JP2011189993A

JP2011189993A - 把手付耐熱容器の製造方法

Info

Publication number: JP2011189993A
Application number: JP2011137891A
Authority: JP
Inventors: Masaki Miura; 正樹三浦
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP5077463B2

Abstract

【課題】ブロー成形性が良好であり、容器及び把手に種々の不具合を生ずることがなく、その上落下衝撃に対しても充分な強度を有する把手付耐熱容器の製造方法を提供する。
【解決手段】ポリエステル製のプリフォームをブロー成形して中空の容器にする際、別体のポリエステル製の把手を容器の胴部上部にインサート成形してなる把手付耐熱容器の製造方法において、前記胴部の上半部の凹部に設けた把手取付用凸部より下の胴部の中心軸が、前記把手取付用凸部側に１．０°±０．５°傾くようにブロー成形金型をセットしてブロー成形すると共に、前記凹部における前記把手取付用凸部回りの壁面をヒートセットする工程を含むことを特徴とする把手付耐熱容器の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、お茶などの高温状態の液体を容器の変形を伴わずに充填することが出来る把手付耐熱容器の製造方法に関するものであって、より詳しくは、容器胴部の上半部の凹部に設けた把手取付用凸部より下の胴部の中心軸が、把手取付用凸部側に１．０°±０．５°傾くようにブロー成形金型をセットしてブロー成形すると共に、前記凹部における前記把手取付用凸部回りの壁面をヒートセットする工程を含む把手付耐熱容器の製造方法に関する。

プラスチック容器は、お茶などの飲料、酒類、調味料などを収容する１．５Ｌ、２．０Ｌ以上の大型のものに把手があることにより使い勝手がよく広く使用されている。一方、この把手付容器は、性能面及びコスト面から、容器の材質がポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル製であり、把手の材質がポリプロピレン製であることが多い。
把手付きプラスチック製容器の例としては、下記に示すものが知られている。

特開２０００−２５５５８０号特開２０００−４３８７７号

特許文献１のものはリサイクル性の面から、把手の材質も容器の材質と同じポリエステル製としたものであり、上部から順次口部、肩部、胴部及び底部で構成し、この胴部の一部に凹部を設けると共にこの凹部に把手取付用凸部を設けたポリエステル製の容器と、この容器の把手取付用凸部に取り付けるポリエステル製の把手とからなり、凹部における把手取付用凸部回りの壁面と把手との間に空隙部を設けてなるものである。その結果、空隙部を設けた分、把手取付用凸部回りの壁面と把手との摩擦抵抗が減り、ブロー成形性が向上し、凹部の擦り傷、溶融傷、白化、あるいは凹部や底部の肉厚不良が解消されて、良好な把手付耐熱容器が得られる。

また特許文献２の把手付耐熱容器は、ポリエステル製の容器上部の胴部に別体の把手をインサート成形し、把手を取り付けた上部の胴部の横断面形状は円形に成形して、減圧吸収パネルを形成した下部の胴部の横断面形状は四角形状に成形してなり、更に、把手のアンダーカット部を包み込む胴部の壁面をヒートセットすると共に、減圧吸収パネルの面積と口部のネックリングより下の表面積との割合が０．２２以上となるようにしたことにより良好な把手付耐熱容器が得られる。

ところが、特許文献１の把手付容器は、ブロー成形性が向上し、凹部ｄや底部ｄに発生する不具合が解消されるという効果は記載されているが、実施例には、胴部断面形状が円形のものしか記載されておらず、把手付角型容器を得るための課題も解決手段も記載されていない。また、高温充填を可能にする耐熱性の付与についても何ら記載がない。

また、特許文献２の把手付耐熱容器は、把手取付位置より下の胴部は断面形状を四角形としているものの、把手を取り付けた上部の断面形状は円形であり、容積効率を向上させるためには未だ不満足である。さらに把手のアンダーカット部を包み込む胴部をヒートセットすることにより、良好な耐熱性が得られるとしているが、ヒートセットされるのは成形金型と接触する容器壁であり、把手アンダーカット部を包み込む部分は容器内部に位置するので直接にはヒートセットできず、高温充填時の収縮・変形により把手取付強度が低下する虞がある。

