JP3325074B2

JP3325074B2 - 容器の成形方法

Info

Publication number: JP3325074B2
Application number: JP08557093A
Authority: JP
Inventors: 伸一上原
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: JPH06270235A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器の成形方法に関
し、さらに詳しくは、内方に向けて凸状をなす上底形状
の底部をもつ容器の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、二軸延伸ブロー成形容器と称さ
れる合成樹脂製の薄肉の容器（以下、成形品という）
は、例えば射出成形によって得られた有底パリソンをブ
ロー型のキャビティ内に位置させ、容器の軸方向に縦軸
延伸させると共に、内部に吹き込んだ気体の圧力によっ
て軸方向と直角な方向に膨張させることが行われてい
る。

【０００３】一方、二軸延伸ブロー成形によって形成さ
れる成形品には、内方に向け凸状をなす上底状の底部を
もつ容器がある。このような底部は、一般に、シャンペ
ン底と称されている。

【０００４】上述したシャンペン底を備えた成形品の成
形方法としては、図６に示す方法がある。

【０００５】すなわち、図６は、延伸ブロー成形に用い
られるブロー４０型の構造を示しており、このブロー４
０型は、最終成形品の形状に合せたキャビテイ面の形状
を設定されている。そして、このようなブロー型内に配
置されたパリソン１００は、ストレッチロッド４２によ
り縦軸延伸されるとともに、ブロー圧によって横方向へ
膨張される。

【０００６】ところで、二軸延伸ブロー成形に際して
は、保有熱量が多い領域ほど延伸されやすく、一旦、キ
ャビティ面に接触して冷却されると延伸され難い傾向が
ある。

【０００７】このことは、シャンペン底を有する容器に
対してもいえる。

【０００８】すなわち、底部は、ブロー型４０のキャビ
ティ面中央部に形成されている凸部４０Ａに対して最初
に接触する。一方、底部で糸じり部（接地部）に相当す
る部分を成形するためのキャビティ面は、パリソンから
見て最も遠い位置に相当している。このため、糸じり部
が成形される前にパリソンが上底部とブロー型側壁面に
接触した場合、パリンソンは延伸され難くなり、その結
果糸じり部での肉厚を確保することができなくなる。

【０００９】これにより、糸じり部が薄肉部に形成され
ることで、賦形性の悪化と、内圧による形状反転が起こ
り易くなる。

【００１０】そこで、糸じり部の肉厚確保による反転問
題を解決するための方法が提案されている。

【００１１】すなわち、図７は、この方法を実施するた
めの型の構造を示しており、底型５０は、中央部、つま
り、内方に向け凸状をなす部分を他の部分から独立して
配置した上底型５０Ａを備えている。このような構造の
底型５０を用いた場合の成形手順は次の通りである。つ
まり、延伸ブロー成形時、ストレッチロッド４２による
縦軸延伸が行われるに先立ち、上底型５０Ａが、最終成
形品を形状出しする縦軸位置よりも下方に退避させられ
る（図中、二点鎖線で示す状態）。この場合の最終成形
品を形状出しする縦軸位置とは、最終成形された成形品
の底部の位置に相当している。そして、凹部内に向けて
ストレッチロッド４２およびブロー圧を介した凹部内に
向けてのストレッチブローが行われることで、上底型５
０Ａにパリソン１００が接触することなく糸じり部に充
分な肉厚が確保される。従って、パリソン１００は、底
部中央が外側に向け突出した状態の形状となる。一方、
パリソン１００にこのような形状が得られると、上底型
を、最終成形品を形状出しする縦軸位置に向け上昇させ
る。これにより、外側に向け突出していたパリソンの中
央部は、図中、実線で示すように、内方に向け凸状をな
すように変形させられる。従って、パリソンの中央部
は、２度延伸されることで分子の配向性が高められてそ
の位置での強度が高められる（例えば、特開昭５７−２
１０８２９号公報）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種、シ
ャンペン底を有する容器では、内部からの圧力、例え
ば、充填された材料が気化した場合の圧力に対して耐久
性をもたせるためには、肉厚を厚くすることが必要であ
る。

