JP2017019249A - 容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透過性を有するポリエステル製のプリフォームから不透明な容器を容易に製造することができる容器の製造方法を提供する。【解決手段】透過性を有するポリエステル製のプリフォームＰＦを液体ブロー成形して所定形状の容器Ｃを製造する容器の製造方法であって、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体Ｌを加圧媒体としてプリフォームＰＦに供給してプリフォームＰＦを液体ブロー成形することを特徴とする容器の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、透過性を有するポリエステル製のプリフォームを液体ブロー成形して所定形状の容器を製造する容器の製造方法に関する。

ポリエチレンテレフタレート製の容器（例えばペットボトル）やポリエチレンナフタレート製の容器に代表されるような透過性を有するポリエステル製の容器は、飲料、化粧品、薬品、液体洗剤、シャンプー等のトイレタリーなどの様々な液体を収容する用途に使用されている。

このような容器は、有底筒状に形成されたポリエステル製のプリフォームをブロー成形して製造されるのが一般的である。また、プリフォームを容器に成形するブロー成形としては、プリフォームに供給する加圧媒体として加圧した空気に替えて加圧した液体を用いるようにした液体ブロー成形が知られている。

例えば特許文献１には、ポリエチレンテレフタレート製のプリフォームに加圧した液体を供給することにより当該プリフォームを液体ブロー成形して所定形状の容器を製造する方法が記載されている。このような液体ブロー成形を用いた容器の製造方法では、プリフォームに供給する液体として最終的に製品として容器に収容される内容液を用いることにより、成形後の容器への内容液の充填工程を省略して、その製造工程やブロー成形装置の構成を簡略化することができる。

特表２００５−５２９００２号公報

ポリエチレンテレフタレートからなる一般的なペットボトルは無色透明である。そのため、このような容器を、その内部に収容した内容液を外部から視認できない不透明な容器に形成するためには、着色料を混ぜて着色されたプリフォームを液体ブロー成形して不透明な容器とし、あるいは液体ブロー成形後の容器にラベルや印刷等の加飾を施して不透明なものとする必要があるなど、その製造は煩雑であり、また、その製造費や材料費が増加するという問題点があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、透過性を有するポリエステル製のプリフォームから不透明な容器を容易に製造することができる容器の製造方法を提供することにある。

本発明の容器の製造方法は、透過性を有するポリエステル製のプリフォームを液体ブロー成形して所定形状の容器を製造する容器の製造方法であって、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体として前記プリフォームに供給して該プリフォームを液体ブロー成形することを特徴とする。

本発明の容器の製造方法は、上記構成において、前記アルコール含有液体がアルコールを２５ｗｔ％以上の割合で含むのが好ましい。

本発明の容器の製造方法は、上記構成において、前記アルコールをエタノールとすることができる。

本発明の容器の製造方法は、上記構成において、前記プリフォームをポリエチレンテレフタレート製とすることができる。

本発明によれば、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体としてプリフォームに供給して該プリフォームを液体ブロー成形することにより、成形後の容器の内面に細かい凹凸を形成し、当該凹凸により容器に曇りによる白濁を生じさせて当該容器を不透明に形成することができる。すなわち、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体としてプリフォームに供給して該プリフォームを液体ブロー成形することにより、透過性を有するポリエステル製のプリフォームから不透明な容器を容易に製造することができる。

このように、本発明によれば、透過性を有するポリエステル製のプリフォームから不透明な容器を容易に製造することができる容器の製造方法を提供することができる。

液体ブロー成形装置の構成を示す説明図である。 プリフォームを液体ブロー成形している状態を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に例示説明する。

本発明の容器の製造方法は、透過性を有するポリエステル製のプリフォームを液体ブロー成形して所定形状の容器を製造する容器の製造方法であって、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体としてプリフォームに供給してプリフォームを液体ブロー成形することを特徴とするものである。本発明の容器の製造方法によれば、成形後の容器に白濁を生じさせて、透過性を有するポリエステル製のプリフォームから不透明な容器を容易に製造することができる。なお、本発明における「透過性を有する」とは、外界からプリフォームの内部が視認できることを意味し、無色または有色、透明または半透明などの種々のものを含む。また、「白濁」とは、容器が光の拡散によって曇りを生じた状態を意味し、透明な容器が白色に濁る場合に限らず、有色の容器が当該色を有したまま濁る場合などを含む。