そこで、本発明の目的は、ブロー成形性が良好であり、容器及び把手に割れ、ひび、皺、変形及び不適切な延伸による肉厚の不均衡などの不具合を生ずることを抑え、落下衝撃に対しても充分な強度を有する把手付耐熱容器の製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、ポリエステル製のプリフォームをブロー成形して中空の容器にする際、別体のポリエステル製の把手を容器の胴部上部にインサート成形してなる把手付耐熱容器の製造方法において、前記胴部の上半部の凹部に設けた把手取付用凸部より下の胴部の中心軸が、前記把手取付用凸部側に１．０°±０．５°傾くようにブロー成形金型をセットしてブロー成形すると共に、前記凹部における前記把手取付用凸部回りの壁面をヒートセットする工程を含むことを特徴とする把手付耐熱容器の製造方法が提供される。

また、本発明によれば、前記容器の前記凹部、および前記把手取付用凸部を成形する部位のブロー成形金型の少なくとも一部に表面処理が施されてなる上記把手付耐熱容器の製造方法が提供される。

また、本発明によれば、前記インサート成形において、ブロー成形金型の把手と接する可能性のある部位が断熱処理されている上記把手付耐熱容器の製造方法が提供される。

本発明の把手付耐熱容器の製造方法においては、把手取付用凸部より下の胴部の中心軸が、把手取付用凸部側に１．０°±０．５°傾くように、予め容器をブロー成形してある。把手付耐熱容器は、把手を取り付ける面が収縮しないので傾きを生じやすいが、容器を予め逆方向に傾けた状態で成形することにより、全体のバランスが取れ、容器の傾きを是正し、正常な状態とする効果がある。
また、把手取付用凸部回りの壁面をヒートセットするから、皺が寄りづらくなり、把手がぐらついたり、容易に外れるのをぼうしすることができる。さらに、把手取付用凸部、容器の凹部、及び把手取付用凸部を成形する部位のブロー成形金型の少なくとも一部に表面処理を施すことにより、表面処理した部位のポリエステル素材の流れが良くなり、逆に把手取付用凸部の下は流れづらいから、ポリエステル素材が溜まり厚くなって、最も荷重がかかる把手取付用凸部の下の強度が増す効果がある。

本発明によって製造される把手付耐熱容器の一例を示す側面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。同じくその正面図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。本発明によって製造される把手付耐熱容器に用いる把手の背面図である。本発明によって製造される把手付耐熱容器に用いる把手の側面図である。図６のＸ−Ｘ線断面図である。

以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明の製造方法によって製造される把手付耐熱容器の側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同把手付耐熱容器の正面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は本発明によって製造される把手付耐熱容器に用いる把手の背面図、図６は同じくその把手の側面図、図７は図６のＸ−Ｘ線断面図である。

以下に、本発明によって得られる把手付耐熱容器の一例を図面によって説明する。
図面において、把手付耐熱容器（以下、単に「容器」と言うことがある）１は、上部から順次口部２、肩部３、胴部４及び底部５で構成し、この胴部４の一部に凹部６を設けると共にこの凹部６に把手取付用凸部７を設けたポリエステル製の容器８と、この容器８の把手取付用凸部７に取り付けるポリエステル製の把手９とからなり、凹部６における把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９との間に空隙部１１を設けてなるものであり、胴部４の横断面形状はほぼ正方形であり、凹部６は胴部４の上半部１２の角部１３にあると共に、把手取付用凸部７は上半部１２の対角線Ｌ上の凹部６に位置しているものである。

前記容器８の口部２には、キャップを螺着脱するためのネジ２０があり、更に、その下にフランジ２１がある。この口部２は肩部３を経て胴部４に至り、この胴部４は側壁２２にて構成し、この側壁２２の下部は底部５に連なっている。

前記胴部４は、上述のように、その横断面形状がほぼ正方形であり、中間にある横溝３０を境に前記上半部１２と下半部３１とに分かれ、上半部１２の角部１３に前記把手９を取り付ける前記凹部６が設けられている。この凹部６は、これに把手９を取り付けた際、胴部４の外径から外方に出ないように形成して、密着して効率よく保管できるようになっている。この凹部６には把手取付用凸部７が設けられているが、この把手取付用凸部７は、上半部１２の対角線Ｌ上の凹部６に位置し、側壁３２とパネル状端面３３とで構成している。この側壁３２は、充分高く形成されており、把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９との間に空隙部１１を有するようになっている。

