JP2669788B2 - プラスチック容器の製造方法 - Google Patents
プラスチック容器の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック容器の製造
方法に関し、限定するわけではないが、とりわけ、炭酸
飲料用容器として用いることを意図したブロー成形プラ
スチック製瓶の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ブロー成
形瓶を炭酸入りのソフトドリンク、ビール、サイダーな
どの加圧液体用容器として用いる場合にはいくつかの問
題点がある。とくに、このような加圧液体によって発生
する内圧のために、ブロー成形瓶の特徴である薄い可撓
性の壁肉が変形し易いという問題がある。これはとくに
瓶のベース部で起こり易い。 【0003】従前、この問題は半球状のベースを用いて
圧力をできるだけ均等に分散させて変形を防止すること
によって解決されている。しかしながら、このようなベ
ースは本質的に不安定であり、瓶を自立させるためには
何らかの手段が必要とされる。半球形ベース部にベース
キャップを取付ける方法もあるが、製造コストが増加す
ることは明らかである。また、接着に問題があり、ベー
スキャップの取付位置を正確にしないと瓶が垂直に立た
ないことがある。 【0004】従って、加圧液体用として有用な一体のブ
ロー成形瓶を製造することが試みられている。このよう
な瓶のデザインに関する多くの提案がなされているが、
一般的には、中央凹部を有するベースか、あるいは略凸
形であるがそれから膨出された複数の安定化用足を有す
るベースかのいずれかである。しかしながら、これらは
いずれも最終的に満足できるものではない。これらは瓶
材料のクリープや変形、応用クラック、耐衝撃性の不足
などの問題がある。典型的な瓶のベース部を図31に示
すが、略半球状部2とそれから膨出した安定化用足部4
とからなる。このような瓶は下記のように射出成形され
たプリフォームからブロー成形して製造される。すなわ
ち、プリフォームを加熱し、所望の瓶の形状に対応する
成形用型内にセットし、それをプリフォームの首部から
挿入したストレッチロッドで延伸し、それからブロー成
形する。ストレッチロッドはプリフォームを成形用型の
全長まで延伸するのでプリフォームの底部は成形用型の
底部に衝突する。この段階で成形用型の底部に接触する
材料は「凍結(frozen)」されるので、瓶がブロ
ー成形されるとき、ベース中心の周りの材料は配向され
ずに残り(僅かには配向することがある)、相対的に弱
くなる。図31に示したような瓶では、この非配向材料
の領域はベースの足部4の十分に内部にまで延在するの
で、ベース構造の強度が低下し、クリープや変形を受け
るようになる。さらに、非配向材料から配向材料への遷
移はかなり急激であり、そのために遷移が起きる箇所に
強度的に弱い点が発生し、またベースの応力クラックな
どに対する抵抗が低減する。これらの問題は明らかにベ
ースを厚くすることによって解決することが可能である
が、そうすれば、材料の必要量が増加し、またその結果
瓶重量も増加する。従って、従来のベースキャップ付瓶
よりもワンピース瓶を優れたものにしている利点が希薄
になる。 【0005】本発明の目的はこのような不利を解消ある
いは低減することである。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記問
題点を解決するために、容器の形状に対応した形状を有
する成形用型に、熱可塑性材料からなる成形プリフォー
ムをセットし、プリフォームを加熱し、そして成形用型
の全長にわたって延伸してプリフォームの底を成形用型
の底部表面に衝突させた後、又は衝突と同時もしくは衝
突直前に、ブロー成形して、略円筒形胴体部と該胴体部
の底部末端を閉鎖するベース部を有するプラスチック容
器を製造する方法であって、ベース部の表面が胴体部の
側壁の下端部から容器の中心軸線にいたる下方に略凸状
の線を該中心軸線の周りに回転したときに描かれる環状
凸表面であり、ベース部の中央には中央凹入部 (centra
lre-entrant portion) を有し、かつ、該胴体部の側壁
の下端部から下方に延びる複数個の足部を有し、該足部
は前記ベース部の環状凸表面からなる放射状ウエブによ
り略等間隔に離間されてなるように成形し、且つ、中央
凹入部付近の材料が前記ベース部の残部の配向材料部と
比べて相対的に肉厚を大きくすることを特徴とするプラ
スチック容器の製造法を提供する。 【0007】ベース部の凹入部付近の上記肉厚の大きい
部分は配向しないかまたはベース部の残部と比べて配向
性が少なくなる。本発明の好ましい態様によれば、ベー
ス部は、胴体部の底部からベース部の中心へ向って延在
しかつ環状凸表面をベース部の周辺部で離間された複数
の足部に分割する複数のウエブを有する。 【0008】本発明の第2の側面によれば、プラスチッ
ク容器は、略円筒形胴体部と該胴体部の底部を閉鎖する
ベース部とを有し、ベース部が中央凹入部を有する環状
略凸部を含み、かつ凹入部の肉厚がベース部の残部の肉
厚より大きいことを特徴とする。凹入部対ベース部の残
部の肉厚の比は好ましくは1.2:1〜20:1、より
好ましくは1.2:1〜15:1の範囲内である。この
比が小さすぎると、内圧に対する抵抗が不十分である。
一方、この比があまりに大きいことは実用上必要ない
し、コスト高になるので経済的でない。凹入部の側壁の
拡開角は好ましくは60°、より好ましくは45°、さ
らに好ましくは30°より小さくする。この拡開角を小
さくすると内圧に対するベース部の抵抗が増大する。ま
た、凹入部の直径はベース部全体の直径に対して好まし
くは2〜35%、より好ましくは5〜30%、さらによ
り好ましくは10〜20%である。凹入部の直径は小さ
すぎても大きすぎても内圧に対する補強の効果が小さく
なる。 【0009】 【実施例】添付図面を参照すると、図1および図2は半
径R1の略円筒形胴体部(側壁)11と、上方首部(図
示せず)と、側壁11の底部末端を閉鎖するベース部1
2とを有する瓶10のようなブロー成形で作製した容器
のベースを示す。直径断面において、ベース12は下向
きに凸形の第1および第2の半円部14,16を含み、
この半円部14,16は半径R1の半分に等しい半径R
2を有し、側壁11から下向きに延長され、そしてベー
ス部12の中点で収斂して尖端(交線部、cusp)1
8を形成している。 【0010】ベース12の立体的形状を図2に示すが、
「経線」20はそれぞれ図1の断面の外形線に対応し、
ベース12は半円部14,16の1つを瓶10の中心軸
線の周りに回転して中央凹入部を有する環状凸形表面を
形成して成る形状である。この形状をしたベースのブロ
ー成形では、プリフォームを延伸するとプリフォームの
底部が成形用型の底部に尖端18の点だけで接触し、そ
のためにベース部12における非配向性または僅かに配
向した材料が実質的にその点だけに限定されることがで
きる。この基本形の変形例を図3〜6に示す。 【0011】図3のベース12は、半径R1より大きい
半径R4を有し点30で収斂する第1および第2の円弧
26,28からなる。図4のベース12は第1および第
2の半楕円形部32,34からなり、各半楕円形部3
2,34はR1の半分より大きい半径R5の底部36と
R1の半分より小さい半径R6の内外辺部38とを有
し、点40で収斂している。 【0012】びんのブロー成形を促進するために、凸形
表面部が尖端あるいは点で収斂することなく、略直線ま
たは凹形のウエブで接合するように、ベース12を変形
してもよい。図5に示すように、半円形部42を有する
ベースの場合、これは半円形部42の半径をR1の半分
より小さくしてそれらがベースの中心で収斂しないよう
にし、そしてウエブ44で接合することによって実現で
きる。 【0013】図1〜4の態様でも、凸形表面部の隣接す
る壁をそれらが収斂する前に台形状に切って適当なウエ
ブで接合することによって(例えば図1の破線78参
照)、同様な効果を得ることができる。図6は半円形部
48を有する図1のベースと類似のベースを示すが、こ
れは半円形部48の内外壁に直線部45,46が組み入
れられている。従って、直線部45は、ベースの外側に
上向きに拡開する円錐台形を形成し、中央凹入部の周り
に下向きに拡散する円錐台形を形成する。このような直
