JP2017222141A - ブロー成形多重ボトル用プリフォーム及び多重ボトル - Google Patents

ブロー成形多重ボトル用プリフォーム及び多重ボトル Download PDF

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Abstract

【課題】ブロー成形により形成された多重ボトルの外郭ボトルと内容器体とを確実に剥離させることができるブロー成形多重ボトル用プリフォーム及び多重ボトルを提供する。【解決手段】ブロー成形多重ボトル用プリフォーム1は、ブロー成形により外郭ボトル24を形成する外プリフォーム2と、ブロー成形により内容器体34を、外郭ボトル24の内部に形成する内プリフォーム3と、口部4と内口部8との間に形成された通気路15とを備える。内プリフォーム3は、内口部8の下端部に凹入段差部10を備え、凹入段差部10は、ブロー成形時に外プリフォーム2の延伸開始領域との間に通気路15に連通する空隙部35を形成可能である。【選択図】 図1

Description

本発明は、ブロー成形多重ボトル用プリフォーム及び多重ボトルに関する。
従来、外郭ボトルの内部に内容器体を配置し、該外郭ボトルと該内容器体との間に外気が導入されるようにした合成樹脂製多重ボトル(以下、「多重ボトル」と略記する)が知られている。前記内容器体は、前記外郭ボトルとの間に導入される外気の圧力により、内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形する(以下、「減容変形」ということがある)。
前記多重ボトルを形成するために、外プリフォームの内側に内プリフォームを配設した多重プリフォームが知られている(例えば、特許文献1参照)。
前記多重プリフォームは、外プリフォームの内側に内プリフォームを配設した状態で加熱されることにより軟化し、ブロー成形により口部以外の部分が延伸されて薄肉化された胴部及び底部が形成される。この結果、外郭ボトルの内部に内容器体が配置されている前記多重ボトルを得ることができる。
特許文献1記載の前記多重プリフォームは、内プリフォームの外表面又は外プリフォームの内表面に開口部から底部に至る縦溝が形成されている。前記多重プリフォームのブロー成形により形成された前記多重ボトルでは、その胴部ではブロー成形時の加熱と圧力とにより前記縦溝が消滅するが、その口部は延伸されることがないので該縦溝が残存し、残存した該縦溝により通気路が形成される。
そこで、前記多重ボトルでは、内容器体の内容物が減少したときに、前記通気路から外郭ボトルと内容器体との間に導入される外気により、外郭ボトルと内容器体とが容易に剥離し、内容器体が減容変形することができるとされている。
特開平6−39906号公報
しかしながら、特許文献1に記載の多重プリフォームでは、ブロー成形により多重ボトルを形成したときに、外プリフォームの延伸開始領域で通気路が閉塞して、外気を導入しても外郭ボトルと内容器体とを剥離させることができないことがあるという不都合がある。
本発明は、かかる不都合を解消して、ブロー成形により多重ボトルを形成したときに、外郭ボトルと内容器体との間に外気を導入して、外郭ボトルと内容器体とを確実に剥離させることができるブロー成形多重ボトル用プリフォームを提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、外郭ボトルと内容器体との間に外気を導入して、外郭ボトルと内容器体とを確実に剥離させることができる多重ボトルを提供することにもある。
本発明者らは、特許文献1に記載の多重プリフォームから形成された多重ボトルで、ブロー成形時に前記通気路が閉塞することがある理由について、鋭意検討した。この結果、前記多重プリフォームのブロー成形により形成される多重ボトルでは、口部と胴部との間に延伸が開始される延伸開始領域があり、該延伸開始領域はブロー成形時に加熱されて軟化するものの殆ど延伸されないため胴部よりも厚肉の状態となる一方、ブロー成形時の圧力により前記通気路が消滅し、外郭ボトルと内容器体とが密着することを知見した。
前記延伸開始領域は胴部よりも厚肉であるので、密着した外郭ボトルと内容器体とは口部の前記通気路から外気が導入されても容易に剥離せず、この部分で該通気路が閉塞することになるものと考えられる。
