JP3700123B2 - プラスチックボトルの成形法とその金型装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャンプーやリンス、液体化粧品、その他の液体を入れるプラスチックボトルであって、特にボトル底までチューブを挿入してボトル口に螺合固定した押圧式ミニポンプにより内部液体を取り出すタイプのプラスチックボトルの成形法とこれに使用する金型装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、プラスチックボトルはブロー成形(吹込み成形)という方法で製造される。この方法は、円環状ノズルから押し出されて筒状に形成された加熱軟化した樹脂(パリソン)を二つ割にりした金型で挟むと同時にその内側から圧縮空気を吹込み、パイプ状の樹脂を膨らませて金型に密着させ、これを冷却固化させる成形方法である。
【0003】
この方法で成形されたボトルの形状は、水平断面で丸ボトル、楕円ボトル、角ボトル等種々のものがあるが、ボトルの底には金型を合わせたときに残るバリ切り部があるため、バリをきれいに取ってもわずかなバリが残ったり中心部に外側への膨らみが生じてしまい、このままではボトルを置いても傾いたりグラついたりして安定しない。
【0004】
そこで、ボトルを置いたときの安定性を持たせるため、ボトル底部は必ず中央部が上げ底のように周縁部より若干高くなるように金型が製作されている。
【0005】
しかしながら、ボトルがこのような底部形状を有していると、ボトル口に取付けたポンプにより内部液体を取出す場合に、液体の残量がわずかとなったときには、ポンプのチューブ先端がボトルの内底中心部にあるときは周縁部に残る液を吸い出すことができず、またチューブ先端が周縁部の溝部分に臨んでいても、ボトル自体は不透明な材質が多いため、チューブ先端位置が分からずに、結局そのままボトルと一緒に廃棄してしまうことが多く、甚だ不経済となる。
【0006】
そこで、このような不経済を避けるために、ボトルの内底部形状を液体が中心部に集まるように椀型等の形状とし、しかも底部外側はボトルの安定のために逆に中心部が周縁部より高くなるようにすればよいが、このように部分的に肉厚が異なるようにする成形はブロー成形法では不可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プラスチックボトルをブロー成形法により成形するものであって、ボトル内底部は中心部が最も低くなるように成形して、内部液体をポンプによりチューブを介して最後まで取り出すことができるようにし、しかもボトルを置いたときに安定性が極めて良好なボトルを提供することができる新規な成形方法を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、左右金型を突合したときに中心部へ向かって内底面が次第に深くなって行くように傾斜した各金型の成形用凹部の底部突合面に沿って中央から両側外方へ向って次第に低くなる逆テーパ形に形成されてボトルの脚部を成形する対称形の翼脚用部を凹設し、各金型の上記凹部内底面には金型突合面と直角方向に内底面奥部へ向かって上記翼脚用部より幅広で次第に深くなる凹溝を形成し、該凹溝はその内側左右両側面が全面開口して各金型底部を左右方向に貫通する貫通孔が金型内に露呈する部分として構成されており、左右金型でパリソンを挟んでエアブローする際には上記貫通孔の左右両側から密に挿入された押圧板前面で上記凹溝内の左右開口側面を閉塞しておき、これにより該凹溝の形状にならった凹溝状の軟化樹脂層を成形すると共に、上記各翼脚用部内に軟化樹脂を充填し、次に直ちに上記へ凹溝内左右両側の押圧板を互いに接近方向に摺動前進させることにより該凹溝内の上記凹溝状軟化樹脂層を圧潰して、この溝を消失せしめ、しかる後にパリソンの加熱軟化樹脂を冷却固化させることにより、ボトル内底面は中心に向って傾斜しており、ボトル外底面には座りの良い脚部を一体に突出形成させたプラスチックボトルを成形するものである。以下、本発明の方法を図により説明する。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明法に使用する金型の一例で、左右同一形の二つ割りの一方の金型を示している。左右金型1の突合面1aに形成されるボトル成型用凹部2の形状は底部を除いて従来のブロー成形用金型と何ら変らない。
【0010】