線部は図3、図4のベースにも組み込れることができ、
また2以上の直線部を内側および外側の壁の両方に組み
込れてもよい。 【0014】図7は図1の基本形の別の変形例を示し、
半円部50,52の辺部に半径R8の外側に凸の突部5
0が形成されている。これらの突部50は実効ベース直
径をD1からD5へ大きくして瓶の安定性を改良する働
きがある。突部50は連続の辺部を成してもよいし、あ
るいはベースの辺部に隔置された複数の不連続「膨出
部」を成してもよい。この変形は図3,4,5のベース
にも適用可能である。 【0015】図8は以上説明したどのベースにも適用で
きる別の変形を示し、凸部56の各々の底部に半径R9
の上向きの凹部54が形成されている。これによって瓶
のベースがさらに強化されかつ安定性もいくらか改良さ
れる。図9に1つの好ましい態様を示すが、凸部58は
略半円形の断面からなり、胴体部の半径の約48%の大
きさに等しい半径R10の弧部59A,59B,59C
と、直線部60,62と、半径R12,R13の凹部6
6,67で凸部58に結合された半径R11の凸部64
とを有する。凸部58はウエブ68に接続されている。
場合によっては、このウエブ68は破線で示したように
直線部62の上端まで下げて弧部59Cを削除してもよ
い。 【0016】図10に示すベースは、基本構造は図9の
ままであるが、但し直線58が曲線に変更される一方直
線60は直線のまま残されている。さらに、図9の突部
(環状体)64の代りにベースの周辺部に足部Aがブロ
ー成形で形成されている。この瓶をブロー成形すると
き、ストレッチロッドによって点68まで前進された非
配向または僅かに配向した材料はこの点およびこの点の
周りに限定される。非配向または僅かに配向した材料は
点67へは流れない。これは、足部が形成されている場
所で応力の多い状態が回避されるので応力によるクラッ
クの発生の問題が解決されることを意味する。図31に
示したような従来の瓶のベースでは、非配向または僅か
に配向した材料が足部に流れて、そこが応力によりクラ
ックが発生する状態になる。この問題を克服するために
は、この従来の瓶の重量は約10%増加されなければな
らない。これに対し、本発明による瓶は、従来の瓶より
も、自立のための足部の実効径が大きく、応力クラック
に対して抵抗性があり、重量が小さく、経済的である。 【0017】ベースの凸部の形状は更に図11、図12
に示したように変形して実効底直径を大きくしてびんの
安定性を増大させることもできる。図11では、各凸部
69は、円筒形胴体部の半径R1の半分より大きい半径
R14と曲率中心70を有し瓶の円筒壁の底部から延び
る第1の凸状弧部ABと、R1より小さい半径R15と
中心72を有し凸部69の頂点を成す第2の凸状弧部B
Cと、R1より大きい半径R16と中心74を有し瓶の
中心に向って内側へ延びる第3の凸状弧部CDとを有す
る。第3の弧部CDは、瓶の中央で収斂してもよく、ま
たR1の半分もしくはR16より小さい半径17の弧D
Eで尖端76を形成してもよく、あるいは破線で示すよ
うに直線または凹形ウエブ78で接合してもよい。さら
に、部分AB,CDは図7、図10に関して前に説明し
たように略直線部で置換えたり、略直線部を含めたりし
てもよい。 【0018】図12は部分CDがR1より大きい半径R
18と中心80を有する凹状弧部79であるもう1つの
変形例を示す。再び、凹部CDは中央で会合するまで延
びてもよいし、または前述のように尖端82を形成して
もよい。凹部79は1以上の直線部を含んだり、1以上
の直線で置き換えてもよい。以上説明した底構造は本質
的に比較的に強度があるが、瓶の寸法や内部圧力によっ
ては歪んで不安定になることがある。図13に示すよう
に、瓶の中央部に略凹部84を形成してベースの強度を
改良することができる。凹部84を組入れると、瓶のベ
ースに加わる圧力を再分散して、ベース部を強化し、ま
たベース部を不安定にする変形が起きないようにする。 【0019】図示の如く、凹部84は半径R19を有す
る略半円形である。R19が大きすぎると、凹部は内圧
によって膨張する傾向があり、またR19が小さすぎる
と、ベースを強化する作用が不足するので、R19はR
1の好ましくは5〜35%、より好ましくは5〜30
%、さらに好ましくは10〜20%である。凹部84は
半円形である必要はなく、楕円形や三角形(即ち円錐
形)のようなその他の形状の断面でもあるいはこれらの
組合せでもよい。 【0020】再び、尖端86は残しても省略してもよ
い。尖端を残す利点の1つは瓶がベースに非配向または
僅かに配向した材料を全く有さないであろうことであ
る。公知のブロー成形びんはすべて底の中央の頂点の周
りに実質的な量の非配向(または僅かに配向)材料を含
んでいる。というのは、延伸ロッドが加熱したプリフォ
ームをブロー前にびんの長さまで延伸するとき材料を型
の底に衝突させるので、この型によって非配向材料がそ
の場で「凍結」されそして保持されるからである。これ
は本発明によって尖端が残されれば起こらない。しかし
ながら、尖端を省略して非配向材料を凹部84に限定す
ると、ベースの膨張に対する抵抗が増加し、また瓶のク
リープ特性が改良される。従って、尖端は所望に応じて
省略してもよい。 【0021】図13の態様は図11の態様と同様である
が、この凹部はもちろん前述のどの態様にも適用可能で
ある。瓶のベースは、ベースをセグメントに分割する放
射状強化リブ(溝部)を導入してさらに強化することが
可能である。図14は等間隔で隔置した3個の放射状リ
ブ90を有するベース88の平面図である。図15は図
14の線分P−Pで切った断面図で、リブ90の頂面が
瓶の円筒壁上の点Aから点D′へ延びていることが示さ
れている。選択的に、リブ90は点Dあるいは点Cと点
Eの間のどの点を終端としてもよいが、点E自身を終端
にしない方が好ましい。というのは、この場合再び瓶の
ベースに非配向または僅かに配向した材料が入り込み、
ベースを弱くするからである。再び、尖端91は所望で
あれば中央凹部92であることができるので省略しても
よく、また前述のようにどのベースにもリブを導入する
ことが可能である。 【0022】図14のリブ90の頂面(溝の底)は断面
がほぼ直線であるが、これは変更してもよい。弧状、部
分楕円形、あるいは弧と直線の組合せなどであることも
可能である。出発点Aの位置も瓶の側壁上を上下に移動
してもよい。勿論、リブ90の数も変更できる。図16
は、リブ94が第1直線部AB、弧部(半径R20)B
C、および第2直線部CDからなる別の例を示す。この
場合、同様に、尖端は省略され、リブ94は点Dで終端
している。 【0023】図17はさらに別の態様が示され、このベ
ース94はベース94を3つのセグメント98に分割す
る3本のリブ96を有する。各セグメント98は中心か
ら外側に延在しその側壁が半径方向外側に拡開した略凹
形窪み部(trough)100を有する。図18は図
17の線分Q−Qで切った断面である。リブ98の深さ
はリブ98の形態や線分Q−Qの半径方向の位置によっ
て窪み部100の深さに関して変化することは明らかで
ある。窪み図100はほぼ一定の深さである。窪み部1
00はベース94内におけるクリープを防止し、リブ
(図18、図19に示した)のないものを含めてここに
説明したどのベース構造にも採用することが可能であ
る。図19、図20ではベース102には窪み部104
が設けられ、図20は図19の線分R−Rで切った断面
である。この場合、寸法FGは寸法HJと等しいことが
好ましい。 【0024】ベースに強化リブを形設する場合、これら
が全部等しい形状や深さである必要はないことに注意さ
れるべきである。例えば、ベースは1連の「一次リブ」
と、ベースの凸部に関してあまり深くない1連「二次リ
ブ」を交互に形成してもよい。こうして、図21では、
ベース106は108のような一次リブと110A,1
10Bまたは110Cなどの二次リブとを交互に含んで
いる。再び二次リブの形状は変更でき、前述のように弧
状、直線状あるいはこれらの組合せであることができ
る。同様に、窪み部112は凸部114の弧状の底部に
関して一定の深さであることも示されている。図22は
一次リブ108と二次リブ110Bを有するベース11
6の端面を示す。 【0025】以上に述べたベース構造を反転させてベー
スの略凸部を略凹部にすることによっても有用な耐圧容
