(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂を押出機からダイヘッドを介して押し出してなるパリソンを溶融ブロー成形して薄肉ボトルを製造するにあたり、
前記押出機から溶融樹脂を連続的に供給するとともに、
薄肉ボトルに成形したときの口部が厚肉となるように、前記押出機とは別の溶融樹脂付加手段から所定量の溶融樹脂を供給して、前記パリソンのボトル口部に対応する部位に前記所定量の溶融樹脂を付加することを特徴とする薄肉ボトルの製造方法。
【請求項２】
前記溶融樹脂付加手段にアキュムレータ付き副押出機を用いて、
前記アキュムレータから前記所定量の溶融樹脂を間欠的に供給する請求項１に記載の薄肉ボトルの製造方法。
【請求項３】
前記溶融樹脂付加手段が、前記副押出機から押し出された溶融樹脂が切換バルブを介して交互に充填される二つのアキュムレータを備え、
いずれか一方のアキュムレータから前記所定量の溶融樹脂を供給する際に、他方のアキュムレータに前記所定量の溶融樹脂を充填する請求項２に記載の薄肉ボトルの製造方法。
【請求項４】
前記副押出機として、往復移動可能なスクリューを備えた押出機を用いる請求項２又は３のいずれか一項に記載の薄肉ボトルの製造方法。
【請求項５】
前記溶融樹脂付加手段に射出機を用いて、
前記射出機から前記所定量の溶融樹脂を間欠的に供給する請求項１に記載の薄肉ボトルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、胴部肉厚を薄くしても、口部等の所定の部位については肉厚が薄くならないようにしたプラスチック製の薄肉ボトルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製の薄肉ボトルは、今後ますます需要の増えることが予想される。また、その一方で、コストの低減，廃棄処理時の減容化等のためにボトルの薄肉化が進められている。
通常、プラスチック製のボトルは、押出機で加熱溶融されてダイヘッドから押し出されたホットパリソンを直ちに金型内でブロー成形（溶融ブロー成形）して製造されるダイレクトブローボトルと、押出機から押し出されまたは射出機から射出されたパリソンを一旦冷却した後、このパリソン（コールドパリソン）を延伸可能温度まで加熱して金型内でブロー成形（延伸ブロー成形）して製造される延伸ブローボトルに大別される。
【０００３】
従来、溶融ブロー成形において、パリソンの肉厚を部分的に調整するには、ダイヘッド（ダイス）におけるコアとシェルとの間隔を変化させて行っているが、この場合、コアを上下動させて調整する方法（特開昭６２−２０２７１３号）とシェルの位置を変位させて調整する方法（特開平５−１０４５２５号）とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ダイレクトブローボトルの薄肉化を図るためには、ブロー比を考慮してパリソンを出来るだけ薄肉の状態でダイヘッドから押し出す必要がある。しかしながら、コアとシェルとの間隔を変化させてパリソンの肉厚を調整する従来技術にあっては、パリソンの肉厚を小さくかつ徐々に変化させることは容易であるが、大きくかつ急激に変化させるのは困難であった。
すなわち、ダイヘッドによってパリソンの肉厚を急激に変化させるためには、コアのテーパ角を大きくしなければならないが、コアのテーパ角を大きくすると、樹脂の押出圧や吐出量を十分にコントロールできなくなり、パリソンの微妙な肉厚の調整が難しくなるため生産現場での実用化は困難であった。
【０００５】
