JP2014004785A - 扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロー成形後の扁平ボトルにおける底部の厚さのばらつきを抑えることができる扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法を提供すること。
【解決手段】ボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルを、ブロー成形により形成するための扁平ボトルのプリフォーム１０であって、成形される扁平ボトルの底部に対応するこのプリフォーム１０の底部１２のうち、扁平ボトルの短軸上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚が、扁平ボトルの長軸上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄くされていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法に関するものである。

従来、例えば下記特許文献１に示されるようなボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルが知られている。このような扁平ボトルは、口部、肩部、胴部及び底部を備えた有底筒状をなしており、例えば下記特許文献２に示されるような有底筒状のプリフォームを、金型装置のキャビティ内において２軸延伸ブロー成形することにより形成される。

特許第４８２３５８７号公報 特開２０１１−８１５号公報

しかしながら、上述した従来のプリフォームをブロー成形することによって扁平ボトルを形成すると、成形後の扁平ボトルの底部において短軸上に位置する部分が、長軸上に位置する部分よりもボトル径方向への延伸量が少ないため、厚肉になるおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ブロー成形後の扁平ボトルにおける底部の厚さのばらつきを抑えることができる扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明は、ボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルを、ブロー成形により形成するための扁平ボトルのプリフォームであって、成形される扁平ボトルの底部に対応するこのプリフォームの底部のうち、扁平ボトルの短軸上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部の肉厚が、扁平ボトルの長軸上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部の肉厚より薄くされていることを特徴とする。
また本発明は、ボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルを、プリフォームをブロー成形して形成する扁平ボトルの製造方法であって、成形される扁平ボトルの底部に対応する前記プリフォームの底部のうち、扁平ボトルの短軸上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部の肉厚を、扁平ボトルの長軸上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部の肉厚より薄くして、該プリフォームをブロー成形することを特徴とする。

本発明の扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法によれば、成形される扁平ボトルの底部に対応するプリフォームの底部のうち、短軸上部分形成予定部の肉厚が、長軸上部分形成予定部の肉厚より薄くなっているので、このプリフォームをブロー成形してなる扁平ボトルの底部の厚さの、ボトル周方向のばらつきを抑えることができる。従って、ブロー成形後の扁平ボトルの底部に、例えば、引け（変形）が生じたり外観品質が確保できなくなるような事態を回避することが可能になる。また、プリフォームの短軸上部分形成予定部を薄肉にできることから、材料費用を削減できる。

尚、従来のように、例えばプリフォームの底部の厚さを、短軸上部分形成予定部と長軸上部分形成予定部とで同等にした場合は、ブロー成形では長軸上部分形成予定部に対する短軸上部分形成予定部の延伸量が少なくなるために、扁平ボトルの底部のうち、短軸上に位置する部分の厚さが長軸上に位置する部分の厚さより厚くなり、例えば引けが生じたり、外観品質が安定しなかったり、所望の耐熱性や剛性が確保できなくなったりするおそれがある。

また、本発明の扁平ボトルのプリフォームにおいて、金型装置に設けられた係合部が係合して、キャビティに対するプリフォーム軸回りの周方向位置を決める位置決め部が形成されていることとしてもよい。

この場合、プリフォームに位置決め部が形成されているので、該プリフォームをキャビティ内にセットする際に、係合部を位置決め部に係合させることで、プリフォームの短軸上部分形成予定部をキャビティ内における短軸方向に向け、かつ、プリフォームの長軸上部分形成予定部をキャビティ内における長軸方向に向けることができる。従って、キャビティに対するプリフォームのプリフォーム軸回りの周方向位置を、精度よく簡単に決めることができ、このプリフォームを用いてブロー成形された扁平ボトルが、安定して前述の効果を奏することになる。

また、本発明の扁平ボトルのプリフォームにおいて、前記位置決め部は、キャビティの外部に配置されるプリフォームの口部に形成されていることとしてもよい。

この場合、位置決め部が、プリフォームのうちブロー成形時に他の部位より低温で硬い口部に形成されているので、係合部をこの位置決め部に係合させるときに、該位置決め部が変形するのを抑えることが可能になり、前述の作用効果が再現性よく確実に奏される。

