JP2018099901A - ブロー成形方法および複合容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器に対して様々な機能や特性を付与することが可能な、ブロー成形方法および複合容器を提供する。【解決手段】まず、プラスチック材料製のプリフォーム１０ａを準備し、プリフォーム１０ａの外側に外側収縮部材４０を設ける。次に、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０を加熱するとともにブロー成形金型５０内に挿入する。次に、ブロー成形金型５０内でプリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０に対してブロー成形を施すことにより、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０を一体として膨張させ、複合容器１０Ａを得る。【選択図】図３

Description

本発明は、主として飲食品等の内容液を収容する複合容器および複合容器を成形するためのブロー成形方法に関する。

近時、飲食品等の内容液を収容するボトルとして、プラスチック製のものが一般化してきており、このようなプラスチックボトルには内容液が収容される。

このような内容液を収容するプラスチックボトルは、金型内にプリフォームを挿入し、２軸延伸ブロー成形することにより製造される。

ところで、従来の２軸延伸ブロー成形法では、例えばＰＥＴやＰＰ等の単層材料、多層材料又はブレンド材料等を含むプリフォームを用いて容器形状に成形している。しかしながら、従来の２軸延伸ブロー成形法においては、単にプリフォームを容器形状に成形するだけであるのが一般的である。このため、容器に対して様々な機能や特性（バリア性や保温性等）を持たせる場合、例えばプリフォームを構成する材料を変更する等、その手段は限定されてしまう。とりわけ、容器の部位（例えば胴部や底部）に応じて、異なる機能や特性を持たせることは難しい。

特開２００９−２４１５２６号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、容器に対して様々な機能や特性を付与することが可能な、ブロー成形方法および複合容器を提供することを目的とする。

本発明は、複合容器を成形するためのブロー成形方法において、プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、プリフォームの外側に外側収縮部材を設ける工程と、プリフォームおよび外側収縮部材を加熱するとともにブロー成形金型内に挿入する工程と、ブロー成形金型内でプリフォームおよび外側収縮部材に対してブロー成形を施すことにより、プリフォームおよび外側収縮部材を一体として膨張させる工程とを備えたことを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、プリフォームは、口部と胴部と底部とを有し、外側収縮部材は、プリフォームの胴部と底部とを覆うように設けられることを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、プリフォームは、口部と胴部と底部とを有し、外側収縮部材は、プリフォームの胴部および底部のうちその一部を覆うように設けられることを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、外側収縮部材は、ガスバリア性又は光線バリア性を有することを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、外側収縮部材には、予めデザイン又は印字が施されていることを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、外側収縮部材は、プリフォームを構成するプラスチック材料よりも保温性又は保冷性の高い材料からなることを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、外側収縮部材は、プリフォームを構成するプラスチック材料よりも滑りにくい材料からなることを特徴とするブロー成形方法である。

本発明は、複合容器において、プラスチック材料製の容器本体と、容器本体の外側に密着して設けられた外側収縮部材とを備え、容器本体および外側収縮部材は、ブロー成形により一体として膨張されていることを特徴とする複合容器である。

本発明は、容器本体は、口部と首部と肩部と胴部と底部とを有し、外側収縮部材は、容器本体の首部と肩部と胴部と底部とを覆うように設けられることを特徴とする複合容器である。

本発明は、容器本体は、口部と首部と肩部と胴部と底部とを有し、外側収縮部材は、容器本体の首部、肩部、胴部および底部のうちその一部を覆うように設けられることを特徴とする複合容器である。

