JP2619688B2 - ブロー成形用予備成形体及びそれを使用するブロー成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加圧流体を入れるためのプラスチック製容
器の予備成形体、およびそれによりプラスチック製容器
を製造する方法に関する。

より詳しくいうと、本発明は、炭酸飲料を入れるた
め、内方傾斜底部を囲むとともに、内圧による底部の逆
反りに耐えうるようになっている環状端縁を有し、底部
に、水平であり、かつ底部を逆反りさせようとするモー
メント・アームを有する底部内部に位置し、しかも前記
モーメント・アームに十分耐えるとともに、内方傾斜部
の押し上げ状態を保持させておくのに十分な強度を提供
しうる一体的な環状補強突起を備える各種シャンペン底
形式の処分可能な一体形成プラスチック容器に関する。

また本発明は、このような容器を製造するための優れ
た予備成形体にも関する。

さらに本発明は、内方傾斜底部が、変形に耐えるとと
もに、端縁を半径方向に広げようとする傾向のあるモー
メント・アームを、端縁のまわりにつくるのに十分な厚
さとなるよう、また、端縁が、半径方向の広がりを防止
し、内方傾斜底部の逆反りを十分可能にするべく、一体
的な補強突環を含むよう、予備成形体の材料を肉付けす
るようにして、成形時に、長手方向の位置を定めた環状
肉厚部を備えている予備成形体を形成する段階と、最終
的な容器の形を画定しているブロー成形用キャビティの
内部に、予備成形体を位置させる段階と、予備成形体を
延伸させる段階と、加圧空気を、首部付近で予備成形体
に注入し、それにより、予備成形体を半径方向に外側へ
延伸させ、キャビティ一杯に、首部から底部へかけ容器
を形成していく段階とからなる、容器の首部、胴部およ
び底部用のプラスチック材料からなる細長い予備成形体
を、型の中で延伸させて容器をつくる優れたブロー成形
方法にも関する。

〔従来の技術〕

従来、清涼飲料などに使用されてきたガラス製の重い
びんは、その大部分が、ブロー成形によるプラスチック
びんにとって代わりつつある。プラスチック製の２リッ
トル入びんの場合、それ自体の重さは、同じ容量のガラ
ス製のものと比べ、殆んど感じない。

第１図の（10）で示すように、公知のプラスチック容
器は、２つの部分からなっている。

容器（10）は、胴体部（12）と、棚などに真直ぐ立て
ておくことができるようになっている底部（14）とで構
成されている。胴体部（12）は、ポリエチレンテレフタ
レートのような丈夫で可撓性のあるプラスチックからな
り、また、中に入っている清涼飲料水に含まれている炭
酸ガスによって生じる内圧に応じて、弾性的に形を整え
るようになっている非常に薄い側壁（16）を有してい
る。

底部（18）は、同じく圧力を吸収するため、半球状を
呈している。従って、びんを立たせておくために、別体
の底部（14）が必要になる。この底部（14）は、ポリエ
チレンのようなプラスチックからなり、かつ胴体部（1
2）の底部（18）に、接着剤で固着されている。

現在、全世界で生産されている飲料容器の約75％は、
上で述べた２つの部分からなる構成のものである。

飲料容器や薄い構造物に使用されるプラスチックは、
化学的に不活性で、かつ非分解性であるため、近年、ほ
かのゴミと一緒に処理地に捨てるよりも、リサイクルさ
せようという点に関心が寄せられている。

このようなプラスチック容器の利用がふえて、ゴミ処
理地に大量に蓄積されると、凝固問題が起きてくる。ま
た、この種の容器に使用されているポリエチレンテレフ
タレートを再生して使うには、選別処理を行なうために
費用がかかる。

つまり、第１図示の容器（10）のように、２つの部分
からなる容器は、再生処理上に問題がある。２種類のプ
ラスチックが使用されているからである。

胴体部（12）と底部（14）とを簡単に分離し、この２
種類のプラスチックを別々に処理しうる安価で有効な手
段は、今のところない。それに、２つの部分を一緒に結
合させるのに用いられている接着剤が問題である。接着
剤は、あらゆる再生プラスチック材にとって汚染異質物
である。

第２図に示す（10′）、内圧に耐えうるいわゆるシャ
ンペン底状にし、炭酸飲料を入れるためにつくられたプ
ラスチック容器である。

第３図に示すような一様な厚さのプラスチックを用い
たものの一つの問題は、底部（18′）がよく逆反りする
点である。

この問題を解消するため、第４図の（22）で示すよう
に、容器（10″）の底部（18″）に、一体的な耐圧リブ
を形成した容器が、数多く提案されている。

かかる従来技術による耐圧プラスチック容器に関して
は、次のような米国特許明細書がある。

ラチナー（Lachner）による米国特許第3,511,401号明
細書、 アドメティス（Adomaitis）等による同第3,598,270号
明細書、 ラチナーによる同第3,643,829号明細書、 ケータニ（Khetani）による同第3,720,339号明細書、 アドメティスによる同第3,881,621号明細書、 クリッシュナクマー（Krishnakumar）等による同第4,
334,627号明細書、 チャン（Chang）による同第4,134,510号明細書、 クリッシュナクマー等による同第4,334,627号明細
書、 マハジャンによる同第4,403,706号明細書、 ジェイコブセン（Jakobsen）等による同第4,467,929
号明細書、 ポコック（Pocock）等による同第4,525,401号明細
書、 ボコック等による同第4,249,667号明細書、 ヨシノ（Yoshino）による同第4,254,882号明細書、 クリッシュナクマー等による同第4,261,948号明細
書。

