JP3079635B2 - Petボトルの製造方法 - Google Patents

Petボトルの製造方法

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    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】接地安定性に優れ、高速充填ライ
ン上の適性が良好である2軸延伸ブロー成形PET(ポ
リエチレンテレフタレート)ボトルの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】2軸延伸ブロ−成形PETボトルの製造
方法は、首型と左右に分割される胴部型と底型とからな
る金型内に、予熱された有底筒状のプリフォ−ムを挿入
して、そのプリフォ−ムの首部を固定し、延伸ロッドで
プリフォ−ムの胴部を縦方向に延伸すると同時に、プリ
フォ−ムの内部に空気を吹き込んでボトルを成形する方
法であり、成形中の膨張するプリフォ−ムと金型キャビ
ティとの間の空気は、各部の型とのパ−ティングライン
の隙間から金型の外部に逐次排出されるものであった。
しかし、この場合に用いられる金型は、従来から、胴部
型と底型とのパ−ティングラインを、ボトル底部の接地
面の最内周の位置に設けるのが一般的であったため、ボ
トルの形状によっては、前記の膨張するプリフォ−ムと
金型キャビティ面との間の空気の排出が不充分となっ
て、ボトル底部の接地面付近の金型形状に対する再現性
が損なわれ、しばしば、いわゆる座り(接地安定性)の
悪いボトルが発生して高速充填ライン上で転倒などの事
故を起こして問題となっていた。
【0003】この充填ライン上での接地安定性の問題を
解決するために、通常は、ボトル底部の接地面に3箇所
又は4箇所の凸部を設けた3点支持又は4点支持によっ
て、ボトルの接地安定性を改善する方法がとられてい
た。また、他の改善する方法としては、金型の形状を成
形時に形状再現性が損なわれる度合いだけ前以て補正し
ておく方法などが取られていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ボトル底部に3箇所又は4箇所の凸部を設けた方法は、
一般の使用時における接地安定性の問題はないが、内容
物を充填する時に高速充填ライン上でボトル底部の接地
面積が小さいことに起因する倒瓶などのトラブルが発生
し易いことが問題となっていた。また、金型の形状を前
以て補正しておく方法は、ボトルの成形時の成形条件の
ばらつきによって、成形品の形状再現性が不揃いとな
り、成形されたボトルの接地安定性がばらついて、高速
充填ライン上での適性が不安定となる問題があった。
【0005】さらに、従来の金型は、胴部型のキャビテ
ィ面の最下端と底型のキャビティ面の最外周との位置
が、同一の高さに設けられているため、この金型を用い
てPETボトルを成形すると、成形中に膨張するプリフ
ォ−ムと金型キャビティとの間の空気が抜け易い左右の
胴部型のパ−ティングラインのあるボトルの長径方向
は、金型形状の再現性が良好となるため底部の形状が出
やすく、短径方向は、構造上空気の抜けが悪く、金型形
状の再現性が劣るため底部の形状が出にくかった。この
ため、図4のようにPETボトルを側面から見ると、ボ
トル底部の形状が外側より中央部が突出した底部をもつ
ボトルが成形されて、ボトルの接地安定性が損なわれ高
速充填ライン上で転倒してしまうことが多く見られた。
本発明は、2軸延伸ブロ−成形ボトルの金型の構造を改
善して接地安定性を向上し、高速充填ライン上の適性を
良好にしたPETボトルの製造方法を提供するものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、偏平な断面形
状を有する2軸延伸ブロ−成形ボトルの製造方法におい
て、図1に示すように、ボトル底部の接地面の最外周(1
3)の位置に、胴部型(20)と底型(10)とのパ−ティングラ
イン(30)を設け、さらに、胴部型(20)のキャビティ面の