本発明に係る扁平ボトルのプリフォーム及び扁平ボトルの製造方法によれば、ブロー成形後の扁平ボトルにおける底部の厚さのばらつきを抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る扁平ボトルを示す側面図である。 図１の扁平ボトルの横断面図である。 ブロー成形により図１の扁平ボトルを形成するためのプリフォームの（ａ）側面図、（ｂ）要部を示す縦断面図、（ｃ）要部を示す横断面図である。 図３のプリフォームの上面図である。 図３のプリフォームを金型装置のキャビティ内にセットした状態を説明する図である。 図３のプリフォームの変形例の（ａ）側面図、（ｂ）要部を示す縦断面図、（ｃ）要部を示す横断面図である。 図６のプリフォームの下面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る扁平ボトル１について、図面を参照して説明する。
本実施形態の扁平ボトル１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂材料により形成され、図１及び図２に示されるように有底筒状をなしており、ボトル軸Ｏ上で互いに直交する長軸Ｌ及び短軸Ｓを有する横断面視扁平形状とされている。

図１において、扁平ボトル１は、射出成形により形成された有底筒状のプリフォーム１０（図３を参照）を２軸延伸ブロー成形してなるブロー成形品であり、ボトル軸Ｏに沿って口部２、肩部３、胴部４及び底部５が一体的に形成されている。本実施形態では、これら口部２、肩部３、胴部４及び底部５のうち、肩部３、胴部４及び底部５がそれぞれ、ボトル軸Ｏ上で互いに直交する長軸Ｌ及び短軸Ｓを有する横断面視扁平の楕円形状とされている。
尚、これら口部２、肩部３、胴部４及び底部５は、それぞれの中心軸線が共通軸上に配置されている。本実施形態ではこの共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿う口部２側を上側、底部５側を下側という。また、ボトル軸Ｏに直交する方向を径方向といい、ボトル軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

図１及び図２において、口部２は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視が円形状の筒状をなしており、扁平ボトル１の該口部２以外の肩部３、胴部４及び底部５より小径となっている。口部２の開口部は、扁平ボトル１の内容物を注出するための注出口となっている。

口部２の外周面には、雄ねじ部２ａが形成されている。雄ねじ部２ａの周方向の一部は切り欠かれており、この部分は、プリフォーム１０をブロー成形する際に金型装置２０に設けられた係合部に係合される位置決め部６（ボトル軸Ｏ方向の切欠部）となっている。
口部２の雄ねじ部２ａには、図示しない有頂筒状のキャップにおける雌ねじ部が螺合するようになっており、これにより、口部２に対してキャップが着脱可能に装着されるとともに、該口部２の注出口が封止される。

口部２において肩部３に連なる下端部は、円筒状のネック部２ｂとなっている。
また、口部２の外周面のうち、雄ねじ部２ａとネック部２ｂとの間には、径方向外側に突出するとともに周方向に沿って延びる環状のネックリング２ｃが形成されている。

肩部３は、横断面視が楕円形状の筒状をなしており、口部２から胴部４側に向かうに従い漸次拡径している。肩部３の下端部は、胴部４よりも径方向外側に突出して形成されている。

胴部４は、横断面視が楕円形状の筒状をなしており、該胴部４の外周面には、径方向内側に窪むとともに周方向に沿って延びる環状の溝部４ａが、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数形成されている。

底部５は、横断面視が楕円形状の有底筒状をなしており、周壁５ａと、底壁５ｂとを有している。周壁５ａは、胴部４よりも径方向外側に突出して形成されており、該周壁５ａの外周面には、径方向内側に窪むとともに周方向に沿って延びる環状の溝部５ｃが、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数形成されている。
図示の例では、底部５においてボトル軸Ｏ方向に隣り合う溝部５ｃ同士の配置間隔が、胴部４においてボトル軸Ｏ方向に隣り合う溝部４ａ同士の配置間隔よりも小さくなっている。また、底部５の溝部５ｃの溝深さが、胴部４の溝部４ａの溝深さより小さくなっている。