また、ギットナー（Gittner）等による米国特許第4,1
77,239号明細書によれば、第１および第２のブロー圧が
利用される２段式ブロー成形法が、開示されている。

当業者であればよく分かるように、容器をブロー成形
するには、できるだけ簡単であるのがよく、また、各種
のリブが、底部の逆反りを防止するために施されるが、
それらを、ばらつきもなく妥当なコストでブロー成形す
るには、製造上、多くの問題がある。

従来行なわれているブロー成形法によるプラスチック
容器の製造方法として、首部やねじキャップ部のような
力の加わる部分の壁厚を変えて実施するものがある。こ
れに関する従来技術になる方法及び装置については、マ
コウスキー（Makowski）による米国特許第3,137,784号
明細書を参照されたい。

本発明書に添付の第５図乃至第７図は、マコウスキー
による方法及び装置を簡単に示す図である。

第５図に示すように、容器製造用のプラスチックの予
備成形体（26）をつくるため、２重式二つ割り型（24）
が使用される。

型（24）は、首部成形部（28）、および本体成形部
（30）からなっている。中空コアーピン（32）を、組立
て式の型（24）に挿入し、かつ流出溝（34）を通してプ
ラスチックを注入することにより、予備成形体（26）が
形成される。型（24）の本体成形部（30）は、コアーピ
ン（32）が円筒状であること、また、予備成形体（26）
が、完成容器のいろいろな領域に材料を付加的に施すた
め、厚さの異なる領域を有していることから、二つ割り
型を使用しなければならない。

第６図に示すように、内部にコアーピン（32）を有
し、かつ、型（24）の首部成形部（28）を所定の位置に
有する予備成形体（26）は、射出成形に引き続いて、本
体成形部（30）から取り出し、次に、内部に本体成形用
キャビティ（38）を有するブロー金型（36）に装填す
る。

当業者であれば分かるように、実際のブロー成形に先
立ち、予備成形体の温度については、種々の考慮を払わ
なければならない。しかし、温度については当面の課題
ではないため、考えないことにする。

マコウスキーが使用しているコアーピン（32）は、中
空であり、かつその底端部に、バルブ（図示せず）が一
体的に形成されている。第６図のキャビティ（38）の内
部に置かれている予備形成体（26）の場合は、バルブ
は、閉じており、また注入される加圧空気（40）は、矢
印（42）で示すように、予備成形体（26）を、底のほう
から膨張させ、キャビティ一杯に拡がらせることによっ
て、最終的な容器が形成される。

マコウスキーによる発明は、耐圧容器の製造に関する
ものではない。

予備成形体（26）の厚さを変えてあるのは、皿洗い液
などに用いられる容器のように、複雑な形状の容器の各
部を膨張させてつくるためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

一体的な補強成形部を正確に配置しなければならない
ことは言うまでもない。円筒状コアーピン（32）に対す
る予備成形体をつくるには、それに要する二つ割り型
が、コスト的に相当高くつき、しかも複雑なものを使用
しなければならない事が問題である。

本発明の第１の目的は、シャンペン底形式であるが、
複雑なリブを設けなくても、内部の圧による逆反りに耐
えうる炭酸飲料の一体成形プラスチック容器の底部構造
を提供することである。

本発明の第２の目的は、シャンペン底形式であるとと
もに、単一の射出成形用型を用いてつくられる予備成形
体を、ブロー成形することによって形成された炭酸飲料
用の一体成形プラスチック容器の底部構造を提供するこ
とである。

本発明の第３の目的は、ブロー成形の際、正確に、し
かも繰り返し可能に位置決めされた一体的な強化部を含
むシャンペン形式の底部を有する炭酸飲料用一体成形プ
ラスチック容器をブロー成形する方法を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための手段である本発明は、成形
用金型の中において、容器の首部、同部及び底部用の材
料を含んでいる中空の予備成形体を膨張させることによ
り使い捨て用のプラスチック製一体成形容器を製造する
ブロー成形方法で使用される予備成形体であって；前記
予備成形体が、前記首部を形成するための開口首部、均
一の厚さの胴部成形部、及び閉口端部を有する底部成形
部を有していて、そして前記底部成形部（は、環状の肉
厚部を含んでおり、その全体の厚さは前記胴部成形部及
び前記底部成形部の閉口端部の厚さよりも厚く、前記底
部成形部は、予備成形体がブロー成形されて容器になっ
たとき容器の底部となり、前記容器の底部（14′）は内
側へ傾斜していて、かつ前記容器の底部（14′）の厚さ
は前記容器の自己変形に抵抗し、かつ容器に形成される
膨出部を拡げ、半径方向に伸張させるモーメントアーム
を膨出部の周囲に発生させないような十分な厚さであ
り、さらに前記膨出部は、前記内側に傾斜している底部
の反り返りの原因となる前記膨出部の拡張及び半径方向
への伸張を防止するための補強用突状リング（44）を内
部に一体的に備えており；前記胴部成形部と前記底部成
形部が合致する点において、前記予備成形体は、前記予
備成形体の内面に形成されている環状表面（73）を有し
ていて、前記環状表面は、当該予備成形体内部の内部に
置かれた時に環状肉厚部で軸方向に終端していて、そし
て延伸ロッドの環状突起部と係合するように作られてお
り；前記環状表面は前記胴部成形部から前記底部成形部
へ転移部に隣接して設けられており、それによって、前
記予備成形体が膨張する時、所望の温度条件及び容器を
成形するためのブロー成形の準備に従って、前記環状表
面と係合している延伸ロッドによって、前記胴部成形部
が軸方向に延伸され、他方、前記底部成形部は、変形し
ないで残ることを特徴とするブロー成形用予備成形体で
ある。

