JP2008280074A - ブロー成形ボトル、ブロー成形用金型及びダイレクトブロー成形法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス小瓶の様な質感を呈し、底部の肉厚に偏りのない小型ボトルを、ダイレクトブローにより、安価に提供する。
【解決手段】割金型１０，２０は、ボトルの角部をピンチオフラインとする様に二分割され、キャビティ１２，２２には、二等辺直角三角形断面のボトル側面形成面１４，２４、ボトル側面形成面１４，２４に内接する半円を軸方向に２ｍｍ延長した窪みとして形成されたボトル底面形成面１５，２５、ボトル側面形成面１４，２４の角部１６，２６及び分割面１１，２１とボトル底面形成面１５，２５との間を面取り角度４５度でつないだ面取り部１７，２７が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透明な合成樹脂で製造されたガラス類似のボリューム感を有する厚底のブロー成形製小型ボトルを製造するための技術に関するものである。

従来、化粧品用の小型ボトルは、殆どガラスで製造されていた。しかしながら、近年、これら化粧品用の小型ボトルの軽量化を図ると共に、落としたときの破損を防止するために、ブロー成形による合成樹脂製小型ボトルの製造方法が提案されている（特許文献１）。

この特許文献１はガラス瓶状小型容器の成形方法としてインジェクションブローによる以下の手順を提案している。
［１］光沢を有する樹脂を、射出コア周囲の射出キャビティに射出充填して、口部内径が小径で高さが容器高さと略等しく、側壁肉厚が容器側壁の肉厚の２〜３倍のプリフォームを成形する。
［２］プリフォームを離型して容器成形用のキャビティ型に移す。
［３］固定ロッドの挿入により底部を圧縮してプリフォームをキャビティ底面に固定する。
［４］エアブローによりプリフォーム側壁をキャビティ面まで圧迫拡充してガラス瓶状小型容器に成形する。
特開２００４−１３０８（要約、代表図）

この特許文献１に提案された方法は、インジェクションブローであることから、工程数が多くなり、金型の個数も増え、装置の構造も複雑になるという問題がある。

そこで、本発明者は、ダイレクトブローによって、ガラス小瓶の様な質感を呈する小型ボトルを製造する方法について鋭意研究を行ったところ、以下の問題点を解決する必要があることが判明した。

まず、ダイレクトブローで相対的に肉厚な小型ボトルを成形する場合、図８に示す様に、底部の肉厚に偏りが生じるという問題である。

そこで、本発明は、ガラス小瓶の様な厚底で、底部の肉厚に偏りのないダイレクトブロー製の小型ボトルを提供することを目的としてなされた。

上記目的を達成するためになされた本発明のブロー成形ボトルは、透明又は半透明の合成樹脂で成形され、以下の構成を備えることを特徴とする。
（ａ）ボトル本体を、多角形断面の角筒部としたこと。
（ｂ）ボトル底を、前記ボトル本体の外壁面にほぼ内接する様な円形、楕円形又は長円形の平板部としたこと。
（ｃ）前記ボトル底を構成する平板部の上端縁から、前記ボトル本体を構成する角筒部の各角に向かって面取り部を形成したこと。

また、上記目的を達成するためになされた本発明のブロー成形用金型は、ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための金型であって、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面のそれぞれに形成されたキャビティと、該各キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成され、さらに、以下の構成を備えることを特徴とする。
（Ａ）前記割金型に形成された各キャビティは、多角形断面の角筒部の一端側に、円形断面，楕円形断面又は長円形断面の丸筒部を前記角筒部の各壁面にほぼ内接した状態となる様に軸方向に連続して形成すると共に、前記丸筒部の前記各筒部側の縁から前記角筒部の各角に向かって形成された面取り部と、前記角筒部の他端側に設けられたボトルネック形成部とを備えてなるボトル成形空間を、型閉じ状態において共同して構成する様に形成されていること。

さらに、上記目的を達成するためになされた本発明のダイレクトブロー成形法は、ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための方法であって、以下の構成を備えることを特徴とする。
（１）型締め方向に垂直な分割面のそれぞれに形成された各キャビティにより、多角形断面の角筒部の一端に、円形断面，楕円形断面又は長円形断面の丸筒部を前記角筒部の各壁面にほぼ内接した状態となる様に軸方向に連続して形成すると共に、前記丸筒部の前記角筒部側の縁から前記角筒部の各角部に向かって形成された面取り部と、前記角筒部の他端側に設けられたボトルネック形成部とを備えてなるボトル成形空間を、型閉じ状態において共同して構成する様に形成された割金型を用いること。
（２）透明又は半透明の合成樹脂を用いて、前記角筒部内に収まる外径で、かつ前記丸筒部の長さよりも厚肉のチューブ状のパリソンを生成すること。
（３）前記パリソンを生成した後に、該パリソンの下部を前記喰い切り刃で喰い切る様に前記割金型を型閉じすること。
（４）前記型閉じした後に、前記パリソン内に前記ボトルネック形成部においてパリソンをキャビティ壁面に押し当てるこのとできる外径を有するブローピンを挿入し、該ブローピンを介してキャビティ内にブローエアを吐出すること。