最下端(22)と底型のキャビティ面の最外周(13)との位置
に段差を設けた金型を用い、必要に応じて、前記の隙パ
−ティングライン(30)の隙間から、金型内の空気を吸引
することによって、ボトル底部の接地面付近の金型の形
状再現性を改善して高速充填ライン適性を良好にしたP
ETボトルの製造方法である。
【0007】本発明の胴部型のキャビティ面の最下端(2
2)と底型のキャビティ面の最外周(13)との位置に段差を
設けるとは、胴部型のボトル胴部のキャビティ面の最下
端(22)より、垂直に0.25±0.1mm下方に底型の
ボトル底部の接地面(12)のキャビティ面の最外周が位置
するように、金型を組み込むことである。
【0008】本発明の胴部型と底型とのパ−ティングラ
イン(30)は、0.05〜0.5mmの隙間を設けたもの
であり、必要に応じて、このパ−ティングライン(30)の
隙間から金型内の空気を吸引するが、この方法について
は、図3に示すように、通常の真空ポンプを底型の空気
抜き孔口(15)に接続し、底型内に設けられた空気抜き通
路(16)と、ボトル成形時に底型(10)と胴部型(20)と耐熱
シリコンゴム製などのパッキング(50)とにより形成され
た隙間通路(31)とを経て、パ−ティングライン(30)の隙
間から、50〜400mmHgの減圧により、金型内の
空気を吸引するものである。
【0009】なお、本発明が対象とするPETボトル
は、ボトル底部の接地面の幅が4mm以下のものであ
る。
【0010】
【作用】通常の2軸延伸ブロ−成形法においては、金型
内で膨張するプリフォ−ムが金型内面や金型内の空気に
より冷却されると、プリフォ−ムの溶融粘度が、温度に
よる依存性が大きいために急速に増加して、膨張するプ
リフォ−ムの金型内面への密着が悪くなる。このため
に、膨張するプリフォ−ムは、出来るだけ早くまた出来
るだけ冷却せずに、金型内面に密着させることが好まし
く、膨張するプリフォ−ムと金型内面との間の空気は、
プリフォ−ムの膨張に合わせて、出来るだけ早く金型外
へ排出することが必要である。
【0011】本発明においては、膨張するプリフォ−ム
と金型内面との空気が最も抜けにくいボトルの底部の接
地部の最外周の位置に、パ−ティングラインが設けられ
ており、必要に応じて、このパ−ティングラインの隙間
から吸引することによって、金型内の空気を、効果的に
また強制的に、金型外へ排出するものである。さらに、
胴部型のキャビティ面の最下端より、底型のキャビティ
面の位置を0.25±0.1mm下げて設けられておい
り、この結果、膨張するプリフォ−ムが、特に問題とな
るボトル底部の接地面を形成する底型のボトル底部接地
面のキャビティ面へ密着し易くなって、ボトルの底部の
接地面付近の形状再現性が良くなり、成形されたPET
ボトルの接地安定性が向上するものである。
【0012】
【実施例】図2は、実施例に用いた胴部型のキャビティ
面の最下端と底型のキャビティ面の最外周との位置の段
差が異なる本発明を含む3つの代表的なPETボトルの
金型の底型と胴部型との部分断面図(A,B,C) と、それぞ
れの金型によって成形されたボトルの底部付近の形状の
状態を示す底部と胴部の部分断面図(a,b,c) である。
【0013】まず、満水容量が630mlの液体洗剤用
の偏平な断面形状を有するPETボトルの金型を作製し
た。この金型は、ボトル底部の接地面の最外周(13)の位
置に、胴部型(20)と底型(10)とのパ−ティングライン(3
0)を設け、その間隙を0.2mmにしたものであり、ま
た、胴部型のキャビティ面の最下端(22)と底型のキャビ
ティ面の最外周(13)との位置を、0.1mmの間隔で垂
直方向に任意の位置に変えられる構造にしたものであ
る。
【0014】次に、日精ASB−250成形機におい
て、成形材料にIV(極限粘度) 0.72のポリエチレン
テレフタレ−ト(PET)を用いて、有底筒状のプリフ
ォ−ムを射出成形した後に、上述の金型により、胴部型
のキャビティ面の下端と底型のキャビティ面の最外周と
の位置を、0.1mmの間隔で垂直下方方向に最大0.