上記本発明において、ブロー成形金型の中における前
記延伸ロッドとの組合せにおいて、前記延伸ロッドが、
前記環状表面と係合している環状突起表面を有している
ことが好ましい。

さらに上記課題を解決するための本発明は、容器の首
部、胴体及び底部に対応するプラスチック材料からなる
細長い予備成形体をブロー成形金型キャビティーの中で
膨張させ、内側に傾斜している底部を取巻く環状膨出部
を有する各種シャンペン底を有するプラスチック製一体
容器をブロー成形する方法であって； （ａ）射出成形金型キャビティーの中のコアロッドに予
備成形体を形成する工程であって、前記予備成形体が、
（ｉ）前記ブロー成形金型キャビティーの頂部から底部
までの距離より短い軸方向長さ、及び（ii）容器の一定
の厚さの胴部を形成するために、全体が一定の厚さの材
料からなる胴部成形部、並びに（iii）予備成形体（2
6）が容器にブロー成形されたとき容器の底部となり、
前記容器の底部は内側へ傾斜していて、かつ前記容器の
底部の厚さは前記容器の自己変形に抵抗し、かつ容器に
形成される膨出部を拡げ、変形方向に伸張させるモーメ
ントアームを膨出部の周囲に発生させないような前記底
部形成部の十分な厚さ；及び（iv）予備成形体の内表面
で胴部成形部と肉厚の底部成形部との間に伸張している
環状表面を有している予備成形体を射出成形金型キャビ
ティーの中のコアロッドに形成する工程；（ｂ）前記予
備成形を、目的とする容器の形状を決定するブロー成形
金型キャビティーに、所定の温度で配置する工程；
（ｃ）環状突起部を有している延伸ロッドを、前記予備
成形体の中に挿入し、かつ前記延伸ロッドの環状突起を
前記予備成形体の環状表面と接触させる工程；（ｄ）前
記予備成形体がブロー成形金型キャビティーの底部に隣
接する頂部から伸張するように前記底部成形部の延びを
最小にしながら、前記予備成形体の内部の延伸ロッドを
延伸して予備成形体の底部をブロー成形金型キャビティ
ーの底部に移動させ、予備成形体の胴部成形部の材料を
長手方向に伸張させる工程；及び（ｅ）前記予備成形体
の中へ圧縮ガスを注入して予備成形体を半径方向外向き
に膨張させて前記ブロー成形金型キャビティーに充填さ
せ前記容器を成形する工程とから成るプラスチック製一
体容器をブロー成形する方法である。

さらに上記課題を解決するための手段である本発明
は、首部、胴部及び内側に傾斜している底部を囲んでい
る環状の周辺膨出部を有する底部を有するシャンペン底
を備えているプラスチック製一体容器であって；（ａ）
前記内側に傾斜している底部の厚さが、容器の自己変形
及び前記膨出部を拡げ、かつ半径方向に伸張させようと
する傾向がある炭酸飲料によって発生する力にも十分抵
抗し得る厚さであり；かつ（ｂ）前記膨出部の厚さが、
前記内側に傾斜している底部を反り返えらせる、前記膨
出部の拡がり及び半径方向への伸張を防止ために一体的
な補強用突状リングを形成するのに十分な厚さであるこ
とを特徴とするプラスチック製一体容器である。この本
発明の容器において、前記一体的に取付けられている補
強用突状リングが、容器の自己変形及び前記膨出部を拡
げ、かつ半径方向に伸張させようとする傾向がある炭酸
飲料によって発生する力に抵抗し、かつ前記内側に傾斜
している底部の押上を保持するように前記底部内部で水
平に延びていることを特徴とする。さらに、この本発明
の容器において、前記内側に傾斜している底部が、外側
に向いている頂点を有していることを特徴とする。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。

本発明は、直立安定性を向上させるための環状の膨出
部を提供するために、シャンペンのびんのように、肉厚
とした底部を有る、望ましくはPET（ポリエチレンテレ
フタレート）よりなる単一構造のプラスチックのびんに
関する。底部の厚さは、各種厚さの予備成形体の中から
選ばれ、内圧に対して十分な抵抗力を発揮するように定
められている。

詳述すると、本発明のびんの底には、環状に伸びる一
体の補強用突状リングがある。この補強用突状リング
は、底部を反り返えらせるためのモーメント・アームを
有する個所に設けられており、モーメント・アームを支
持するのに十分な力を提供し、かつ底部の圧力を一定に
保っている。

本発明の主要な特徴は、予備成形体の内壁及び外壁の
直径が、首部から底部へ行くにつれて小さくなってお
り、それによって、心型及び射出成形用金型から容易に
取出すことができ、マコウスキーの発明のような割り型
が不要になるという点である。

