JP3415219B2 - 合成樹脂製ボトルの製造方法 - Google Patents

合成樹脂製ボトルの製造方法

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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は合成樹脂製ボトルの製造方
法に関し、さらに詳しくは、空容器の保管、輸送などの
際には、内容物が充填された状態よりも容積が小さい合
成樹脂製ボトルの製造方法に関するものである。
【0002】
【発明の技術的背景】従来から、合成樹脂製ボトルは、
製造が容易なこと、耐衝撃強度などの機械的強度に優れ
ていること、および多様なデザインが可能であり商品に
よい印象を与えることなどから清涼飲料水、液体調味
料、洗剤などの充填用ボトルとして広く使用されてい
る。
【0003】このような合成樹脂製ボトルは、製造後内
容物が充填され市場に出回るものであるが、多くの場
合、ボトルの製造場所と内容物を製造しボトルに充填す
る場所とが異なっているため、ボトルを製造場所から内
容物を充填する場所に輸送する必要がある。しかしなが
ら合成樹脂製ボトルは、軽量で嵩が高いため、輸送の際
に、トラックなどに数多く積載することができず、輸送
コストが高くなるという問題があった。また、合成樹脂
製ボトルは、容積が大きいため、空の合成樹脂製ボトル
を保管するためには広い保管場所が必要であり、保管コ
ストも高くなるという問題もあった。
【0004】近年、その内容積が20〜30リットルの
といった大型の合成樹脂製ボトルも出現しており、この
ような大型の合成樹脂製容器にあっては上述のような問
題が顕著であった。
【0005】このため空ボトルの輸送コスト、保管コス
トの低減が図れるような合成樹脂製ボトルの出現が望ま
れている。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記のような状況に鑑みてな
されたものであって、輸送時または保管時には、内容物
を充填した状態より容積が小さく、保管コストあるいは
輸送コストを低減しうる合成樹脂製ボトルの製造方法を
提供することを目的としている。
【0007】
【発明の概要】本発明に係る合成樹脂製ボトルの製造方
法は、合成樹脂からなるボトル形成用プリフォームを金
型内で延伸ブローしてボトルを成形後、この金型内で
記ボトル内部の圧力を5kg/cm 2 以下とするととも
に、前記ボトル外部の圧力を6〜15kg/cm 2 とし
て、前記ボトルの容積を減少させて、内容物充填時より
容積が小さいボトルとすることを特徴としている。
【0008】
【0009】本発明では、下記式により求められる前記
ボトルの内容積の減少率が10〜90%の範囲にあるこ
とが望ましい。
【0010】
【数2】
【0011】本発明では、前記合成樹脂がポリエチレン
テレフタレートであることが好ましい。このような本発
明に係るボトルは、内容物を充填すると、ボトルの容積
はその容積を減少させる前の状態に復元する。
【0012】
【発明の具体的な説明】以下、本発明に係る合成樹脂製
ボトルの製造方法について具体的に説明する。図1に本
発明に係る合成樹脂製ボトルの製造方法の概念図を示
し、図2にボトルの一例の概略図を示す。
【0013】本発明では、合成樹脂からなるボトル形成
用プリフォームを金型内で延伸ブローしてボトルを成形
後、この金型内で前記ボトルの容積を減少させて、内容
物充填時より容積が小さいボトル(以下「減容化ボト
ル」ということがある。)としている。
【0014】本発明で用いられる合成樹脂としては、ボ
トルに成形したときに、剛性と可撓性とのバランスに優
れたボトルが得られるものが好ましく、たとえば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチ
ル-1-ペンテンなどのポリオレフィン樹脂;ナイロン
6、ナイロン6,6、ナイロン6,10、ナイロン10、ナイロ
ン11、ナイロン12などのポリアミド樹脂;ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエ
チレンナフタレートなどの熱可塑性ポリエステル樹脂;
ポリカーボネート、エチレン・ビニルアルコール共重合
体、ポリアリレート樹脂などの各種熱可塑性樹脂を挙げ
ることができる。
【0015】これらの樹脂は、2種以上混合して用いて
もよい。これらの合成樹脂のうち、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがさら
に好ましく、極限粘度[η]が0.6〜1.5dl/gの範