かかる構成を採用した本発明のダイレクトブロー成形法によれば、ブローピンからブローエアを吹き込むと、パリソンがキャビティの壁面に押し付けられる様に延伸される。このとき、キャビティの底には丸筒部があり、底部において横方向に延伸しようとするパリソンは、この丸筒部の壁面による拘束を受ける。また、ブローエアを吐出するまでの間にキャビティ内のパリソンは重力によってキャビティの底に肉を集中させる様な状態になっている。そして、丸筒部の拘束に対して面取り部はスムーズな延伸を可能にすることから、丸筒部によって拘束された部分以外は相対的に延伸し易い状態となる。この結果、丸筒部によって形成される底の部分には肉が十分に残り、底の厚いガラス小瓶の様な質感で底部の肉厚に偏りもない合成樹脂製の小型ボトルを製造することができる。

本発明のダイレクトブロー成形法は、本発明のブロー成形用金型を用いるものとして構成される。従って、本発明のブロー成形用金型は、底の厚いガラス小瓶の様な質感で底部の肉厚に偏りのない合成樹脂製の小型ボトルをダイレクトブロー成形するのに適する金型ということができる。

本発明のブロー成形ボトルは、本発明のブロー成形用金型が形成するボトル成形空間に対応する外形形状を有するものとして構成される。従って、本発明のブロー成形ボトルは、底の厚いガラス小瓶の様な質感で底部の肉厚に偏りのない合成樹脂製の小型ボトルをダイレクトブロー成形するのに適するボトル形状を備えたものということができる。

なお、本発明は、ボトル形状を正多角形断面には限るものではないが、ボトル形状を正多角形断面とする場合、本発明のブロー成形ボトルは、上記（ａ）〜（ｃ）の構成に加えて、さらに以下の構成を備える様にするとよい。
（ｄ）前記ボトル本体を正多角形筒部によって構成すると共に、前記ボトル底を該正多角形筒部の下端において各外壁面に内接する円板部によって構成すること。

この場合の本発明のブロー成形用金型は、ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための金型であって、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面のそれぞれに形成されたキャビティと、該各キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成され、さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする。
（Ｂ）前記割金型に形成された各キャビティは、正多面体からなる角筒部の一端側に、円形断面の丸筒部を前記角筒部の各壁面に内接した状態となる様に軸方向に連続して形成すると共に、前記丸筒部の前記角筒部側の縁から前記角筒部の各角に向かって形成された面取り部と、前記角筒部の他端側に設けられたボトルネック形成部とを備えてなるボトル成形空間を、型閉じ状態において共同して構成する様に形成されていること。

ボトル本体を正多角形断面とし、ボトル底を円板で構成することにより、ブロー成形時の延伸状態が隔壁面共にほぼ均等となるからである。

また、特にボトル形状を正方形断面とする場合、本発明のブロー成形ボトルは、上記（ａ）〜（ｃ）の構成に加えて、さらに以下の構成を備える様にするとよい。
（ｅ）前記ボトル本体を正方形筒部によって構成すると共に、前記ボトル底を該正方形筒部の下端において各外壁面に内接する円板部によって構成すると共に、前記面取り部をボトル本体の軸心に対する面取り角度が３０度〜６０度（より望ましくは、４５度〜６０度）となる様に形成すること。

この場合の本発明のブロー成形用金型は、ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための金型であって、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面のそれぞれに形成されたキャビティと、該各キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成され、さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする。
（Ｃ）前記割金型に形成された各キャビティは、それぞれ、直角二等辺三角形断面部と、該直角二等辺三角形断面部の一端側でその壁面に内接して連続する半円形断面部と、該半円形断面部と前記直角二等辺三角形断面部側とを面取り角度３０度〜６０度（より望ましくは、４５度〜６０度）でつないだ面取り部と、前記直角二等辺三角形断面部の他端側に形成されたボトルネック形成部とを備えていること。

ボトル本体を正方形断面とし、ボトル底を円板で構成し、面取り角度３０度〜６０度（より望ましくは、４５度〜６０度）の面取り部を備えさせることにより、正方形断面のボトルとしての形状に違和感なく、隔壁面の肉厚がどの壁面も同様になり、かつ、厚底の小型ボトルを製造することができる。