本発明は、外側収縮部材は、ガスバリア性又は光線バリア性を有することを特徴とする複合容器である。

本発明は、外側収縮部材には、予めデザイン又は印字が施されていることを特徴とする複合容器である。

本発明は、外側収縮部材は、容器本体を構成するプラスチック材料よりも保温性又は保冷性の高い材料からなることを特徴とする複合容器である。

本発明は、外側収縮部材は、容器本体を構成するプラスチック材料よりも滑りにくい材料からなることを特徴とする複合容器である。

本発明によれば、ブロー成形金型内でプリフォームおよび外側収縮部材に対してブロー成形を施すことにより、プリフォームおよび外側収縮部材を一体として膨張させる。このためプリフォーム（容器本体）と外側収縮部材とを別部材から構成することができ、外側収縮部材の種類や形状を適宜選択することにより、複合容器に様々な機能や特性を付与することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による複合容器を示す部分垂直断面図。 図２は、本発明の一実施の形態による複合容器を示す水平断面図（図１のII−II線断面図）。 図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施の形態によるブロー成形方法を示す概略図。 図４は、複合容器の変形例を示す部分垂直断面図。 図５（ａ）〜（ｆ）は、ブロー成形方法の変形例を示す概略図。

実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の一実施の形態を示す図である。

まず、図１および図２により、本実施の形態による複合容器の概要について説明する。
なお、本明細書中、「上」および「下」とは、それぞれ複合容器１０Ａを正立させた状態（図１）における上方および下方のことをいう。

図１および図２に示す複合容器１０Ａは、後述するように、ブロー成形金型５０を用いてプリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０に対して２軸延伸ブロー成形を施すことにより、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０を一体として膨張させて得られたものである。

このような複合容器１０Ａは、内側に位置するプラスチック材料製の容器本体１０と、容器本体１０の外側に密着して設けられた外側収縮部材４０とを備えている。

このうち容器本体１０は、口部１１と、口部１１下方に設けられた首部１３と、首部１３下方に設けられた肩部１２と、肩部１２下方に設けられた胴部２０と、胴部２０下方に設けられた底部３０とを備えている。

他方、外側収縮部材４０は、容器本体１０の外面に密着されており、容器本体１０に対して容易に移動又は回転しない状態で取付けられている。

次に容器本体１０について詳述する。容器本体１０は、上述したように口部１１と、首部１３と、肩部１２と、胴部２０と、底部３０とを有している。

このうち口部１１は、図示しないキャップに螺着されるねじ部１４と、ねじ部１４下方に設けられたフランジ部１７とを有している。なお、口部１１の形状は、従来公知の形状であっても良い。

首部１３は、フランジ部１７と肩部１２との間に位置しており、略均一な径をもつ略円筒形状を有している。また、肩部１２は、首部１３と胴部２０との間に位置しており、首部１３側から胴部２０側に向けて徐々に径が拡大する形状を有している。

さらに、胴部２０は、全体として略均一な径をもつ円筒形状を有している。しかしながら、これに限られるものではなく、胴部２０が四角形筒形状や八角形筒形状等の多角形筒形状を有していても良い。あるいは、胴部２０が上方から下方に向けて均一でない水平断面をもつ筒形状を有していても良い。また、本実施の形態において、胴部２０は、凹凸が形成されておらず、略平坦な表面を有しているが、これに限られるものではない。例えば、胴部２０にパネル又は溝等の凹凸が形成されていても良い。

一方、底部３０は、中央に位置する凹部３１と、この凹部３１周囲に設けられた接地部３２とを有している。なお、底部３０の形状についても特に限定されるものではなく、従来公知の底部形状（例えばペタロイド底形状や丸底形状等）を有していても良い。

また胴部２０における容器本体１０の厚みは、これに限定されるものではないが、例えば５０μｍ〜２５０μｍ程度に薄くすることができる。さらに、容器本体１０の重量についても、これに限定されるものではないが、１０ｇ〜２０ｇとすることができる。

このような容器本体１０は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォーム１０ａ（後述）を二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。なおプリフォーム１０ａ、すなわち容器本体１０の材料としては熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を使用することが好ましい。

また、容器本体１０は、２層以上の多層成形ボトルとして形成することもできる。すなわち押し出し成形または射出成形により、例えば、中間層をＭＸＤ６、ＭＸＤ６＋脂肪酸塩、ＰＧＡ（ポリグリコール酸）、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のガスバリア性及び遮光性を有する樹脂（中間層）として３層以上からなるプリフォーム１０ａを押出成形後、ブロー成形することによりガスバリア性及び遮光性を有する多層ボトルとして形成しても良い。