また、底部５の底壁５ｂにおいて下側を向く面は、この扁平ボトル１の座面とされている。底壁５ｂの中央部は、該中央部の周囲の外周縁部よりも上側へ向けて窪まされている。

次に、扁平ボトル１のプリフォーム１０及び扁平ボトル１の製造方法について説明する。
この扁平ボトル１の製造方法には、有底筒状のプリフォーム１０を２軸延伸ブロー成形するブロー成形工程が含まれる。また、プリフォーム１０の中心軸（プリフォーム軸）は、該プリフォーム１０をブロー成形して形成される扁平ボトル１のボトル軸Ｏと同軸となっている。

図３〜図５に示されるように、扁平ボトル１のプリフォーム１０は、成形される扁平ボトル１の口部２に対応する口部２と、成形される扁平ボトル１の肩部３及び胴部４に対応する胴部１１と、成形される扁平ボトル１の底部５に対応する底部１２と、を備えている。図示の例では、プリフォーム１０の口部２におけるネック部２ｂ、胴部１１及び底部１２の外径寸法が、略同一となっている。

図５において、このプリフォーム１０をブロー成形する際、口部２のネック部２ｂ以外の部位は、金型装置２０におけるキャビティ金型２１のキャビティ２２の外部に配置され、ネック部２ｂ、胴部１１及び底部１２は、キャビティ２２内に配置される。キャビティ金型２１のキャビティ２２の形状は、扁平ボトル１の外形形状に対応して形成されている。

また、ブロー成形の際、口部２の位置決め部６には、金型装置２０に設けられた係合部（不図示）が係合するようになっており、これにより、プリフォーム１０のキャビティ２２に対するプリフォーム軸Ｏ回りの周方向位置が決められる。前記係合部は、例えば、キャビティ金型２１にプリフォーム１０を供給するプリフォーム供給装置、キャビティ金型２１に設けられる口部２の固定具、エアブロー（エア供給）装置のノズル等、この金型装置２０に種々に配設し得る。
また、図１及び図３に示されるように、口部２の形状は、ブロー成形の前後（プリフォーム１０と扁平ボトル１と）で実質的に変化しないようになっている。

プリフォーム１０の胴部１１は、横断面視が円形状の筒状をなしており、プリフォーム軸Ｏに平行に延びている。
プリフォーム１０の底部１２は、横断面視が円形状の有底筒状をなしており、下側に向けて凸形状とされたドーム形をなしている。

そして、図３及び図５において、プリフォーム１０の底部１２のうち、扁平ボトル１の短軸Ｓ上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚は、扁平ボトル１の長軸Ｌ上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄くされている。つまり、この扁平ボトル１の製造方法では、プリフォーム１０の底部１２のうち、短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚を、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄くして、該プリフォーム１０をブロー成形する。

図３（ａ）に示されるプリフォーム１０の側面視で、プリフォーム１０の外周面の短軸上部分形成予定部１２ａには、円形状の切り欠き面１３が形成されている。切り欠き面１３は、プリフォーム１０の少なくとも底部１２にプリフォーム軸Ｏを挟んで一対形成されており、図示の例では、該切り欠き面１３は底部１２から胴部１１の下端部に亘って形成されている。

切り欠き面１３は、プリフォーム１０の外周面における該切り欠き面１３以外の部位より径方向内側に後退させられており、これにより、切り欠き面１３が配置された短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚が、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄肉となっている。

図３（ｂ）に示されるプリフォーム軸Ｏに沿う縦断面視において、切り欠き面１３は、下側に向かうに従い漸次径方向内側に向かって傾斜している。尚、図３（ｂ）（ｃ）に示される例では、切り欠き面１３が平面状をなしているが、この代わりに、切り欠き面１３は、底部１２の外周面における該切り欠き面１３以外の部位よりも曲率半径の大きい凸曲面状をなしていてもよい。

特に図示しないが、このような構成とされたプリフォーム１０は、該プリフォーム１０を射出成形する際に用いられるキャビティ型及びコア型のうち、プリフォーム１０の外形（外周面）形状を成形するキャビティ型における内周面に、前記切り欠き面１３に対応する平面状部分を他の部位よりも突出させるように形成することで、容易に成形可能である。