この空隙部１１は容器成形の際に、把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９の間に金型が入り込み、この金型を高温にすることにより、把手取付用凸部７回りの壁面１０をヒートセットすることを可能にすることができる。また、このパネル状端面３３は、フランジ状に形成され、把手取付用凸部７に把手９を取り付けた際、抜けないようになっている。

把手９の形状は、図６，７に示すように、把持部４０と前記容器８の把手取付用凸部７に取り付ける取付部４１とからなり、この把持部４０は横断面形状がＨ型である。図中、符号４２は外側プレート、４３は内側プレートである。また、取付部４１は、把手取付用凸部７に嵌め込むためのリング４４及びそのリング４４の上方には突起４５を有し、これらリング４４及び突起４５により、容器８の凹部６からの把手９の離脱及びガタツキを防止する。なお、図４中、４６は補強リブである。

上記した容器８及び把手９の材質は、いずれもポリエステル製であり、例示すれば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート単位を主体とする共重合ポリエステルなどである。また、把手９の材質は、ポリエチレンテレフタレート製容器の再生材であっても良く、これを採用すれば、より一層リサイクル性が増すことになる。

次に、本発明の把手付耐熱容器１の製造方法について述べる。
まず、別体のポリエステル製の把手９を射出成形しておく。次に、容器８となるポリエステル製のプリフォームをブロー成形金型にセットし、更にブロー成形金型に射出成形した別体のポリエステル製の把手９をセットする。そして、プリフォームをブロー成形して中空の容器８にする。この際、胴部４の上半部１２の凹部６に設けた把手取付用凸部７より下の胴部４の中心軸Ｊが、把手取付用凸部７側に１．０°±０．５°傾いた形状ブロー成形金型を設計する。容器を高温の金型でヒートセットすると、金型から取り出す際に容器は若干収縮するが、インサートされた把手は収縮しないので、容器は傾き、充填、キャッピング工程で不都合を生じる。

本発明においては、容器を予め逆方向に傾けた状態で成形することにより、金型取り出指示の収縮で全体のバランスが取れ、容器の傾きが是正される。また、把手取付用凸部７
の側壁３２は、十分高く形成されており、把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９との間に充分余裕のある空隙部１１が形成されている。この空隙部１１には、前述したように、把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９の間に金型が入り込むため、この金型を高温にすることにより、把手取付用凸部７回りの壁面１０をヒートセットすることが出来、予めこの部分のひずみを除くことが出来る。

なお、容器のブロー成形において、容器８の凹部６および把手取付用凸部７を成形する部位のブロー成形金型の少なくとも一部、例えば把手取付用凸部７回りの壁面１０と把手９の間に入り込む金型の上半部に、表面処理を施しておくと、ブロー成形する際、表面処理を施したブロー成形金型の部位のポリエステル素材の流れが良くなり、逆に把手取付用凸部７の下は流れづらいから、ポリエステル素材が溜まり厚くなる。したがって、把手９にて内容物入りの把手付耐熱容器１を持ち上げた際、最も荷重がかかる把手取付用凸部７の下の強度が増すことになる。

なお、前述した特許文献１では、把手取付用凸部回りの壁面と把手の間に金型が入り込んで同質の樹脂で構成される容器と把手の接触面積が減り、ブロー成形途中の樹脂と把手の間の摩擦抵抗が減少してブロー成形性が向上したが、本発明のようにヒートセットのために成形金型を高温にすると、樹脂が金型に粘着する傾向があるので、金型表面に樹脂との摩擦や密着性を低減する表面処理を施すのが好適である。
ブロー成形金型の表面処理方法は特に限定されず、それ自体公知の方法を採用することができるが、サンドブラストやイエプコ処理などの粗面化処理、テフロン（登録商標）系やフッ素系などのコーティング処理などを例示することができる。

容器のブロー成形中、ブロー成形金型はヒートセットのため高温になる。把手をインサート成形するためにブロー成形金型へセットすると、把手が金型に粘着したり、変形、白化、熱劣化等を起こす虞があり、特にポリエステル製の把手ではその可能性が大きいが、ブロー成形金型の把手と接する可能性のある部位を断熱処理しておくとそのような虞がなく、良好に成形品を得ることができる。

