JP2009511303A - 型で製造する熱可塑性容器用の底部型、およびそのような底部を備えた少なくとも１つの型を備えた成形装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、底部が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部によって分離された５つの足部を備え、直径φが８５ｍｍ〜９５ｍｍの本体に連結されている花弁型の底部を有し、底部型は、半径が２ｍｍ〜５ｍｍの凹状で放射状の頂部１４を有する背びれ部１３によって互いに分離された５つのキャビティ１１を有し、キャビティ１１の底部１５は幅が１．５ｍｍから３．５ｍｍの間であり、かつ６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の基準直径Ｄを有する円形の輪郭１６にわたって分散配置されており、背びれ部の高さＨが１６．５ｍｍから１８ｍｍであり、背びれ部の側部１７は軸方向において凹状であり、かつ原点の接線方向の面が５２°から８８°の間の角度を形成している熱可塑性容器の、ブロー成形またはストレッチブロー成形用の底部型１に関する。

Description

本発明は概して、容器、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルの、ブロー成形またはストレッチブロー成形による製造分野に関する。

より詳しくは、本発明は、容器、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための型用の底部型であって、容器は、本体を有し、かつ容器は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、容器の軸に概ね平行に延び、底部が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部によって互いに分離された、５つの足部を有する花弁型の底部を有し、容器の底部は、直径φが約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域で容器の本体に連結し、底部型は、容器の底部を成形するために、均等な角度間隔を置いて分散配置され、底部型の軸に概ね平行に延び、頂部が半径方向に凹状である放射状の背びれ部によって互いに分離された５つのキャビティを有し、キャビティの底部が、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の基準直径Ｄを有するほぼ円形の輪郭にわたって分散配置されている底部型の構成に加えられた改良に関する。

「背びれ部」との用語は、本明細書では、成形後の容器の底部において、２つの連続的な足部を分離する前述の「谷部」を形成する、底部型の、ほぼ半径方向に細長い突起部を示すものである。

容器の、製造するのが最も困難な部分は底部である。事実上、容器に含まれる液体の柱の重量を支持するのは底部であり、底部が不十分な機械的強度を有する場合、底部の形状が失われ、容器はもはや支持体上に安定して立っていることができなくなる。

現在、底部は、特に所望の機械的強度を有することができるように、容器の残りの部分に比例してより厚くなっているかなりの壁厚を有している。このことは、相対的に、壁が、現在、さらに薄くするのが困難になりつつある非常に薄い厚さまで薄くされている、容器の本体より多くの材料を底部が必要とすることを意味する。したがって、底部は、容器の、依然として薄壁化、したがって、熱可塑性プラスチックの節約を検討することのできる部分である。

さらに、底部は、材料をかなり厚くすると、伸ばすのにかかる時間が長くなり、かつ形作るのが容易でなくなるため、容器の、ブロー成形またはストレッチブロー成形工程で正しく形作るのが最も困難な領域である。現在、底部は、その機械的強度を向上させるために、一般に、正しく形作ることによって所望の機械的強度をもたらす多数の凹凸形状を有する複雑であるかまたは場合によっては非常に複雑な形状を有している。

これらの難点および欠点は、一般的なものであり、「花弁状」底部と呼ばれる複数の凸状足部を有する複雑な形状の底部を有する容器ではさらに深刻化する。実際、このような花弁状底部は、足部を形成するほぼ軸方向の凸状ランプと、凸状ランプ同士を分離し、底部が概ね半球状エンベロープにわたって半径方向に延びるくぼみまたは「谷部」とを周囲に交互に有し、したがって、ブロー成形プロセス中の材料の、特に軸方向への引っ張りの程度は、対象となる領域が足部に位置するかそれとも谷部に位置するかに応じてかなり異なる。現在、底部上のすべての点で、底部が液体の重量および内圧の作用の下でつぶれるのを防止するのに十分なほど機械的強度を高くする必要があり（この種の容器は、炭酸液体を収容するのに使用されることが少なくない）、これは、材料の厚さをかなり厚くすることによって実現される。さらに、花弁状底部の形状が複雑であるため、底部を正しく形作ることができるようにするには、ブロー成形条件、特にブロー圧力を厳密に制御する必要がある。

さらに、熱可塑性容器の製造業者は、必要とする熱可塑性プラスチックの量が少ない容器を生産し、かつ生産率を向上させ続けることを試みることによって経済的な生産条件の改善に絶えず努めている。

具体的には、本発明の目的は、日常の慣習におけるこれらの要件を満たし、原材料をかなり節約することができ、同時に生産率をかなり高めることのできる、容器の底部の製造に関して改良された技術的解決策を提案することである。

