JP2006263948A

JP2006263948A - プラスチック製ボトル容器の予備成形体とそれにより製造されたボトル容器

Info

Publication number: JP2006263948A
Application number: JP2005081391A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Nozaki; 崎達也野; Yoshinori Sato; 藤嘉則佐
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】ブロー成形後の製品にマーカーが生じることや、ブロー成形時に穴が開いて漏れが生じることを防止できる予備成形体を提供する。
【解決手段】プラスチック製ボトル容器の延伸ブロー成形に用いる口頸部を備えた有底筒状の予備成形体であって、前記予備成形体が、前記予備成形体の底部からプラスチックを注入する射出成形によって成形されたものであり、前記プラスチック注入部であるゲート部を、前記予備成形体底部の曲面より深く、直線的に切除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチック製ボトル容器の予備成形体と、それにより製造されたボトル容器に関する。

従来、各種飲料、液体調味料、食用油などの液状物を充填し、流通させるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのプラスチックのボトル容器としては、２軸延伸ブロー成形ボトル容器などのブロー成形ボトル容器が多く用いられている。このボトル容器は、一般にプラスチックペレットから射出成形によって有底筒状の予備成形体（プリフォームとも呼ばれる）を製造し、この予備成形体をブロー成形することによって製造される。

この予備成形体の製造にあたっては、予備成形体の底部にある射出成形の注入口であるゲート部を切除するが、ブロー成型時に底部に穴が開くことを防止するため、従来はこのゲート部分が予備成形体の底部のＲよりはみ出た形で切除されている（特開２００３−３３４８５４号公報（特許文献１）参照）。
特開２００３−３３４８５４号公報

従来のゲート部が予備成形体の底部のＲよりはみ出た形で切除されている予備成形体には、そのはみ出た部分が、輸送コンテナへの投入時、輸送時、ブロー成形ラインへの投入時などに、他の予備成形体と接触し、他の予備成形体を傷つけてしまうという問題があった。その結果、ブロー成形後の製品にマーカーが入ったり、ブロー成形時に穴が開いて漏れが生じたりしてしまうこともあった。

本発明の目的は、このようなブロー成形後の製品にマーカーが生じることや、ブロー成形時に穴が開いて漏れが生じることを防止する予備成形体を提供することにある。

本発明者らは、ゲート部の切除にあたり、予備成形体底部の曲面より深く、直線的に切除されたものとすることを知見し本発明を完成させた。

すなわち、本発明の予備成形体は、プラスチック製ボトル容器の延伸ブロー成形に用いる口頸部を備えた有底筒状の予備成形体であって、前記予備成形体が、前記予備成形体の底部からプラスチックを注入する射出成形によって成形されたものであり、前記プラスチック注入部であるゲート部が、前記予備成形体底部の曲面より深く、直線的に切除されたものである。

予備成形体
図１は、本発明の予備成形体であり、図中最下方の底部に破線で示したプラスチック注入部であるゲート部が、予備成形体底部の曲面より深く、直線的に切除されている。このため、ゲート部が他の予備成形体と接触しても、他の予備成形体を傷つけることを防止できる。

図２は、従来の予備成形体であり、図中最下方の底部に、破線で示した予備成形体底部の曲面より、実線で示したプラスチック注入部であるゲート部がはみ出ている。このため、ゲート部が他の予備成形体と接触すると、他の予備成形体を傷つける場合がある。

また、本発明の予備成形体は、好ましくは、多層成形、二種以上のプラスチックのブレンド成形の中のいずれか一種、または二種以上を組み合わせた手段により、ガスバリヤー性を向上させたものとしてもよい。

多層成形の場合、例えば中間層などにエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯＨと略記する）やＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド）などのガスバリヤー性プラスチック層を積層した構成を採ることができる。二種以上のプラスチックのブレンド成形の場合は、例えば、ＰＥＴにＭＸＤ６などのガスバリヤー性プラスチックをブレンドして予備成形体を射出成形することにより、ガスバリヤー性を向上させることができる。また、プラスチックのほかに酸素吸収剤をＰＥＴにブレンドすることによっても、酸素バリヤー性を向上させることができる。

このような構成を採ることにより、この予備成形体を用いて成形されたプラスチックボトルに優れたガスバリヤー性を付与できるので、充填された内容物の保存性を一層向上させることができる。