【００１３】一方、落下時などの衝撃に対しては、延伸
配向することである程度の弾力性をもたせて衝撃吸収性
をもたせることが必要である。

【００１４】しかし、底部を成形する手順として、図６
に示した方法では、底部中央部が外周部よりも先に冷却
されることで、凸状をなす底部中央位置の肉厚は厚くな
り、そして、この位置以外の底部の肉厚は薄くなる。従
って、シャンペン底に相当する中央位置以外の底部は肉
厚が薄くなっているので、内部に材料を充填した場合の
負荷によって、内方に向け凸状をなしいていた状態から
外側に向け膨らむ、反転現象が発生するおそれがある。

【００１５】一方、図７に示したように、上底型を用い
た方法では、底部中央位置の周囲、つまり、底部に連続
して側壁部に向け立上がる部分に相当するヒール部と称
される部分が先に冷却されるために、この部分があまり
延伸されずに肉厚が厚い状態となる。従って、落下衝撃
に対する弾性をもたせることができにくいことによっ
て、落下衝撃を受けた際に破損しやすくなる。

【００１６】そこで、本発明の目的とするところは、上
記従来の成形方法における問題に鑑み、落下時等での耐
衝撃性を確保すると共に、内部からの圧力に対する変形
をきさない容器を成形することのできる成形方法を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、有底パリソンの側壁部と底
部とを独立したブローキャビティ型を用いて延伸ブロー
成形することにより、内方に向け凸状をなす底部形状を
設定された成形品を形成する方法において、上記底部に
対向する底型を、上記凸状が形成される底部中央部に対
向する上底型と上記中央部の周囲に対向する上底外周型
とに分割し、延伸ブロー成形時、上記上底外周型を、最
終成形品を形状出しする縦軸位置よりも上記ブローキャ
ビティ型の内方に設定するとともに上記上底型を上記上
底外周型よりも下方に設定する第１の型移動工程と、上
記有底パリソンを、ストレッチロッドによって縦軸延伸
させ、かつエアのブロー圧力によって横軸延伸させて、
上記有底パリソンの底部中央を外側に向け膨出させる工
程と、上記上底型を上記上底外周型の位置にあわせてブ
ローキャビティ型の内方に移動させ、上記有底パリソン
の底部中央を内方に向け凸状をなすように反転させる第
２の型移動工程と、上記第２の型移動工程後、エアの吹
き出しを継続させることで上記パリソンの底部を上記上
底型および上底外周型に接触させたまま、上記上底型お
よび上底外周型を、ともに上記最終成形品を形状出しす
る縦軸位置に移動させて、最終成形品を成形する第３の
型移動工程と、を含むことを特徴とする容器の成形方
法。

【００１８】

【００１９】

【作用】シャンペン底を有する容器では、底部の中央部
とこの中央部の外周部とに要求される機械的な特性が異
なる。すなわち、底部中央位置およびこの周囲は、内圧
により変形しない強度が必要とされ、また、ヒール部に
対しては、落下時に受ける衝撃を弾性吸収することので
きる強度が必要とされる。

【００２０】本発明では、このような機械的な特性を、
各部での肉厚の制御によって得るようにしている。つま
り、底部での中央位置およびその周囲に対しては肉厚を
厚く、そして、ヒール部に対しては肉厚を薄く設定する
ようになっている。

【００２１】このため、肉厚を設定するにあたり、底部
中央に対向する上底部とこの周囲および側壁に連続する
上底外周部とに対向する底型を、一旦、最終成形品を形
状出しする縦軸位置よりも上方に設定し、中央位置に凸
部を形成された底部形状を近似的に設定した後、底型を
この位置からさらに最終成形品を形状出しする縦軸位置
に設定するとともに、この間、延伸を継続する。従っ
て、一旦、底型との接触によって、最終成形品での底部
形状と近似的な形状が形成された最終成形前のパリソン
は、成形品のヒール部に相当する領域が、ブロー成形終
了までの間、延伸が継続されるので、肉厚が薄くされる
とともに、延伸量を増大されて分子の配向性が高められ
る。