この目的のために、本発明の第１の態様によれば、本発明は、冒頭に述べたような、容器、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための型用の底部型であって、本発明によって構成されている、
−各キャビティの底部は、容器の足部の支持面を形成するようになっており、周囲に平行に測定された幅ｌが約１．５ｍｍから３．５ｍｍの間であり、
−各背びれ部は、背びれ部の頂部の半径ｒが約２ｍｍから５ｍｍの間であり、
−各背びれ部は、概ね軸方向において凹状であり、かつ原点の接線方向の面が約５２°から８８°の間の角度ａを形成する側部を有し、
−背びれ部の高さＨは、約１６．５ｍｍから１８ｍｍの間の範囲である、
ことを特徴とする底部型を提案する。

背びれ部の高さＨは、本明細書では、上述の基準直径Ｄを有する輪郭に垂直方向に揃う背びれ部の頂部の高さを示すものである。

背びれ部の側部をさらに半径方向において凹状にし、これにより、この底部型によって得られる容器の底部の谷部の側部が立体的に湾曲していることが好ましい。

さらに、ほぼ凹状の半径方向の背びれ部の頂部は、断面が、ほぼバスケットハンドルの形状、特にほぼ長円形である、回転面上を延びるようにすることが好ましい。この構成によって、背びれ部の高さＨは、背びれ部の頂部が半球状面上に位置する場合の背びれ部の高さと比べてかなり低くなる。

本発明によって、１．５ｍｍから３．５ｍｍの狭いキャビティの底部の幅を採用することは、通常少なくとも６ｍｍのかなり広いキャビティの底部の幅を有する従来採用されている解決策に間違いなく矛盾するものであり、広いキャビティは、ブロー時に型の壁と容器の足部の壁との間に閉じ込められた空気を除去するのを容易にし、変形過程の熱可塑性の壁が実際に型の壁に届くのを可能にし、これにより、正しく形成された足部を備えた容器を得るのを可能にする。

このため、本発明において推奨される狭い幅のキャビティが、足部をその正しい形状にブロー成形するのをより困難にするのは確かである。しかしながら、本発明は、キャビティの底部の幅を狭くすることと、背びれ部の高さを、従来の型における１８ｍｍを超える高さに対して約１６．５ｍｍから１８ｍｍの間に低くすることとを組み合わせ、一方では、キャビティの底部の幅が狭くなるためにキャビティの底部においてより困難になる熱可塑性プラスチックの変形が、他方では、背びれ部の高さが低くなるために背びれ部の領域ではより容易になる。さらに、背びれ側部の凹状と、背びれ部側部の、従来の構成における４９°程度の角度に対して５２°から８８°の非常に広い角度も、好ましく寄与する。

最後に、より精確に成形され、かつより良好に圧力および熱に耐えることのできる容器の底部によって、本発明によって構成された底部型による全体的な最終結果が得られる。

代表的な例は、以下の値の組み合わせに相当する。

φ＝８７．９ｍｍ
ｌ＝１．９４ｍｍ
ｒ＝３．５ｍｍ
ａ＝８０°
Ｈ＝１６．７ｍｍ
有利なことに、キャビティは、半径Ｒｇが約５ｍｍから１０ｍｍの間、好ましくは約８．５ｍｍであってもよい。

ここで、本発明による底部型を有する型を使用して製造された容器の底部が、上記に列挙されている本発明による特徴を実施することによって得られる利点の他に、従来の容器の底部よりわずかに小さい表面積を有し、体積、したがって重量の低減をもたらし、体積、したがって重量がたとえ少なくても（通常は重量で２％程度）現実に低減されることを強調しておきたい。

本発明の態様によれば、本発明は、容器、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための成形装置であって、容器は、本体を有し、かつ容器は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、容器の軸に概ね平行に延び、底部が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部によって互いに分離された、５つの足部を有する花弁型の底部を有し、容器の底部は、直径φが約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域で容器の本体に連結し、成形装置は、容器の底部を成形するために、均等な角度間隔を置いて分散配置され、底部型の軸に概ね平行に延び、頂部が半径方向に凹状である放射状の背びれ部によって互いに分離された５つのキャビティを有する底部型を含む少なくとも３つの部分から成る少なくとも１つの型を有し、キャビティの底部が、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の所与の基準直径Ｄを有するほぼ円形の輪郭にわたって分散配置されている成形装置において、底部型は、上記の特徴のうちの一方および／または他方を用いていることを特徴とする成形装置を提案する。

本発明は、添付の図面を参照して示される以下の詳細な説明を読むことによって、より良く理解されるであろう。

次に、ＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたブロー成形またはストレッチブロー成形による製造用の型に取り付けられるようになっている底部型１を示す図１〜５を参照する。

