JP2017100330A - 容器の製造方法および容器 - Google Patents

Abstract

【課題】離型工程において容器を良好に離型できる容器の製造方法を提供する。【解決手段】底部５に、環状の脚部７と脚部７に囲まれた上げ底部８とを有する合成樹脂製の容器１を、金型５０を用いたブロー成形により成形する容器１の製造方法であって、金型５０に、容器１の上げ底部８に粗面加工を形成する粗面加工部と、金型５０のキャビティ５１内で成形された容器１における粗面加工された上げ底部８の外面と金型５０のキャビティ５１との境界部に連通して空気を導入可能な孔部５４（５４Ａ、５４Ｂ）と、が形成され、成形工程において、容器１の上げ底部８に粗面加工が形成され、成形工程後の離型工程において、孔部５４（５４Ａ、５４Ｂ）から粗面加工された上げ底部８の外面と金型５０のキャビティ５１との境界部に空気を導入させて容器１を金型５０から離型させる。【選択図】図７

Description

本発明は合成樹脂製の容器の製造方法および容器に関する。

従来、この種の容器として、容器の底部に、円環状の脚部とこの脚部に囲まれた上げ底部とを有するものがある。容器において上げ底部は脚部の先端よりも上方に位置している。

この種の容器は、温度が高い状態で内容物（液）を容器内に充填して密封した後、温度が低下して容器内が減圧状態になったとき、上げ底部が変形して上げ底部が容器の内方に上昇し、容器内が急激に減圧状態となることを緩和して、容器が不正な形状に変形しないように図っている。このように、前記容器は、内圧変化に良好に対応し得る、いわゆる減圧吸収機能を有する。

前記容器は、金型を用いたブロー成形により合成樹脂（一例として、ポリエチレンテレフタレート樹脂）で成形することで、軽量かつ安価に製造可能である。一例を示すと、ブロー金型内にあらかじめ加熱したプリフォーム（試験管状有底筒状体）を導入した後、内部に加圧空気を注入することで金型のキャビティに沿った形状の容器を形成できる。この後、容器を離型する離型工程を経るなどして容器が製造される。

前記容器は、離型工程における離型作業が良好に行われなくて不正な形状に変形して製造されると、減圧吸収機能が損ねられてしまう。したがって、離型工程において容器を良好に離型して不正な形状とならないようにする必要がある。

このような容器の離型をより良好に行うことが可能な容器の製造方法として、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に連通して空気を導入可能な孔部を形成し、離型工程において、前記孔部から上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に空気を導入させて容器を金型から離型させる方法が、例えば特許文献１に開示されている。この方法によれば、離型工程において、金型の孔部に空気を導入して、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に空気を導入することができれば、容器を金型から良好に離型することができる。なお、この容器の製造方法では、容器の上げ底部には、粗面加工などの加工は施されていない。

また、容器の離型を良好に行うことが可能な他の製造方法として、上げ底部の外面に粗面加工を施すことが、例えば特許文献２に開示されている。この方法によれば、容器の上げ底部の外面に粗面加工が形成されているため、容器の上げ底部の外面に粗面加工が形成されていないものと比較して、離型工程で、容器の上げ底部の外面が金型（金型のキャビティが形成されている面）に密着することが少なくなって、容器を金型から分離し易くなる。なお、この製造方法においては、容器に対しては内部のみに空気を導入する工程を有している。

特開２０１５−８５６２５号 特開２０１３−１４４５６０号

しかしながら、前記特許文献１に開示されているように、離型工程において、金型の孔部に空気を導入して、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に空気を導入する方法を用いても、上げ底部の外面と金型のキャビティとが密接していると、孔部から、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部における孔部に臨んでない箇所に、空気を良好に導入できない場合があり、この場合には、容器を良好に離型できないおそれがある。

また、前記特許文献２に開示されているように、単に、上げ底部の外面に粗面加工を施すだけでは、上げ底部の外面に粗面加工を施さないものよりは離型性能は向上するものの、金型から容器を分離させる力が金型と上げ底部の外面との間に作用しないため、良好には離型できないおそれがある。