このような容器本体１０は、例えば満注容量が１５０ｍｌ〜１５００ｍｌのボトルからなっていても良い。

次に外側収縮部材４０について説明する。外側収縮部材４０は後述するようにプリフォーム１０ａの外側に設けられ、このプリフォーム１０ａと一体となって加熱され、２軸延伸ブロー成形されることにより得られたものである。

外側収縮部材４０は容器本体１０の外面に接着されることなく取付けられており、容器本体１０に対して移動又は回転しないほどに密着されている。図２に示すように、外側収縮部材４０は、容器本体１０を取り囲むようにその周方向全域にわたって設けられており、略円形状の水平断面を有している。

この場合、外側収縮部材４０は、容器本体１０のうち、口部１１および首部１３を除く、肩部１２、胴部２０および底部３０を覆うように設けられている。これにより、容器本体１０の肩部１２、胴部２０および底部３０に対して所望の機能や特性を付与することができる。

なお、外側収縮部材４０は、容器本体１０のうち口部１１以外の全域又は一部領域に設けられていても良い。例えば、外側収縮部材４０は、容器本体１０のうち、口部１１を除く、首部１３、肩部１２、胴部２０および底部３０の全体を覆うように設けられていても良い。さらに、外側収縮部材４０は１つに限らず、複数設けても良い。例えば、２つの外側収縮部材４０を肩部１２の外面および底部３０の外面にそれぞれ設けても良い。

このような外側収縮部材４０としては、プリフォーム１０ａに対して収縮する作用をもつものであれば良い。なお、外側収縮部材４０は、それ自体が収縮性ないし弾力性を持ち、外的な作用を加えることなく収縮可能なものであっても良い。あるいは、外側収縮部材４０は、外的な作用（例えば熱）が加えられた際、プリフォーム１０ａに対して収縮（例えば熱収縮）するものであっても良い。

また外側収縮部材４０の厚みは、これに限定されるものではないが、容器本体１０に取り付けられた状態で例えば５０μｍ〜５００μｍ程度とすることができる。

外側収縮部材４０としては、以下に説明するように、各種材料を用いることができる。

例えば、外側収縮部材４０が容器本体１０（プリフォーム１０ａ）と同一の材料からなっていても良い。この場合、複合容器１０Ａのうち、例えば強度を高めたい部分に重点的に外側収縮部材４０を配置し、当該箇所の強度を選択的に高めることができる。例えば、容器本体１０の肩部１２周辺および底部３０周辺に外側収縮部材４０を設け、この部分の強度を高めても良い。このような材料としては、熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を挙げることができる。

また外側収縮部材４０は、酸素バリア性又は水蒸気バリア性等のガスバリア性を有する材料からなっていても良い。この場合、プリフォーム１０ａとして多層プリフォームやブレンド材料を含むプリフォーム等を用いることなく、複合容器１０Ａのガスバリア性を高め、酸素や水蒸気によって内容液が劣化することを防止することができる。例えば、容器本体１０のうち、肩部１２、首部１３、胴部２０および底部３０の全域に外側収縮部材４０を設け、この部分のガスバリア性を高めても良い。このような材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＭＸＤ−６（ナイロン）、またはこれらの材料に脂肪酸塩などの酸素吸収材を混ぜることも考えられる。

また外側収縮部材４０は、紫外線等の光線バリア性を有する材料からなっていても良い。この場合、プリフォーム１０ａとして多層プリフォームやブレンド材料を含むプリフォーム等を用いることなく、複合容器１０Ａの光線バリア性を高め、紫外線等により内容液が劣化することを防止することができる。例えば、容器本体１０のうち、肩部１２、首部１３、胴部２０および底部３０の全域に外側収縮部材４０を設け、この部分の紫外線バリア性を高めても良い。このような材料としては、ブレンド材料、またはＰＥＴやＰＥ、ＰＰに遮光性樹脂を添加した材料が考えられる。