本発明の容器の製造方法では、透過性を有するポリエステル製のプリフォームとして、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のプリフォームを用いることができる。この場合、プリフォームを円筒状の口部と当該口部に連なる有底筒状の胴部とを備える略試験管形状に形成することにより、容器を所謂ペットボトルに形成することができる。

なお、プリフォームとしては、透過性を有するポリエステル製であればポリエチレンテレフタレートに限らず、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの他の材質のものを用いることもできる。また、プリフォームとしては、透過性を有するものであれば、ポリエステルを最内側層とし、その外側に異なるポリエステル樹脂や他の樹脂層を積層した積層構造のものとすることもでき、さらには、複数のポリエステル樹脂、あるいはポリエステルに他の材質の樹脂を所定の割合でブレンドした構成のものを用いることもできる。さらに、プリフォームないし容器の形状は、当該プリフォームを液体ブロー成形して内容液を収容可能な容器を製造することができれば、種々変更可能である。

本発明の容器の製造方法では、プリフォームを液体ブロー成形するための加圧媒体として、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体が用いられる。つまり、本発明の容器の製造方法では、加圧媒体として、例えば水などのベースとなる液体に、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合つまり重量パーセント濃度で１５％以上の割合で混合したアルコール含有液体が用いられる。なお、アルコール含有液体は、水などのベースとなる液体に、アルコールだけでなく、界面活性剤や防腐剤、着色剤、酵素、香料等の他の成分をさらに加えたものとすることもできる。

アルコール含有液体は、アルコールを２５ｗｔ％以上の割合で含んだものとすることもできる。この場合、液体ブロー成形後の容器を、より全体に亘って均一に白濁する不透明な容器に形成することができる。

アルコール含有液体としては、アルコールとしてエタノール（エチルアルコール）を含んだものを用いることができる。この場合、アルコール含有液体は、例えば酒類、液体洗剤、洗浄剤ないし液体の柔軟剤とすることができる。なお、アルコール含有液体として、エタノール以外のアルコールを含んだものを用いることもできる。

本発明の容器の製造方法は、例えば図１、図２に示すような液体ブロー成形装置１を用いて行うことができる。この液体ブロー成形装置１は、透過性を有するポリエステル製のプリフォームＰＦを、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含むアルコール含有液体Ｌを用いて液体ブロー成形することにより、その内部にアルコール含有液体Ｌを収容した所定形状の容器Ｃを製造するものである。

この液体ブロー成形装置１はブロー成形型１１を有している。ブロー成形型１１は容器Ｃの形状に対応した形状のキャビティ１２を有している。図示する場合では、キャビティ１２はボトル形状に形成されており、ブロー成形型１１の上面において上方に向けて開口している。詳細は図示しないが、ブロー成形型１１は左右に型開きすることができるようになっており、ブロー成形型１１を開くことで成形後の容器Ｃをブロー成形型１１から取り出すことができる。

図示する場合では、プリフォームＰＦとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂材料を、射出成形、圧縮成形、押出成形等の手段によって、円筒状の口部ＰＦａと有底筒状の胴部ＰＦｂとを備えた略試験管状に形成したものが用いられている。プリフォームＰＦは、図示しないヒーター等を用いて延伸性を発現する所定の温度にまで予め加熱された後、口部ＰＦａがキャビティ１２から上方に突出する起立姿勢でブロー成形型１１に配置される。

ブロー成形型１１の上側には、ブロー成形型１１に対して上下方向に相対移動自在にノズルユニット１３が設けられている。ノズルユニット１３は本体ブロック１４とブローノズル１５とを有している。

ブローノズル１５は、プリフォームＰＦの口部ＰＦａの内径よりも小径の円筒状に形成されたノズル本体１５ａとこのノズル本体１５ａと一体に形成された大径の挟持部１５ｂとが、例えば鋼材や樹脂材料等により一体に形成された構成となっており、挟持部１５ｂが本体ブロック１４の内面に嵌め込まれることにより本体ブロック１４に固定されている。