膨出部の半径を一定に保つのは、圧力容器の熱的性能
にとって極めて重要である。大気温度もしくはそれ以上
の温度において、製品の自重により下向きの圧力が底部
に加わって、膨出部が変形する（「クリープ」と称す
る）と、容器の傾斜がきつ過ぎて（垂直）、高さが増
し、かつ充填液面が低くなる。任意の温度及び圧力にお
ける接触半径（膨出部）の変化に対する抵抗性は、膨出
部の半径、膨出部における壁の厚さ及び任意の製品圧力
における全底面力を画定する全底面接触の直径の関数で
ある。

吹込成形によって形成される第２図及び第３図のよう
な従来の単一構造のびんでは、１回の吹込成形の際に、
予備成形体の壁が薄くなるので、底の膨出部の厚さは、
通常、元の予備成形体の壁体の僅かに15〜20％である。
従って、膨出部の半径が極めて小さいか、又は接触直径
が小さいとき以外は、熱／圧力安定性に対してふ不十分
である。膨出部の直径が小さいと、耐衝撃性及び応力亀
裂破損に対する感受率が低下する。

また、プラスチック、特にPETによって製造される膨
出部の半径には上限がある。接触直径が小さいこの種の
底面を炭酸飲料用のびんに使用した場合、350ml（283〜
340g（10〜12オンス））が上限となる。

本発明におけるびん用の基本構造の詳細断面を第８図
に示す。

胴部（16）は、一般的な構造及び厚さを有し、かつ、
底部の形状も一般的なものである。従って、基本的な吹
込成形用金型の使用しうる。膨出部（20）の外側半径
も、ほぼ通常のものと同じである。

しかし、膨出部（20）は、第８図の断面図で示すよう
に、補強用突状リング（44）から底部（14′）の中心ま
で伸びる底面部（46）と接続する補強用突状リング（4
4）を形成しうるように厚くなっている。厚さが増した
ため、矢印（48）で示す圧力で変形しなくなり、かつ底
面（14′）が反り返えるように、膨出部（20）を広げ、
この膨出部（20）を半径方向外部に延伸させるためのモ
ーメント・アームとして底面部（46）に作用する。しか
し、補強用突状リング（44）は、一体ものとして形成さ
れているので、膨出部（20）の広がり、かつ半径方向外
部に延びるのが防止される。その結果、底部が反り返え
るのが防止される。

前述の本発明の新規な底構造は、内圧による底部の反
り返えりを、簡単な方法で防止するという目的に合致す
る。本発明により、前記底構造を有するびんの生産を行
なうための原価効率の良い方法及びその装置が提供され
る。本発明による好適実施例の方法及び装置を、以下に
詳述する。

吹込成形の際に、予備成形体から大量の補強プラスチ
ックを、正確かつ繰り返し可能に配置し、かつ簡略化さ
れた予備成形体の成形を行なうには、本発明では、マコ
ウスキーの発明とは異なる方法で実施する。

まず、本発明で使用する予備成形体及び心型は、予備
成形体の内壁及び外壁の直径が首部から底部へ行くにつ
れて小さくなっており、それによって、心型及び射出成
形金型から容易に取出すことができる。従って、割り型
が不要となる。次に、予備成形体の吹込は、下から上で
はなく上から下へ行なう。最後に、ひずみを少なくし、
かつ底部成形部をより正確に配置するために、吹込成形
を行なう前に、胴部成形部の中で、予備成形体を軸方向
に延伸させる。

第９図は、本発明で使用する予備成形体（26′）に挿
入させた延伸ロッド（50）の実施例を詳細に示す。予備
成形体（26′）を形成するのに使用しうる単一構造の射
出成形金型、及びそれに関連する心型は図示されていな
いが、当業者は、予備成形体（26′）の形状から、金型
の必要条件は容易に想像できると思う。

予備成形体（26′）は、２つの部分、すなわち胴部成
形部（52）及び底部成形部（54）よりなる。胴部成形部
（52）は、びんの胴部（16）の厚さが一定になるように
ほぼ一定の厚さを有している。

単一構造の金型から取出すことができる予備成形体を
形成するために、側壁形成部（52）内の予備成形体（2
6′）の外面（56）は、下に向かって内方へわずかにテ
ーパされており、予備成形体（図示せず）を形成するた
めに使用される心型の外面（58）も、テーパ状となって
いる。

矢印（60）で示すように、予備成形体（26′）の底部
成形部（54）は、補強用突状リング（44）を形成する肉
厚部（62）を有している。単一構造の金型から取出すこ
とができる予備成形体を形成するために、底部成形部
（54）内の予備成形体（26′）の外面（64）は、下に行
くにつれて、より急激に縮径されており、予備成形体
（図示せず）を製造するために使用される心型の外面
（66）も、直径はかなり小さいテーパ状となっている。
胴部成形部（52）が底部成形部（54）と交差する点にお
いて、予備成形体（26′）には、延伸ロッド（50）の端
部の環状溝（69）と当接する環状突起（67）が設けられ
ている。

次に、環状突起（67）の目的を詳述する。環状突起
（67）の形状及び配置は、環状突起（67）を、単一構造
の金型で形成しうるようなものとなっている。環状突起
（67）を形成した後、予備成形体（26′）を挿入するた
めに、環状突起（67）の点を除いて、延伸ロッド（50）
の長手方向の各所におけるその外径は、予備成形体（2
6′）の対応個所における内径よりわずかに小さくなっ
ている。そのため、環状突起（67）と接触する点を除い
て、延伸ロッド（50）と予備成形体（26′）との間にわ
ずかな隙間が生ずる。