また外側収縮部材４０は、容器本体１０（プリフォーム１０ａ）を構成するプラスチック材料よりも保温性又は保冷性の高い材料（熱伝導性の低い材料）からなっていても良い。この場合、容器本体１０そのものの厚みを厚くすることなく、内容液の温度が複合容器１０Ａの表面まで伝達しにくくすることが可能となる。これにより、複合容器１０Ａの保温性又は保冷性が高められる。例えば、容器本体１０のうち胴部２０の全部又は一部に外側収縮部材４０を設け、胴部２０の保温性又は保冷性を高めても良い。また、使用者が複合容器１０Ａを把持した際、熱すぎたり冷たすぎたりすることにより複合容器１０Ａを持ちにくくなることが防止される。このような材料としては、発泡化したポリウレタン、ポリスチレン、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂などが考えられる。

また外側収縮部材４０は、容器本体１０（プリフォーム１０ａ）を構成するプラスチック材料よりも滑りにくい材料からなっていても良い。この場合、容器本体１０の材料を変更することなく、使用者が複合容器１０Ａを把持しやすくすることができる。例えば、容器本体１０のうち胴部２０の全部又は一部に外側収縮部材４０を設け、胴部２０を持ちやすくしても良い。

さらに外側収縮部材４０には、予めデザイン又は印字が施されていても良い。この場合、ブロー成形後に容器本体１０に対して別途ラベル等を付与することなく、複合容器１０Ａに画像や文字を表示することが可能となる。例えば、容器本体１０のうち胴部２０の全部又は一部に外側収縮部材４０を設け、胴部２０に画像や文字を表示しても良い。この場合、外側収縮部材４０の材料としては、容器本体１０と同一のものを用いても良く、容器本体１０と異なるものを用いても良い。

次に図３（ａ）〜（ｆ）により、本実施の形態によるブロー成形方法（複合容器１０Ａの製造方法）について説明する。

まず、プラスチック材料製のプリフォーム１０ａを準備する（図３（ａ）参照）。この場合、例えば図示しない射出成形機を用いて、射出成形法によりプリフォーム１０ａを作製しても良い。

このプリフォーム１０ａは、口部１１ａと、口部１１ａに連結された胴部２０ａと、胴部２０ａに連結された底部３０ａとを備えている。このうち口部１１ａは、上述した容器本体１０の口部１１に対応するものであり、口部１１と略同一の形状を有している。また、胴部２０ａは、上述した容器本体１０の首部１３、肩部１２および胴部２０に対応するものであり、略円筒形状を有している。底部３０ａは、上述した容器本体１０の底部３０に対応するものであり、略半球形状を有している。

次に、プリフォーム１０ａの外側に外側収縮部材４０を設ける（図３（ｂ）参照）。この場合、外側収縮部材４０は、全体として有底円筒形状からなり、円筒状の胴部４１と、胴部４１に連結された底部４２とを有している。この外側収縮部材４０は、胴部２０ａのうち容器本体１０の首部１３に対応する部分を除く全域と、底部３０ａの全域とを覆うように装着される。

次に、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０は、加熱装置５１によって加熱される（図３（ｃ）参照）。このとき、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０は、口部１１ａを下に向けた状態で回転しながら、加熱装置５１によって周方向に均等に加熱される。この加熱工程におけるプリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０の加熱温度は、例えば９０℃乃至１３０℃としても良い。

このように、外側収縮部材４０が加熱されることにより、外側収縮部材４０が熱収縮し、プリフォーム１０ａの外側に密着する（図３（ｃ）参照）。なお、外側収縮部材４０自体が収縮性を有する場合、プリフォーム１０ａの外側に外側収縮部材４０を設けた時点（図３（ｂ）参照）で外側収縮部材４０がプリフォーム１０ａの外側に密着していても良い。

続いて、加熱装置５１によって加熱されたプリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０は、ブロー成形金型５０に送られる（図３（ｄ）参照）。