囲にあるポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0016】ポリエチレンテレフタレートからボトルを
形成すると、剛性と可撓性とのバランスが特に優れてい
る。本発明では、まず上記のような合成樹脂からなるボ
トル形成用プリフォームを製造するが、該プリフォーム
は従来公知の方法、たとえば射出成形、押出成形などに
よって製造することができる。ボトル形成用プリフォー
ムを形成する際の、合成樹脂の加熱温度は、たとえば合
成樹脂がポリエチレンテレフタレートである場合は27
0〜300℃の範囲である。
【0017】次いで、図1(A)および(B)に示すよ
うに前記ボトル形成用プリフォーム1を延伸適性温度ま
で加熱して、複数のガス導入口11を有する金型9a、
9b内で延伸ブローしてボトル3を成形する。この際の
ボトル形成用プリフォーム1の加熱温度は、たとえば合
成樹脂がポリエチレンテレフタレートである場合は90
〜120℃の範囲である。
【0018】このようにして得られたボトル3は、たと
えば図2に示すような形状をしている。すなわち、胴部
より径の小さな可撓性のない口部4と、可撓性を有する
胴部6、および胴部6より剛性が高く、肉厚の大きい肩
部5、底部7とからなっている。
【0019】このようなボトルの形状は、特に限定され
ないが、容積を減少させることが可能であり、かつ容積
を減少させたボトルが輸送中または保管中に容積を減少
させる前の形状に復元しないような形状であって、しか
も内容物を充填した場合には、容積を減少させる前の形
状に復元するような形状であることが望ましい。
【0020】ボトル3における各部分の肉厚は、たとえ
ばボトルがポリエチレンテレフタレートから形成されて
いる場合は、肩部5は0.2〜4mm、胴部6は0.2
〜0.5mm、底部7は0.2〜5mmの範囲にあるこ
とが望ましい。また、ボトル3における各部分の密度
は、たとえばボトルがポリエチレンテレフタレートから
形成されている場合は、肩部5は1.335〜1.41
0g/cm3 、胴部6は1.367〜1.420g/c
3 、底部7は1.335〜1.400g/cm 3 の範
囲にあることが望ましい。
【0021】このようなボトルは、次の工程で容積を減
少させることが容易であり、また容積を減少させたボト
ルに内容物を充填した場合に、容積を減少させる前の形
状に復元し易い。
【0022】次に、図1(C)に示すように前記金型9
a、9b内で前記ボトル3の容積を減少させ、減容化ボ
トル10を製造する。ボトル3の容積を減少させる際の
内容積の減少割合(減少率)は、10〜90%、好まし
くは20〜80%の範囲内であることが望ましい。特
に、ボトルがポリエチレンテレフタレートから形成され
ている場合は、40〜70%の範囲内であることが望ま
しい。
【0023】なおボトル内容積の減少率(%)は、下記
式により求められる。
【0024】
【数3】
【0025】内容積の減少率が上記の範囲を超えると、
ボトルの容積を減少させる際にボトルに傷がついたり、
ボトルに内容物を充填する際に、ボトルが容積を減少さ
せる前の形状に復元しないことがある。一方、内容積の
減少率が上記の範囲を下回ると、輸送時または保管時の
コスト低減が充分に図れないことがある。
【0026】ボトルの容積を減少させる方法としては、
たとえばボトル内部とボトル外部とに圧力差をつける方
法が挙げられる。具体的には、ボトル内部の圧力が大気
圧以下となるようにボトル開口部から真空吸引する方
法、ボトル内部の圧力が大気圧以下となるように真空吸
引するとともにガス導入口11からガスを導入してボト
ル外部を大気圧以上に加圧する方法、あるいは、ボトル
内部の圧力が大気圧以上となるように加圧するとともに
ガス導入口11からガスを導入してボトル外部をボトル
内部以上に加圧する方法などが挙げられる。
【0027】本発明では、ボトル内部の圧力を大気圧以
上に加圧するとともにボトル外部をボトル内部以上に加
圧する方法を用いることが好ましく、その際には、ボト
ル内部の圧力を5kg/cm2以下、好ましくは2〜3
kg/cm2とするとともに、ボトル外部の圧力を6〜
15kg/cm2とすることが望ましい。
【0028】なお、ボトルの容積を減少させる際のボト
ルの温度は、たとえばボトルがポリエチレンテレフタレ
ートから形成されている場合は0〜80℃の範囲にある
ことが望ましい。
【0029】本発明の方法により製造された合成樹脂製
ボトル(減容化ボトル)は、取り外し自在の蓋を有して
いてもよい。たとえば、合成樹脂製ボトルが、形状復元
性を有する場合には、合成樹脂製ボトルの口部に蓋を嵌