器を得ることができることも留意されるべきである。例
えば、図23は図1のベース形状に反転構造適用した例
を示し、ベース118はR1の半分に等しい半径R21
を有する第1および第2の凹部120,122を含む。
前述のすべての凸部形状をこのように反転させることが
でき、また前述の付加的な特徴や変形の多くのものは有
用かつ実施可能であれば組入れることができる。 【0026】前に説明したように、図1〜12に関連し
て説明したベースは非配向(または僅かに配向)材料が
実質的になくなり、多くの用途において有用である。し
かしながら、これらはより高い圧力の液体(特に大きい
寸法の瓶の場合)によって発生する内圧によって凹入部
が膨張又は破裂することを防止するのに十分に強くない
場合があることが見い出された。この問題は、凹入部の
肉厚を大きくすることによって解決でき、それは、例え
ば、凹入部にある量の非配向材料または僅かに配向した
材料を導入することによって達成できる。ここで非配向
または僅かに配向するとは、通常のブロー成形によって
配向される胴体部やベースの残部における配向と比較し
て実質的に配向がないか配向が少ないことをいう。しか
しながら、上述の如く、凹入部の肉厚をベースの残部と
比較して実質的に厚く(例えば1.2倍以上)した場
合、内圧に対する抵抗は肉厚が大きい部分が非配向性で
あるか配向性であるかにかかわらずに増大する。肉厚が
大きくかつ配向していることは強度的に好ましいことで
あるが、通常、凹入部の肉厚を大きくしようとすると非
配向性であるか僅かに配向したものにせざるを得ないに
すぎない。一方、従来技術において述べたように、ベー
ス全体の肉厚を大きくすることは材料の必要量および重
量を増大させ、ワンピース瓶の利点を損なわせるもので
ある。しかしながら、本発明に従って、凹入部付近だけ
の肉厚を大きくすれば、ワンピース瓶の利点を損うこと
なく内圧に対する抵抗等を増大させることが可能であ
る。 【0027】凹入部の肉厚を大きくすることは、例え
ば、図1の破線78のように中央尖端部18を台形状に
することによって簡単に実現できる。こうすると、プリ
フォームの底部は延伸されたとき成形用型の底部の突出
表面と接触するので、瓶をブローしたとき限られた量の
比較的肉厚の大きい非配向または僅かに配向した材料が
ベースの中央付近に存在することになる。これによって
凹入部が強化されるが非配向または僅かに配向した材料
は実質的に凹入部だけに限定されていればベースあるい
は瓶全体の強度に実質的に悪影響を与えることはない。 【0028】凹入部の肉厚を大きくする方法は、上記の
ほか、プリフォームの底部を厚く成形しておくとか、延
伸およびブロー時の加熱条件を制限するなどの方法によ
ってもよい。また、十分な強度を有する構造を得るため
には凹入部の形状と寸法が重要であることも見い出され
た。例えば、前述のように図1の尖端部18を単純に台
形状にすると、凹入部の側面は比較的大きい角度で拡開
するので、その変形に対する抵抗が限られたものにな
る。従って、凹入部の形状を図24、図25に示すよう
に変形することが好ましい。 【0029】図24のベースは、前と同様、第1および
第2の下向きの凸部80,82を有する。しかしなが
ら、この場合には、凹入部は円錐台形84の形状になる
ように変形され、比較的急勾配の側面86,88を有
し、実質的に平坦な頂部表面90によって閉じられてい
る。凸部80,82の残部はそれぞれ、例えば、弧状底
部92と外側直線側壁94からなる。図示の如く、ベー
スには円周部に隔置された安定化用足部96が形成され
ている。 【0030】図25のベースはいくらか図13のそれと
似ている第1および第2の凸部98,100を有し、中
央凹入部は図24のそれと同様に変形して点104,1
06より内側に延在する頂部が平坦な円錐台形部102
を成している。このベースは、さらに、容器の側壁11
0の底部から中央円錐台形部102の底部まで延在する
放射状ウエブ108を導入して変形されている。これら
は、さらに、凸部98,100の回転によって形成され
る環状表面を複数のセグメントに分割してベースを強化
されている。 【0031】前に説明したように、図24、図25のベ
ースを成形した場合、延伸されたプリフォームは円錐台
形部84,102の頂部表面に対応する成形用型底部の
突出表面に衝突し、この表面の付近の材料はブローする
とき配向しないか僅かに配向しかつ相対的に肉厚が大き
くなり、このように肉厚が大きい部分は円錐台形部8
4,102自体に殆んど局限される。 【0032】この形状の瓶を成形して得られる別の利点
は非配向または僅かに配向した材料(厚肉部)から配向
した材料(薄肉部)への遷移が漸進的であるために従来
の瓶に見られた急激な遷移にもとづく強度が低い(弱
い)点は除去されることである。こうして、この場合に
は、非配向または僅かに配向した肉厚の大きい部分が中
央円錐台形部を超えて拡がらなければ、ベースの強度は
あまり影響されない。この点はベースの応力クラックに
対する向上した抵抗に関して特に妥当する。 【0033】図26、図27は図25のものといくらか
似ている本発明の特に好ましい態様である。図24にお
けるように、ベースは瓶の鉛直側壁114から中央凹入
部116の底部まで延在する放射状ウエブ112によっ
てセグメントに分割され、それによって複数の安定化用
足部118を形成する。各ウエブ112は、鉛直に関し
て32°の角度で点Aから点Bまで下向きにかつ内側へ
延びる第1の直線部120と、点Bから点Cまで延びる
半径R18、中心124の弧部122と、水平に関して
17°の角度で点Cから点Dまで延びる第2の直線部1
26とからなる。図において、足部118は、それぞ
れ、点Aから点Eまで延びる半径R19、中心130の
第1弧部128と、点Aから点Fまで延びる半径R2
0、中心134の第2の弧部132と、水平に関して2
0°の角度で上向きにかつ内側へ延びて点Gでウエブ1
12の第2の直線部126と出合う直線部136とから
なる。足118そのものは、略平坦な側部と低部の表面
138,140と外側の曲面148とからなることが好
ましい。 【0034】中央凹入部116は半径R21、中心15
2の弧部150によって点Dでウエブ112に接合し、
その側壁は半径R22、中心156の別の弧部154に
よって形成されている。凹入部116の上端部は実質的
に平坦な表面158によって閉鎖されている。図27に
最も良く見られるように、ウエブ112は、足部118
がベースの周辺部でお互いに離間されるように、略凸形
帯状部160をなす。図示の如く、ベースは6本の足部
118を有する。 【0035】図26、図27に示したような2リットル
瓶に適当な寸法は次の通りである。ベース全体の半径−
53mm、R18−60mm、R19−60mm、R20−5
mm、R21−10mm、R22−10mm。凹入部116の
頂面158の直径は10mm、凹入部116自体の深さは
7.5mmである。1リットル瓶はベース半径44.3mm
を有することができ、他の寸法はそれに対応して導かれ
る寸法である。 【0036】場合によっては、凹入部116の平坦な頂
面158を上向きのドーム状の表面で置き換えることが
望ましい。放射状ウエブ112の形状も弧部および/ま
たは直線部の異なる組合せに変更することができる。凹
入部116の直径はベース全体の直径の一般的に5〜3
5%、好ましくは5〜30%、より好ましくは10〜2
0%であるべきであり、凹入部116の側壁の拡開角は
60°より小さいことが好ましく、より好ましくは45
°、さらに好ましくは30°より小さい。さらに、前述
のように、凹入部116の壁をなす一般的に配向しない
か僅かに配向した材料部分はベースの残部の壁より厚
く、これらの壁の厚さ比は1.2:1〜20:1である
ことが好ましく、より好ましくは1.2:1〜15:
1、場合によっては1.2:1〜10:1である。 【0037】これらの範囲外では、場合によるが、凹入
部が内圧によって膨張あるいは破裂することを防ぐため
にベース全体を厚くする必要が生じ、瓶の重量およびコ
ストが増大するという不都合が起きる。図28、図29
の瓶は図26、図27の瓶と同様の瓶であるが、図30
に示した従来の一体型ブロー成形瓶との比較試験に供し
たものである。試験の手順と結果の詳細は下記の通りで
あった。 【0038】実施例1および2 ICI Ltd のポリエチレンフタレート樹脂(I.V.0.