なお、本発明のブロー成形法においては、以下の構成を備える様にするとよい。
（５）前記丸筒部の長さを２ｍｍ以上とし、前記（２）の工程において生成するパリソンの肉厚を前記丸筒部の長さ以上とすること。

かかる構成を採用することにより、ボトル底はほぼ丸筒部の長さと同程度の肉厚を有するものとなる。従って、内容量が２０ｃｃ程度以下（より好ましくは、１５ｃｃ程度以下、さらに好ましくは１０ｃｃ程度以下）の小型ボトルを製造する場合、底の肉厚を２ｍｍ程度以上に形成することができ、ガラス瓶の様な小型ボトルを製造することができる。

本発明によれば、ガラス小瓶の様な厚底で、底部の肉厚に偏りのない小型ボトルを、合成樹脂を用いたダイレクトブローにより、安価に提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第１実施形態のブロー成形用金型１は、正方形断面形状の容量約１０ｃｃの小型ボトルを成形するためのものである。このブロー成形用金型１は、図１に示す様に、型締め方向に垂直な分割面１１，２１と、分割面１１，２１に形成されたキャビティ１２，２２と、キャビティ１２，２２の底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃１３，２３とを備える割金型１０，２０によって構成される。

この割金型１０，２０は、ボトルの角部をピンチオフラインとする様に二分割されたものとなっており、喰い切り刃１３，２３は単純な直線形状に形成されている。キャビティ１２，２２には、直角二等辺三角形断面のボトル側面形成面１４，２４（直角二等辺三角形断面部）と、このボトル側面形成面１４，２４に内接する半円を軸方向に２ｍｍ延長したボトル底面形成面１５，２５（半円形断面部）と、ボトル側面形成面１４，２４の角部１６，２６及び分割面１１，２１とボトル底面形成面１５，２５との間を面取り角度４５度で連続させた面取り部１７，２７とが形成されている。

なお、キャビティ１２，２２のエア吹き込み口側には、ネジ蓋を装着する首の部分となる半割ネジ状のボトルネック形成面１８，２８（ボトルネック形成部）が形成されている。

このブロー成形用金型１を用いてダイレクトブロー成型法により、図２に示す様に、透明合成樹脂を用いて小型ボトル３０を成形する。即ち、射出機で透明合成樹脂を用いて、キャビティの角筒部分に収まる外径で、かつ半円形断面部の長さよりも厚肉のチューブ状のパリソン３１を生成し（図２（Ａ））、型閉じし（同図（Ｂ））、ブローピン３２を挿入し（同図（Ｃ））、エアブローを実施する（同図（Ｄ））。すると、ブローピン３２によってボトルネック形成面１８，２８に押し付けられた部分は外側にネジ山が刻設された形状となり、ボトル底面は底面形成面１５，２５の縁部１５ａ，２５ａで拘束されて十分な肉厚を残し、その他の部分が延伸し、重力との関係から側壁は上にいくほど薄くなった状態の小型ボトル３０が製造される（図３参照）。

この小型ボトル３０は、図３に示す様に、ボトル本体を正方形筒部３４とし、ボトル底を正方形筒部３４の外壁下端に内接する円板部３５とし、正方形筒部３４の下端には面取り角度４５度の面取り部３７を形成したものとなっている。なお、図３（Ｇ）は、透明なＰＥＴ樹脂を用いて製造した実施例の小型ボトルの底面の斜視図である。

次に、他の実施形態を説明する。第２実施形態は、図４に示す様に、面取り部１７２，２７２の面取り角度を６０度にしたものである。小型ボトル３０２において面取り部３７２がやや目立つが、厚底のガラス小瓶の様な質感を損なうものではない。第３実施形態は、図５に示す様に、面取り部１７３，２７３の面取り角度を３０度にしたものである。小型ボトル３０３において面取り部３７３が目立ち難くなる。ボトル底面形成面１５３，２５３の縁部１５３ａ，２５３ａによる拘束は若干弱くなるが、十分に厚底感のある小型ボトル３０３を製造することができる。第４実施形態は、図６に示す様に、ボトル本体３４４を長方形断面とし、ボトル底３５４を楕円形としたものである。第５実施形態は、図７に示す様に、ボトル本体３４５を長方形断面とし、ボトル底３５５を長円形としたものである。いずれの場合も、このボトル形状に対応する金型の底面形成面及び面取り部形成面による拘束力が機能して厚底の小型ボトル３０４，３０５を成形することができる。

以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明は上述した実施形態等に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。