第10図乃至第12図に基づいて、本発明の方法の好適実
施例ではなく、基本的な実施例について説明する。

第10図に示すように、予備成形体（26′）は、第５図
乃至第７図に関して説明したような吹込成形用金型のび
ん成形雌型（38）の中に配置されている。わかりやすく
するために、（従来技術とほぼ同じの）首部成形部（2
8）及び金型自体は、省略してある。

本実施例においては、予備成形体（26′）の底部は、
最初は、雌型（38）の底部とは接触はしないが、接近し
て配置されている。材料の吹込成形技法として当業者に
とって公知の方法で、予備成形体（26′）をこのままで
吹込成形温度まで加熱する。予備成形体（26′）の底部
と雌型（38）の底部の間に隙間ができると、予備成形体
（26′）が縦方向に移動し、環状突起（67）が溝（69）
から外れる。それによって、底形成部（54）が所望の位
置まで移動しうる。

第11図及び第12図に示すように、加圧空気（40）を延
伸ロッド（50）と予備成形体（26′）の間に注入し、予
備成形体（26′）を心型から分離し、ついでびんの胴部
（16）を形成する。底部成形部（54）は、所望の膨出部
（20）内の補強用突状リング（44）を有する底部（1
4′）を形成するために押広げても、半径方向には、た
いして延伸しない。

第２の好適実施例を第13図乃至第15図に示す。予備成
形体（26′）の第２の実施例も示してある。

底部成形部（54）は、外面（56）の延長部である外面
（58）を有し、その端部は球状となっている。第13図乃
至第15図示の方法及び装置における予備成形体（26′）
は、金型から出て来る際には短かくなる。予備成形体
（26′）は、最初は前述の実施例のように、びん形成雌
型（38）の中に配置される。しかし、延伸ロッド（50）
は、延長可能であり、第14図に矢印（68）で示すよう
に、第10図示の実施例のように、予備成形体（26′）の
底部が雌型（38）の底部に接触はしないが、かなり接近
するまで押下げられる。この工程の際に、予備成形体
（26′）の胴部成形部（52）を縦方向に延伸させる。

環状突起（67）が、溝（69）と嵌合しているので、予
備成形体（26′）と延伸ロッド（50）の間には隙間があ
る。延伸力が環状突起（67）と溝（69）の嵌合部に加わ
り、胴部成形部（52）がそのほぼ全長に宜って延伸し、
底部成形部（54）は、たいして延伸しない。延伸しても
０〜２倍であり、ゆがみはほとんどない。

当業者にとって公知のように、好適な性能は、成形工
程で材料を縦方向及び軸方向に延伸させるPET容器の二
軸吹込成形で得られる。

前述の物理的延伸工程は、２つの機能を果す。その１
つは、極めて高性能の側壁形成部（52）のPETプラスチ
ックを、縦方向に均一に延伸させることである。もう一
つは、側壁成形部（52）の半径方向の延伸を正確に行な
い、ついで、所望の底面部（46）及び膨出部（20）内の
補強用突状リング（44）を形成するために、底形成部
（54）を極めて正確に配置することである。

第10図乃至第12図、もしくは第13図乃至第15図に示し
た方法における環状突起（67）の利点は、底部成形部の
適切な位置を示しうることである。PETプラスチックは
透明であり、環状突起（67）が膨出部（20）の内面に明
瞭に見えるので、吹込成形法の後、環状突起（67）の半
径方向の位置は、びんの外部から見える。環状突起（6
7）の半径方向の位置は、品質保証工程において、底部
成形部の位置が適当か、あるいは内側もしくは外側に片
寄っていないかを判断するのに使用する。最終製品の環
状突起（67）の位置によって、工程のパラメータを調節
し、また製品を検査することによって、膨出部（20）内
の補強用突状リング（44）を正確に位置させることがで
きる。

環状突起（67）の別の利点は、例えば第９図に示すよ
うに、環状突起（67）と予備成形体（26′）の本体の間
に環状の間隙が生じることである。この間隙は、従来、
工程の一部として行なわれる再加熱工程の際に、予備成
形体（26′）に加えられる熱を最小にするのに効果があ
る。その結果は、比較的冷たくなった予備成形体（2
6′）の部分は、あまり延伸しない。従って、膨出部（2
0）の厚さは最大となる。

本発明の実施例としての単一構造の0.5のプラスチ
ックのびんにおける寸法的な要部を、第16図に示す。こ
れらの寸法は、次の通りである。

X_B＝（1.10−1.6）CD CD＝（40−80％）BD T_PB＝（OD_B−ID_B）/2 MD_B＝（OD_B＋ID_B）/2 Tc＝1mm（最小） Bc＝（15−40％）CD T_N＝（0.01−0.60）（T_PB−T_P） H_T＝（0.3−0.7）X_B ここで、 X_B＝底部移動距離 CD＝膨出部の直径 T_PB＝予備成形体の底部の厚さ MD_B＝予備成形体の底部の中央直径 Tc＝膨出部の厚さ Bc＝膨出部の底部と底中心との間隙 MD＝予備成形体の中央の直径 T_P＝予備形成体の頂部の厚さ T_N＝環状突起の厚さ H_T＝環状突起の頂部までの高さ である。