【００２２】また、本発明では、底型を、最終成形前の
パリソンにおける底部中央に対向する上底型と中央部周
囲に対向する上底外周型とに分割して設け、上底外周型
を上底型よりも先に最終成形品を形状出しする縦軸位置
に相当する位置よりも上記ブローキャビティ型の内方で
パリソンの底部に接触させる。次いで、上底型を底部中
央に接触させる。そして、上底型および上底外周型を同
時に上記最終成形品を形状出しする縦軸位置に設定す
る。従って、底部中央位置に成形されるシャンペン底に
相当する領域での延伸量を十分なものにして配向性を高
めることで強度を増すことができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面において本発明の詳細を説明す
る。

【００２４】図１は、本発明による成形方法の工程を示
す図である。

【００２５】本発明を適用される容器（以下、成形品と
いう）１０は、例えば、図１に示すように、底部中央で
内方に向け凸状をなすシャンペン底を底部形状を設定さ
れている。

【００２６】そして、この成形品１０を得るためのブロ
ー型は、図１に示すように、成形品１０の側壁部を形成
するためのキャビティ面を有する割型からなる側部ブロ
ー型１２と底部形状を形成するためのキャビティ面を有
する底部ブロー型、いわゆる、底型１４とで構成されて
いる。

【００２７】側部ブロー型１２は、成形品１０の側壁部
を形成するためのキャビティ面が内部に形成されてい
る。

【００２８】一方、底型１４は、側部ブロー型１２とは
独立して設けられており、成形品１０の縦軸方向に移動
することができる。

【００２９】このような構成の底型１４は、次のような
工程に基づいてブロー成形終了前までの形状をなすパリ
ソンに対する位置決めを設定される。なお、この場合の
パリソンとは、最終成形品が得られるまでの形状を呈す
るものを意味している。

【００３０】すなわち、延伸ブロー時、図１（Ａ）にお
いて、二点鎖線で示す、最終成形品の形状出しする縦軸
位置よりも上方に設定される。本実施例では、このよう
な設定を第１の工程という。

【００３１】一方、第１の工程後、最終成形品の形状出
しする縦軸位置に設定される。つまり、図１（Ｂ）にお
いて、第１の工程で設定された位置（図中二点鎖線で示
す位置）よりも下方に設定される。本実施例では、この
ような設定を第２の工程という。

【００３２】第１の工程では、ストレッチロッド１６に
より縦軸延伸されるとともに、ブローコア型４４から吹
き出されるエアのブロー圧によって横軸延伸されるパリ
ソン１００が、側部ブロー型１２および底型１４に接触
する。従って、各型に接触したパリソン１００は、一旦
冷却されることで延伸され難い状態を設定される。そし
て、このときのパリソン１００は、ブロー成形終了後の
成形品と近似的形状の底部を有している。

【００３３】一方、第２の工程では、スロレッチロッド
１６によっておよびブローコア型４４を介したエアのブ
ロー圧によって第１の工程で設定された位置にあるパリ
ソン１００が、底型１４に接触するまでの間、延伸を継
続される。

【００３４】ところで、第２の工程でパリソン１００が
延伸されるためには、パリソン１００に変形が可能な熱
保有量を維持させておく必要がある。このため、第１の
工程から第２の工程を設定される底型１４の移動速度
は、上述した熱保有量が損なわれないタイミングを以て
第２の工程での底型の位置を設定できる速度とされてい
る。また、第１の工程においてパリソン１００に対する
底型１４の接触時間は、次の条件とされている。つま
り、第２の工程において延伸されることで、新たに延伸
される成形品でのヒール部に相当する領域の肉厚が落下
衝撃に対して弾性吸収できる厚さとなる延伸量を設定で
きる時間とされている。

【００３５】次に作用について説明する。

【００３６】底型１４の第１の工程では、図１（Ａ）に
示すように、最終成形品を形状出しする縦軸位置（図
中、二点鎖線で示す位置）よりも上方に底型１４が設定
される。この場合、パリソン１００は、ストレッチロッ
ド１６およびブローコア型４４による縦軸、横軸各方向
へ延伸される。そして、底型１４に接触することで冷却
され、延伸し難い状態を設定される。従って、底型１４
に接触したパリソン１００は、延伸されにくくなること
で比較的底部での肉厚が厚い状態とされる。