ノズル本体１５ａは、ブロー成形型１１のキャビティ１２と同軸に配置されており、ノズルユニット１３が所定位置にまで下降するとブロー成形型１１に装着されたプリフォームＰＦの口部ＰＦａに係合するようになっている。なお、符号１６はノズル本体１５ａと口部ＰＦａとの間を密封するシール体である。

本体ブロック１４の内部にはノズル本体１５ａと同軸となって上下方向に延びる供給路１７が設けられており、この供給路１７はその下端においてブローノズル１５に接続されている。

供給路１７には配管１８を介して加圧液体供給部１９が接続されている。加圧液体供給部１９は、配管１８を介して供給路１７に所定の圧力にまで加圧したアルコール含有液体Ｌを供給することができる。このアルコール含有液体Ｌは、上記の通り、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含むものである。

加圧液体供給部１９から供給路１７に加圧したアルコール含有液体Ｌが供給されると、当該アルコール含有液体Ｌは供給路１７からブローノズル１５を介してブロー成形型１１に配置されたプリフォームＰＦの内部に供給される。これにより、プリフォームＰＦがアルコール含有液体Ｌによってブロー成形型１１のキャビティ１２に沿った形状の容器に液体ブロー成形される。

加圧液体供給部１９としては、例えば加圧源としてプランジャーポンプを用いた構成のものが用いられる。

供給路１７の内部には、この供給路１７をブローノズル１５に対して開閉するためのシールピン２０が配置されている。シールピン２０は、供給路１７の軸心に沿って延びる円柱状に形成されており、供給路１７の内部で本体ブロック１４に対して上下方向に相対移動自在となっている。これに対して、ブローノズル１５の挟持部１５ｂの上面にはテーパー状の閉塞面１５ｃが設けられている。シールピン２０が下方のストローク端にまで移動してシールピン２０の下端に設けられたテーパー面２０ａが閉塞面１５ｃに当接すると、供給路１７とノズル本体１５ａとの連通がシールピン２０によって遮断され、供給路１７はブローノズル１５に対して閉塞された状態とされる。一方、シールピン２０が上方に移動してシールピン２０の下端に設けられたテーパー面２０ａが閉塞面１５ｃから離間すると、供給路１７とノズル本体１５ａとが連通され、供給路１７はブローノズル１５に対して開かれた状態つまり開放状態とされる。

したがって、図２に示すように、ノズル本体１５ａをプリフォームＰＦの口部ＰＦａに係合させ、シールピン２０を開いて供給路１７をブローノズル１５に連通させた状態で加圧液体供給部１９を作動させることで、加圧液体供給部１９から供給路１７及びブローノズル１５を介してプリフォームＰＦ内に加圧したアルコール含有液体Ｌを供給してプリフォームＰＦを液体ブロー成形することができる。そして当該液体ブロー成形により、アルコール含有液体Ｌを内部に収容した容器Ｃが製造される。

液体ブロー成形装置１は、シールピン２０の中央部に形成された挿通孔に延伸ロッド２１が摺動自在に装着された構成とすることもできる。この場合、延伸ロッド２１はシールピン２０に対して上下方向（軸方向）に相対移動可能となっており、図２に示すように、シールピン２０に対して下方（キャビティ１２の底部）に向けて移動することにより、ブロー成形型１１に配置されたプリフォームＰＦの胴部ＰＦｂの底部分を下方に向けて押し下げて、当該胴部ＰＦｂをキャビティ１２の内部において軸方向（縦方向）に延伸させる。つまり、延伸ロッド２１が設けられた構成の液体ブロー成形装置１を用いることにより、ブロー成形型１１に配置されたプリフォームＰＦを、延伸ロッド２１を用いて縦方向に延伸させつつ加圧したアルコール含有液体Ｌで径方向に延伸させる二軸延伸ブロー成形によって容器Ｃを製造することができる。