本発明は上記課題を解決するもので、離型工程において容器を良好に離型することができる容器の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、底部に、環状の脚部と脚部に囲まれた上げ底部とを有する合成樹脂製の容器を、金型を用いたブロー成形により成形する容器の製造方法であって、金型に、容器の上げ底部に粗面加工を形成する粗面加工部と、金型のキャビティ内で成形された容器における粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に連通して気体を導入可能な孔部と、が形成され、成形工程において、容器の上げ底部に粗面加工が形成され、成形工程後の離型工程において、前記孔部から粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に気体を導入させて容器を金型から離型させることを特徴とする。

この製造方法によれば、成形工程後の離型工程時において、上げ底部に粗面加工が形成されていることとなる。したがって、上げ底部に粗面加工を施さないものより単に離型性能が向上するだけでなく、離型工程において孔部から上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に空気などの気体を導入した際に、粗面加工されている箇所を通して、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部における孔部に臨んでない箇所にも、空気などの気体を良好に拡がるように導入できる。この結果、離型工程において容器を良好に離型することができる。

なお、容器の上げ底部に形成された粗面加工がシボ加工であり、このシボ加工による模様が、凹状部同士が連続する形状であると好適である。このように、シボ加工による模様が、凹状部同士が連続する形状であると、金型の孔部を通して空気などの気体を上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に導入した際に、前記気体がシボ加工における互いに連続する凹状部を通して境界部において広範囲に拡がり易くなり、離型工程において容器をさらに良好に離型することができる。

また、容器の上げ底部に、中央部から略径方向外側に向かって放射状に延び、互いに隣接する部分同士がそれぞれつなげられてなる連続放射溝が形成されていてもよく、さらに、連続放射溝は、互いに隣接する径方向外端部同士と互いに隣接する径方向内端部とがそれぞれつなげられた形状であれば好適である。また、この場合には、金型に、容器の上げ底部に連続放射溝を形成する凸状部が形成され、前記孔部の少なくとも一部が、金型における凸状部が形成されている箇所に接続されていると好適である。

この製造方法によれば、離型工程において、金型の孔部を通して空気などの気体を、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に導入した際に、空気が、境界部における連続放射溝と粗面加工されている箇所とを通してさらに拡がり易くなり、離型工程において容器をさらに良好に離型することができる。

本発明の容器の製造方法では、金型に、容器の上げ底部に粗面加工を形成する粗面加工部と、金型のキャビティ内で成形された容器における粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に連通して空気などの気体を導入可能な孔部と、を形成し、離型工程において、孔部から粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に流体を導入させて容器を金型から離型させる。この製造方法によれば、上げ底部に粗面加工が形成されるので、金型に形成した孔部から上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に空気などの気体を導入した際に、粗面加工されている箇所を通して、上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部における孔部に臨んでない箇所にも、空気などの気体が良好に拡がって導入される。この結果、離型工程において容器を良好に離型することができ、容器が不正な形状に変形して製造されることを防止できて、信頼性が向上する。

また、容器の上げ底部に形成された粗面加工がシボ加工であり、このシボ加工による模様を凹状部同士が連続する形状とすることにより、金型の孔部を通して空気などの気体を上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に導入した際に、前記気体がシボ加工における互いに連続する凹状部を通して境界部において広範囲に拡がり易くなり、離型工程において容器をさらに良好に離型することができる。

また、金型に、容器の上げ底部に連続放射溝を形成する凸状部を形成し、前記孔部の少なくとも一部が、金型における凸状部が形成されている箇所に接続されていると、離型工程において、空気などの気体が孔部を通して、境界部における連続放射溝と粗面加工されている箇所とを通してさらに拡がり易くなり、離型工程において容器を一層良好に離型することができる。

本発明の実施の形態に係る容器の一部切欠全体正面図である。 同容器の底部の縦断面図である。 同容器の底面図である。 同容器の底部の要部縦断面図で、減圧していない状態を示す。 同容器の底部の要部縦断面図で、減圧状態を示す。 同容器の底部の要部縦断面図で、減圧状態を示す。 同容器の製造方法を示す要部縦断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る容器の底面図である。 同他の実施の形態に係る容器の底部の縦断面図である。 同他の実施の形態に係る容器の製造方法を示す要部縦断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、本発明の実施の形態に係る製造方法の対象となる容器について説明する。

図１、図２において、１は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂製の容器である。これらの図に示すように、容器１は、円筒状の胴部２と、キャップ（図示省略）によって密封される口部４と、底部５とを有している。底部５には、円環状の脚部７と、脚部７に囲まれた円形状の上げ底部８と、脚部７と上げ底部８とを上方に膨出する湾曲形状などで接続する底部接続部９と、が備えられている。