【００３７】一方、底型１４の第２の工程では、図１
（Ｂ）に示すように、底型１４が最終成形品を形状出し
する縦軸位置に設定される。

【００３８】従って、第２の工程において底型１４の位
置が設定されると、底型１４に追随してパリソン１００
の底部が底型１４に接触するまでの間、延伸を継続され
る。

【００３９】この場合の延伸状態は、図２および図３に
示されている。

【００４０】すなわち、図２および図３、はパリソン１
００における成形品でのヒール部に相当する領域１１０
の延伸状態をそれぞれ示し、図２は第１の工程直後、ま
た、図３は第２の工程を実行された場合を示している。

【００４１】図２において、第１の工程直後では、底型
１４にパリソン１００の底部が接触することで、上記領
域１１０の肉厚が、冷却されたときの肉厚（Ｔ１）に設
定される。

【００４２】一方、第２の工程においてブローコア型４
４を介したエアのブロー圧が作用する上記領域１１０で
は、ブロー圧力によって縦軸および横軸方向に延伸され
る。

【００４３】このとき、縦軸方向での新たな側壁部を形
成するための肉が必要になるが、この肉は、図３中、矢
印で示すように、第１の工程直後に形成されている側壁
部および底部から延伸されて繰り出される肉が用いられ
る。

【００４４】ところが、今までの側壁部および底部をな
していた肉は、ともに第１の工程において底型１４に接
触することにより、ある程度、変形熱量を奪われてい
る。特に、パリソン１００の糸じり部（接地部）をなす
位置では、底型１４に追随して接触しているので、延伸
されずに厚肉状態が維持されている。

【００４５】従って、第１の工程において延伸される側
壁部、つまり、領域１１０では、図中、符号Ｔ2 （Ｔ1
＞Ｔ2 ）で示すように、延伸による分子の配向性を高め
られる一方で、肉厚が薄くされることになる。また、側
壁部および底部から繰り出された肉は、ブロー圧力によ
って側部ブロー型１２のキャビティ面に接触すること
で、さらに冷却が進行し、薄肉の状態を維持することに
なる。

【００４６】次に、本発明の別実施例について説明す
る。

【００４７】本実施例は、底型を分割したことを特徴と
している。

【００４８】すなわち、底型１４は、中央部で成形品１
０の内方に向けた凸部を形成されている上底型１４Ａと
中央部の周囲に位置する上底外周型１４Ｂとに分割され
ている。

【００４９】底型１４の上底型１４Ａおよび上底外周型
１４Ｂは、いずれも側部ブロー型１２の高さ方向、換言
すれば、成形品１０の縦軸方向に独立して移動すること
ができる。

【００５０】このような構成の底型１４は、次のような
工程に基づいてパリソンに対する位置決めが行われる。

【００５１】すなわち、延伸ブロー成形時、図４（Ａ）
に示すように、型締めされた側部ブロー型１２に対し、
上底外周型１４Ｂが、最終成形品を形状出しする縦軸位
置よりも上方に移動した位置に、そして、上底型１４Ａ
が上底外周型１４Ｂよりも下方の位置に位置決めされ
る。このような位置決め動作は、第１の型移動工程とさ
れ、この工程において、図４（Ｂ）に示すように、スト
レッチロッド１６による有底パリソン１００の縦軸延伸
およびブローコア型４４（図５参照）のブロー圧により
横軸延伸が実行される。

【００５２】一方、第１の型移動工程後に引き続いて実
行される第２の型移動工程としては、第１の型移動工程
において位置決めされた上底外周型１４Ｂの位置にあわ
せて、上底型１４Ａが、最終成形品を形状出しする縦軸
位置よりも上方に移動した位置に位置決めされる。この
場合の位置としては、第１の型移動工程で実行された延
伸およびブロー成形により、成形品１０の底部中央位置
が成形品１０の底部下方に向け膨出した状態を反転し
て、いわゆる底部中央で内方に向け凸状をなす底部形状
が設定できる位置とされる。本実施例では、図４（Ｃ）
に示すように、上底外周型１４Ｂとともに、最終成形品
での底部形状に近似する形状をなす底部形状が得られる
位置に設定される。