本発明者らは、前記知見に基づいてさらに検討を重ね、本発明に到達した。そこで、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、前記目的を達成するために、口部と、該口部に連設される有底円筒状の胴部とを備え、ブロー成形により該口部以外の部分が延伸された外郭ボトルを形成する外プリフォームと、該外プリフォームの口部の内側に配設される円筒状の内口部と、該内口部に連設されて該外プリフォームの胴部の内側に配置される有底円筒状の内胴部とを備え、ブロー成形により該内口部以外の部分が延伸されて薄肉化され、内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形する内容器体を、該外郭ボトルの内部に形成する内プリフォームと、該外プリフォームの口部と該内プリフォームの内口部との間に形成された通気路とを備えるブロー成形多重ボトル用プリフォームであって、該内プリフォームは、該内口部の下端部に外表面から該内口部の径方向内方へ向かって形成される凹入段差部を備え、該通気路は、該凹入段差部に開口し、該凹入段差部は、ブロー成形時に該外プリフォームの延伸開始領域との間に空隙部を形成可能であることを特徴とする。
本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、前記外プリフォームの内側に前記内プリフォームを配設した状態で加熱することにより軟化される。本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、次いでブロー成形により、前記外プリフォームの口部以外の部分が延伸されて前記外郭ボトルが形成される一方、前記内プリフォームの内口部以外の部分が延伸され薄肉化された内容器体が該外郭ボトルの内部に形成される。
本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、前記外プリフォームの口部と前記内プリフォームの内口部との間に通気路が形成されているが、該口部と該内口部とは前記ブロー成形の際に延伸されることがないので、該通気路はブロー成形後にもそのまま残存している。また、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームの内プリフォームは、前記内口部の下端部に外表面から該内口部の内方へ向かって形成される凹入段差部を備えている。そこで、ブロー成形時には、前記凹入段差部と前記外プリフォームの延伸開始領域との間に空隙部が形成される。
ここで、前記通気路は前記凹入段差部に開口しているので、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームでは、ブロー成形により多重ボトルを形成したときに、該通気路は前記空隙部に連通することとなり、閉塞されることがない。従って、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームによれば、ブロー成形により多重ボトルを形成したときに、前記通気路を介して外郭ボトルと内容器体との間に形成された前記空隙部に外気を導入することができ、外郭ボトルと内容器体とを確実に剥離させることができる。
本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記内プリフォームは、具体的には、前記ブロー成形時に前記外プリフォームが径方向に変形し始める部分(以下、変形開始部分と略記する)に臨む位置に前記凹入段差部を備える構成とすることができる。前記凹入段差部が、前記変形開始部分より上方に位置するときには、前記凹入段差部に開口する前記通気路がブロー成形時の加熱と圧力とにより閉塞される。また、前記凹入段差部が、前記変形開始部分より下方に位置するときには、ブロー成形により前記凹入段差部に開口する前記通気路を起点として亀裂が発生することがある。
また、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記通気路は、前記外プリフォームの口部と前記内プリフォームの内口部との間に形成されていればよく、例えば、前記内口部の外表面に形成された第1の縦溝からなる構成であってもよく、前記外プリフォームの口部の内表面に形成された第2の縦溝からなる構成であってもよい。