このように、従来の技術では、口部の所定肉厚を確保しつつボトルの胴部や肩部を薄肉にすることはできず、胴部や肩部を薄肉にすると、口部も薄肉化してしまう。薄肉化した口部はキャッピングを施すときに変形が生じて密封性が不完全になる（液漏れ等の不良の原因となる）とともに、口部の径寸法や表面を加工するリーマ仕上げも困難になる。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ボトルの胴部や肩部を薄肉にしても、口部については必要な肉厚を確保できるようにした薄肉ボトルの製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる薄肉ボトルの製造方法は、溶融樹脂を押出機からダイヘッドを介して押し出してなるパリソンを溶融ブロー成形して薄肉ボトルを製造するにあたり、前記押出機から溶融樹脂を連続的に供給するとともに、薄肉ボトルに成形したときに口部が厚肉となるように、前記押出機とは別の溶融樹脂付加手段から所定量の溶融樹脂を供給して、前記パリソンのボトル口部に対応する部位に前記所定量の溶融樹脂を付加するようにしてある。
【０００８】
そして、ボトルの口部に対応するパリソンの部位に対して一定量の樹脂を付加するには、前記溶融樹脂付加手段にアキュムレータ付き副押出機を用いて、前記アキュムレータから前記所定量の溶融樹脂を間欠的に供給するようにしてもよい。
【０００９】
このとき、前記溶融樹脂付加手段が、前記副押出機から押し出された溶融樹脂が切換バルブを介して交互に充填される二つのアキュムレータを備え、いずれか一方のアキュムレータから前記所定量の溶融樹脂を供給する際に、他方のアキュムレータに前記所定量の溶融樹脂を充填するようにしてもよい。
【００１０】
また、前記副押出機として、往復移動可能なスクリューを備えた押出機を用いてもよい。
【００１１】
また、前記溶融樹脂付加手段に射出機を用いて、前記射出機から前記所定量の溶融樹脂を間欠的に供給するようにしてもよい。
【００１２】
これらの方法によれば、パリソンの特定の部位に所定の量の樹脂を付加することができ、特に、アキュムレータまたは往復移動可能なスクリューを備えた副押出機あるいは射出機を用いると、パリソンの特定の部位に正確かつ効率的に樹脂を付加することが可能となる。
また、このようにして薄肉ボトルを製造すると、胴部の肉厚を可能な限り薄くしても、口部の肉厚は変形を生じることのない厚さを確保することができる。したがって、本発明によって製造された薄肉ボトルは、キャッピングが不完全になったり、リーマ仕上げが困難になったりするという欠点が解消される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の薄肉ボトルの製造方法の実施形態について説明する。
【００１５】
［薄肉ボトルの一例］
まず、本実施形態によって製造されるボトルの一例について説明する。
図１は、ボトルの一例の要部断面図を示す。
このボトル１は、押出機からダイヘッドを介して加熱溶融されて押し出されたパリソンを溶融ブロー成形することによって製造される。そして、通常用いられている内容量３００ｍｌ〜２０００ｍｌのボトルでは、胴部２の肉厚Ｗ1が０．３〜１．３ｍｍであり、口部３の肉厚Ｗ2が１．０〜５．０ｍｍとなっており、両者の比は、ボトル１の胴部２の肉厚Ｗ1に対する口部３の肉厚Ｗ2の比が３．３〜１７の範囲となるようにしてある。
【００１６】
なお、ボトルの内容量が、上記したボトルの内容量よりも小さくなると口部３に対する胴部２の肉厚の比がより小さくなり、また、ボトルの内容量が大きくなると口部３に対する胴部２の肉厚の比がより大きくなるが、そのときの胴部２の肉厚Ｗ2は０．１〜１．５ｍｍとすることができ、この場合、胴部２の肉厚Ｗ1に対する口部３の肉厚Ｗ2の比は３〜５０の範囲とする。
胴部２の肉厚Ｗ1に対する口部３の肉厚Ｗ2の比が、3よりも小さくなると胴部の強度が小さくなり、５０より大きくなると胴部の肉厚が必要以上に厚くなることになる。
【００１７】
このとき、胴部２と口部３の間に位置する肩部４の肉厚は、口部３と肩部４との接続部５から急激に薄肉になっている。肩部の肉厚が薄くなる形態としては、図１に示すように接続部５が段差部を介さずに連続的に薄くなるものと、図２に示すように段差部５ａを介して急激に薄くなるものとがある。