前述の実施例の環状突起（67）は使用しない本発明の
別の実施例を第17図に示す。

この実施例のものは、厚い膨出部の位置の決めがやや
難かしいが、従来技術に対しては進歩性を有している。
この実施例のものは、第13図乃至第15図示の実施例のよ
うに延伸して、あるいは第10図乃至第12図示の実施例の
ように延伸せずに実施することができる。

この実施例では、予備成形体（26″）内で均等な延伸
が行なわれるように、予備成形体（26″）全体に力を均
等に分散させるため、延伸ロッド（50′）は予備成形体
（26″）の内端に接触している。また、予備成形体（2
6″）底部は、最初は金型の底部に置かれる。すなわ
ち、前述の実施例のように間隙は存在しない。前述の実
施例のように、環状突起と溝とは係合しないので、半径
方向に延伸する前に係合を解除する必要はない。また、
図からわかるように、予備成形体（26″）の底部成形部
（54′）の外部に、金型の中の材料の移動量を減少させ
るために、材料を加えてある。これによって、精度が向
上する。すなわち、延伸及び材料の移動量が増加すれ
は、最終的な位置の精度が低下する。最も精度が高いの
は、延伸もしくはひずみのない単一の層である。

環状突起（67）を有しない本発明の別の実施例を、第
18図にも示す。この実施例の延伸ロッド（50′）のテー
パー状の下端には、予備成形体（26″）の下端の突出部
（73）に当接する環状のフランジ状部分（75）を設けて
ある。延伸ロッドの凹部（75）と予備成形体（26″）の
突出部（73）の当接によって、予備成形体の底部成形部
（54′）が、金型の底部中心の下向きの先端に接触する
か、もしくはそれにかなり接近するまで、予備成形体の
胴部成形部（52′）は、ほぼ均一に長手方向に延伸す
る。従って、吹込成形法によって、ほぼ均一に吹込処理
の施された容器を形成することができる。

第18図の実施例も、係合部はないので、予備成形体
（26″）の底部成形部（54′）は、吹込成形工程の際
に、所望の位置に容易に位置させることができる。凹部
（75）及び突出部（73）のパラメーター（すなわち、す
べての寸法、傾斜角度等）は、どれだけの量の材料を膨
出部（20）に蓄積し、どの部分が厚くなるかということ
に影響を及ぼす。これらのパラメーターを制御すること
によって、底部のすべての部分の厚さを、的確に制御す
ることができる。

第９図示の実施例は、環状突起（67）を有し、連続吹
込成形装置に最適である。第18図示の実施例も、凹部
（75）及び突出部（73）の当接によって、吹込成形の前
の延伸の際に、胴部が底部に対して伸びるので、連続装
置に適している。これは、連続装置内の予備成形体（2
6′）が、吹込成形作業が始まるときは、まだ比較的熱
いので、予備成形体の底部成形部（54）は、延伸工程の
際に加工することができ、かつたわむからである。環状
溝（69）と当接する環状突起（67）を備えることによっ
て、底部成形部（54′）の延伸量を最小にすることがで
きる。

非連続装置においては、環状突起（67）の有無は、重
要ではない。従って、予備成形体は、鉛筆（第17図参
照）もしくは変形した鉛筆（第18図参照）のような形状
のものでよい。予備成形体が、吹込成形工程の前にほぼ
冷却されており、延伸作業の前に加熱しなければならな
いので、環状突起は不要である。従って、予備成形体
（26″）を軟化させるために加える熱は、予備成形体
（26″）の胴部成形部（52′）、及び底部成形部（5
4′）の間に所望の温度分布を形成するために制御され
る。予備成形体の加熱を適切に制御することによって、
吹込成形工程の際に、予備成形体の胴部成形部（52）及
び底部成形部（54′）を、所望のように延伸させること
ができる。従って、環状突起（67）は、非連続装置にお
いては重要ではない。

従来技術であるアドメティスによる発明では、半球形
の底を教示しているが、これによると、予備成形体の延
伸が大きくなりすぎる。本発明の容器では、膨出部と底
部の間に角部を備えており、その結果、これらの２つの
部分には、比較的ゆるやかな変位点が存在する。角部
は、吹込成形工程の際に予備成形体が膨張するのを防止
し、底部の適度な延伸を可能にする。従って、予備成形
体における肉厚部の膨出部への位置決めが、より良く制
御され、容器用の良好な補強特性が得られる。

アドメイティスの発明では、凹面の底部に上向きの先
端を有し、本発明の金型では、予備成形体を底部の中心
となるように配置し、予備成形体の結晶域が亀裂するの
を防ぐために、予備成形体の環状突起における延伸を最
小にするための下向きの先端を有してする。先端は、予
備成形体の底の延伸を調節し、上げ底及び膨出部の残り
の部分に予備成形体の材料を適切に位置決めする。

この予備成形体の任意の環状突起は、延伸ロッドと相
互作用する位置決め及び固定装置として機能する。環状
突起と延伸ロッドの当接によって、予備成形体の底部に
おける延伸量が最小となり、予備成形体の本体の延伸が
最大となる。

環状突起の第２の目的は、吹込成形された容器の中
に、予備成形体の肉厚部がどの程度均等に、かつどの位
置に配置されたかを見るための準備として機能すること
である。従って、アドメイティスの発明とは異なり、環
状突起は底部を補強するためのものではないので、膨出
部内の所望の全体の厚さに対する環状突起の厚さの割合
は、重要ではない。

