JP2000095224A - 合成樹脂製の耐圧広口容器および該容器の製造方法 - Google Patents

合成樹脂製の耐圧広口容器および該容器の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器蓋と二重巻き締めされる広口容器のフラ
ンジ部を所要強度を持たせて簡単に設ける。 【解決手段】 円筒状の胴部１１と、該胴部の一端の広
口１２の外周より突設されたフランジ部１３と、上記胴
部の他端を閉鎖する底部１４とを備えた合成樹脂製の耐
圧広口容器であって、上記フランジ部および広口周壁部
は無延伸で射出成形されている一方、上記広口周壁部を
除く胴部および底部は射出成形後にブロー成形で延伸さ
れており、かつ、底部は胴部より低延伸とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂製の耐圧
広口容器および該容器の製造方法に関し、詳しくは、テ
ニスボール収容用の容器として用いられるもので、筒状
胴部の直径と略同一の直径を有する広口の周縁からフラ
ンジ部が突出し、該フランジ部に金属製の容器蓋を二重
巻き締めされ、シールされる容器内部で、テニスボール
を加圧保存するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、テニスボールのような加圧下で保
存が望まれる収容物の収容用容器としては、金属材料か
らなる金属缶が用いられていた。近時、金属缶に代え
て、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂をブロー
成形して製造した合成樹脂製の容器が広く使用されるよ
うになっている。
【０００３】テニスボール等を加圧保存する加圧容器と
して、合成樹脂製の容器を使用する場合、金属缶の場合
と同様に、容器に収容物を充填した後、加圧下で容器の
開口周縁より突設するフランジ部に金属製の容器蓋を二
重巻き締めして容器を閉鎖し、容器内部を加圧状態にシ
ールする必要がある。
【０００４】金属缶と比べて、合成樹脂製の容器は材料
コストが大幅に低減でき、安価となる利点はあるが、二
軸延伸ブロー成形を用いて製造されるため、容器蓋を二
重巻き締めに必要な強度を持ったフランジ部を設けるこ
とが難しい問題があった。
【０００５】上記問題に対して、従来、特公平６−２２
８５９号公報において、図８（Ａ）乃至（Ｄ）に示す工
程で製造した容器が提案されている。即ち、まず、図８
（Ａ）に示すように、底面１ａが閉鎖され、先端に開口
１ｂを設けた小径で長尺な円筒状の胴部１ｃを備えたパ
リソン１を射出成形で成形している。この一次成形品の
パリソン１を図８（Ｂ）に示すように、二軸延伸用のブ
ロー成形金型２へ移し変えて、二軸（Ｘ、Ｙ方向）へ延
伸させて、図８（Ｃ）に示す二次成型品３を製造してい
る。この中間成形品３をラインＬで切断して、上端の傘
状部１ｄを切除して、図８（Ｄ）に示す容器４としてい
る。
【０００６】上記ブロー成形された容器４は、円筒形状
の胴部４ａと、該胴部４ａの一端に胴部の直径と略同一
の直径で開口した広口４ｂと、該広口４ｂの周縁より径
方向に突出したフランジ部４ｃと、他端側の底部４ｄと
を備えた形状とされている。この容器４のフランジ部４
ｃに、テニスボールを充填した後、容器蓋５の外周を図
９に示すように２重巻き締めして容器内部をシールし、
図１０に示すように、テニスボール６を加圧保存してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記図８に示す方法で
は、容器蓋の二重巻き締めに必要なフランジ部４ｃのつ
いた容器４を製造するため、図８（Ｃ）に示す中間（二
次）成形品３を一旦成形した後、不要な上端の傘状部１
ｄを切断除去する切断工程が必要となり、作業工程が増
える問題がある。
【０００８】さらに、フランジ部４ｃの精度が悪いと、
二重巻き締めされる容器蓋との間に隙間が発生し、容器
のシール性能が損なわれる。よって、切断加工されるフ