図６に示されているように、この型によって製造される容器２は、本体３を有し、かつ容器２は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、容器の軸６に概ね平行に延び、底部８が半径方向に凸状の曲線状に延びる放射状谷部７によって互いに分離された、５つの足部形成突起５を有する花弁と呼ばれる型の底部４を有している。すべての谷部７は、わずかに外側に突き出るプラトー１０の形に作られた底部の中心に収束している。容器の底部４は、直径φが約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域９で容器本体３に連結されている。

次に図１〜５を参照すると、底部型は、容器２の底部４を成形するために、一様な角度間隔を置いて（７２°ずつ離して）分散配置され、型の底部１の軸１２に概ね平行に延び、放射状の背びれ部１３（すなわち、成形後の容器の底部において谷部を形成する、底部型のほぼ半径方向に細長い突起部）によって互いに分離された、（容器の底部の足部を形成する）キャビティ１１を有し、このようなキャビティ１１が５つ存在する。各背びれ部１３は凹状の頂部１４を有している。軸１１の底部１５は、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の所与の基準直径Ｄを有するほぼ円形の輪郭１６上に分散配置されており、この直径が、容器の底部４の残りの輪郭の直径（容器を平坦な支持体上に配置するための足部５の各領域が分散された円形の輪郭の直径）に相当する。

本発明によれば、底部型１は、以下の特徴の組み合わせを呈するように構成されている。
−各キャビティ１１の底部１５は、容器２の足部５の支持面を形成するようになっており、周囲に平行に測定された幅ｌが約１．５ｍｍから３．５ｍｍの間である。
−各背びれ部１３は、背びれ部の頂部１４の半径ｒが約２ｍｍから５ｍｍの間である。
−各背びれ部１３は、概ね軸方向に（すなわち、図４に示されているほぼ直交する断面において）凹状であり、原点の接線方向の面（すなわち、頂部１４の湾曲が終了する面）が約５２°から８８°の間の角度ａを形成する側部１７を有している。
−背びれ部の高さＨ（図２に示されているように、キャビティ１１の底部１５が分散された直径Ｄの輪郭１６に垂直方向に揃う頂部１４の高さ）は、約１６．５ｍｍから１８ｍｍの範囲である。

図１および図５に見られるように、背びれ部１３の側部１７も半径方向に凹状であり、したがって、容器の底部の対応する谷部の側部が三次元において、すなわち、半径方向と垂直方向の両方において凸状に湾曲し、したがって、側部の強度を高めることが望ましい。

図２に示されている底部型１の左半分の図を見ると分かるように、背びれ部１３の頂部１４を、断面がほぼバスケットハンドルの形をしている回転面上を延ばすことによって、背びれ部の高さＨを簡単に低くすることができる。この回転面の厳密な形状は、高さＨを顕著に低くするかぎりそれほどの影響を与えない。実際には、断面が、大きい半径Ｒ１と小さい端部半径Ｒ２とを有する、図２に示されているような楕円形や長円形のような簡素な幾何学的構成である、回転面が選択される。このように構成され、背びれ部の頂部１４が支持される回転面は、接線方向において回転柱である本体の成形キャビティに当接し、同時にこの本体成形キャビティの直径より短い高さを有する。

有利なことに、キャビティは、半径Ｒｇが約５ｍｍから１０ｍｍの間であり、したがって、容器の底部の対応する足部は従来技術の底部の足部よりかなり細い。

代表的な例では、特に容量が１．５リットルのボトルの現在の直径である直径φ＝８７．９ｍｍの場合、以下の値の組み合わせが実現される。

ｌ＝１．９４ｍｍ
ｒ＝３．５ｍｍ
ａ＝８０°
Ｈ＝１６．７ｍｍ
Ｒｇ＝８．５ｍｍ
本発明による特徴は、ＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られた容器２、特にボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための成形装置であって、容器２は、本体３を有し、かつ容器２は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、容器２の軸６に概ね平行に延び、底部が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部８によって互いに分離された、５つの足部５を有する花弁型の底部４を有し、容器の底部４は、直径φが約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域９で容器の本体３に連結され、成形装置は、容器２の底部４を成形するために、均等な角度間隔を置いて分散配置され、底部型１の軸１２に概ね平行に延び、頂部１４が半径方向に凹状である放射状の背びれ部１３によって互いに分離された５つのキャビティ１１を有する底部型１を含む少なくとも３つの部分から成る少なくとも１つの型を有し、キャビティ１１の底部１５が、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の所与の基準直径Ｄを有するほぼ円形の輪郭にわたって分散配置され、成形装置が、本発明によって構成され、上記の特徴のうちの一方および／または他方を使用する底部型１を備えている、成形装置に適用するのが特に好ましい。