め封止することにより、形状が復元することを防止する
ことができる。
【0030】本発明の方法により製造された合成樹脂製
ボトルは、たとえば内容積の減少率を50%とした場
合、容積を減少させる前のボトルに比べて容積が約2分
の1になるため、容積を減少させる前のボトルに比べて
約2倍の量のボトルを保管および輸送することができ
る。従って、輸送コストおよび保管コスト大幅に低減す
ることができる。そして、本発明の方法により製造され
た合成樹脂製ボトルは、内容物を充填すると図1(D)
に示すように容積を減少させる前の形状に復元する。
【0031】
【発明の効果】本発明の製造方法は、輸送コスト、およ
び保管コストを低減し得る合成樹脂性ボトルを提供する
ことができる。
【0032】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【0033】
【実施例1】ポリエチレンテレフタレート[三井ペット
(株)製]を、名機製作所(株)製M-100A射出成形機で
成形しプリフォームを得た。この時の成形温度は290
℃であった。
【0034】次に、該プリフォームを付属の赤外線ヒー
タでプリフォーム胴部中央部の表面温度が90〜100
℃となるように加熱して、CORPOPLAST社製 LB-01成形機
で金型内にてブロー圧力30kg/cm2で延伸ブロー
して内容積が1510ccのボトルを成形した。
【0035】続いて、この金型内でボトル内部の圧力を
3kg/cm2とするとともに、ボトル外部の圧力を1
0kg/cm2としてボトルの容積を減少させ、内容積
が858ccの合成樹脂製ボトルを製造した。
【0036】このボトルに圧力6kg/cm2で水を充
填したところ、元の容積に復元した。
【0037】
【実施例2】ポリエチレンテレフタレート[三井ペット
(株)製]を、名機製作所(株)製M-100A射出成形機で
成形しプリフォームを得た。この時の成形温度は290
℃であった。
【0038】次に、該プリフォームを付属の赤外線ヒー
タでプリフォーム胴部中央部の表面温度が90〜100
℃となるように加熱して、CORPOPLAST社製 LB-01成形機
で金型内にてブロー圧力30kg/cm2で延伸ブロー
して内容積が1510ccのボトルを成形した。
【0039】続いて、この金型内でボトル内部の圧力を
2kg/cm2とするとともに、ボトル外部の圧力を1
2kg/cm2としてボトルの容積を減少させ、内容積
が750ccの合成樹脂製ボトルを製造した。
【0040】このボトルに圧力6kg/cm2で水を充
填したところ、元の容積に復元した。以上の結果を表1
に示す。
【0041】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の合成樹脂製ボトルの製造方法を示す概
念図である。
【図2】ボトルの一例を示す概略図である。
【符号の説明】 1 … ボトル形成用プリフォーム 3 … ボトル 9a,9b … 金型 10 … 減容化ボトル
フロントページの続き (72)発明者 幡 歩 進 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−75760(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 49/00 -49/80

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂からなるボトル形成用プリフォ
    ームを金型内で延伸ブローしてボトルを成形後、この金
    型内で前記ボトル内部の圧力を5kg/cm2以下とす
    るとともに、前記ボトル外部の圧力を6〜15kg/c
    2として、前記ボトルの容積を減少させ、内容物充填
    時より容積が小さいボトルとすることを特徴とする合成
    樹脂製ボトルの製造方法。
  2. 【請求項2】 下記式により求められる前記ボトル内容
    積の減少率が10〜90%の範囲にある請求項に記載
    の合成樹脂製ボトルの製造方法。 【数1】
  3. 【請求項3】 前記合成樹脂がポリエチレンテレフタレ
    ートである請求項1または2に記載の合成樹脂製ボトル
    の製造方法。
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JP3592965B2 (ja) * 1999-07-30 2004-11-24 株式会社青木固研究所 ポリエステル樹脂のブレンド材料のプリフォーム射出成形用スクリュ
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