脚部７は、胴部２に連なる外周壁１０と、径方向内側から外周壁１０に対向する内周壁１１と、外周壁１０と内周壁１１との先端部間に設けられた接地部１２と、を有している。

上げ底部８は、脚部７の接地部（下端部）１２よりも上方に位置している。また、上げ底部８は、シボ加工からなる粗面加工が施されている。前記シボ加工による模様は、図３に示すように、凹状部同士（図３に示す場合は、しわ状（異形太線状）の凹状部同士）が連続する（つながっている）形状とされており、この形状が好適である。なお、図３においては、上げ底部８における白色で示す部分が容器１の内部側（上方側）に窪んでいる凹状部であり、上げ底部８における黒色で示す部分が容器１の外部側（下方側）に突出している凸状部である。しかし、シボ加工からなる粗面加工の模様は、これに限るものではなく、皮革状や、うろこ状、梨地、木目、砂目などの模様や、布地模様、幾何学的模様などの模様でもよく、好ましくは互いに隣接する模様の凹状部同士が連続する（つながっている）形状であることが好ましい。

また、この実施の形態では、上げ底部８は、中央山部１４と環状山部１５とを有している。中央山部１４は、上げ底部８の径方向における中央部に形成されて、下方に円弧状に突出する形状とされている。また、環状山部１５は、中央山部１４の外周部と底部接続部９との間に全周にわたり形成されて、下方に円弧状に湾曲して突出している。また、中央山部１４と環状山部１５との境界部分における上げ底部８の外面には、容器１の内側に向かって窪んだ環状谷部１６が全周にわたり形成されている。

容器１は、高温の内容液を充填して殺菌される。すなわち、温度が高い状態で内容液を容器１内に充填し、キャップを口部４に装着して容器１を密閉した後、シャワー水を容器１の外面に噴射して内容液を一定温度まで冷却する。このとき、内容液の温度が低下して容器１内が減圧状態となるが、図４〜図６に示すように、上げ底部８および底部接続部９が容器１の内側における上方に変形し、減圧変形が吸収されて容器１の内圧の大きな変化に十分に対応することが可能である。なお、図５、図６の仮想線（二点鎖線）部分は、非減圧状態での上げ底部８の位置を示している。

容器１は、金型を用いたブロー成形により合成樹脂で成形されて製造される。すなわち、金型（図７に簡略的に示す）５０内にあらかじめ加熱したプリフォームを導入させた後、成形工程においてプリフォームの内部に加圧空気を注入することで金型５０のキャビティ５１に沿った形状の容器を形成する。金型５０は、下方に開口するキャビティ用の空間が設けられた胴部用金型５０Ａと、前記キャビティ用の空間を下方から閉塞してキャビティ５１を形成する底部用金型５０Ｂとを備えており、これらの胴部用金型５０Ａと底部用金型５０Ｂとを組み合わせることで内部にキャビティ５１が形成される。

胴部用金型５０Ａは平面視して左右に二分割（すなわち、容器１の直径に沿って２分割）される対となった割型により構成されており、各胴部用金型５０Ａが左右方向（横方向）に出退自在とされている。また、底部用金型５０Ｂは上下方向に出退自在とされて、離型時には容器１に対して相対的に下方に移動する。

底部用金型５０Ｂのキャビティ５１を形成するキャビティ形成面は、容器１の脚部７を形成する脚部用形成面５２と、容器１の上げ底部８を形成する上げ底部用形成面５３とを有している。ここで、底部用金型５０Ｂの上げ底部用形成面５３には、粗面加工を形成する凹凸形状の粗面加工部が形成されている。なお、粗面加工部は、上げ底部用形成面５３のほぼ全面に形成されていると好適である。

また、底部用金型５０Ｂには、底部用金型５０Ｂのキャビティ５１内で成形された容器における粗面加工された上げ底部８の外面と底部用金型５０Ｂのキャビティ５１との境界部に連通して空気を導入可能な孔部５４が形成されている。孔部５４は金型５０（底部用金型５０Ｂ）の外部に連通するように形成されており、例えば、キャビティ５１に連通する箇所から下方などに延びていてもよいが、外部に連通する形状ならばよく、途中で横方向に延びるなど、どの方向に延びていてもよい。また、孔部５４は、容器１の上げ底部８における中央山部１４に連通する孔部５４Ａと、容器１の上げ底部８における環状山部１５に連通する孔部５４Ｂと、を有しており、各孔部５４Ａ、５４Ｂが、上げ底部８における周方向の適当角度毎に複数形成されていると好適であるが、これに限るものではなく、例えば、容器１の上げ底部８における中央山部１４に連通する孔部５４Ａだけは、中央山部１４の中央部だけに形成されていてもよい。

