５mm以上の肉厚とされている。
【００３０】
本発明を適用した方法では、この形状のプリフォーム１を二軸延伸ブローに適した温度に加熱し(加熱工程)、この後に、フリーブローを行って図に示すような略球状のフリーブロー成形品２を製造する(フリーブロー工程)。引き続き、フリーブロー成形品２に圧縮成形を施して、図に示すような扁平な矩形断面の扁平厚肉プラスチック容器３を製造する(圧縮成形工程)。扁平厚肉プラスチック容器３はプリフォーム１の軸長よりも扁平な直方体形状をした容器であり、略球状のフリーブロー成形品２は、その軸線１Ａに平行な縦方向、およびそれに直交する横方向から圧縮されて、扁平な直方体形状となるように成形される。
【００３１】
図２は、扁平厚肉プラスチック容器３を製造するための製造装置の概略構成図である。この製造装置１０は、プリフォーム１の口部１ａを保持しているプリフォーム保持部１１と、プリフォーム１をフリーブローするフリーブロー機構１２と、フリーブロー成形品２を圧縮成形する圧縮成形機構１３と、各機構１２、１３を駆動制御する制御盤１４とを有している。
【００３２】
フリーブロー機構１２は、エアータンク２１と、プリフォーム保持部１１に保持されているプリフォーム１の内部にブローエアーを供給するブローエアー供給回路２２とを備えている。エアータンク２１には一定量のエアーが一定の圧力状態で充填されている。ブローエアー供給回路２２は、開閉弁２３および三方弁２４を備えており、エアータンク２１のエアー吐出口は開閉弁２３および三方弁２４を介してプリフォーム保持部１１に形成したブローエアー吹き込み口１１ａに連通可能である。また、ブローエアー吹き込み口１１ａは、三方弁２４およびレギュレータ２５を介して大気開放可能となっている。開閉弁２３および三方弁２４は制御盤１４によって切換制御される。また、ブローエアー供給回路２２における三方弁２４と開閉弁２３の間の部分は、開閉弁２６を介して不図示の高圧コンプレッサの高圧エアー供給側に連通可能となっている。制御盤１４によって開閉弁２６が開くと、高圧エアーを三方弁２４を介してブローエアー吹き込み口１１ａに供給可能である。
【００３３】
圧縮成形機構１３は、上型３１および下型３２と、左右の開閉型３３および３４と、これら開閉型３３、３４に直交する方向において対峙している不図示の一対の開閉型(図３(ｂ)に示す開閉型３５、３６)とを備えている。上型３１は固定型であり、その中心にはプリフォーム保持部１１が装着されている。下型３２はエアーシリンダ式の昇降機構３７によって位置３２Ａ、３２Ｂの間を昇降可能である。図において実線で示す下型３２の下降位置３２Ａはプリフォーム１のフリーブローの妨げにならない位置とされている。開閉型３３、３４もエアーシリンダ式の開閉機構３８、３９によって相互に開閉可能であり、図において実線で示す開き位置は、プリフォーム１のフリーブローの妨げにならない位置とされている。同様に、不図示の一対の開閉型３５、３６もエアーシリンダ式の開閉機構によって相互に開閉可能であり、それらの開き位置はプリフォーム１のフリーブローの妨げにならない位置とされている。これら上下型３１、３２の昇降機構３７および開閉型３３、３４の開閉機構３８、３９などは空気圧回路４０を介して制御盤１３によって駆動制御される。
【００３４】
図２および３を参照して、製造装置１０による扁平厚肉プラスチック容器３の製造工程を説明する。まず、図２に示すように、下型３２が下降位置３２Ａにあり、開閉型３３〜３６が開き位置にある圧縮成形機構１２の内部において、二軸延伸ブロー成形に適した温度に加熱したプリフォーム１をプリフォーム保持部１１に保持する。次に、開閉弁２３を開き、エアータンク２１の圧縮エアーをエアー吹き込み口１１ａからプリフォーム１の内部に吹き込む。この結果、プリフォーム１がフリーブローされて徐々に球状に膨らむ。