また、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記内プリフォームは、前記内口部の外表面から径方向外側に鍔状に張り出し前記外プリフォームの口部の内表面に当接する少なくとも1つの鍔状部と、最も上部に位置する該鍔状部の上方で該内口部の外表面と該外プリフォームの口部の内表面との間に間隙を形成する薄肉部とを備え、前記通気路は、該間隙と該鍔状部の上下の空間を連通する連通部とからなり、前記凹入段差部は、該内プリフォームの最も下部に位置する該鍔状部の下方に形成されていてもよい。
本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、前記薄肉部により前記内プリフォームを形成する樹脂を節約することができる。このとき、本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームは、前記鍔状部を前記外プリフォームの口部の内表面に当接させ、前記外プリフォームの口部の内表面と前記内口部の外表面との間に前記間隙を形成することにより、前記通気路の一部を構成することができる。前記鍔状部は、前記連通部を備えているので、前記通気路による外気の導入を妨げることがない。
前記鍔状部は、前記外プリフォームの口部の内表面に当接して前記内口部の外表面との間に形成された間隙を保持することができればよく、例えば、該内口部の外表面に複数設けられていてもよく、該内口部の外表面の下端部に1つだけ設けるようにしてもよい。
また、前記内プリフォームが前記鍔状部を備えるときには、該内プリフォームの最も下部に位置する該鍔状部の下方に前記凹入段差部が形成されている。この結果、前記内プリフォームは、ブロー成形時に、前記鍔状部により前記凹入段差部と前記外プリフォームの延伸開始領域との間に前記空隙部を形成することができる。
また、本発明の多重ボトルは、口部と該口部に連設される胴部とを備える外郭ボトルと、該外郭ボトルの口部の内側に配設される円筒状の内口部と、該内口部に連設されて該外郭ボトルの内側に配設され、内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形可能である内容器体本体とを備える内容器体と、該外郭ボトルの口部と該内容器体の内口部との間に形成された通気路とを備える多重ボトルにおいて、該内口部の下端部に外表面から該内口部の径方向内方へ向かって形成される凹入段差部と、該凹入段差部と該外郭ボトルとの間に形成され該通気路に連通する空隙部とを備えることを特徴とする。
本発明の多重ボトルは、前記外郭ボトルの口部と前記内容器体の内口部との間に前記通気路を備え、該通気路は前記凹入段差部と前記外郭ボトルとの間に形成された空隙部に連通している。
そこで、本発明の多重ボトルでは、前記内容器体本体に収容されている内容物が減少すると、前記通気路を介して前記空隙部に外気が導入されることにより、前記外郭ボトルと前記内容器体とを確実に剥離させることができる。この結果、本発明の多重ボトルでは、前記外郭ボトルと前記内容器体との間に導入された外気により、前記内容器体本体を内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形可能とすることができる。
本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームの一実施形態を示す側面図。 図1のII−II線断面図。 図1、2に示す内プリフォームの構成を示す側面図。 図3のIV−IV線断面図。 Aは図3に示す本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームを用いてブロー成形により多重ボトルを製造する方法の初期段階を示す模式的断面図、Bはブロー成形工程を示す模式的断面図、Cはブロー成形工程の終了段階を示す模式的断面図。 図3に示す本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームを用いてブロー成形された本発明の多重ボトルを示す断面図。 本発明のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおける内プリフォームの他の実施形態を示す側面図。 図7のVIII−VIII線断面図。 Aは図7のIX−IX線断面の一態様を示す断面図、Bは図7のIX−IX線断面の他の態様を示す断面図。
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態のブロー成形多重ボトル用プリフォーム1は、外プリフォーム2と、外プリフォーム2の内側に配設される内プリフォーム3とからなる。