以上説明した本実施形態の扁平ボトル１のプリフォーム１０及び扁平ボトル１の製造方法によれば、成形される扁平ボトル１の底部５に対応するプリフォーム１０の底部１２のうち、短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚が、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄くなっているので、このプリフォーム１０をブロー成形してなる扁平ボトル１の底部５の厚さの、ボトル周方向のばらつきを抑えることができる。従って、ブロー成形後の扁平ボトル１の底部５に、例えば、引け（変形）が生じたり外観品質が確保できなくなるような事態を回避することが可能になる。また、プリフォーム１０の短軸上部分形成予定部１２ａを薄肉にできることから、材料費用を削減できる。

尚、従来のように、例えばプリフォームの底部の厚さを、短軸上部分形成予定部と長軸上部分形成予定部とで同等にした場合は、ブロー成形では長軸上部分形成予定部に対する短軸上部分形成予定部の延伸量が少なくなるために、扁平ボトルの底部のうち、短軸上に位置する部分の厚さが長軸上に位置する部分の厚さより厚くなり、例えば引けが生じたり、外観品質が安定しなかったり、所望の耐熱性や剛性が確保できなくなったりするおそれがある。

また、金型装置２０の係合部に係合される位置決め部６がプリフォーム１０に形成されているので、該プリフォーム１０をキャビティ２２内にセットする際に、係合部を位置決め部６に係合することで、プリフォーム１０の短軸上部分形成予定部１２ａをキャビティ２２内における短軸方向（図５における紙面に垂直な方向）に向け、かつ、プリフォーム１０の長軸上部分形成予定部１２ｂをキャビティ２２内における長軸Ｌ方向（図５における左右方向）に向けることができる。従って、キャビティ２２に対するプリフォーム１０のプリフォーム軸Ｏ回りの周方向位置を、精度よく簡単に決めることができ、このプリフォーム１０を用いてブロー成形された扁平ボトル１が、安定して前述の効果を奏することになる。

また、位置決め部６が、プリフォーム１０のうち、ブロー成形時に他の部位より低温で硬い口部２に形成されているので、係合部をこの位置決め部６に係合させるときに、該位置決め部６が変形するのを抑えることが可能になり、前述の作用効果が再現性よく確実に奏される。

また、本実施形態では、プリフォーム１０の外周面に切り欠き面１３を形成することで、該プリフォーム１０の底部１２における短軸上部分形成予定部１２ａを簡単に薄肉に形成でき、かつ、この短軸上部分形成予定部１２ａを目視で確認できる。

尚、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前述の実施形態では、扁平ボトル１の肩部３、胴部４及び底部５の横断面視形状が楕円形状であるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、扁平ボトル１は、その横断面視形状が扁平形状であるとともに、ボトル軸Ｏ上で互いに直交する長軸Ｌ及び短軸Ｓを有していればよく、例えば、扁平ボトル１の横断面視が楕円形状以外の長円形状、多角形状、楕円の長軸の両端部が面取りされたような形状等であっても構わない。この場合、扁平ボトル１の横断面視で長尺となる長手方向が長軸Ｌを意味し、短尺となる短手方向が短軸Ｓを意味する。

また、前述の実施形態では、口部２の雄ねじ部２ａの周方向の一部が切り欠かれて、位置決め部６が形成されているとしたが、これに限定されるものではない。具体的に、口部２の雄ねじ部２ａに位置決め部６を形成する代わりに、例えば、口部２のネックリング２ｃの周方向の一部を切り欠いて位置決め部を形成してもよい。
また、口部２に位置決め部を形成する代わりに、プリフォーム１０の外周面に形成された切り欠き面１３を、位置決め部として用いてもよい。この場合、ブロー成形時に延伸ロッドとともにプリフォーム１０の底部１２をその厚さ方向から挟み込んでキャビティ２２内をプリフォーム軸Ｏ方向に移動する受けロッドに、切り欠き面１３に係合する当接面を形成しておき、該当接面を金型装置２０の係合部としてもよい。