【００３５】
このフリーブロー工程においては、プリフォーム１が延伸されその内容積が増加する。エアータンク２１には一定量の圧縮エアーが充填されているので、プリフォーム１の内容積の増加に伴ってエアータンク２１から供給されるブローエアーの圧力が低下する。この結果、ブロー開始時点では高圧により肉厚のプリフォーム１を延伸するきっかけが作られ、ブロー最終時点では圧力が低下して、延伸されるプリフォームに発生する引張り力とその内圧とのバランスによって、プリフォーム１は一定の大きさのフリーブロー成形品２になる。よって、従来の二軸延伸ブロー成形のようにブローエアーの圧力および時間を制御する場合とは異なり、目標とする大きさのフリーブロー成形品２が破裂せずに確実に得られる。また、一定の肉厚の成形品２が得られる。
【００３６】
フリーブロー成形品２が得られた後は、開閉弁２３を閉じると共に、三方弁２４をレギュレータ２５の側に切り替える。この結果、エアー吹き出し口１１ａを介してレギュレータ２５に連通しているフリーブロー成形品２の内圧がレギュレータ２５によって規定される一定の圧力に保持される。
【００３７】
この状態で、まず、図３(ａ)に示すように下型３２を上昇させて、フリーブロー成形品２を縦方向に圧縮する。この結果、球状のフリーブロー成形品が扁平な形成の成形品２Ａになる。引き続き、左右の開閉型３５、３６を閉じ方向に移動させて、図３(ｂ)に示すように成形品２Ａを左右から圧縮して成形品２Ｂを得る。次に、他方の左右の開閉型３３、３４を閉じ方向に移動させて、図３(ｃ)に示すように成形品２Ｂを直交する方向から圧縮してから、開閉弁２６を開くと共に、三方弁２４を切り替えて、高圧コンプレッサの側から高圧エアーを成形品２Ｂ内に入れて最終形状を出す。この結果、扁平厚肉プラスチック容器３が得られる。
【００３８】
なお、フリーブロー成形工程および圧縮成形工程では、成形品を所定温度以上の加熱状態に保持することが望ましい。成形品の保有熱量では所望の加熱状態を保持できない場合には、ヒータなどの外部加熱源を配置して成形品を所定の温度状態に保持すればよい。
【００３９】
また、エアータンク２１の圧力、容量は、成形対象の容器、使用するプリフォームの形状、厚さ、プリフォームの樹脂素材、その加熱温度、延伸倍率などに応じて最適なものを選択すればよい。勿論、エアータンクの代わりに、高圧空気供給源と、そこから供給される高圧空気の圧力制御機構と、そこから供給される空気量を調整する空気量調整機構とを備えたフリーブロー機構を用いることも可能である。
【００４０】
さらに、上記の説明では、プリフォームの胴部１ｂをフリーブローするフリーブロー工程を行っているが、この代わりに、部分的に制限のある状態でブローを行う部分フリーブロー工程を採用することもできる。制約部分が少ない場合には、フリーブロー工程と同様な工程により、均一な厚さの部分フリーブロー成形品を得ることができる。
【実施例】
【００４１】
上記の製造装置１０を用いて扁平な直方体形状の厚肉プラスチック容器の製造を行った。使用したプリフォーム１はＰＥＮ製であり、重さが700ｇであり、図１に示すように、口部１ａの軸線方向の長さが30mm、胴部１ｂの軸線方向の長さが110mm、内径が45mm、胴部１ｂの最大肉厚が25mmのものを用いた。また、フリーブロー機構１２のエアータンク２１として、容量が６リットルで、圧力が３ＭＰａのものを用いた。
【００４２】
まず、厚肉プリフォーム１を、そのガラス転移点温度付近の温度状態に保持された高温槽に所定時間入れて、加熱乾燥させた(第１の加熱工程)。具体的には、高温槽の温度を110〜120℃とし、この中に肉厚プリフォーム１を２〜４時間入れた。この結果、20℃前後の常温状態の肉厚プリフォーム１が内外面の温度勾配が実質的に発生しない状態で、105℃を越える温度に加熱されることが確認された。また、プリフォーム内部に吸収されている水分による気泡発生も確認されなかった。