前述の説明によって、本発明によれば、各種の目的を
達成するために、新規な設計の底部、ブロー成形法によ
って底部を形成するための予備成形体用の新規な構造、
及び最終製品を形成するためこ使用される予備成形体を
正確に配置するための容器の新規な吹込成形法を含む複
数の方法が提供される。また、本発明は、最終製品の品
質保証を目視的に確認するための独立した指示手段を備
える変形例を含むものである。

前記実施例は、本発明の単なる例示であり、本発明を
制限するものではない。「びん」とは、プラスチックの
底部及び金属の蓋を有するジャー及び缶のような容器を
意味し、それらは、前述のようにして作られ、ついで頂
部を除去して、金属の蓋が取付けられる。「炭酸」の語
には、天然及び入工の炭酸液体を含む加圧された液体を
含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の２つの部分よりなるプラスチックびん
の一部を切断した簡略図である。 第２図は、いわゆるシャンペン底を有する従来の単一構
造のプラスチックのびんの簡略図である。 第３図は、薄いシャンペン底が、炭酸飲料等の炭酸ガス
によって発生する内圧によってどのように反り返るかを
示すもので、第２図示の従来の単一構造のプラスチック
ののびんの簡略図である。 第４図は、底部に形成される補強リブを有する従来の単
一構造のプラスチックのびんの簡略図である。 第５図は、単一構造のプラスチックのびんの吹込成形作
業に使用される予備成形体を形成するための従来の方
法、及びその装置を示す簡略断面図である。 第６図は、単一構造のブラスチックのびんの吹込成形の
際に、第５図示の予備成形体を使用する従来の方法及び
その装置を示す簡略断面図である。 第７図は、単一構造のプラスチックのびんの下部からの
吹込成形工程における第５図及び第６図示の方法及びそ
の装置を示す簡略断面図である。 第８図は、本発明による単一構造のプラスチックのびん
の底部の半分を示す拡大縦断面図である。 第９図は、単一構造のプラスチックのびんの底部を形成
する予備成形体を有し、かつ自己凝固性及びそり抵抗性
のシャンペン底を形成するための予備成形部の移動方法
を示す図で、第８図における本発明による単一構造のプ
ラスチックのびんの底部の拡大縦断面図である。 第10図乃至第12図は、本発明の第１実施例による単一構
造のプラスチックのびんを形成するための方法及びその
装置を示す簡略部分断面図である。 第13図乃至第15図は、本発明の第２実施例による単一構
造のプラスチックのびんを形成するための方法及びその
装置を示す簡略断面図である。 第16図は、本特許願出願人により、製造された本発明の
予備成形体及び完成した0.5びんの寸法関係を示す断
面図である。 第17図は、単一構造のプラスチックのびんの底部を形成
するための予備成形構造を有し、かつ自己支持性及びそ
り抵抗性のシャンペン底を形成するための予備成形部の
移動方法を示す本発明の別の実施例における単一構造の
プラスチックのびんの底部を示す拡大部分断面図であ
る。 第18図は、第17図における延伸ロッドと予備成形体の係
合部の別の実施例を示す図である。 （10）（10′）（10″）容器、（12）胴体部 （14）底部、（16）側壁 （18）（18′）（18″）底部、（22）リブ （24）二つ割り型、（26）予備成形体 （28）首部成形部、（30）本体成形部 （32）コアーピン、（34）流出溝 （36）ブロー金型、（38）キャビティ （40）加圧空気、（42）矢印 （44）補強用突状リング、（46）底面部 （48）圧力、（50）延伸ロッド （52）胴部成形部、（54）底部成形部 （56）外面、（58）外面 （60）矢印、（62）肉厚部 （64）環状肉厚部、（66）外面 （67）環状突起、（69）環状溝 （73）環状表面、（75）環状突起部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形用金型の中において、容器の首部、胴
   部及び底部用の材料を含んでいる中空の予備成形体を膨
   張させることにより使い捨て用のプラスチック製一体成
   形容器を製造するブロー成形方法で使用される予備成形
   体であって；前記予備成形体が、前記首部を形成するた
   めの開口首部、均一の厚さの胴部成形部、及び閉口端部
   を有する底部成形部を有していて、そして前記底部成形
   部（54）は、環状の肉厚部（64）を含んでおり、その全
   体の厚さは前記胴部成形部（52）及び前記底部成形部
   （54）の閉口端部の厚さよりも厚く、前記底部成形部
   （54）は、予備成形体（26）がブロー成形されて容器に
   なったとき容器の底部（14′）となり、前記容器の底部
   （14′）は内側へ傾斜していて、かつ前記容器の底部
   （14′）の厚さは前記容器の自己変形に抵抗し、かつ容
   器に形成される膨出部（20）を拡げ、半径方向に伸張さ
   せるモーメントアームを膨出部（20）の周囲に発生させ
   ないような十分な厚さであり、さらに前記膨出部（20）
   は、前記内側に傾斜している底部（14′）の反り返りの
   原因となる前記膨出部（20）の拡張及び半径方向への伸
   張を防止するための補強用突状リング（44）を内部に一
   体的に備えており；前記胴部成形部（52）と前記底部成
   形部（54）が合致する点において、前記予備成形体（2