次に、本発明の容器の製造方法の効果を確認するために、ポリエチレンテレフタレート製のプリフォームを複数個用意し、これらのプリフォームに、それぞれエタノールの濃度が互いに相違する複数種類のアルコール含有液体を供給（充填）することで液体ブロー成形を行い、当該液体ブロー成形によりアルコール含有液体を収容した容器を製造し、その製造された容器の不透明性に関する評価を行った。また、比較のために、上記と同一のポリエチレンテレフタレート製のプリフォームに、加圧媒体として水を供給して液体ブロー成形を行なって容器を製造した。

上記液体ブロー成形においては、予めヒーター等を用いてプリフォームの温度を１２０℃にまで加熱し、プリフォームに供給するアルコール含有液体及び水の温度を２５℃、ブロー成形型の温度を４０℃とし、プリフォームに供給するアルコール含有液体及び水の圧力（ブロー圧）を３．０ＭＰａとした。

また、成形後の容器の胴部の上部及び下部における正面、側面のそれぞれについて、ヘイズメーター等の機器を用いてヘイズ（曇り度）を測定し、これら各部位におけるヘイズの値の少なくとも一つが５０％を超えた場合に当該容器の不透明性を○（良）とし、ヘイズの値が５０％を超える部分がないものを×（不良）として評価した。なお、ヘイズ（曇り度）とは、全光線透過光に対する拡散透過光の割合から求められる透明性に関する指標である。

表１に評価結果を示す。

表１に示す評価結果から、プリフォームに供給するアルコール含有液体を、そのエタノール濃度つまりアルコール濃度が１５ｗｔ％以上のものとすることより、製造された容器の全体に白濁を生じさせて当該容器を不透明なものとすることができることが確認できた。特に、プリフォームに供給するアルコール含有液体を、エタノール濃度が２５ｗｔ％以上のものとすることより、製造された容器を、全体に亘ってより均一に白濁させることができ、より見栄えのよい不透明性の容器を製造することができることが確認できた。

一方、プリフォームに供給するアルコール含有液体のエタノール濃度を１５ｗｔ％未満とした場合には、成形後の容器に生じる白濁はまばらでしかもその濃度も不十分であり、その不透明性は不良となった。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、透明なポリエチレンテレフタレート製のプリフォームを用い、このプリフォームを液体ブロー成形することで容器の内面に白濁を生じさせて不透明な容器とするようにしているが、これに限らず、透過性を有していれば、所定の色に着色したプリフォームを用いることもでき、このプリフォームを液体ブロー成形することで容器の内面に白濁を生じさせて不透明な容器に形成するようにすることもできる。

また、プリフォームＰＦを液体ブロー成形するブロー成形装置としては、図１、図２に示す構成の液体ブロー成形装置１に限らず、種々の構成のものを用いることができる。

さらに、前記実施の形態においては、アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体としてプリフォームに供給してプリフォームを液体ブロー成形するようにしているが、加圧媒体として、アルカリ成分や界面活性剤を所定の重量濃度以上の割合で含んだ液体を用いることもできる。

１ 液体ブロー成形装置
１１ ブロー成形型
１２ キャビティ
１３ ノズルユニット
１４ 本体ブロック
１５ ブローノズル
１５ａ ノズル本体
１５ｂ 挟持部
１５ｃ 閉塞面
１６ シール体
１７ 供給路
１８ 配管
１９ 加圧液体供給部
２０ シールピン
２０ａ テーパー面
２１ 延伸ロッド
ＰＦ プリフォーム
ＰＦａ 口部
ＰＦｂ 胴部
Ｌ アルコール含有液体
Ｃ 容器

Claims (4)

1. 透過性を有するポリエステル製のプリフォームを液体ブロー成形して所定形状の容器を製造する容器の製造方法であって、
   アルコールを１５ｗｔ％以上の割合で含んだアルコール含有液体を加圧媒体として前記プリフォームに供給して該プリフォームを液体ブロー成形することを特徴とする容器の製造方法。
2. 前記アルコール含有液体がアルコールを２５ｗｔ％以上の割合で含む、請求項１に記載の容器の製造方法。
3. 前記アルコールがエタノールである、請求項１または２に記載の容器の製造方法。
4. 前記プリフォームがポリエチレンテレフタレート製である、請求項１〜３の何れか１項に記載の容器の製造方法。

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