ランジ部４ｃの精度を上げる必要があり、そのため、特
別なリング状カッター等の精度の高い特殊な切断工具を
必要とすると共に、切断作業自体も精度よく行う必要が
あり、その結果、工具および作業にコストと時間がかか
る問題がある。
【０００９】また、上記のようにフランジ部は精度が要
求されるため、その肉厚のバラツキも最小限に押さえる
必要がある。しかしながら、二軸延伸ブロー成形で肉厚
を一定とするには、成形技術および成形条件の安定性、
成形機の動作安定性が要求されるが、少しの変動要因も
発生させずに安定に保つことは容易でない。特に、上記
フランジ部の肉厚は１ｍｍ以下の薄肉であるため、ブロ
ー成形時に不良品が発生しやすく、実際に、不良品が多
々発生している。
【００１０】さらに、フランジ部４ｃを形成するため、
切除する上端の傘状部１ｄは通常廃棄され、材料の一部
が無駄になる。この廃棄される傘状部を他の樹脂材料に
混入して再利用すると、無駄にならいと考えらえられ
る。しかしながら、その場合、傘状部を混入前に細かく
粉砕する必要があり、よって、粉砕機が必要となり、か
つ、混入材料の成形安定性から混入率にも制限があり、
再利用は難しい。
【００１１】さらにまた、上記加圧容器をテニスボール
収容容器として用いる場合、該テニスボール収容容器は
自動車のトランク内等の高温雰囲気内に長時間晒されや
すい。ブロー成形により延伸してフランジ部を薄肉化し
た場合、熱により変形しやすい。その場合、容器蓋との
間に隙間が生じ、容器内部から空気漏れし、容器内部を
加圧保持できず、収容したテニスボールを所定内圧に保
持できなくなる問題がある。
【００１２】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、特に、容器蓋により二重巻き締めされる容器のフ
ランジ部を精度良く、且つ、強度を持たせ、容器内部を
確実に加圧状態でシールできるようにし、さらに、材料
の無駄が発生しないと共に簡単な工程で製造できるよう
にすることを課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、円筒状の胴部と、該胴部の一端の広口の
外周より突設されたフランジ部と、上記胴部の他端を閉
鎖する底部とを備えた合成樹脂製の耐圧広口容器であっ
て、上記フランジ部および広口周壁部は無延伸で射出成
形されている一方、上記広口周壁部を除く胴部および底
部は射出成形後にブロー成形で延伸されており、かつ、
底部は胴部より低延伸とされている合成樹脂製の耐圧広
口容器を提供している。
【００１４】上記のように、射出成形でフランジ部と、
該フランジ部に連続する広口周壁部を成形しているた
め、前記図８のように、ブロー成形後に上端部分をカッ
トする必要がなく、切断作業工程を無くすことができる
と共に、廃棄される不要部分がなく材料の無駄がない。
また、ブロー成形による肉厚のバラツキや切断により寸
法のバラツキがなく、金型成形であるため、フランジ部
の肉厚等の寸法精度が向上し、その結果、二重巻き締め
される容器蓋との間に隙間が発生せず、容器内部を確実
に、加圧状態でシール保持することができる。また、底
部は胴部よりも低延伸として肉厚を大きくしているた
め、容器の内圧が底部に負荷されても、底部は変形しに
くい。
【００１５】上記容器は、その広口の直径を胴部の直径
と略同一とし、かつ、フランジ部および広口周壁部の肉
厚を、胴部の肉厚よりも大として強度を高め、金属製の
容器蓋の外周部を上記フランジ部に二重巻き締めを可能
としている。
【００１６】即ち、前記図８に示すブロー成形された容
器では、フランジ部も延伸されて成形されているため、
延伸により比較的剛性が高くなり、容器蓋の二重巻き締
めに耐え得るようになっている。しかしながら、本発明
ではフランジ部は射出成形されるのみで延伸されていな
いため、延伸による剛性強化はなく、延伸された場合の
肉厚と同一の肉厚とすると、容器蓋の二重巻き締めに対
する強度が不足する。よって、その分、フランジ部の肉