外プリフォーム2は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系合成樹脂を材料として射出成形により形成することができ、口部4と、口部4に連設される有底円筒状の胴部5とを備えている。外プリフォーム2の口部4の外周面にはねじ部6及びサポートリング7が形成されている。
一方、内プリフォーム3は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系合成樹脂を材料として射出成形により形成することができ、外プリフォーム2の口部4の内側に配設される円筒状の内口部8と、内口部8に連設された有底円筒状の内胴部9とを備えている。内胴部9は内口部8より外径が小さく形成されており、内口部8の下端部の内胴部9との境界に凹入段差部10が形成されている。凹入段差部10は、内口部8の下端部に外表面から該内口部8の径方向内方へ向かって形成されている。
尚、図1及び図2に示す形態において、凹入段差部10は内口部8の外表面から径方向内方へ向かう水平面として形成されているが、傾斜面であってもよく、多段形状であってもよい。
後述するように、外プリフォーム2は、ブロー成形されることにより、口部4以外の部分が延伸されて外郭ボトルを形成する。このとき、外プリフォーム2は、サポートリング7がブロー成形装置により支持されてブロー成形されるので、サポートリング7の下方に径方向に変形し始める変形開始部分11を含む延伸開始領域を備えており、内プリフォーム3の凹入段差部10は変形開始部分11に臨む位置に備えられている。
図3及び図4に示すように、本実施形態のブロー成形多重ボトル用プリフォーム1において、内プリフォーム3は、内口部8の上端に、径方向外側に鍔状に張り出す鍔状係止部12が形成されており、鍔状係止部12の下面には横溝13が形成されている。
また、内口部8の外表面には内プリフォーム3の軸線に沿って上下方向に延びる縦溝14が形成されており、縦溝14は横溝13に連接される一方、凹入段差部10に開口し、通気路15を形成している。通気路15は鍔状係止部12の外周面で開放されている。本実施形態の内プリフォーム3では、通気路15は内プリフォーム3の外周面の4ヶ所に等間隔で設けられているが、その数は4ヶ所より少なくてもよく、多くてもよい。
内プリフォーム3は、図1及び図2に示すように、外プリフォーム2の内部に配設されたときに、鍔状係止部12の下面が外プリフォーム2の口部4の上端面に当接して係止される。この結果、内プリフォーム3の内口部8が外プリフォーム2の口部4の内側に配設され、口部4と内口部8との間に通気路15が形成される。また、凹入段差部10が、前述のように、変形開始部分11に臨む位置に確実に位置決めされる。
次に、図5A〜図5Cを参照して、本実施形態のブロー成形多重ボトル用プリフォーム1を用いてブロー成形により多重ボトルを製造する方法について説明する。
前記ブロー成形に用いるブロー成形装置は周知のものであり、図5A〜図5Cにおいて要部を示すように、金型21と、ブローノズル22と、ストレッチロッド23とを備えている。
金型21は、外郭ボトル24の口部25から下の胴部26の外形に沿う形状の成形部27と、外プリフォーム2の口部4のサポートリング7の上方を露出させて支持する支持開口部28とを備えている。金型21は図示しない割型構造とされており、左右側と底部側とで分割することによって成形後の多重ボトル29が脱型できるようになっている。
ブローノズル22は、図示しない昇降手段により昇降され、Oリング30を介して内プリフォーム3の鍔状係止部12の上端面に気密に当接する。ブローノズル22にはストレッチロッド23が挿通され、ストレッチロッド23の外周面とブローノズル22の内周面との間には、図示しない高圧気体供給手段に接続された気体通路31が形成されている。
ストレッチロッド23は、図示しない進退駆動手段によってブロー成形時に前進される。尚、図5Aにおいては、ストレッチロッド23がブローノズル22の先端から突出しているが、ストレッチロッド23は未使用時には後退されてブローノズル22の内方(図中上方)に収納されている。
上述の構成のブロー成形装置によって、多重ボトル29を製造するときには、まず、図5Aに示すように、内プリフォーム3が内側に配設された外プリフォーム2を金型21にセットした後、内プリフォーム3の内口部8にブローノズル22を接続する。尚、外プリフォーム2及び内プリフォーム3は、金型21にセットされるに先立ってブロー成形可能な温度に加熱される。