76)を用い、射出成形により、1l容量用ボトルとし
て、36g、2l容量用ボトルとして53gのプリフォ
ームを作製した。射出成形は、HUSKYCO.のXL225機
を用い、32個取りの金型にて、射出成形温度約260
℃〜280℃にて実施した。次いで、図28に相当する
金型を用い1lボトル(実施例1)、図29に相当する
金型を用い2lボトル(実施例2)を下記の条件で作製
した。 【0039】(製造条件) ブロー成形機 Corpoplast Co. B−40 ブロー成形温度 約90℃ ブロー成形圧力 約40bar. 次いで、実施例1および2の各ボトルについて下記の評
価試験を行ない、各々10本のボトルについての平均値
を表1に示した。 【0040】(1)厚味測定 得られたボトルの底部断面の厚味をマイクロメーターを
用いて測定した。図27において170及び171、図
28において、180及び181の部分の厚味を測定し
た。 (2)密度 配向度を知る目的で、厚味測定を行なった位置と同一箇
所の密度を密度勾配管を用い測定した。 (3)内圧テスト 得られたボトルに、各々所定の水(1l及び2l)を入
れ、炭酸ガスボリウムで、4ボリウムになるように重曹
及びクエン酸を混合し、40℃に24時間放置した後、
底部の変形程度を肉眼で外観して評価した。評価基準
は、以下の通りである。 【0041】A:ほとんど変形が認められない B:変形は認められるが、自立型としての機能を保持し
ている C:変形が大きく自立しない (4)クリープテスト 内圧テストと同様の方法にて、炭酸ガスボリウムで4ボ
リウムの状態に保ったボトルを、40℃に24時間放置
した後、元の体積に対して、内圧により膨張し体積変化
を生じた割合いをパーセントで表示した。 【0042】比較例 比較例として、図30の如き形状の2l容量の市販自立
型ボトルを入手し、実施例と同様の評価を行なった。結
果を同様に表1に示す。 【0043】 【表1】【0044】以上の如く、実施例1,2、に示したボト
ルは、炭酸飲料水の如く内容物の内圧の高い場合におい
ても、低部が変形することなく、自立型として所期の効
果が得られることが認められた。また、自立型として使
用されている比較例のボトルと比較し、図28中の17
1、図29中の181の部分において、肉厚が薄くて
も、内圧及び応力クラックに対する問題を生ずる事がな
く、従って、ボトル重量が軽く、経済的である事、さら
にクリープ特性においても優れていることがわかった。 【0045】 【発明の効果】ベース構造の非配向または僅かに配向し
た材料の存在および凹入部の肉厚をコントロールするこ
とによって、本発明は、既存のワンピース瓶と比較して
実質的に改良されたクリープおよびクラック特性を有す
るワンピースのブロー成形プラスチック容器を提供し、
それによって瓶の重量と製造コストを著しく低減するこ
とを可能にする。 【0046】さらに、図26、図27に示した好ましい
態様によれば、既存の瓶より大きい実効ベース直径が提
供されるので、瓶詰作業時に充填ラインがより安定なも
のになる。また、ウエブ112はベースを変形に対して
補強する働きがあり、足部118の一般的形状はそこに
かかる内圧の作用を最小化するように選択されている。
これらの特徴はベース構造を本質的に耐変形性にし、か
つ肉厚の大きい凹入部116の存在によってさらに補強
されている。
方法に関し、限定するわけではないが、とりわけ、炭酸
飲料用容器として用いることを意図したブロー成形プラ
スチック製瓶の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ブロー成
形瓶を炭酸入りのソフトドリンク、ビール、サイダーな
どの加圧液体用容器として用いる場合にはいくつかの問
題点がある。とくに、このような加圧液体によって発生
する内圧のために、ブロー成形瓶の特徴である薄い可撓
性の壁肉が変形し易いという問題がある。これはとくに
瓶のベース部で起こり易い。 【0003】従前、この問題は半球状のベースを用いて
圧力をできるだけ均等に分散させて変形を防止すること
によって解決されている。しかしながら、このようなベ
ースは本質的に不安定であり、瓶を自立させるためには
何らかの手段が必要とされる。半球形ベース部にベース
キャップを取付ける方法もあるが、製造コストが増加す
ることは明らかである。また、接着に問題があり、ベー
スキャップの取付位置を正確にしないと瓶が垂直に立た
ないことがある。 【0004】従って、加圧液体用として有用な一体のブ
ロー成形瓶を製造することが試みられている。このよう
な瓶のデザインに関する多くの提案がなされているが、
一般的には、中央凹部を有するベースか、あるいは略凸
形であるがそれから膨出された複数の安定化用足を有す
るベースかのいずれかである。しかしながら、これらは
いずれも最終的に満足できるものではない。これらは瓶
材料のクリープや変形、応用クラック、耐衝撃性の不足
などの問題がある。典型的な瓶のベース部を図31に示
すが、略半球状部2とそれから膨出した安定化用足部4
とからなる。このような瓶は下記のように射出成形され
たプリフォームからブロー成形して製造される。すなわ
ち、プリフォームを加熱し、所望の瓶の形状に対応する
成形用型内にセットし、それをプリフォームの首部から
挿入したストレッチロッドで延伸し、それからブロー成
形する。ストレッチロッドはプリフォームを成形用型の
全長まで延伸するのでプリフォームの底部は成形用型の
底部に衝突する。この段階で成形用型の底部に接触する
材料は「凍結(frozen)」されるので、瓶がブロ
ー成形されるとき、ベース中心の周りの材料は配向され
ずに残り(僅かには配向することがある)、相対的に弱
くなる。図31に示したような瓶では、この非配向材料
の領域はベースの足部4の十分に内部にまで延在するの
で、ベース構造の強度が低下し、クリープや変形を受け
るようになる。さらに、非配向材料から配向材料への遷
移はかなり急激であり、そのために遷移が起きる箇所に
強度的に弱い点が発生し、またベースの応力クラックな
どに対する抵抗が低減する。これらの問題は明らかにベ
ースを厚くすることによって解決することが可能である
が、そうすれば、材料の必要量が増加し、またその結果
瓶重量も増加する。従って、従来のベースキャップ付瓶
よりもワンピース瓶を優れたものにしている利点が希薄
になる。 【0005】本発明の目的はこのような不利を解消ある
いは低減することである。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記問
題点を解決するために、容器の形状に対応した形状を有
する成形用型に、熱可塑性材料からなる成形プリフォー
ムをセットし、プリフォームを加熱し、そして成形用型
の全長にわたって延伸してプリフォームの底を成形用型
の底部表面に衝突させた後、又は衝突と同時もしくは衝
突直前に、ブロー成形して、略円筒形胴体部と該胴体部
の底部末端を閉鎖するベース部を有するプラスチック容
器を製造する方法であって、ベース部の表面が胴体部の
側壁の下端部から容器の中心軸線にいたる下方に略凸状