底部形状
本発明においては、予備成形体の底部の直線的に切除した部分（以下、ゲート部ともいう）の厚みを好ましくは２．０ｍｍ以上とし、より好ましくは２．５ｍｍ以上とする。

ゲート部の厚みを好ましくは２．０ｍｍ以上としたのは、ブロー成形時に延伸ロットでゲート部を押し伸ばしながら成形する時に、延伸ロットがボトル底部を突き破ることを防止するためである。また、成形時のゲート部温度によっては、２．０ｍｍ厚さでも突き破る可能性があるので、より好ましくは２．５ｍｍとする。

ゲート部を直線的に切除した部分のゲート部直径は、好ましくは４〜１０ｍｍ程度とする。４ｍｍ以下とゲート部の径が小さい場合には、成形時の樹脂が入る間口が小さくなり、注入に時間がかかるので、成形の１サイクルの時間が増加してしまう。他方、１０ｍｍ以上とゲート部の径が大きい場合には、切除部分が多すぎる点と、外側のＲと内側のＲの差がより大きくなり（肉厚が増加し）予備成形体の冷却時間が延びるため、成形の１サイクルの時間が増加してしまう。

口頸部
本発明の予備成形体の口頸部は、好ましくは、スクリューキャップの内面と密着する天面とそれに続く側面を有し、外周には該スクリューキャップと螺合するネジ部を有するものとする。このようにすることで、ボトル容器に液体を満たしたのち、スクリューキャップにより密閉をすることができる。

このネジ部には、図１にも示されるように、ネジ部を縦断するように溝を設けることもできる。溝を設けることにより、予備成形体をボトルに成形して内容物を充填しキャップを閉めた後、口頸部の外周面に誤って付着した内容物などを洗浄する際、洗浄液が通りやすくなる。この溝は、ネジ軸線の方向と平行な方向（予備成形体を立てて置いた時、縦方向となる方向）に設けることが、洗浄液が一層通りやすくなる点で好ましいが、斜めに傾斜する方向に設けてもよい。また、前記ネジ部を縦断する溝が、複数個所に設けられていてもよい。

また、本発明の予備成形体の口頸部のプラスチックは、好ましくは結晶化処理を施してもよい。この口頸部の結晶化処理により、ブロー成形後のボトルに内容物を充填、密封し、販売時などにホットウォーマーで加温保存した際、口頸部に熱変形を生じて密封性が損なわれることを防止することができる。

ボトル容器
本発明には、好ましくは本発明の予備成形体を延伸ブロー成形して製造されるボトル容器が含まれる。図３は、このような予備成形体を延伸ブロー成形して製造されるボトル容器の前面図である。このようなボトル容器においては、ゲート部に対応するボトル容器底部に凸部があるか否かでゲート部の切除状況が確認できる。

図４は、本発明の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分を下方から眺めた底面図である。図５は、本発明の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分の断面図である。図５に示すように、本発明の予備成形体を延伸ブロー成形して製造されるボトル容器には、中央部に凸部分が実質的に存在しない。

図６は、従来の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分を下方から眺めた底面図である。図７は、従来の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分の断面図である。図７に示すように、従来の予備成形体を延伸ブロー成形して製造されるボトル容器には、中央部に凸部分が存在する。

また、本発明のボトル容器は、好ましくは、前述の多層成形、二種以上のプラスチックのブレンド成形を行った予備成形体を延伸ブロー成形して製造することにより、あるいは、蒸着またはコーティング手段の中のいずれか一種、または二種以上を組み合わせた手段により、ガスバリヤー性を向上させたものとしてもよい。

蒸着手段を用いる場合は、例えば、シリカ、アルミナなどの無機酸化物や非晶性カーボンを蒸着することにより、透明性を維持してガスバリヤー性を向上させることができる。コーティング手段を用いる場合は、メタキシレンジアミンとエピクロルヒドリンを反応させた芳香族系多価エポキシ化合物と多価アミンの熱硬化型架橋塗膜や、ＥＶＯＨなどをコーティングすることにより、ガスバリヤー性を向上させることができる。ＥＶＯＨをコーティングした場合は、吸湿によりガスバリヤー性が低下するため、更にその上にポリオレフィン系プラスチックなどの防湿性プラスチックをコーティングすることが好ましい。このようなガスバリヤー性向上手段は、いずれか一種を用いてもよいが、二種以上の手段を組み合わせて用いることにより、一層ガスバリヤー性を向上させることができる。