【００５３】そして、第２の型移動工程後に行われる第
３の型移動工程では、図５（Ａ）に示すように、上底型
１４Ａおよび上底外周型１４Ｂが、第２の型移動工程に
おいて位置決めされた位置から下方に向け同時に移動し
た位置に位置決めされる。（図５（Ｂ）参照）この場合
の位置は、本実施例では、最終成形品を形状出しする縦
軸位置（図４中、二点鎖線で示す位置）に相当させてあ
る。

【００５４】次に作用について説明する。

【００５５】底型１４の第１の工程では、図４（Ａ）に
示すように、上底型１４Ａが最終成形品を形状出しする
縦軸位置よりも上方に、かつ、上底型１４Ａが最終成形
品を形状出しする縦軸位置よりも下方に移動して配置さ
れる。そして、この状態で、図４（Ｂ）に示すように、
ストレッチロッド１６が底部中央位置を押し下げること
で縦軸延伸を行なうとともに、ブローコア型４４から吹
き出される流体、この場合は、エアのブロー圧力によっ
て、成形品でのヒール部に相当するパリソン１００の領
域がキャビティ面に接触する。従って、キャビティ面に
接触したパリソンの領域は、冷却されることで延伸され
にくい状態になる一方、上底型１４Ａが存在していない
底部中央位置は、ストレッチロッド１６の押し下げによ
りさらに延伸されて外側に向け膨出する。このためパリ
ソン１００のヒール部の肉厚は、延伸されにくくなるこ
とで比較的厚い状態に維持される。

【００５６】一方、ストレッチロッド１６が所定量移動
することで底部中央位置の外側に膨出したパリソン１０
０は、第２の型移動工程において上底型１４Ａの上昇に
より、底部中央位置が外側に膨出した状態から内方に向
け凸状をなすように反転され、最終成形品の底部と近似
的な形状の底部が形成される。従って、パリソン１００
は最終成形品の底部と近似する形状が得られるまでの
間、上底型１４Ａに接触することはないので、糸じり部
に相当する部分に充分な肉厚が確保される。また、底部
中央位置は、この時点で冷却されて、いわゆる延伸しに
くい状態とされるとともに、相反する方向に２回延伸さ
れたことになるので、充分な延伸量を確保されることに
なる。これによって、内圧に耐えるだけの肉厚と強度が
確保される。なお、上底型１４Ａが上昇した場合には、
ストレッチロッド１６は、その詳細を示さない連動構造
によって上底型１４Ａの移動にあわせて移動する。

【００５７】そして、最終成形品と近似的な底部形状が
形成された段階で、第３の型移動工程が実行される。第
３の型移動工程では、図５（Ａ）に示すように、上底型
１４Ａおよび上底外周型１４Ｂがともに最終成形品を形
状出しする縦軸位置まで下降し、いわゆる第２の工程で
の位置よりも下方に位置される。なお、このような第３
の工程においても、ブローコア型４４からのエアの吹出
は継続されている。

【００５８】従って、パリソン１００は、底部におい
て、図５（Ｂ）に示すように、下方に位置する上底型１
４Ａおよび上底外周型１４Ｂの変位に追随して接触しな
がら、延伸ブロー成形終了までの間、第２の工程時での
位置（図中、符号Ｓで示す位置）からさらにヒール部が
延伸されることになる。

【００５９】なお、図５（Ａ）は、延伸途中の状態の一
過程、つまり、底型１４の変位に追随してパリソン１０
０の底部が、第２の工程時での位置（図中、符号Ｓで示
す位置）から変形している状態を示している。

【００６０】この場合の延伸状態は、先の図２および図
３に示した通りである。

【００６１】以上、本実施例によれば、単に底型を分割
して、その分割された型同士の配置順序を設定するだけ
の簡単な方法により、底部での耐内圧性をもたせること
のできる肉厚を確保することと、ヒール部１１０の衝撃
吸収性を確保することとが可能になる。しかも、底部中
央位置の凸状部は、十分な延伸量を確保されることで強
度を高められる。