の線を該中心軸線の周りに回転したときに描かれる環状
凸表面であり、ベース部の中央には中央凹入部 (centra
lre-entrant portion) を有し、かつ、該胴体部の側壁
の下端部から下方に延びる複数個の足部を有し、該足部
は前記ベース部の環状凸表面からなる放射状ウエブによ
り略等間隔に離間されてなるように成形し、且つ、中央
凹入部付近の材料が前記ベース部の残部の配向材料部と
比べて相対的に肉厚を大きくすることを特徴とするプラ
スチック容器の製造法を提供する。 【0007】ベース部の凹入部付近の上記肉厚の大きい
部分は配向しないかまたはベース部の残部と比べて配向
性が少なくなる。本発明の好ましい態様によれば、ベー
ス部は、胴体部の底部からベース部の中心へ向って延在
しかつ環状凸表面をベース部の周辺部で離間された複数
の足部に分割する複数のウエブを有する。 【0008】本発明の第2の側面によれば、プラスチッ
ク容器は、略円筒形胴体部と該胴体部の底部を閉鎖する
ベース部とを有し、ベース部が中央凹入部を有する環状
略凸部を含み、かつ凹入部の肉厚がベース部の残部の肉
厚より大きいことを特徴とする。凹入部対ベース部の残
部の肉厚の比は好ましくは1.2:1〜20:1、より
好ましくは1.2:1〜15:1の範囲内である。この
比が小さすぎると、内圧に対する抵抗が不十分である。
一方、この比があまりに大きいことは実用上必要ない
し、コスト高になるので経済的でない。凹入部の側壁の
拡開角は好ましくは60°、より好ましくは45°、さ
らに好ましくは30°より小さくする。この拡開角を小
さくすると内圧に対するベース部の抵抗が増大する。ま
た、凹入部の直径はベース部全体の直径に対して好まし
くは2〜35%、より好ましくは5〜30%、さらによ
り好ましくは10〜20%である。凹入部の直径は小さ
すぎても大きすぎても内圧に対する補強の効果が小さく
なる。 【0009】 【実施例】添付図面を参照すると、図1および図2は半
径R1の略円筒形胴体部(側壁)11と、上方首部(図
示せず)と、側壁11の底部末端を閉鎖するベース部1
2とを有する瓶10のようなブロー成形で作製した容器
のベースを示す。直径断面において、ベース12は下向
きに凸形の第1および第2の半円部14,16を含み、
この半円部14,16は半径R1の半分に等しい半径R
2を有し、側壁11から下向きに延長され、そしてベー
ス部12の中点で収斂して尖端(交線部、cusp)1
8を形成している。 【0010】ベース12の立体的形状を図2に示すが、
「経線」20はそれぞれ図1の断面の外形線に対応し、
ベース12は半円部14,16の1つを瓶10の中心軸
線の周りに回転して中央凹入部を有する環状凸形表面を
形成して成る形状である。この形状をしたベースのブロ
ー成形では、プリフォームを延伸するとプリフォームの
底部が成形用型の底部に尖端18の点だけで接触し、そ
のためにベース部12における非配向性または僅かに配
向した材料が実質的にその点だけに限定されることがで
きる。この基本形の変形例を図3〜6に示す。 【0011】図3のベース12は、半径R1より大きい
半径R4を有し点30で収斂する第1および第2の円弧
26,28からなる。図4のベース12は第1および第
2の半楕円形部32,34からなり、各半楕円形部3
2,34はR1の半分より大きい半径R5の底部36と
R1の半分より小さい半径R6の内外辺部38とを有
し、点40で収斂している。 【0012】びんのブロー成形を促進するために、凸形
表面部が尖端あるいは点で収斂することなく、略直線ま
たは凹形のウエブで接合するように、ベース12を変形
してもよい。図5に示すように、半円形部42を有する
ベースの場合、これは半円形部42の半径をR1の半分
より小さくしてそれらがベースの中心で収斂しないよう
にし、そしてウエブ44で接合することによって実現で
きる。 【0013】図1〜4の態様でも、凸形表面部の隣接す
る壁をそれらが収斂する前に台形状に切って適当なウエ
ブで接合することによって(例えば図1の破線78参
照)、同様な効果を得ることができる。図6は半円形部
48を有する図1のベースと類似のベースを示すが、こ
れは半円形部48の内外壁に直線部45,46が組み入
れられている。従って、直線部45は、ベースの外側に
上向きに拡開する円錐台形を形成し、中央凹入部の周り
に下向きに拡散する円錐台形を形成する。このような直
線部は図3、図4のベースにも組み込れることができ、
また2以上の直線部を内側および外側の壁の両方に組み
込れてもよい。 【0014】図7は図1の基本形の別の変形例を示し、
半円部50,52の辺部に半径R8の外側に凸の突部5
0が形成されている。これらの突部50は実効ベース直
径をD1からD5へ大きくして瓶の安定性を改良する働
きがある。突部50は連続の辺部を成してもよいし、あ
るいはベースの辺部に隔置された複数の不連続「膨出
部」を成してもよい。この変形は図3,4,5のベース
にも適用可能である。 【0015】図8は以上説明したどのベースにも適用で
きる別の変形を示し、凸部56の各々の底部に半径R9
の上向きの凹部54が形成されている。これによって瓶
のベースがさらに強化されかつ安定性もいくらか改良さ
れる。図9に1つの好ましい態様を示すが、凸部58は
略半円形の断面からなり、胴体部の半径の約48%の大
きさに等しい半径R10の弧部59A,59B,59C
と、直線部60,62と、半径R12,R13の凹部6
6,67で凸部58に結合された半径R11の凸部64
とを有する。凸部58はウエブ68に接続されている。
場合によっては、このウエブ68は破線で示したように
直線部62の上端まで下げて弧部59Cを削除してもよ
い。 【0016】図10に示すベースは、基本構造は図9の
ままであるが、但し直線58が曲線に変更される一方直
線60は直線のまま残されている。さらに、図9の突部
(環状体)64の代りにベースの周辺部に足部Aがブロ
ー成形で形成されている。この瓶をブロー成形すると
き、ストレッチロッドによって点68まで前進された非
配向または僅かに配向した材料はこの点およびこの点の
周りに限定される。非配向または僅かに配向した材料は
点67へは流れない。これは、足部が形成されている場
所で応力の多い状態が回避されるので応力によるクラッ
クの発生の問題が解決されることを意味する。図31に
示したような従来の瓶のベースでは、非配向または僅か
に配向した材料が足部に流れて、そこが応力によりクラ
ックが発生する状態になる。この問題を克服するために
は、この従来の瓶の重量は約10%増加されなければな
らない。これに対し、本発明による瓶は、従来の瓶より
も、自立のための足部の実効径が大きく、応力クラック
に対して抵抗性があり、重量が小さく、経済的である。 【0017】ベースの凸部の形状は更に図11、図12
に示したように変形して実効底直径を大きくしてびんの
安定性を増大させることもできる。図11では、各凸部
69は、円筒形胴体部の半径R1の半分より大きい半径
R14と曲率中心70を有し瓶の円筒壁の底部から延び