例えば、正六角形、正八角形などのボトル本体を有する小型ボトルを製造するために本発明のブロー成形ボトル及びブロー成形用金型の採用した課題解決手段を適用できることはもちろんである。また、面取り部は、平面以外に、若干湾曲した曲面としてもよい。また、ボトルの縦横比も実施形態に限らず、高さに比べて幅の広いボトルとしてもよい。幅の広いボトルとする場合は、パリソンの外径並びに肉厚を大きくすることで、例えば、１０〜２０ｃｃ程度のサイズのボトルにおいて、２〜５ｍｍ程度の厚さの底面を形成する様に設計することも可能である。

第１実施形態のブロー成形用金型を示し、（Ａ）は各割金型の分割面側から見た正面図、（Ｂ）は金型全体のａ−ａ断面図である。 第１実施形態における成形手順を示す説明図である。 第１実施形態のブロー成形ボトルを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）はＡ−Ａ断面図、（Ｅ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｆ）は底面の斜視図、（Ｇ）は実施例の底面の斜視図である。 第２実施形態を示し、（Ａ）は割金型の分割面側から見た正面図、（Ｂ）はブロー成形ボトルの底面の斜視図である。 第３実施形態を示し、（Ａ）は割金型の分割面側から見た正面図、（Ｂ）はブロー成形ボトルの底面の斜視図である。 第４実施形態のブロー成形ボトルの底面の斜視図である。 第５実施形態のブロー成形ボトルの底面の斜視図である。 比較例のブロー成形ボトルの断面図である。

符号の説明

１・・・ブロー成形用金型
１０，２０・・・割金型
１１，２１・・・分割面
１２，２２・・・キャビティ
１３，２３・・・喰い切り刃
１４，２４・・・ボトル側面形成面（直角二等辺三角形断面部）
１５，２５・・・ボトル底面形成面（半円形断面部）
１５ａ，２５ａ・・・ボトル底面形成面の縁部
１６，２６・・・ボトル側面形成面の角部
１７，２７・・・面取り部
１８，２８・・・ボトルネック形成面（ボトルネック形成部）
３０・・・小型ボトル
３１・・・パリソン
３２・・・ブローピン
３４・・・正方形筒部
３５・・・円板部
３７・・・面取り部
１５３ａ，２５３ａ・・・ボトル底面形成面の縁部
１７２，１７３，２７２，２７３・・・面取り部
３０２，３０３，３０４，３０５・・・小型ボトル
３７２，３７３，３７４，３７５・・・面取り部

Claims (3)

1. 透明又は半透明の合成樹脂で成形され、以下の構成を備えることを特徴とするブロー成形ボトル。
   （ａ）ボトル本体を、多角形断面の角筒部としたこと。
   （ｂ）ボトル底を、前記ボトル本体の外壁面にほぼ内接する様な円形、楕円形又は長円形の平板部としたこと。
   （ｃ）前記ボトル底を構成する平板部の上端縁から、前記ボトル本体を構成する角筒部の各角に向かって面取り部を形成したこと。
2. ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための金型であって、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面のそれぞれに形成されたキャビティと、該各キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成され、さらに、以下の構成を備えることを特徴とするブロー成形用金型。
   （Ａ）前記割金型に形成された各キャビティは、多角形断面の角筒部の一端側に、円形断面，楕円形断面又は長円形断面の丸筒部を前記角筒部の各壁面にほぼ内接した状態となる様に軸方向に連続して形成すると共に、前記丸筒部の前記各筒部側の縁から前記角筒部の各角に向かって形成された面取り部と、前記角筒部の他端側に設けられたボトルネック形成部とを備えてなるボトル成形空間を、型閉じ状態において共同して構成する様に形成されていること。
3. ボトル本体を多角形断面とした小型ボトルを成形するための方法であって、以下の構成を備えることを特徴とするダイレクトブロー成形法。
   （１）型締め方向に垂直な分割面のそれぞれに形成された各キャビティにより、多角形断面の角筒部の一端に、円形断面，楕円形断面又は長円形断面の丸筒部を前記角筒部の各壁面にほぼ内接した状態となる様に軸方向に連続して形成すると共に、前記丸筒部の前記角筒部側の縁から前記角筒部の各角部に向かって形成された面取り部と、前記角筒部の他端側に設けられたボトルネック形成部とを備えてなるボトル成形空間を、型閉じ状態において共同して構成する様に形成された割金型を用いること。
   （２）透明又は半透明の合成樹脂を用いて、前記角筒部内に収まる外径で、かつ前記丸筒部の長さよりも厚肉のチューブ状のパリソンを生成すること。
   （３）前記パリソンを生成した後に、該パリソンの下部を前記喰い切り刃で喰い切る様に前記割金型を型閉じすること。
   （４）前記型閉じした後に、前記パリソン内に前記ボトルネック形成部においてパリソンをキャビティ壁面に押し当てるこのとできる外径を有するブローピンを挿入し、該ブローピンを介してキャビティ内にブローエアを吐出すること。