厚を延伸ブロー成形されるフランジ部の肉厚より３０〜
５０％増加させて、剛性を強化している。
【００１７】本発明では、容器の延伸させないフランジ
部の肉厚は、二軸延伸させた胴部の肉厚の１〜５倍、さ
らに好ましくは１．５〜３倍、該フランジ部と連続する
広口周壁部の肉厚はフランジ部の肉厚以上とし、延伸さ
れた胴部の肉厚の５〜８倍としている。具体的には、テ
ニスボール収容容器の場合、フランジ部の肉厚を０．４
ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは、０．４ｍｍ〜０．６ｍ
ｍ、更に好ましくは、０．５５ｍｍとしている。また、
広口周壁部の肉厚を１．０ｍｍ〜１．５ｍｍとし、延伸
された胴部の肉厚を０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、好ましく
は０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍとしている。また、上記フ
ランジ部の幅（広口周壁部からの突出量）は２〜５ｍ
ｍ、好ましくは２〜４ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍと
している。胴部の軸線方向の長さは、収容物に対応する
が、テニスボールが収容物である場合は、２〜４個のテ
ニスボールを収容できる長さとしており、４個の場合は
２６５ｍｍとしている。
【００１８】上記容器の底部形状は、その中央部に平板
状あるいはドーム形状の窪み部と、該窪み部の外周の起
立リング部とを備えた形状、あるいは、周方向に間隔を
あけて設けられた複数の窪み部と、これら窪み部の間に
突出する起立部とを備えたペタロイド形状とし、容器内
部に負荷される内圧で、上記窪み部が上記起立部より底
側へと突出せず、容器が自立可能な形状を保持するよう
に設定されている。
【００１９】容器底部は、上述したように、胴部よりは
低度の延伸としているため、肉厚は胴部より大で強度を
有し、よって、容器内圧が底部に負荷されても変形しに
くいが、さらに、上記のように、起立リング部を有する
形状あるいはペタロイド形状としておくと、耐圧構造に
なるため、底部の外側に凸形状に変形することを防止で
き、容器を自立させることができる。
【００２０】上記容器はポリエチレンテレフタレートを
用いて成形されている。なお、ポリ塩化ビニル等の合成
樹脂より成形することもできる。
【００２１】上記容器はテニスボールの収容用の容器と
して好適に用いられ、該容器の内部に所要内圧を有する
テニスボールが収容され、金属製の容器蓋の外周が上記
容器のフランジ部に加圧下で二重巻き締めされ、容器内
圧がシールされて、テニスボールを加圧保存し得る構成
としている。
【００２２】また、本発明は、上記容器の製造方法とし
て、射出成形により、底面閉鎖の筒体を有するパリソン
を設け、該パリソンの先端開口は広口とすると共にその
周縁よりフランジ部を突設しておき、ついで、上記パリ
ソンのフランジ部および広口周壁部を除く部分を二軸延
伸ブロー成形して、延伸された胴部と底部とを設け、か
つ、底部を胴部よりも低度に延伸させている合成樹脂製
の耐圧広口容器の製造方法を提供している。
【００２３】具体的には、射出成形するパリソンは、フ
ランジ部を外周に突設した広口の周壁部より底部に向か
って縮径する円錐筒体とし、該パリソンを二軸ブロー成
形用の金型に移し変え、フランジ部と広口周壁部は金型
のキャビティに型面に密着させて延伸させないように
し、広口より圧力エアーを吹き込んで、円錐筒体を二軸
（Ｘ、Ｙ方向）に延伸させ、胴部直径を広口の直径と略
同程度に拡大させると共に、軸線方向にも拡大させて所
要高さとし、かつ、底部はキャビティ型面あるいは底部
に挿入した揚底型の型面の形状に成形している。
【００２４】上記方法により、フランジ部および該フラ
ンジ部に連続する広口周壁部は射出成形のみで成形さ
れ、それ以外の胴部および底部を二軸延伸ブロー成形す