次いで、図5Bに示すようにブローノズル22の気体通路31から内プリフォーム3内に加圧空気を導入し、同時にストレッチロッド23を下方に伸長させる。これにより、内プリフォーム3が膨張して未膨張状態の外プリフォーム2の内面に密着する。
続いて、図5Bに示す状態から、更に内プリフォーム3内に加圧空気を導入しつつ、ストレッチロッド23を下方に伸長させると、膨張した内プリフォーム3の内胴部9により外プリフォーム2の胴部5が広げられ、図5Cに示すように、金型21の支持開口部28の形状に沿って径方向に変形し始め、この部分が変形開始部分11となる。そして、外プリフォーム2の胴部5が金型21の成形部27により外郭ボトル24の口部25から下の胴部26の形状に成形される。また、内プリフォーム3の内胴部9は、外郭ボトル24の胴部26の内面形状に沿う形状に成形され、内口部32と内容器体本体33とを備える内容器体34が形成される。この結果、図6に示す多重ボトル29が得られる。
次に、図6を参照して、多重ボトル29について説明する。多重ボトル29は、外郭ボトル24と、外郭ボトル24の内部に配置された内容器体34とからなる。
外郭ボトル24は、前述のように外プリフォーム2のブロー成形により形成されており、外プリフォーム2の口部4と全く同一形状の口部25と、口部25に連設される胴部26とを備えている。外プリフォーム2では、サポートリング7の下方に延伸開始領域があり、該延伸開始領域内に外プリフォーム2が支持開口部28の形状に沿って径方向に変形を開始する変形開始部分11が存在している。
内容器体34は、前述のように内プリフォーム3のブロー成形により形成されており、内プリフォーム3の内口部8と全く同一形状の内口部32と、内口部32に連設された内容器体本体33とを備えている。この結果、多重ボトル29は、口部25と内口部32との間に形成された通気路15を備えている。
また、内容器体34は内口部32の下端部に外表面から内口部32の径方向内方へ向かって形成される凹入段差部10を備えている。そして、多重ボトル29では、凹入段差部10と外郭ボトル24の変形開始部分11との間に空隙部35が形成されており、空隙部35に通気路15が連通している。
この結果、多重ボトル29では、内容器体本体33に収容されている内容物が使用等により減少すると、その減少に伴って通気路15を介して空隙部35に外気が導入され、導入された外気により外郭ボトル24の胴部26と内容器体34の内容器体本体33とを容易に剥離させることができ、内容器体本体33を減容変形可能とすることができる。
次に、図7〜図9を参照して、内プリフォーム3の他の態様について説明する。図7及び図8に示す態様において、内プリフォーム3は、内口部8の外表面41が全周に亘って、外プリフォーム2の口部4の内表面42(図8に仮想線で示す)との間に所定の間隙43を存する薄肉部44とされている。
このとき、内プリフォーム3は、鍔状係止部12の下面に横溝13を備えており、間隙43は横溝13に連通して、通気路15を構成している。また、内プリフォーム3は、内口部8の下端部の外表面41から径方向外側に鍔状に張り出す鍔状部45を備えている。鍔状部45は外プリフォーム2のサポートリング7の下方で、口部4の内表面42に当接することにより、間隙43を保持しており、鍔状部45の下部が凹入段差部10となっている。
また、鍔状部45は、その上下の空間を連通する連通部46として、図9Aに示す縦溝46a又は、図9Bに示す貫通孔46bを備えている。
図7〜図9に示す内プリフォーム3によれば、図1及び図2に示す内プリフォーム3と同様にブロー成形により内容器体34を形成したときに、内口部32に形成された横溝13と間隙43とからなる通気路15及び鍔状部45に形成された連通部46を介して、凹入段差部10と変形開始部分11との間に形成された空隙部35に外気が導入され、導入された外気により外郭ボトル24の胴部26と内容器体34の内容器体本体33とを容易に剥離させることができる。
尚、図7及び図8では、内口部8の下端部に鍔状部45を1つだけ備える構成を示しているが、間隙43を保持するために必要であれば、内口部8の下端部から鍔状係止部12までの間に複数の鍔状部45を備えるようにしてもよい。
また、本実施形態のブロー成形多重ボトル用プリフォーム1において、内プリフォーム3は、鍔状係止部12を備えなくてもよく、この場合通気路15は内口部8の上端面で開放されている。また、この場合には、内プリフォーム3は、内口部8が外プリフォーム2の口部4に係止されて位置決めされるようになっていてもよい。