本発明によって構成されたブロー成形またはストレッチブロー成形の底部型を上から見た図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った径方向断面図である。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って上から見た断面図である。 図１の底部型の一部の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。 図１〜５の底部型を上から見た４分の３の斜視図である。 図１〜５の底部型を使用して製造された容器の底部を下から見た４分の３の等角斜視図である。

Claims (8)

1. 容器（２）、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための型用の底部型（１）であって、前記容器（２）は、本体（３）を有し、かつ前記容器（２）は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、前記容器（２）の軸（６）に概ね平行に延び、底部（８）が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部（７）によって互いに分離された、５つの足部（５）を有する花弁型の底部（４）を有し、前記容器（２）の前記底部（４）は、直径φが約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域（９）で前記容器（２）の前記本体（３）に連結し、前記底部型（１）は、前記容器の前記底部（４）を成形するために、均等な角度間隔を置いて分散配置され、前記底部型（１）の軸（１２）に概ね平行に延び、頂部（１４）が半径方向に凹状である放射状の背びれ部（１３）によって互いに分離された５つのキャビティ（１１）を有し、前記キャビティ（１１）の底部（１５）が、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の基準直径Ｄを有するほぼ円形の輪郭（１６）にわたって分散配置されている底部型（１）において、
   −各キャビティ（１１）の前記底部（１５）は、前記容器（２）の足部（５）の支持面を形成するようになっており、周囲に平行に測定された幅ｌが約１．５ｍｍから３．５ｍｍの間であり、
   −各背びれ部（１３）は、背びれ部の頂部（１４）の半径ｒが約２ｍｍから５ｍｍの間であり、
   −各背びれ部（１３）は、概ね軸方向において凹状であり、かつ原点の接線方向の面が約５２°から８８°の間の角度ａを形成する側部（１７）を有し、
   −前記背びれ部の高さＨは、約１６．５ｍｍから１８ｍｍの間の範囲である、
   ことを特徴とする、容器、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルのブロー成形またはストレッチブロー成形による製造用の型用の底部型。
2. 前記背びれ部（１３）の前記側部（１７）はさらに前記半径方向において凹状であることを特徴とする、請求項１に記載の底部型。
3. ほぼ凹状の半径方向の前記背びれ部（１３）の前記頂部（１４）は、断面が、ほぼバスケットハンドルの形状である、回転面上を延び、それによって前記背びれ部の高さＨが低くなることを特徴とする、請求項１または２に記載の底部型。
4. ほぼ凹状の半径方向の前記背びれ部（１３）の前記頂部（１４）は、断面がほぼ長円形である回転面上を延びていることを特徴とする、請求項３に記載の底部型。
5. φ＝８７．９ｍｍ
   ｌ＝１．９４ｍｍ
   ｒ＝３．５ｍｍ
   ａ＝８０°
   Ｈ＝１６．７ｍｍ
   であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の底部型。
6. 前記キャビティ（１１）は、半径Ｒｇが約５ｍｍから１０ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の底部型。
7. 前記キャビティ（１１）は、半径Ｒｇが約８．５ｍｍであることを特徴とする、請求項６に記載の底部型。
8. 容器（２）、特にＰＥＴなどの熱可塑性プラスチックで作られたボトルをブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造するための成形装置であって、前記容器（２）は、本体（３）を有し、かつ前記容器（２）は、一様な角度間隔を置いて分散配置され、前記容器（２）の軸（６）に概ね平行に延び、底部（８）が凸状に湾曲して半径方向に延びる放射状の谷部（７）によって互いに分離された、５つの足部（５）を有する花弁型の底部（４）を有し、前記容器（２）の前記底部（４）は、直径（φ）が約８５ｍｍ〜９５ｍｍの実質的に回転柱である連結領域（９）で前記容器（２）の前記本体（３）に連結し、前記成形装置は、前記容器の前記底部（４）を成形するために、均等な角度間隔を置いて分散配置され、前記底部型（１）の軸（１２）に概ね平行に延び、頂部（１４）が半径方向に凹状である放射状の背びれ部（１３）によって互いに分離された５つのキャビティ（１１）を有する底部型（１）を含む少なくとも３つの部分から成る少なくとも１つの型を有し、前記キャビティ（１１）の底部（１５）が、約６０ｍｍから６６ｍｍの間の範囲の所与の基準直径（Ｄ）を有するほぼ円形の輪郭（１６）にわたって分散配置されている成形装置において、
   前記底部型（１）は、請求項１から７のいずれか１項に記載のように構成されていることを特徴とする成形装置。

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