上記構成において、容器１は、金型５０を用いたブロー成形による成形工程と、金型５０から容器１が離型される離型工程と、を経て製造される。成形工程では、金型５０内にあらかじめ加熱したプリフォームを導入させた後、プリフォームの内部に加圧空気を注入することで金型５０のキャビティ５１に沿った形状の容器１を形成する。すなわち、成形工程において、上げ底部８にはシボ加工からなる粗面加工の部分が形成される。なお、上げ底部８における孔部５４が連通する箇所には、孔部５４の連通箇所に合成樹脂が少し入り込んでなる孔部痕５５Ａ、５５Ｂが形成される場合もある。

離型工程においては、金型５０、すなわち、胴部用金型５０Ａおよび底部用金型５０Ｂから成形された容器１を離型するが、少なくともこの際には、底部用金型５０Ｂの孔部５４Ａ、５４Ｂが、金型５０の外部（例えば大気圧状態となっている外部）に連通される。したがって、この離型工程時には、孔部５４Ａ、５４Ｂを通して、上げ底部８の外面と金型５０（底部用金型５０Ｂ）のキャビティ５１との境界部に空気が導入されるが、上げ底部８にはシボ加工からなる粗面加工が施されているため、上げ底部８の外面における孔部５４Ａ、５４Ｂ以外の箇所にも粗面加工（シボ加工）部分から前記境界部に良好に拡がる。これにより、上げ底部８の外面が金型５０（底部用金型５０Ｂ）のキャビティ５１に密着することが最小限に抑えられる。また特に、本実施の形態では、隣接する凹状部同士が連続している形状であるため、この連続する部分を通して前記境界部に良好に空気が導入される。この結果、離型工程において容器１を金型５０（底部用金型５０Ｂ）から良好に離型することができて不正な形状となることを防止できる。これにより、温度が高い状態で内容物（液）を容器内に充填して密封した後、温度が低下して容器内が減圧状態になった際に、前記容器１が内圧変化に良好に対応することができる。

図８、図９は本発明の他の実施の形態に係る容器１’を示すもので、この容器１’では、その上げ底部８に、シボ加工からなる粗面加工が施されているとともに、中央部から略径方向外側に向かって放射状に延び、互いに隣接する部分同士がそれぞれつなげられた連続放射溝２０が形成されている。この実施の形態では、連続放射溝２０は、互いに隣接する径方向外端部同士と互いに隣接する径方向内端部とがそれぞれつなげられた形状である。なお、上記実施の形態と同様に、上げ底部８は、中央山部１４と環状山部１５とを有しているが、これに限るものではない。

また、図１０に簡略的に示すように、この容器１’を製造する金型５０’の底部用金型５０Ｂ’には、前記実施の形態の金型５０と同様に、上げ底部用形成面５３’に粗面加工を形成する凹凸形状の粗面加工部が形成されていることに加えて、連続放射溝２０を形成するための凸状部５６が、連続放射溝２０に対応する形状（凹凸のみ逆となった形状）で形成されている。また、底部用金型５０Ｂ’には、容器における粗面加工された上げ底部８の外面と底部用金型５０Ｂ’のキャビティ５１’との境界部に連通して空気を導入可能な孔部５４’（５４Ａ’、５４Ｂ’）が形成されている。そして、前記孔部５４’における容器１’の上げ底部８における環状山部１５に連通する孔部５４Ｂ’が、連続放射溝２０に対応する凸状部５５の箇所に接続されている。なお、この金型５０’により製造した容器１’の上げ底部８における孔部５４’が連通する箇所には、孔部５４’（５４Ａ’、５４Ｂ’）の連通箇所に合成樹脂が少し入り込んでなる孔部痕５５Ａ’、５５Ｂ’が形成される場合もある。