【００１８】
なお、本実施形態のボトルにあっては、口部３に付加する樹脂の種類は、ボトル本体と同じ種類であることが好ましいが、異なる樹脂であってもよく、これらのボトルの材質，用途，サイズ等によって決定する。また、付加する樹脂の量も、ボトルの材質，用途，サイズ等によって適宜調整する。
【００１９】
本発明において、ボトルに使用される熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂を好適に使用できる。さらに、これらのオレフィン系樹脂を他の樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等と組み合わせて使用することもできる。
【００２０】
［製造方法の実施形態］
次に、本発明の薄肉ボトルの製造方法の一実施形態について説明する。
図３は、実施形態にかかるボトルの製造方法に用いる成形装置の概略図を示す。図３に示すパリソンの成形装置は、主押出機１０，ダイヘッド２０，副押出機３０及び貯溜部４０・切換部４１からなっている。
【００２１】
主押出機１０は、熱可塑性樹脂を加熱溶融して押し出してダイヘッド２０へ連続的に供給する。ダイヘッド２０は、図示されていない制御部からのパリソンコントロールプログラムにもとづく指示にしたがってシェル２１とコア２２の間隔を調整できる構成となっており、押出機１０から押し出された溶融樹脂を、ボトルの各部位に対応するパリソンの各部位の肉厚を所定の肉厚に制御して押し出している。
ダイヘッド２０から押し出されたパリソンは、直ちに、図示されていない公知のブロー成形機に供給され、公知のブロー成形法によってボトルに成形される。
【００２２】
副押出機３０は、溶融樹脂を一時的に貯蔵する貯溜部４０、樹脂の貯溜と供給の切換を行う切換部４１を備えており、溶融樹脂を間欠的に押し出す。この副押出機３０から押し出される所定量の溶融樹脂は、貯溜部４０から切換部４１を介して、貯溜部４０とダイヘッド２０を連結する連通路４４を通って間欠的にダイヘッド２０に供給される。
【００２３】
貯溜部４０は、二つのアキュムレータ４２，４３を備え、切換部４１は、切換バルブ４５を備えている。切換バルブ４５は、副押出機３０と二つのアキュムレータ４２，４３の間及び二つのアキュムレータ４２，４３と連通路４４の間の接続、切断を交互に行う。
切換バルブ４５と二つのアキュムレータ４２，４３の作動も、前記図３には図示されていない制御部からのパリソンコントロールプログラムにもとづく指示にしたがって行われる。
【００２４】
具体的には、副押出機３０から溶融押し出しされた所定量の樹脂を、切換バルブ４５を介して一方のアキュムレータ４２に充填する。そして、パリソンコントロールプログラムに、パリソンの肉厚を厚くするように指示されている所定の部位（ボトルの口部に対応する部位）がダイヘッド２０の出口にさしかかると、制御部からの指令にもとづいて切換バルブ４５が切り換わるとともに、アキュムレータ４２が作動して、充填されていた溶融樹脂を連通路４４を介してダイヘッド２０に供給し、パリソンの所定の部位に樹脂を付加する。
【００２５】
このとき、切換バルブ４５は一方のアキュムレータ４２と連通路４４を接続すると同時に、副押出機３０と他方のアキュムレータ４３を接続してアキュムレータ４３に副押出機３０から押し出された樹脂を充填する（図３に示す状態）。
したがって、副押出機３０から二つのアキュムレータ４２，４３に交互に溶融樹脂が貯溜され、かつ、アキュムレータ４２，４３から交互にダイヘッド２０に所定量の溶融樹脂が供給される。
ここで、切換バルブ４５の切り換え動作は図示されていないシリンダで行い、二つのアキュムレータ４２，４３の作動は、それぞれのシリンダ４２ａ，４３ａなどで行う。
【００２６】
また、副押出機３０としては、定量ずつ連続的に押し出す押出機だけでなく、間欠的に定量の樹脂を押し出す往復移動型のスクリューを備えた押出機を用いることもできる。この場合、副押出機３０のスクリューの前進後退運動は切換バルブ４５の動作とアキュムレータ４２，４３の動作と同期して制御される。