ることができる。本発明方向によれば、前記図８に示す
方法と比較して、フランジ部を形成するための切断工程
が不要となり、工程数を削減でき、生産性の向上とコス
ト低下をはかることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第１
実施形態の耐圧広口容器１０を示し、該容器１０はポリ
エチレンテレフタレートから一体成形されたテスニボー
ル容器である。
【００２６】上記容器１０は、 円筒状の胴部１１と、
該胴部１１の一端の広口１２の外周より突設されたフラ
ンジ部１３と、胴部１１の他端を閉鎖する底部１４とを
備え、胴部１１の直径は広口１２の直径と略同一として
いる。
【００２７】上記フランジ部１３、胴部１１の上端部に
当たる広口周壁部１５は射出成形工程で成形されるもの
で、無延伸である。広口周壁部１５より下部の胴部１１
および底部１４は射出成形後に二軸延伸ブロー成形で成
形されている。
【００２８】底部１４は胴部１１よりも低度に延伸され
ており、外周の起立リング部１４ａの内部にドーム状に
窪み部１４ｂを設けた形状とし、かつ、図２に示すよう
にドーム状の窪み部１４ｂには中央部１４ｃに向かって
外周側から一定角度をあけて径方向のリブ１４ｄを設け
ている。この底部１４の形状は、容器１０に内圧がかか
っても窪み部１４ｂが変形しにくいようにし、かつ、窪
み部１４ｂが変形しても外周の起立リング部１４ａより
も下方へ突出させず、よって、外周の起立リング部１４
ａにより容器１０が自立できるように保持している。
【００２９】上記容器１０の製造方法は、まず、図４に
示す一次成形品２０を射出成形している。このパリソン
と呼ばれる該一次成形品２０は、フランジ部１３を外周
に突設した広口１２の周壁部１５より底部に向かって縮
径する円錐状の底面閉鎖の筒体１６としている。上記フ
ランジ部１３および広口周壁部１５は図１に示す最終製
品の容器１０のフランジ部１３および広口周壁部１５と
なり、パリソンの一次成形品２０の段階で、最終製品の
容器１０の形状としている。即ち、容器１０のフランジ
部１３の肉厚ｔ１、幅ｗ、広口周壁部１５の肉厚ｔ２お
よび長さＬ２を持たせるように射出成形している。
【００３０】上記一次成形品２０の該パリソンを図５に
示すように、二軸ブロー成形用の金型２１に移し変え
る。この時、一次成形品２０を把持するために広口周壁
部１５に凹設した把持用溝１７をチャック（図示せず）
で把持して金型２１に移し変える。金型２１で、フラン
ジ部１３と広口周壁部１５は金型２１のキャビティ２１
ａに型面２１ｂに密着させて延伸させないようにし、広
口周壁部１５より下部の筒体１６をキャビティ２１ａ内
に型面２１ｂと空隙をあけて吊り下げている。
【００３１】ついで、延伸ロッドと言われるストローク
棒で円錐筒状中心部を軸線方向に押し伸ばす動作と、底
部シャンパン部の突き上げる動作と、広口１２より圧力
エアーを筒体１６内に吹き込む動作を組み合わせて最適
な製品特性を保つように吹き込み成形している。これに
より、円錐筒状の筒体１６が二軸（Ｘ、Ｙ方向）に延在
され、胴部直径を広口１２の直径と略同程度に拡大され
ると共に、軸線方向にも拡大されて所要高さなり、型面
２１ｂに沿った形状に延伸された胴部１１を成形する。
同時に、円錐の頂点に当たる底部がシャンパン部に突き
上げられて、シャンパン形状の底部１４を成形する。こ
の底部１４の形状は前記してように、起立リング部１４
ａと、その内部のドーム状の窪み部１４ｂとからなる。
このようにブロー成形した後、金型２１より取り出す
と、図１に示す容器１０となる。
【００３２】上記した一次の射出成型工程と二次のブロ
ー成形工程で製造される容器１０は、そのフランジ部１
３の肉厚ｔ１、広口周壁部１５の肉厚ｔ２、延伸された
胴部１１の肉厚ｔ３、底部１４の肉厚ｔ４の関係は、ｔ
４＞ｔ２＞ｔ１＞＞ｔ３としている。ｔ１はｔ３の１〜
５倍、ｔ２はｔ３の５〜８倍としている。
【００３３】射出成形されるフランジ部１３の厚さｔ１