この製造方法によれば、離型工程において、金型５０’（底部用金型５０Ｂ’）の孔部５４’（５４Ａ’、５４Ｂ’）を通して空気を、上げ底部８の外面と金型５０’（底部用金型５０Ｂ’）のキャビティ５１’との境界部に導入した際に、この境界部における連続放射溝２０が設けられている箇所と粗面加工されている箇所との両方の箇所を通して空気がさらに拡がり易くなり、離型工程において容器１’を一層良好に離型することができる。

また、この場合に、連続放射溝２０は、容器１’における中央部から略径方向外側に向かって放射状に延び、互いに隣接する部分同士がそれぞれつなげられた形状であるため、連続放射溝２０を通して、上げ底部８の径方向だけでなく周方向にも良好に空気が導入され易くなり、また、この後さらに、連続放射溝２０に繋がっている粗面加工されている箇所を通して空気が良好に導入され易い。この結果、容器１’の離型性能をさらに向上できる。

また、容器１’の上げ底部８に連続放射溝２０が形成されているため、高温の内容液を充填して殺菌されるなどして、容器１’内が減圧状態となった際に、上げ底部８が容器１’の内側における上方に変形して、減圧変形が吸収されるが、この場合に、上げ底部８が周方向に対して偏って変形せずに、均一な状態で変形できる利点もある。すなわち、減圧変形時に連続放射溝２０によって、上げ底部８の変形が周方向にも伝達され易くなり、減圧変形時に上げ底部８が周方向に対して偏って不正な形状に変形することが防止され、これにより容器１’の減圧吸収性能の信頼性が向上する。

なお、上記の実施の形態では、上げ底部８が中央山部１４と環状山部１５とを有している場合を述べたが、これに限るものではなく、例えば、上げ底部８の環状山部１５が平坦な形状やもっと下方に大きく膨出する形状であってもよい。また、上記の実施の形態では、容器１の胴部２が直円筒形状である場合を図示したが、これに限るものではなく、胴部２の高さ方向中央部などが細径となっている容器など、容器１の胴部２が直円筒形状以外の場合でも同様の構成を適用できることはもちろんである。

また、上記の実施の形態では、離型時に外気に通じる空気を孔部５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４’、５４Ａ’、５４Ｂ’から導入する場合を述べたが、この際の導入する空気以外のものでも差支えない。また、この際に、孔部５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４’、５４Ａ’、５４Ｂ’から圧縮空気を導入してもよい。

１ 容器
５ 底部
７ 脚部
８ 上げ底部
９ 底部接続部
２０ 連続放射溝
５０ 金型
５０Ａ 胴部用金型
５０Ｂ 底部用金型
５１ キャビティ
５２ 脚部用形成面
５３ 底部用形成面（粗面加工部）
５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４’、５４Ａ’、５４Ｂ’ 孔部
５５Ａ、５５Ｂ、５５Ａ’、５５Ｂ’ 孔部痕
５６ 凸状部

Claims (6)

1. 底部に、環状の脚部と脚部に囲まれた上げ底部とを有する合成樹脂製の容器を、金型を用いたブロー成形により成形する容器の製造方法であって、
   金型に、容器の上げ底部に粗面加工を形成する粗面加工部と、金型のキャビティ内で成形された容器における粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に連通して気体を導入可能な孔部と、が形成され、
   成形工程において、容器の上げ底部に粗面加工が形成され、
   成形工程後の離型工程において、前記孔部から粗面加工された上げ底部の外面と金型のキャビティとの境界部に気体を導入させて容器を金型から離型させる
   ことを特徴とする容器の製造方法。
2. 容器の上げ底部に形成された粗面加工がシボ加工であり、このシボ加工による模様が、隣接する凹状部同士が連続する形状であることを特徴とする請求項１に記載の容器の製造方法。
3. 容器の上げ底部に、中央部から略径方向外側に向かって放射状に延び、互いに隣接する部分同士がそれぞれつなげられた連続放射溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の容器の製造方法。
4. 連続放射溝は、互いに隣接する径方向外端部同士と互いに隣接する径方向内端部とがそれぞれつなげられた形状である請求項３に記載の容器の製造方法。
5. 金型に、容器の上げ底部に連続放射溝を形成する凸状部が形成され、前記孔部の少なくとも一部が、金型における凸状部が形成されている箇所に接続されていることを特徴とする請求項３または４に記載の容器の製造方法。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の容器の製造方法により製造されていることを特徴とする容器。