   6）は、前記予備成形体（26）の内面に形成されている
   環状表面（73）を有していて、前記環状表面（73）は、
   当該予備成形体（26）の内部に置かれた時に環状肉厚部
   （64）で軸方向に終端していて、そして延伸ロッド（5
   0）の環状突起部（75）と係合するように作られてお
   り；前記環状表面（73）は前記胴部成形部（52）から前
   記底部成形部（54）へ転移部に隣接して設けられてお
   り、それによって、前記予備成形体（26）が膨張する
   時、所望の温度条件及び容器を形成するためのブロー成
   形の準備に従って、前記環状表面（73）と係合している
   延伸ロッド（50）によって、前記胴部成形部（52）が軸
   方向に延伸され、他方、前記底部成形部（54）は、変形
   しないで残ることを特徴とするブロー成形用予備成形
   体。
2. 【請求項２】ブロー成形金型の中における前記延伸ロッ
   ド（50）との組合わせにおいて、前記延伸ロッド（50）
   が、前記環状表面（73）と係合している環状突起表面
   （75）を有していることを特徴とする請求項（１）に記
   載のブロー成形用予備成形体。
3. 【請求項３】ブロー成形によって請求項（１）の予備成
   形体（26）から成形されたプラスチック製一体容器。
4. 【請求項４】容器の首部、胴部及び底部に対応するプラ
   スチック材料からなる細長い予備成形体をブロー成形金
   型キャビティーの中で膨張させ、内側に傾斜している底
   部を取巻く環状膨出部を有する各種シャンペン底を有す
   るプラスチック製一体容器をブロー成形する方法であっ
   て； （ａ） 射出成形金型キャビティーの中のコアロッドに
   予備成形体（26）を形成する工程であって、前記予備成
   形体（26）が、（ｉ）前記ブロー成形金型キャビティー
   の頂部から底部までの距離より短い軸方向長さ、及び
   （ii）容器の一定の厚さの胴部を形成するために、全体
   が一定の厚さの材料からなる胴部成形部（52）、並びに
   （iii）予備成形体（26）が容器にブロー成形されたと
   き容器の底部（14′）となり、前記容器の底部（14′）
   は内側へ傾斜していて、かつ前記容器の底部（14′）の
   厚さは前記容器の自己変形に抵抗し、かつ容器に形成さ
   れる膨出部（20）を拡げ、半径方向に伸張させるモーメ
   ントアームを膨出部（20）の周囲に発生させないような
   前記底部形成部（54）の十分な厚さ；及び（iv）予備成
   形体（26）の内表面で胴部成形部（52）と肉厚の底部成
   形部（54）との間に伸張している環状表面（73）を有し
   ている予備成形体（26）を射出成形金型キャビティーの
   中のコアロッドに形成する工程； （ｂ） 前記予備成形体（26）を、目的とする容器の形
   状を決定するブロー成形金型キャビティーに、所定の温
   度で配置する工程； （ｃ） 環状突起部（75）を有している延伸ロッド（5
   0）を、前記予備成形体（26）の中に挿入し、かつ前記
   延伸ロッド（50）の環状突起部（75）を前記予備成形体
   （26）の環状表面（73）と接触させる工程； （ｄ） 前記予備成形体（26）がブロー成形金型キャビ
   ティーの底部に隣接する頂部から伸張するように前記底
   部成形部（54）の延びを最小にしながら、前記予備成形
   体（26）の内部の延伸ロッド（50）を延伸して予備成形
   体（26）の底部をブロー成形金型キャビティーの底部に
   移動させ、予備成形体（26）の胴部成形部（52）の材料
   を長手方向に伸張させる工程；及び （ｅ） 前記予備成形体（26）の中へ圧縮ガスを注入し
   て予備成形体（26）を半径方向外向きに膨張させて前記
   ブロー成形金型キャビティーを充填させ前記容器を成形
   する工程とから成るプラスチック製一体容器をブロー成
   形する方法。
5. 【請求項５】首部、胴部及び内側に傾斜している底部を
   囲んでいる環状の周辺膨出部を有する底部を有するシャ
   ンペン底を備えているプラスチック製一体容器であっ
   て； （ａ） 前記内側に傾斜している底部の厚さが、容器の
   自己変形及び前記膨出部（20）を拡げ、かつ半径方向に
   伸張させようとする傾向がある炭酸飲料によって発生す
   る力にも十分抵抗し得る厚さであり；かつ （ｂ） 前記膨出部（20）の厚さが、前記内側に傾斜し
   ている底部（14′）を反り返えらせる、前記膨出部（2
   0）の拡がり及び半径方向への伸張を防止ために一体的
   な補強用突状リング（44）を形成するのに十分な厚さで
   あることを特徴とするプラスチック製一体容器。
6. 【請求項６】前記一体的に取付けられている補強用突状
   リング（44）が、容器の自己変形及び前記膨出部（20）
   を拡げ、かつ半径方向に伸張させようとする傾向がある
   炭酸飲料によって発生する力に抵抗し、かつ前記内側に
   傾斜している底部（14′）の押上げを保持するように前
   記底部の内部で水平に延びていることを特徴とする請求
   項（５）に記載のプラスチック製一体容器。
7. 【請求項７】前記内側に傾斜している底部（14′）が、
   外側に向いている頂点を有していることを特徴とする請
   求項（５）に記載のプラスチック製一体容器。