このように製造された把手付耐熱容器１は、把手取付用凸部７回りの壁面１０をヒートセットしてあるから、上記のような高温充填によっても壁面１０に皺が寄りづらくなり、把手がぐらついたり、容易に外れるのを防止することができる。また、把手９にて内容物入りの把手付耐熱容器１を持ち上げると、把手取付用凸部７の下に最も荷重がかかるが、この部分は厚いので充分な強度があり、不具合が生じない。

なお、以下に、本発明の製造方法によって製造された把手付容器の優位性を示す。
〈試験例１〉
容器となるポリエステル製のプリフォーム及び射出成形した別体のポリエステル製の把手から、上記した製造方法にて容量２Ｌの把手付耐熱容器を作製する。
この把手付耐熱容器にて、下記の２種のテストをおこなった。
（１）把手付耐熱容器に８５℃の熱水を２Ｌ充填し、室温迄冷却した後、耐え得る落下高さを測定した。
（２）把手取付用凸部の下の胴部の側壁の厚みを測定した。

〈対照例１〉
把手取付用凸部回りの壁面と把手との間に空隙部を設けないこと（したがって、把手と接する把手取付用凸部回りの壁面の部分はヒートセットされない。）、且つＰＦＡ系の離型剤を塗布しないこと以外、試験例１と同様にして容量２Ｌの把手付耐熱容器を作製する。試料として用いた容器はそれぞれ５個である。

以上の測定結果は次のとおりである。
（１）＜把持部の状態＞
試験例１の把手付容器は、熱水の充填後も把手はしっかりと固定されていたのに対し、対照例１の把手付き容器は、熱水を充填すると、把手部周辺に皺が生じ、把手がぐらついたり、外れたりするものがあった。
（２）＜把手取付用凸部の下の胴部の側壁厚み＞
試験例１の把手付耐熱容器では、平均約０．３０ｍｍで、容器内部の減圧に対して外観上特に問題がなかったが、対照例１の把手付き容器では、平均約０．２５ｍｍで、把手より下の胴部が菱形状に変形したり、容器が屈曲するなどの異常が見られた。
（３）＜落下試験の結果＞
試験例１の把手付容器は、落下高さ１．２ｍまで破損等の不具合がなかったが、対照例１の把手付容器は、落下高さ０．３ｍで、すでに破損するものが見られた。

以上、本発明の実施例１を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、また、容器の胴部の横断面形状もほぼ四角形であるとしたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能であることは理解されるべきである。

本発明の把手付耐熱容器の製造方法によれば、高温充填によっても壁面に皺が寄りづらくなり、把手がぐらついたり、容易に外れるのを防止することができる把手付耐熱容器を製造することができ、特に耐熱性を要求されその上リサイクル性も要求されるような把手付耐熱容器を得たい場合に、利用可能性が極めて高くなる。

１把手付耐熱容器
２口部
３肩部
４胴部
５底部
６凹部
７把手取付用凸部
８容器
９把手
１０壁面
１１空隙部
１２上半部
１３角部
１４縦リブ
２０ネジ
２１フランジ
２２側壁
３０横溝
３１下半部
３２側壁
３３パネル状端面
４０把持部
４１取付部
４２外側プレート
４３内側プレート
４４リング
４５突起
４６補強リブ

Claims

ポリエステル製のプリフォームをブロー成形して中空の容器にする際、別体のポリエステル製の把手を容器の胴部上部にインサート成形してなる把手付耐熱容器の製造方法において、前記胴部の上半部の凹部に設けた把手取付用凸部より下の胴部の中心軸が、前記把手取付用凸部側に１．０°±０．５°傾くようにブロー成形金型をセットしてブロー成形すると共に、前記凹部における前記把手取付用凸部回りの壁面をヒートセットする工程を含むことを特徴とする把手付耐熱容器の製造方法。
前記容器の前記凹部、および前記把手取付用凸部を成形する部位のブロー成形金型の少なくとも一部に表面処理が施されてなる請求項１記載の把手付耐熱容器の製造方法。
前記インサート成形において、ブロー成形金型の把手と接する可能性のある部位が断熱処理されている請求項１または２記載の把手付耐熱容器の製造方法。