【００２７】
上記のようにして、ダイヘッド２０から押し出されたパリソンの所定の部位（ボトルの口部に対応する部位）に、副押出機３０から供給された所定量の溶融樹脂を付加したパリソンを、直ちに図示しない一対の金型内に保持した後、加圧空気を吹き込んで溶融ブロー成形してボトルを製造する。したがって、ボトル１の胴部２及び肩部４の肉厚が薄くなるようにパリソンを溶融ブロー成形しても、口部３の肉厚は必要な厚さを確保することができる。
【００２８】
なお、本実施形態のボトルの製造方法においては、単層用ダイヘッドを用いた例について説明したが、多層用ダイヘッドを用いた場合にも同様にして製造することができる。この場合、口部のみならず、胴部も多層構造のボトルとなる。また、パリソンを形成する樹脂と口部に付加する樹脂は、同種の樹脂とすることが好ましいが、異種の樹脂を用いることもできる。
【００２９】
【実施例】
次に、本実施形態の実施例方法によって製造したボトルと、従来のダイヘッドを用いてシェルとコアの間隔のみを調整しながら製造したボトルとを比較して説明する。
【００３０】
実施例
図３に示す成形装置（ブロー成形部分は図示せず）を用い、次の条件でボトルを製造した。
0004284786.tif 000002
【００３１】
比較例
図４に示す成形装置（ブロー成形部分は図示せず）を用い、次の条件でボトルを製造した。
0004284786.tif 000003
上記の結果、本発明にかかる実施例の製造方法にもとづいてボトルを製造した場合には、胴部の肉厚を十分薄くしても、口部の肉厚を必要な厚さに維持できたのに対し、従来の製造方法にもとづいてボトルを成形した場合には、胴部の肉厚を十分に薄くすると、口部の肉厚も薄くなってしまい、良好なキャッピングやリーマ仕上げが行えず、不良品となってしまった。
【００３２】
本発明は、上記した実施形態及び実施例に限定されるものではない。例えば、パリソンに樹脂を付加するための手段としては、上記副押出機と貯溜部・切換部を組み合わせたものだけではなく、他の手段を用いてもよく、射出機などを用いることもできる。この場合、射出機における射出の制御は、上記実施形態の場合と同様に、制御部からのパリソンコントロールプログラムの指示にもとづいて行う。また、スクリューが前後に往復移動してスクリューの後退時に樹脂を貯溜する押出機を用いることもできる。
【００３３】
上記のような、本発明のボトルの製造方法によれば、ボトルの所定の部位の肉厚のみを厚くすることができる。したがって、ボトルの口部だけでなく、例えば、胴部の座屈し易い部位や底部などの肉厚のみを厚くするために利用することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、口部の肉厚を十分な厚さに確保した状態で、胴部の肉厚を実用上可能な限り薄くした薄肉ボトルを簡単かつ確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄肉ボトルの一実施形態の要部断面図を示す。
【図２】本発明の薄肉ボトルの他の実施形態の要部断面図を示す。
【図３】本発明の薄肉ボトルの製造方法に用いるパリソン成形装置の一実施形態の概略断面図を示す。
【図４】比較例の実施に用いたパリソン成形装置の概略断面図を示す。
【符号の説明】
１  薄肉ボトル
２  胴部
３  口部
４  肩部
５  接続部
１０  主押出機
２０  ダイヘッド
３０  副押出機
４０  貯留部
４１  切換部
４２，４３  アキュムレータ
４５  切換バルブ
【図１】
0004284786.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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