る第1の凸状弧部ABと、R1より小さい半径R15と
中心72を有し凸部69の頂点を成す第2の凸状弧部B
Cと、R1より大きい半径R16と中心74を有し瓶の
中心に向って内側へ延びる第3の凸状弧部CDとを有す
る。第3の弧部CDは、瓶の中央で収斂してもよく、ま
たR1の半分もしくはR16より小さい半径17の弧D
Eで尖端76を形成してもよく、あるいは破線で示すよ
うに直線または凹形ウエブ78で接合してもよい。さら
に、部分AB,CDは図7、図10に関して前に説明し
たように略直線部で置換えたり、略直線部を含めたりし
てもよい。 【0018】図12は部分CDがR1より大きい半径R
18と中心80を有する凹状弧部79であるもう1つの
変形例を示す。再び、凹部CDは中央で会合するまで延
びてもよいし、または前述のように尖端82を形成して
もよい。凹部79は1以上の直線部を含んだり、1以上
の直線で置き換えてもよい。以上説明した底構造は本質
的に比較的に強度があるが、瓶の寸法や内部圧力によっ
ては歪んで不安定になることがある。図13に示すよう
に、瓶の中央部に略凹部84を形成してベースの強度を
改良することができる。凹部84を組入れると、瓶のベ
ースに加わる圧力を再分散して、ベース部を強化し、ま
たベース部を不安定にする変形が起きないようにする。 【0019】図示の如く、凹部84は半径R19を有す
る略半円形である。R19が大きすぎると、凹部は内圧
によって膨張する傾向があり、またR19が小さすぎる
と、ベースを強化する作用が不足するので、R19はR
1の好ましくは5〜35%、より好ましくは5〜30
%、さらに好ましくは10〜20%である。凹部84は
半円形である必要はなく、楕円形や三角形(即ち円錐
形)のようなその他の形状の断面でもあるいはこれらの
組合せでもよい。 【0020】再び、尖端86は残しても省略してもよ
い。尖端を残す利点の1つは瓶がベースに非配向または
僅かに配向した材料を全く有さないであろうことであ
る。公知のブロー成形びんはすべて底の中央の頂点の周
りに実質的な量の非配向(または僅かに配向)材料を含
んでいる。というのは、延伸ロッドが加熱したプリフォ
ームをブロー前にびんの長さまで延伸するとき材料を型
の底に衝突させるので、この型によって非配向材料がそ
の場で「凍結」されそして保持されるからである。これ
は本発明によって尖端が残されれば起こらない。しかし
ながら、尖端を省略して非配向材料を凹部84に限定す
ると、ベースの膨張に対する抵抗が増加し、また瓶のク
リープ特性が改良される。従って、尖端は所望に応じて
省略してもよい。 【0021】図13の態様は図11の態様と同様である
が、この凹部はもちろん前述のどの態様にも適用可能で
ある。瓶のベースは、ベースをセグメントに分割する放
射状強化リブ(溝部)を導入してさらに強化することが
可能である。図14は等間隔で隔置した3個の放射状リ
ブ90を有するベース88の平面図である。図15は図
14の線分P−Pで切った断面図で、リブ90の頂面が
瓶の円筒壁上の点Aから点D′へ延びていることが示さ
れている。選択的に、リブ90は点Dあるいは点Cと点
Eの間のどの点を終端としてもよいが、点E自身を終端
にしない方が好ましい。というのは、この場合再び瓶の
ベースに非配向または僅かに配向した材料が入り込み、
ベースを弱くするからである。再び、尖端91は所望で
あれば中央凹部92であることができるので省略しても
よく、また前述のようにどのベースにもリブを導入する
ことが可能である。 【0022】図14のリブ90の頂面(溝の底)は断面
がほぼ直線であるが、これは変更してもよい。弧状、部
分楕円形、あるいは弧と直線の組合せなどであることも
可能である。出発点Aの位置も瓶の側壁上を上下に移動
してもよい。勿論、リブ90の数も変更できる。図16
は、リブ94が第1直線部AB、弧部(半径R20)B
C、および第2直線部CDからなる別の例を示す。この
場合、同様に、尖端は省略され、リブ94は点Dで終端
している。 【0023】図17はさらに別の態様が示され、このベ
ース94はベース94を3つのセグメント98に分割す
る3本のリブ96を有する。各セグメント98は中心か
ら外側に延在しその側壁が半径方向外側に拡開した略凹
形窪み部(trough)100を有する。図18は図
17の線分Q−Qで切った断面である。リブ98の深さ
はリブ98の形態や線分Q−Qの半径方向の位置によっ
て窪み部100の深さに関して変化することは明らかで
ある。窪み図100はほぼ一定の深さである。窪み部1
00はベース94内におけるクリープを防止し、リブ
(図18、図19に示した)のないものを含めてここに
説明したどのベース構造にも採用することが可能であ
る。図19、図20ではベース102には窪み部104
が設けられ、図20は図19の線分R−Rで切った断面
である。この場合、寸法FGは寸法HJと等しいことが
好ましい。 【0024】ベースに強化リブを形設する場合、これら
が全部等しい形状や深さである必要はないことに注意さ
れるべきである。例えば、ベースは1連の「一次リブ」
と、ベースの凸部に関してあまり深くない1連「二次リ
ブ」を交互に形成してもよい。こうして、図21では、
ベース106は108のような一次リブと110A,1
10Bまたは110Cなどの二次リブとを交互に含んで
いる。再び二次リブの形状は変更でき、前述のように弧
状、直線状あるいはこれらの組合せであることができ
る。同様に、窪み部112は凸部114の弧状の底部に
関して一定の深さであることも示されている。図22は
一次リブ108と二次リブ110Bを有するベース11
6の端面を示す。 【0025】以上に述べたベース構造を反転させてベー
スの略凸部を略凹部にすることによっても有用な耐圧容
器を得ることができることも留意されるべきである。例
えば、図23は図1のベース形状に反転構造適用した例
を示し、ベース118はR1の半分に等しい半径R21
を有する第1および第2の凹部120,122を含む。
前述のすべての凸部形状をこのように反転させることが
でき、また前述の付加的な特徴や変形の多くのものは有
用かつ実施可能であれば組入れることができる。 【0026】前に説明したように、図1〜12に関連し
て説明したベースは非配向(または僅かに配向)材料が
実質的になくなり、多くの用途において有用である。し
かしながら、これらはより高い圧力の液体(特に大きい
寸法の瓶の場合)によって発生する内圧によって凹入部
が膨張又は破裂することを防止するのに十分に強くない
場合があることが見い出された。この問題は、凹入部の
肉厚を大きくすることによって解決でき、それは、例え
ば、凹入部にある量の非配向材料または僅かに配向した
材料を導入することによって達成できる。ここで非配向
または僅かに配向するとは、通常のブロー成形によって
配向される胴体部やベースの残部における配向と比較し
て実質的に配向がないか配向が少ないことをいう。しか
しながら、上述の如く、凹入部の肉厚をベースの残部と
比較して実質的に厚く(例えば1.2倍以上)した場
合、内圧に対する抵抗は肉厚が大きい部分が非配向性で