【００６２】このような成形品の底部での特性は、特
に、再使用を目的とするボトルなどにとっては極めて有
効なものである。つまり、再使用されるボトルは、洗浄
後、中味の再充填が行われるが、繰り返し内圧がかかる
場合や、洗浄時あるいは再充填時での耐久性さらには落
下衝撃性を確保することで、ボトルの利用効率を向上さ
せることが可能になる。

【００６３】なお、図４，図５に示した実施例において
は、上底型１４Ａ，上底外周型１４Ｂ同士の温度に関し
ては説明しておらず、一様な温度である場合ととれる
が、例えば、ヒール部の肉厚と強度を確保できる延伸量
が得られるように、温度関係を設定し、型同士の温度を
異ならせるようにしてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一旦、型
を最終成形品を形状出しする縦軸位置よりも上方に位置
させて、最終成形品の底部形状と近似的な形状を設定
し、この状態からさらに延伸させる。従って、容器など
の成形品の底部中央位置およびその周囲では、底部が最
終成形品の形状と近似的な形状を設定された段階で延伸
されにくい状態が得られるので、内圧に対する耐久性を
もたせることのできる肉厚が確保できる。

【００６５】また一方、容器などの成形品のヒール部で
は、底部を最終成形品のそれと近似的な形状とした後、
ブロー成形終了までの間さらに延伸が継続されるので、
分子の配向性を高めた状態で肉厚を薄くすることができ
る。このため、容器などの成形品における底部での機械
的特性、つまり、内圧に対する耐久性および落下衝撃な
どに対する耐久性がともに確保できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による成形方法での工程を説明するため
の型の状態を示す断面図であり、（Ａ）は第１の工程
を、（Ｂ）は第２の工程をそれぞれ示している。

【図２】図１中、符号Ｚで示す位置の第２の工程実行前
の状態を示す模式図である。

【図３】図１中、符号Ｚで示す位置の第２の工程実行後
の状態を示す模式図である。

【図４】本発明の別実施例による成形方法での工程を説
明するための型の状態を示す断面図であり、（Ａ），
（Ｂ）は第１の型移動工程を、（Ｃ）は第２の型移動工
程をそれぞれ示している。

【図５】本発明の別実施例による成形方法での工程を説
明するための型の状態を示す断面図であり、（Ａ）は第
３の型移動工程を、（Ｂ）は第３の型移動工程でのブロ
ー終了前の状態をそれぞれ示している。

【図６】従来の容器の製造方法に用いられる型の断面図
である。

【図７】従来の成形方法に用いられる型の他の例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０成形品１４底型１４Ａ第１の型をなす上底型１４Ｂ第２の型をなす上底外周型１００パリソン１１０ヒール部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】有底パリソンの側壁部と底部とを独立し
たブローキャビティ型を用いて延伸ブロー成形すること
により、内方に向け凸状をなす底部形状を設定された成
形品を形成する方法において、上記底部に対向する底型を、上記凸状が形成される底部
中央部に対向する上底型と上記中央部の周囲に対向する
上底外周型とに分割し、延伸ブロー成形時、上記上底外周型を、最終成形品を形
状出しする縦軸位置よりも上記ブローキャビティ型の内
方に設定するとともに上記上底型を上記上底外周型より
も下方に設定する第１の型移動工程と、上記有底パリソンを、ストレッチロッドによって縦軸延
伸させ、かつエアのブロー圧力によって横軸延伸させ
て、上記有底パリソンの底部中央を外側に向け膨出させ
る工程と、上記上底型を上記上底外周型の位置にあわせてブローキ
ャビティ型の内方に移動させ、上記有底パリソンの底部
中央を内方に向け凸状をなすように反転させる第２の型
移動工程と、上記第２の型移動工程後、エアの吹き出しを継続させる
ことで上記パリソンの底部を上記上底型および上底外周
型に接触させたまま、上記上底型および上底外周型を、
ともに上記最終成形品を形状出しする縦軸位置に移動さ
せて、最終成形品を成形する第３の型移動工程と、を含むことを特徴とする容器の成形方法。