以下の条件で予備成形体を作成した。
ＰＥＴ樹脂：遠東紡ＣＢ６５１Ｇ
成形機：ＦＥ１６０（日精樹脂工業）：成形時樹脂温度設定２８５℃

得られた予備成形体は、以下の通りであった。
全長９２ｍｍ、口内径２１．７ｍｍ、胴径２２ｍｍ、底部厚み３ｍｍ、重量２４ｇ。
ゲート部根元径３．０ｍｍ、ゲート部先端径２．８ｍｍ、ゲート部高さ５ｍｍ。

エアーニッパー方式にてゲートカットを行い、図１に示すような予備成形体を本発明の実施例として得た。この予備成形体は、予備成形体底部の球面に対して、０．５ｍｍ上側で切除されており、直線部は約６ｍｍであった。

同様に、図２に示すような予備成形体を比較例として得た。この予備成形体は、予備成形体底部の球面に対して、０．５ｍｍ下側で切除されており、ゲート部が高さ０．５ｍｍの凸形状とした。

以下の各工程において予備成形体１０，０００本中の口部傷の発生本数を確認した。

（輸送コンテナへの投入）
機械で１０×２５で整列させたプリフォームをゲート側から落下させて１万本投入した。落下の距離は、約３０ｃｍであった。

（輸送）
コンテナは約１ｍ四方のコンテナを使用し、東京⇔静岡（往復：約３００ｋｍ）をトラックで運んだ。

（成形機投入）
コンテナ上部に蓋をして斜め反転させた後に、約３０ｃｍの蓋をあけてそこから徐々にプリフォームをラインへと流していく。ライン上に並んだところでプリフォームを取り出し、口元の確認を行った。

各段階において傷が確認された予備成形体は、１０，０００本中から分離し、代わりに無傷の予備成形体を補充し次の段階に進めた。

なお、口部傷のみを計測したのは、製品後のキャップとの嵌合後、商品化されたときに漏れや内容物の腐敗防止の観点から極めて重要な部位であり、現状でもブロー成形前に検査機で傷検査を行っている部位だからである。

結果は、以下の通りであった。

以下の条件でブロー成形を行い、底部に穴が開くか否かを確認した。
ブロー成形機：ＫＲＵＰＰＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製ＬＢ−０１
金型温度：胴部６０℃、底部１０℃
エアー圧：３０ｋｇ／ｃｍ^２
成形温度は、別表の通りで、ヒーター出力を変更させながら、ゲート部の温度を測定（赤外放射温度計を使用：キーエンス製）しながら変化させていった。図３のような、全高２０７ｍｍ・胴径６６ｍｍの満注５２０ｍｌボトルを成形した。

ブロー成形にあたっては、予備成形体底部の最薄肉部厚みを変化させ、また、ブロー成形時の予備成形体ゲート部の温度も変化させて確認した。

結果は、以下の通りであった。

本発明の予備成形体の概略説明図である。従来の予備成形体の概略説明図である。予備成形体を延伸ブロー成形して製造されるボトル容器の前面図である本発明の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分を下方から眺めた底面図である。本発明の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分の断面図である。従来の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分を下方から眺めた底面図である。従来の予備成形体から成形されたボトル容器の底部中央の底山部分の断面図である。

Claims

プラスチック製ボトル容器の延伸ブロー成形に用いる口頸部を備えた有底筒状の予備成形体であって、前記予備成形体が、前記予備成形体の底部からプラスチックを注入する射出成形によって成形されたものであり、前記プラスチック注入部であるゲート部が、前記予備成形体底部の曲面より深く、直線的に切除されたものである、予備成形体。
前記予備成形体の底部の直線的に切除した部分の厚みが２．０ｍｍ以上である、請求項１に記載の予備成形体。
前記予備成形体の底部の直線的に切除した部分の厚みが２．５ｍｍ以上である、請求項１または２に記載の予備成形体。
前記口頸部が、スクリューキャップの内面と密着する天面とそれに続く側面を有し、外周には該スクリューキャップと螺合するネジ部を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備成形体。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の予備成形体を延伸ブロー成形してなる、ボトル容器。