また、本実施形態のブロー成形多重ボトル用プリフォーム1では、内プリフォーム3の内口部8の外表面に形成された縦溝14を鍔状係止部12の下面の横溝13に連接させて通気路15としているが、縦溝14に代えて、外プリフォーム2の口部4の内表面に縦溝を形成するようにしてもよい。
また、本実施形態の多重ボトル29において、外郭ボトル24は外圧に対して変形することのない剛性を備えていてもよく、外圧により変形したときに原形復帰可能な柔軟性を備えていてもよい。
1…ブロー成形多重ボトル用プリフォーム、 2…外プリフォーム、 3…内プリフォーム、 4…口部、 5…胴部、 8…内口部、 9…内胴部、 10…凹入段差部、 15…通気路、 24…外郭ボトル、 34…内容器体、 35…空隙部。

Claims (6)

  1. 口部と、該口部に連設される有底円筒状の胴部とを備え、ブロー成形により該口部以外の部分が延伸された外郭ボトルを形成する外プリフォームと、該外プリフォームの口部の内側に配設される円筒状の内口部と、該内口部に連設されて該外プリフォームの胴部の内側に配置される有底円筒状の内胴部とを備え、ブロー成形により該内口部以外の部分が延伸されて薄肉化され、内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形する内容器体を、該外郭ボトルの内部に形成する内プリフォームと、
    該外プリフォームの口部と該内プリフォームの内口部との間に形成された通気路とを備えるブロー成形多重ボトル用プリフォームであって、
    該内プリフォームは、該内口部の下端部に外表面から該内口部の径方向内方へ向かって形成される凹入段差部を備え、
    該通気路は、該凹入段差部に開口し、
    該凹入段差部は、ブロー成形時に該外プリフォームの延伸開始領域との間に空隙部を形成可能であることを特徴とするブロー成形多重ボトル用プリフォーム。
  2. 請求項1記載のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記内プリフォームは、前記ブロー成形時に前記外プリフォームが径方向に変形し始める部分に臨む位置に前記凹入段差部を備えることを特徴とするブロー成形多重ボトル用プリフォーム。
  3. 請求項1又は請求項2記載のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記通気路は、前記内口部の外表面に形成された第1の縦溝からなることを特徴とするブロー成形多重ボトル用プリフォーム。
  4. 請求項1又は請求項2記載のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、前記通気路は、前記外プリフォームの口部の内表面に形成された第2の縦溝からなることを特徴とするブロー成形多重ボトル用プリフォーム。
  5. 請求項1又は請求項2記載のブロー成形多重ボトル用プリフォームにおいて、
    前記内プリフォームは、前記内口部の外表面から径方向外側に鍔状に張り出し前記外プリフォームの口部の内表面に当接する少なくとも1つの鍔状部と、最も上部に位置する該鍔状部の上方で該内口部の外表面と該外プリフォームの口部の内表面との間に間隙を形成する薄肉部とを備え、
    前記通気路は、該間隙と該鍔状部の上下の空間を連通する連通部とからなり、
    前記凹入段差部は、該内プリフォームの最も下部に位置する該鍔状部の下方に形成されていることを特徴とするブロー成形多重ボトル用プリフォーム。
  6. 口部と該口部に連設される胴部とを備える外郭ボトルと、
    該外郭ボトルの口部の内側に配設される円筒状の内口部と、該内口部に連設されて該外郭ボトルの内側に配設される内容器体本体とを備える内容器体と、
    該外郭ボトルの口部と該内容器体の内口部との間に形成された通気路とを備える多重ボトルにおいて、
    該内口部の下端部に外表面から該内口部の径方向内方へ向かって形成される凹入段差部と、
    該凹入段差部と該外郭ボトルとの間に形成され該通気路に連通する空隙部とを備え、
    該内容器体本体は、内容物の減少に伴ってその容積を減少させて変形可能であることを特徴とする多重ボトル。
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