あるか配向性であるかにかかわらずに増大する。肉厚が
大きくかつ配向していることは強度的に好ましいことで
あるが、通常、凹入部の肉厚を大きくしようとすると非
配向性であるか僅かに配向したものにせざるを得ないに
すぎない。一方、従来技術において述べたように、ベー
ス全体の肉厚を大きくすることは材料の必要量および重
量を増大させ、ワンピース瓶の利点を損なわせるもので
ある。しかしながら、本発明に従って、凹入部付近だけ
の肉厚を大きくすれば、ワンピース瓶の利点を損うこと
なく内圧に対する抵抗等を増大させることが可能であ
る。 【0027】凹入部の肉厚を大きくすることは、例え
ば、図1の破線78のように中央尖端部18を台形状に
することによって簡単に実現できる。こうすると、プリ
フォームの底部は延伸されたとき成形用型の底部の突出
表面と接触するので、瓶をブローしたとき限られた量の
比較的肉厚の大きい非配向または僅かに配向した材料が
ベースの中央付近に存在することになる。これによって
凹入部が強化されるが非配向または僅かに配向した材料
は実質的に凹入部だけに限定されていればベースあるい
は瓶全体の強度に実質的に悪影響を与えることはない。 【0028】凹入部の肉厚を大きくする方法は、上記の
ほか、プリフォームの底部を厚く成形しておくとか、延
伸およびブロー時の加熱条件を制限するなどの方法によ
ってもよい。また、十分な強度を有する構造を得るため
には凹入部の形状と寸法が重要であることも見い出され
た。例えば、前述のように図1の尖端部18を単純に台
形状にすると、凹入部の側面は比較的大きい角度で拡開
するので、その変形に対する抵抗が限られたものにな
る。従って、凹入部の形状を図24、図25に示すよう
に変形することが好ましい。 【0029】図24のベースは、前と同様、第1および
第2の下向きの凸部80,82を有する。しかしなが
ら、この場合には、凹入部は円錐台形84の形状になる
ように変形され、比較的急勾配の側面86,88を有
し、実質的に平坦な頂部表面90によって閉じられてい
る。凸部80,82の残部はそれぞれ、例えば、弧状底
部92と外側直線側壁94からなる。図示の如く、ベー
スには円周部に隔置された安定化用足部96が形成され
ている。 【0030】図25のベースはいくらか図13のそれと
似ている第1および第2の凸部98,100を有し、中
央凹入部は図24のそれと同様に変形して点104,1
06より内側に延在する頂部が平坦な円錐台形部102
を成している。このベースは、さらに、容器の側壁11
0の底部から中央円錐台形部102の底部まで延在する
放射状ウエブ108を導入して変形されている。これら
は、さらに、凸部98,100の回転によって形成され
る環状表面を複数のセグメントに分割してベースを強化
されている。 【0031】前に説明したように、図24、図25のベ
ースを成形した場合、延伸されたプリフォームは円錐台
形部84,102の頂部表面に対応する成形用型底部の
突出表面に衝突し、この表面の付近の材料はブローする
とき配向しないか僅かに配向しかつ相対的に肉厚が大き
くなり、このように肉厚が大きい部分は円錐台形部8
4,102自体に殆んど局限される。 【0032】この形状の瓶を成形して得られる別の利点
は非配向または僅かに配向した材料(厚肉部)から配向
した材料(薄肉部)への遷移が漸進的であるために従来
の瓶に見られた急激な遷移にもとづく強度が低い(弱
い)点は除去されることである。こうして、この場合に
は、非配向または僅かに配向した肉厚の大きい部分が中
央円錐台形部を超えて拡がらなければ、ベースの強度は
あまり影響されない。この点はベースの応力クラックに
対する向上した抵抗に関して特に妥当する。 【0033】図26、図27は図25のものといくらか
似ている本発明の特に好ましい態様である。図24にお
けるように、ベースは瓶の鉛直側壁114から中央凹入
部116の底部まで延在する放射状ウエブ112によっ
てセグメントに分割され、それによって複数の安定化用
足部118を形成する。各ウエブ112は、鉛直に関し
て32°の角度で点Aから点Bまで下向きにかつ内側へ
延びる第1の直線部120と、点Bから点Cまで延びる
半径R18、中心124の弧部122と、水平に関して
17°の角度で点Cから点Dまで延びる第2の直線部1
26とからなる。図において、足部118は、それぞ
れ、点Aから点Eまで延びる半径R19、中心130の
第1弧部128と、点Aから点Fまで延びる半径R2
0、中心134の第2の弧部132と、水平に関して2
0°の角度で上向きにかつ内側へ延びて点Gでウエブ1
12の第2の直線部126と出合う直線部136とから
なる。足118そのものは、略平坦な側部と低部の表面
138,140と外側の曲面148とからなることが好
ましい。 【0034】中央凹入部116は半径R21、中心15
2の弧部150によって点Dでウエブ112に接合し、
その側壁は半径R22、中心156の別の弧部154に
よって形成されている。凹入部116の上端部は実質的
に平坦な表面158によって閉鎖されている。図27に
最も良く見られるように、ウエブ112は、足部118
がベースの周辺部でお互いに離間されるように、略凸形
帯状部160をなす。図示の如く、ベースは6本の足部
118を有する。 【0035】図26、図27に示したような2リットル
瓶に適当な寸法は次の通りである。ベース全体の半径−
53mm、R18−60mm、R19−60mm、R20−5
mm、R21−10mm、R22−10mm。凹入部116の
頂面158の直径は10mm、凹入部116自体の深さは
7.5mmである。1リットル瓶はベース半径44.3mm
を有することができ、他の寸法はそれに対応して導かれ
る寸法である。 【0036】場合によっては、凹入部116の平坦な頂
面158を上向きのドーム状の表面で置き換えることが
望ましい。放射状ウエブ112の形状も弧部および/ま
たは直線部の異なる組合せに変更することができる。凹
入部116の直径はベース全体の直径の一般的に5〜3
5%、好ましくは5〜30%、より好ましくは10〜2
0%であるべきであり、凹入部116の側壁の拡開角は
60°より小さいことが好ましく、より好ましくは45
°、さらに好ましくは30°より小さい。さらに、前述
のように、凹入部116の壁をなす一般的に配向しない
か僅かに配向した材料部分はベースの残部の壁より厚
く、これらの壁の厚さ比は1.2:1〜20:1である
ことが好ましく、より好ましくは1.2:1〜15:
1、場合によっては1.2:1〜10:1である。 【0037】これらの範囲外では、場合によるが、凹入
部が内圧によって膨張あるいは破裂することを防ぐため
にベース全体を厚くする必要が生じ、瓶の重量およびコ
ストが増大するという不都合が起きる。図28、図29
の瓶は図26、図27の瓶と同様の瓶であるが、図30
に示した従来の一体型ブロー成形瓶との比較試験に供し
たものである。試験の手順と結果の詳細は下記の通りで
あった。 【0038】実施例1および2 ICI Ltd のポリエチレンフタレート樹脂(I.V.0.