は０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ（本実施形態では０．５５ｍ
ｍ）とし、広口周壁部１５の厚さｔ２を１．０ｍｍ〜
１．４ｍｍとし、把持用溝１７を設けた部分では最大厚
の１．４ｍとしている。また、延伸される底部１４の厚
さｔ４を０．６ｍｍ〜２ｍｍ、胴部１１の厚さｔ３を
０．２ｍｍ〜０．４ｍｍとしている。
【００３４】また、射出成形されるフランジ部１３の幅
ｗは４．０ｍｍとし、かつ、厚肉の広口周壁部１５の長
さＬ２を広口先端より１７ｍｍとし、この広口周壁部１
５を含む胴部１１の全長Ｌ１を、テスニボールを４個収
容できる２６５ｍｍとしている。
【００３５】上記のように、射出成形のみで成形し、無
延伸であるフランジ部１３は肉厚ｔ１を０．４ｍｍ〜
０．６ｍｍ、幅ｗを３ｍｍとし、容器蓋による二重巻き
締めに十分に耐え得る強度を持たせている。また、この
容器蓋の二重巻き締め時に負荷のかかる広口周壁部１５
の肉厚ｔ２も、延伸された胴部１１の肉厚ｔ３よりも大
として、強度を高めている。
【００３６】上記容器１０はテニスボールを充填した
後、容器内を加圧し、アルミニウム製の容器蓋２５によ
り広口１２を閉鎖すると共に、該容器蓋２５の外周部を
フランジ部１３に二重巻き締めして、容器１０内の圧力
をシールしている。
【００３７】上記二重巻き締めは、シーマーと言われる
汎用の巻締め機を用い、該シーマーの中のチャンバー内
を加圧しながら、容器蓋２５をフランジ部１３に図６に
示すように二重巻き締めしている。其の際、容器蓋２５
の外周部の裏面にシール剤２６が予め塗布されたものを
用い、容器蓋２５とフランジ部１３との巻き締め部分の
シール性を高めている。
【００３８】なお、容器１０内に充填するテニスボール
の内圧は約０．８kgf/cm２であり、容器１０の内圧は
０．５〜１．５kgf/cm２とし、容器１０内に充填したテ
ニスボールの内圧を保持している。
【００３９】本発明は上記実施形態に限定されず、例え
ば、底部１４を図７（Ａ）（Ｂ）に示す形状としてもよ
く、いずれも、容器１０に内圧が負荷されても容器１０
が自立できる構成としている。即ち、図７（Ａ）では、
外周の起立リング部１４ａで囲まれる窪み部１４ｂ’を
平板形状としている。また、図７（Ｂ）は所謂ペタロイ
ド形状としており、底部中央の窪み部１４ｂ”ー１に向
かって外周から径方向に伸びる窪み部１４ｂ”ー２を設
け、これら窪み部１４ｂ”ー２の間に突出する起立部と
１４ａ”を備えた形状としている。
【００４０】また、実施形態はテニスボールの収容容器
に適用したものであるが、他の加圧下で収容する充填物
の耐圧広口容器として好適に用いられることは言うまで
もない。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、容器蓋を二重巻き締めする容器のフランジ部
を射出成形で形成しているため、寸法精度の安定性を図
ることができ、よって、容器蓋との間に隙間を発生させ
ず、容器内を加圧状態に確実に保持することができる。
また、従来の容器全体をブロー成形し、その後、上端部
を切除してフランジ部を形成する方法と比較して、不要
部分を除去する必要がないため、切断工程を無くすこと
ができると共に、材料に無駄を発生させず、その分、コ
スト低下を図ることができる。
【００４２】さらに、容器蓋により二重巻き締めされる
フランジ部および該フランジ部に連続する広口周壁部の
肉厚をブロー成形する胴部より大とすると、高温雰囲気
での変形を抑制できる。よって、テニスボール収容用の
容器として用い、自動車のトランク内に長時間保存して
いる場合等においても、フランジ部の変形により容器蓋
との間に隙間が生じて空気漏れが発生することを防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の容器を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は断面図である。