また、プリフォーム１０の短軸上部分形成予定部１２ａには、該短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚を、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄肉にするための切り欠き面１３が形成されているとしたが、該切り欠き面１３の形状は、前述したものに限定されない。
ここで、図６及び図７に示されるものは、前述の実施形態で説明したプリフォーム１０の変形例である。この変形例では、前述した円形状の切り欠き面１３を用いる代わりに、プリフォーム１０の外周面の短軸上部分形成予定部１２ａに、楕円形状の切り欠き面１４を形成している。図示の例では、切り欠き面１４は、その楕円の長軸を周方向に延ばすように、プリフォーム１０の底部１２にのみ形成されている。また、切り欠き面１４は、プリフォーム１０の底部１２の外周面における該切り欠き面１４以外の部位よりも曲率半径の大きい凸曲面状をなしている。

また、切り欠き面１３、１４を形成せずに、プリフォーム１０の短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚を、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄肉としても構わない。具体的に、プリフォーム１０の外周面に切り欠き面１３、１４を形成する代わりに、例えば、プリフォーム１０の内周面における短軸上部分形成予定部１２ａに長軸上部分形成予定部１２ｂより窪まされた凹部を形成することで、短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚を、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄肉としてもよい。

また、プリフォーム１０における短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚が、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚より薄くされていれば、本発明による作用効果が得られることから、前述のように切り欠き面１３、１４や前記凹部により短軸上部分形成予定部１２ａの肉厚を薄くする代わりに、長軸上部分形成予定部１２ｂの肉厚を厚くすることとしても構わない。この場合、プリフォーム１０の長軸上部分形成予定部１２ｂの内周面及び外周面のうち、少なくともいずれかを他の部位より突出させる。
具体的には、例えば、プリフォーム１０を射出成形する際に用いられるキャビティ型及びコア型のうち、プリフォーム１０の内形（内周面）形状を成形するコア型の外周面における長軸上部分形成予定部１２ｂに対応する部位に、該外周面の他の部位よりも後退させられた後退部を形成する。これにより、射出成形されるプリフォーム１０の内周面の長軸上部分形成予定部１２ｂを、短軸上部分形成予定部１２ａよりも突出させることができ、よって長軸上部分形成予定部１２ｂを短軸上部分形成予定部１２ａより厚肉に形成できる。

また、前述の実施形態では、扁平ボトル１の口部２に対してキャップが螺合により着脱可能に装着されるねじキャップを用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、口部２に対してキャップがアンダーカット嵌合等により着脱可能に装着される打栓キャップを用いてもよい。また、口部２には、キャップの代わりに、例えばポンプなどのディスペンサーが装着されてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 扁平ボトル
２ 口部
５ 扁平ボトルの底部
６ 位置決め部
１０ プリフォーム
１２ プリフォームの底部
１２ａ 短軸上部分形成予定部
１２ｂ 長軸上部分形成予定部
１３、１４ 切り欠き面（位置決め部）
２０ 金型装置
２２ キャビティ
Ｌ 長軸
Ｏ ボトル軸、プリフォーム軸
Ｓ 短軸

Claims (4)

1. ボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルを、ブロー成形により形成するための扁平ボトルのプリフォームであって、
   成形される扁平ボトルの底部に対応するこのプリフォームの底部のうち、扁平ボトルの短軸上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部の肉厚が、扁平ボトルの長軸上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部の肉厚より薄くされていることを特徴とする扁平ボトルのプリフォーム。
2. 請求項１に記載の扁平ボトルのプリフォームであって、
   金型装置に設けられた係合部が係合して、キャビティに対するプリフォーム軸回りの周方向位置を決める位置決め部が形成されていることを特徴とする扁平ボトルのプリフォーム。
3. 請求項２に記載の扁平ボトルのプリフォームであって、
   前記位置決め部は、キャビティの外部に配置されるプリフォームの口部に形成されていることを特徴とする扁平ボトルのプリフォーム。
4. ボトル軸上で互いに直交する長軸及び短軸を有する横断面視扁平形状の扁平ボトルを、プリフォームをブロー成形して形成する扁平ボトルの製造方法であって、
   成形される扁平ボトルの底部に対応する前記プリフォームの底部のうち、扁平ボトルの短軸上に位置する部分が形成される短軸上部分形成予定部の肉厚を、扁平ボトルの長軸上に位置する部分が形成される長軸上部分形成予定部の肉厚より薄くして、該プリフォームをブロー成形することを特徴とする扁平ボトルの製造方法。

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