複合容器１０Ａは、このブロー成形金型５０を用いて成形される。この場合、ブロー成形金型５０は互いに分割された一対の胴部金型５０ａ、５０ｂと、底部金型５０ｃとからなる（図３（ｄ）参照）。図３（ｄ）において、一対の胴部金型５０ａ、５０ｂ間は互いに開いており、底部金型５０ｃは上方に上がっている。この状態で一対の胴部金型５０ａ、５０ｂ間に、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０が挿入される。

次に図３（ｅ）に示すように、底部金型５０ｃが下がったのちに一対の胴部金型５０ａ、５０ｂが閉鎖され、一対の胴部金型５０ａ、５０ｂおよび底部金型５０ｃにより密閉されたブロー成形金型５０が構成される。次にプリフォーム１０ａ内に空気が圧入され、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０に対して２軸延伸ブロー成形が施される。

このことにより、ブロー成形金型５０内でプリフォーム１０ａから容器本体１０が得られる。この間、胴部金型５０ａ、５０ｂは３０℃乃至８０℃まで加熱され、底部金型５０ｃは５℃乃至２５℃まで冷却される。この際、ブロー成形金型５０内では、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０が一体として膨張される。これにより、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０は、一体となってブロー成形金型５０の内面に対応する形状に賦形される。

このようにして、容器本体１０と、容器本体１０の外面に設けられた外側収縮部材４０とを備えた複合容器１０Ａが得られる。

次に図３（ｆ）に示すように、一対の胴部金型５０ａ、５０ｂおよび底部金型５０ｃが互いに離れ、ブロー成形金型５０内から複合容器１０Ａが取出される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ブロー成形金型５０内でプリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０に対してブロー成形を施すことにより、プリフォーム１０ａおよび外側収縮部材４０を一体として膨張させ、容器本体１０と外側収縮部材４０とを備えた複合容器１０Ａを作製する。これにより、プリフォーム１０ａ（容器本体１０）と外側収縮部材４０とを別部材から構成することができる。したがって、外側収縮部材４０の種類や形状を適宜選択することにより、複合容器１０Ａに様々な機能や特性を自在に付与することができる。

また、本実施の形態によれば、複合容器１０Ａを作製する際、一般的なブロー成形装置をそのまま用いることができるので、複合容器１０Ａを作製するための新たな成形設備を準備する必要が生じない。

実施例
次に本実施の形態の具体的実施例について説明する。

まず、射出成形法により１８．３ｇのＰＥＴ単層プリフォームからなるプリフォーム１０ａを製作した。

次に、このプリフォーム１０ａに対して外側収縮部材４０を設置した状態で２軸延伸ブロー成形することにより、容量１８０ｍＬの複合容器１０Ａを得た。外側収縮部材４０としては、ポリオレフィンを用いた。

変形例
次に図４および図５（ａ）〜（ｆ）により本発明の変形例について説明する。

図４および図５（ａ）〜（ｆ）に示す変形例は、外側収縮部材４０として胴部と底部とを有するものではなく、円筒状の外側収縮部材４０を用いたものである。この外側収縮部材４０は図４に示すように、容器本体１０の肩部１２から胴部２０の下方部分まで延びているが、底部３０まで達していない。図４および図５（ａ）〜（ｆ）において他の構成は、図１乃至図３に示す実施の形態と略同一である。

このほか、複合容器１０Ａの構成および複合容器１０Ａを製造する方法については、図１乃至図３に示す実施の形態と略同様であるので、詳細な説明を省略する。

１０ 容器本体
１０Ａ 複合容器
１０ａ プリフォーム
１１ 口部
１１ａ 口部
１２ 肩部
１３ 首部
２０ 胴部
２０ａ 胴部
３０ 底部
３０ａ 底部
４０ 外側収縮部材
５０ ブロー成形金型

Claims (1)

1. 複合容器を成形するためのブロー成形方法において、
   プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、
   プリフォームの外側に外側収縮部材を設ける工程と、
   プリフォームおよび外側収縮部材を加熱するとともにブロー成形金型内に挿入する工程と、
   ブロー成形金型内でプリフォームおよび外側収縮部材に対してブロー成形を施すことにより、プリフォームおよび外側収縮部材を一体として膨張させる工程とを備えたことを特徴とするブロー成形方法。

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