【図２】 上記容器の底面図である。
【図３】 上記容器の要部拡大断面図である。
【図４】 上記容器の製造時に成形されるパリソンの断
面図である。
【図５】 上記パリソンをブロー成形金型内に収容した
状態の断面図である。
【図６】 上記容器に容器蓋を取り付ける工程を示した
概略断面図である。
【図７】 （Ａ）（Ｂ）は底部の変形例を示す図面であ
る。
【図８】 （Ａ）乃至（Ｄ）は従来の製造工程を示す図
面である。
【図９】 容器蓋を容器に二重巻き締めしている状態を
示す断面図である。
【図１０】 従来のテニスボール収容容器を示す斜視図
である。
【符号の説明】
１０ 容器 １１ 胴部 １２ 広口 １３ フランジ部 １４ 底部 １４ａ 起立リング部 １４ｂ 窪み部 １５ 広口周壁部 ２０ 一次成形品（パリソン） ２５ 容器蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 俵 正道 広島県広島市安佐南区大塚西７丁目１の31 Ｆターム(参考） 3E033 AA07 BA18 DA06 DA08 DD05 EA01 EA03 EA05 FA02 FA03 GA03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒状の胴部と、該胴部の一端の広口の
    外周より突設されたフランジ部と、上記胴部の他端を閉
    鎖する底部とを備えた合成樹脂製の耐圧広口容器であっ
    て、 上記フランジ部および広口周壁部は無延伸で射出成形さ
    れている一方、上記広口周壁部を除く胴部および底部は
    射出成形後にブロー成形で延伸されており、かつ、底部
    は胴部より低延伸とされている合成樹脂製の耐圧広口容
    器。
  2. 【請求項２】 上記広口の直径は上記胴部と直径と略同
    一とされ、かつ、上記フランジ部および広口周壁部の肉
    厚は、胴部の肉厚よりも大で強度が高く、金属製の容器
    蓋の外周部を上記フランジ部に二重巻き締め可能として
    いる請求項１に記載の合成樹脂製の耐圧広口容器。
  3. 【請求項３】 上記底部の形状は、 中央部に平板状あるいはドーム形状の窪み部と、該窪み
    部の外周の起立リング部とを備えた形状、あるいは、 周方向に間隔をあけて設けられた複数の窪み部と、これ
    ら窪み部の間に突出する起立部とを備えたペタロイド形
    状とされ、 容器内部に負荷される内圧で、上記窪み部が上記起立部
    より底側へと突出せず、容器が自立可能な形状を保持す
    るように設定されている請求項１または請求項２に記載
    の合成樹脂製の耐圧広口容器。
  4. 【請求項４】 ポリエチレンテレフタレートを用いて成
    形されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
    載の合成樹脂製の耐圧広口容器。
  5. 【請求項５】 上記容器はテニスボールの収容用の容器
    として用いられ、該容器の内部に所要内圧を有するテニ
    スボールが収容され、金属製の容器蓋の外周が上記容器
    のフランジ部に加圧下で二重巻き締めされ、容器内圧が
    シールされて、テニスボールが加圧保存し得る構成とし
    ている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の合
    成樹脂製の耐圧広口容器。
  6. 【請求項６】 射出成形により、底面閉鎖の筒体を有す
    るパリソンを設け、該パリソンの先端開口は広口とする
    と共にその周縁よりフランジ部を突設しておき、 ついで、上記パリソンのフランジ部および広口周壁部を
    除く部分を二軸延伸ブロー成形して、延伸された胴部と
    底部とを設け、かつ、底部を胴部よりも低度に延伸させ
    ている合成樹脂製の耐圧広口容器の製造方法。
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