76)を用い、射出成形により、1l容量用ボトルとし
て、36g、2l容量用ボトルとして53gのプリフォ
ームを作製した。射出成形は、HUSKYCO.のXL225機
を用い、32個取りの金型にて、射出成形温度約260
℃〜280℃にて実施した。次いで、図28に相当する
金型を用い1lボトル(実施例1)、図29に相当する
金型を用い2lボトル(実施例2)を下記の条件で作製
した。 【0039】(製造条件) ブロー成形機 Corpoplast Co. B−40 ブロー成形温度 約90℃ ブロー成形圧力 約40bar. 次いで、実施例1および2の各ボトルについて下記の評
価試験を行ない、各々10本のボトルについての平均値
を表1に示した。 【0040】(1)厚味測定 得られたボトルの底部断面の厚味をマイクロメーターを
用いて測定した。図27において170及び171、図
28において、180及び181の部分の厚味を測定し
た。 (2)密度 配向度を知る目的で、厚味測定を行なった位置と同一箇
所の密度を密度勾配管を用い測定した。 (3)内圧テスト 得られたボトルに、各々所定の水(1l及び2l)を入
れ、炭酸ガスボリウムで、4ボリウムになるように重曹
及びクエン酸を混合し、40℃に24時間放置した後、
底部の変形程度を肉眼で外観して評価した。評価基準
は、以下の通りである。 【0041】A:ほとんど変形が認められない B:変形は認められるが、自立型としての機能を保持し
ている C:変形が大きく自立しない (4)クリープテスト 内圧テストと同様の方法にて、炭酸ガスボリウムで4ボ
リウムの状態に保ったボトルを、40℃に24時間放置
した後、元の体積に対して、内圧により膨張し体積変化
を生じた割合いをパーセントで表示した。 【0042】比較例 比較例として、図30の如き形状の2l容量の市販自立
型ボトルを入手し、実施例と同様の評価を行なった。結
果を同様に表1に示す。 【0043】 【表1】【0044】以上の如く、実施例1,2、に示したボト
ルは、炭酸飲料水の如く内容物の内圧の高い場合におい
ても、低部が変形することなく、自立型として所期の効
果が得られることが認められた。また、自立型として使
用されている比較例のボトルと比較し、図28中の17
1、図29中の181の部分において、肉厚が薄くて
も、内圧及び応力クラックに対する問題を生ずる事がな
く、従って、ボトル重量が軽く、経済的である事、さら
にクリープ特性においても優れていることがわかった。 【0045】 【発明の効果】ベース構造の非配向または僅かに配向し
た材料の存在および凹入部の肉厚をコントロールするこ
とによって、本発明は、既存のワンピース瓶と比較して
実質的に改良されたクリープおよびクラック特性を有す
るワンピースのブロー成形プラスチック容器を提供し、
それによって瓶の重量と製造コストを著しく低減するこ
とを可能にする。 【0046】さらに、図26、図27に示した好ましい
態様によれば、既存の瓶より大きい実効ベース直径が提
供されるので、瓶詰作業時に充填ラインがより安定なも
のになる。また、ウエブ112はベースを変形に対して
補強する働きがあり、足部118の一般的形状はそこに
かかる内圧の作用を最小化するように選択されている。
これらの特徴はベース構造を本質的に耐変形性にし、か
つ肉厚の大きい凹入部116の存在によってさらに補強
されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本をなす容器のベース部の直径断面
図。 【図2】図1のベースの斜視図。 【図3】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図4】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図5】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図6】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図7】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図8】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図9】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図10】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図11】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図12】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図13】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図14】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図15】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図16】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図17】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図18】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図19】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図20】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図21】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図22】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図23】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図24】図1,2のベースのさらに別の変形例を示す
図。 【図25】図1,2のベースのさらに別の変形例を示す
図。 【図26】本発明の好ましい例の断面図。 【図27】本発明の好ましい例の底面図。 【図28】図25,26の例と類似する容器の縦断面
図。 【図29】図25,26の例と類似する容器の縦断面
図。 【図30】図28,29の容器と比較するための従来例
の縦断面図。 【図31】代表的な従来例の縦断面図。 【符号の説明】 10…胴体部 11…側壁 12…ベース部 14,16…凸部 18…尖端(交線部) 20…経線 112…放射状ウエブ 114…鉛直側壁 116…凹入部 118…足部 120…第1の直線部 122…弧部 124…中心 126…第2の直線部 128…第1の弧部 130…中心 132…第2の弧部 134…中心 136…直線部 138…足部の側部表面 140…足部の底部表面 148…足部の外側表面 150,154…弧部 156…中心 158…平坦表面 160…略凸形帯状部
図。 【図2】図1のベースの斜視図。 【図3】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図4】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図5】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図6】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図7】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図8】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図9】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図10】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図11】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図12】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図13】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図14】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図15】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図16】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図17】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図18】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図19】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図20】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図21】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図22】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図23】図1,2のベースの変形例を示す図。 【図24】図1,2のベースのさらに別の変形例を示す
図。 【図25】図1,2のベースのさらに別の変形例を示す
図。 【図26】本発明の好ましい例の断面図。 【図27】本発明の好ましい例の底面図。 【図28】図25,26の例と類似する容器の縦断面
図。 【図29】図25,26の例と類似する容器の縦断面
図。 【図30】図28,29の容器と比較するための従来例
の縦断面図。 【図31】代表的な従来例の縦断面図。 【符号の説明】 10…胴体部 11…側壁 12…ベース部 14,16…凸部 18…尖端(交線部) 20…経線 112…放射状ウエブ 114…鉛直側壁 116…凹入部 118…足部 120…第1の直線部 122…弧部 124…中心 126…第2の直線部 128…第1の弧部 130…中心 132…第2の弧部 134…中心 136…直線部 138…足部の側部表面 140…足部の底部表面 148…足部の外側表面 150,154…弧部 156…中心 158…平坦表面 160…略凸形帯状部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.容器の形状に対応した形状を有する成形用型に、熱
可塑性材料からなる成形プリフォームをセットし、プリ
フォームを加熱し、そして成形用型の全長にわたって延
伸してプリフォームの底を成形用型の底部表面に衝突さ
せた後、又は衝突と同時もしくは衝突直前に、ブロー成
形して、略円筒形胴体部と該胴体部の底部末端を閉鎖す
るベース部を有するプラスチック容器を製造する方法で
あって、ベース部の表面が胴体部の側壁の下端部から容
器の中心軸線にいたる下方に略凸状の線を該中心軸線の
周りに回転したときに描かれる環状凸表面であり、ベー
ス部の中央には中央凹入部を有し、かつ、該胴体部の側
壁の下端部から下方に延びる複数個の足部を有し、該足
部は前記ベース部の環状凸表面からなる放射状ウエブに
より略等間隔に離間されてなるように成形し、且つ、中
央凹入部付近の材料が前記ベース部の残部の配向材料部
と比べて相対的に肉厚を大きくすることを特徴とするプ
ラスチック容器の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6185942A JP2669788B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | プラスチック容器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6185942A JP2669788B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | プラスチック容器の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62031333A Division JPS63202424A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | プラスチツク容器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07164514A JPH07164514A (ja) | 1995-06-27 |
JP2669788B2 true JP2669788B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16179584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6185942A Expired - Lifetime JP2669788B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | プラスチック容器の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2669788B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3651321B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2005-05-25 | 東洋製罐株式会社 | 保管中のクラックの発生を防止した自立型熱可塑性樹脂容器 |
JP4679283B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-04-27 | 株式会社吉野工業所 | 合成樹脂製容器の底部構造 |
JP2014172625A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 樹脂製ボトル |
JP7175751B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2022-11-21 | 株式会社吉野工業所 | ブロー成形容器 |
JP7395951B2 (ja) * | 2019-10-23 | 2023-12-12 | 東洋製罐株式会社 | 合成樹脂製容器 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP6185942A patent/JP2669788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07164514A (ja) | 1995-06-27 |
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---|---|---|---|
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