【００４３】
次に、厚肉プリフォーム１を高温槽から加熱装置に移して、二軸延伸ブロー成形に適した130〜150℃前後の温度まで外側から赤外線ヒータなどの熱源を用いて急速加熱した(第２の加熱工程)。厚肉プリフォーム１はその内外面に温度差が実質的に発生しない状態で加熱されることが確認され、また、気泡発生も起きないことが確認された。
【００４４】
フリーブロー工程では、上記のように加熱したプリフォーム１に、エアータンク２１からブローエアーを供給したところ、ほぼ３秒間に亘り二軸延伸が行われ、図１に示すように、プリフォーム１の胴部１ｂが延伸して、高さ240mm、胴部外径320mmのほぼ球状のフリーブロー成形品２が得られた。フリーブロー最終段階でのフリーブロー成形品２の内圧、したがって、エアータンク２１の内圧は約１ＭＰａであった。また、平均肉厚が1.8mmであり、全体的に均一な肉厚であることが確認された。延伸倍率は縦２倍、横７倍の約１４倍であった。
【００４５】
圧縮成形工程では、レギュレータ２５によって成形品の内圧を常に0.8ＭＰａに保持した。この圧縮成形工程では、まず、図３(ａ)に示すように、フリーブロー成形品２を縦方向に80mmとなるまで圧縮した。この結果、胴部外径が350mmの扁平な成形品２Ａが得られた。
【００４６】
次に、図３(ｂ)に示すように、横方向から成形品２Ａの胴部を圧縮して、その幅を240mmとした。この結果、直交する幅方向の寸法が400mmに広がった成形品２Ｂが得られた。この後は、図３(ｃ)に示すように、成形品２Ｂを横方向に圧縮して400mmの幅寸法を350mmまで圧縮し、最後に高圧エアーを入れて内圧を３ＭＰａとし最終形状を出した。
【００４７】
この結果、口部内径45mm、重量700ｇ、平均肉厚1.8mm、胴部深さ80mm、胴部断面が240mm×350mmの長方形をした、プリフォーム１よりも扁平な直方体形状の厚肉プラスチック容器３が得られた。このプラスチック容器３は、各部分の肉厚が均一であり、特に、胴部のコーナー部分の肉厚も一定であることが確認された。また、精度良くコーナー部分が成形されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した方法に用いる厚肉プリフォームの断面、このプリフォームをフリーブローすることにより形成されるフリーブロー成形品の断面、および、フリーブロー成形品を圧縮成形することにより得られる最終形状のプラスチック容器の断面を示す説明図である。
【図２】扁平厚肉プラスチック容器３を製造するための製造装置の概略構成図である。
【図３】図２の製造装置を用いてフリーブロー成形品を圧縮成形する動作を示すための説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    プリフォーム
１Ａ  軸線
１ａ  口部
１ｂ  胴部
２    フリーブロー成形品
２Ａ、２Ｂ  圧縮成形品
３    扁平厚肉プラスチック容器
１０  製造装置
１１  プリフォーム保持部
１１ａ  エアー吹き込み口
１２  フリーブロー機構
１３  圧縮成形機構
１４  制御盤
２１  エアータンク
２３  開閉弁
２４  三方弁
２５  レギュレータ
３１  上型
３２  下型
３３〜３６  開閉型
３７  昇降機構
３８  開閉機構
３９  空気圧回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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