4mmまで位置を変えて、各種のPETボトルを成形し
た。その時の成形条件は、プリフォ−ム予熱温度120
℃、ブロ−圧25kg/cm2 、吸引圧力140mmH
gであった。
【0015】次に、本実施例で成形した各種のPETボ
トルの接地安定性を評価するため、それぞれのPETボ
トルに、600mlの常温の水を入れて、ボトルの側面
に対して90°の方向(短径方向)に、ボトルの底部の
中心を支点として、ボトルの首部を指で7°傾けて指を
離し、ボトルの左右の揺れが静止するまでの秒数を測定
した。なお、本実施例のボトルは、重心が全高235m
mに対して底部より約103mmの位置にあり、偏平率
は、底部で長径66mm:短径49mm、胴部の最大で
長径96mm:短径58mmであった。
【0016】評価テストの結果は、図5に示してある
が、この結果を図2に示した3つの代表例で説明する
と、胴部型のキャビティ面の最下端と底型のキャビティ
面の最外周との位置を同一の高さに設けたAの金型によ
って成形されたaのボトルは、静止するまでの時間を1
1秒要し、胴部型のキャビティ面の最下端より底型のキ
ャビティ面の最外周の位置を0.2mm下げて設けたB
の金型によって成形されたbのボトルは、静止するまで
の時間を3.8秒要し、胴部型のキャビティ面の下端よ
り底型のキャビティ面の最外周の位置を0.4mm下げ
て設けたCの金型によって成形されたcのボトルは、静
止するまでの時間を11.5秒要した。なお、本評価テ
ストと実際の高速充填ライン上でのボトルの適性との相
関関係は、従来から蓄積された資料を解析した結果か
ら、本評価テストでボトルの揺れが静止するまで7秒以
下であれば、そのボトルは、高速充填ライン上で適性が
良好であると判断された。このことから、本発明の請求
範囲にあるBの金型によって成形されたbのボトルは、
高速充填ライン上の適性が良好であると判断され、本発
明の請求範囲外のAの金型によって成形されたaのボト
ルとCの金型によって成形されたcのボトルとは、高速
充填ライン上の適性が好ましくないと判断された。これ
は、aのボトルとcのボトルとも、図2で示されている
ように、ボトル底部の金型形状の再現性が悪いため、ボ
トルの接地安定性が損なわれたためである。
【0017】さらに、本発明に係わるbのボトルについ
ては、実用テストとして液体洗剤の高速充填ラインにお
いて、80本/分の充填速度で5万本の充填を実施した
が、充填ライン上での、ボトルの底部接地面の形状不良
に起因する倒瓶などのトラブルは全く発生しなかった。
【0018】
【発明の効果】以上実施例に示すとおり、本発明のPE
Tボトルの製造方法によって得られたボトルは、常温の
水をそのボトルの内容量だけ入れて、ボトルの側面に対
して90°の方向(短径方向)に、ボトルの底部の中心
を支点として、ボトルの首部を指で7°傾けて指を離
し、ボトルの左右の揺れが静止するまでの秒数を測定す
るボトルの接地安定性の評価方法において、ボトルの左
右の揺れが静止するまでの秒数は、7秒以下であり、ボ
トルの接地安定性が良いことが確認された。さらに、本
発明のPETボトルの製造方法によって得られたボトル
を、液体洗剤の高速充填ラインにおいて、充填実用テス
トを実施したが、充填ライン上での、ボトルの底部接地
面の形状不良に起因する倒瓶などのトラブルは全く発生
しなかった。
【0019】すなわち、ボトル底部の接地面の最外周の
位置に、胴部型と底型とのパ−ティングラインを設け、
さらに、胴部型のキャビティ面の最下端より、底型のキ
ャビティ面の最外周の位置を0.25±0.1mm下げ
て設け、必要に応じて、このパ−ティングラインの隙間
から吸引することによって、膨張するプリフォ−ムと金
型のキャビティ−面の間の空気を、効果的にまた強制的
に、金型外へ充分に排出し、その結果、膨張するプリフ
ォ−ムが底型のボトル底部接地面のキャビティ面へ密着
し易くなって、ボトルの底部の接地面付近の形状再現性
が改善され、成形されたPETボトルの接地安定性が向
上したものである。
【0020】さらに、本発明のPETボトルの製造方法
によると、成形されるボトルの形状安定性が改善される
ため、従来の製造方法に比べて、成形ロスが大幅に減少
可能で0.3%に押さえることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の底型と胴部型の部分断面図である。
【図2】実施例に用いた3つのPETボトルの金型の底
型と胴部型との部分断面図と、それぞれの金型によって
成形された3つのボトルの底部付近の状態を示す部分断
面図である。
【図3】本発明に係る底型と胴部型とのパ−ティングラ
インの隙間から、金型内の空気を吸引する方法を示した
説明図である。
【図4】PETボトルの側面から見た底部の状態を示す
説明図である。
【図5】実施例で成形した各種のボトルの安定性の評価
結果である。
【符号の説明】
10……底型 11……底型のキャビティ面 12……底型のボトル底部の接地面 13……底型のキャビティ面の最外周およびボトル底部の
接地面の最外周 14……底型のボトル底部の接地面の最内周 15……底型の空気抜き孔口 16……底型内に設けられた空気抜き通路 20……胴部型 21……胴部型のキャビティ面 22……胴部型のキャビティ面の最下端 30……胴部型と底型とのパ−ティングライン 31……隙間通路 40……ボトル 50……パッキング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 49/00 - 49/80

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】偏平な断面形状を有する2軸延伸ブロ−成
    形ボトルの製造方法において、ボトル底部の接地面の最
    外周の位置に、胴部型と底型とのパ−ティングラインを
    設け、かつ胴部型のキャビティ面の最下端と底型のキャ
    ビティ面の最外周との位置に段差を設けた金型を用いた
    ことを特徴とするPETボトルの製造方法。
  2. 【請求項2】前記のパ−ティングラインの隙間から、金
    型内の空気を吸引することを特徴とする、特許請求の範
    囲の請求項1に記載のPETボトルの製造方法。
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