この金型凹部2の内底面は左右金型を突合したときに全体が中心部へ向ってなだらかに深くなって行くように傾斜する椀型又は漏斗型に形成され、金型凹部2の突合底面中心部には左右金型1を突合したときに小径の円形凹窪3となる半円形の窪み3aが形成されている。
【0011】
4a、4bは金型凹部2の底部突合面に沿って上記窪み3aの両側から外方へ向ってわずかな深さ、例えば成型されるボトル12の設計肉厚とほぼ同程度の深さで凹設された対称形の翼脚用部であり、該翼脚用部4a、4bは外側へ向って次第に低くなる逆テーパ形に形成され、その外側端は上記窪み3a内底面より低くかつ金型凹部2の左右の底部外縁より若干内側にある。
【0012】
5は上記窪み3aから金型突合面1aと直角方向に凹部2内底奥部へ向って連接形成された凹溝で、該凹溝5は窪み3aから先方へ向って次第に深くなって行く逆テーパ形に形成され、その側面形状は上記翼脚用部4a、4bの形状に合致する。また、該凹溝5の幅は該溝6の最も深い先端部の深さとほぼ同程度であり、例えばボトル12の設計肉厚の4倍程度である。
【0013】
この凹溝5の内側左右両側面5a、5bは開口している。即ち、金型1の底部には左右に貫通する貫通孔6が開設されており、該貫通孔6の断面形状は上記凹溝5の側面形状に合致し、該貫通孔6の中間位置に上記凹溝5が存在し、これにより該凹溝5の左右両側が開口側面5a、5bとなっていて、該凹溝5は貫通孔6が金型1内に露呈する部分として構成されている。
【0014】
7は上記凹溝5に向って貫通孔6の左右両側から密に挿入される押圧板で、それぞれシリンダ8により駆動され、該押圧板7の少なくともその先端面は貫通孔6の断面形状(従って凹溝5の開口側面形状5a、5b)と合致し、ブロー成形の際には該押圧板7先端面が上記凹溝5の左右開口側面5a、5b全体を閉塞して軟化樹脂が凹溝5外へ流出しないようになっている。
【0015】
しかして、本発明によるプラスチックボトルの成形は次のようにして行なわれる。まず、左右の金型1,1が離間したときに、その両金型間に上方の供給器16から加熱軟化してパイプ状に形成されたポリエチレン、ポリプロピレン、PVC等の樹脂10が垂下するように供給される(図2)。この軟化したパイプ状樹脂(パリソン)10を左右金型1,1で挟むと同時に上方からパリソン10内側に圧縮空気を吹込み(図3)、パリソン10を膨らませて金型1,1内面に密着させる(図4)。
【0016】
左右金型1,1が閉じたとき、その突合面1aにある両金型1底部の互いに対面する翼脚用部4aどうし及び4bどうしによって形成される間隙内にはパリソン10下方が入り込み、更にエア吹込みによって完全に充填され(図7参照)、翼脚9が形成される(図10〜11参照)。
【0017】
一方、この翼脚部4a、4bと直交する前記凹溝5では、両金型1,1が閉じたときには、その左右両側開口面5a、5bはそれぞれ前記押圧板7前端面によって閉塞されているが、該凹溝5が金型突合面1aにないので、パリソン10下方が該凹溝5内に入り込むようなことはなく、また該凹溝5の幅が比較的あるので、パリソン10はエア吹込みによって該溝5にならった形状の内側に空間のある溝状の脚部11aにいったん形成される(図5及び8参照)。そこで、直ちに各シリンダ8が作動して互いに対向する押圧板7,7が両者接近方向に前進し、上記脚部11aの内側空隙を押し潰し(図9参照)、上記翼脚9、9と同形で該翼脚9、9と直角方向の直交脚11が形成される。
【0018】
左右金型1,1内には冷却水用道管(図示せず)が設けられており、常に冷却水が循環して金型1を冷却しており、パリソン10が上記のようにして成形されると、冷却固化し、固化後に左右金型1,1を再び離間させると、ボトル11が得られる(図6参照)。
【0019】
なお、図中13は両金型1,1が閉じた際に該金型より下方に突出して該金型下端によって切断されたパリソン10下端部のバリであり、また14は金型1,1より上方に突出したパリソン10上端部で、カッター(図示せず)により切除される。
【0020】
このように、本発明のプラスチックボトルの成形法によれば、金型1,1の突合面1aにない底面凹溝5内にはエアブローにより該溝5にならった形状の軟化樹脂による溝がいったん形成されても、直ちに両側の押圧板7,7先端で両側から圧潰されてこの溝が消失し、ボトル12外底面には無垢の上記直交脚11が形成されるのである。
【0021】
従って、得られるボトル12はその内底面が中心部に向って傾斜していて、該中心部には凹窪3が形成されるので、ボトル口15に螺着したポンプ(図示せず)のチューブ先端を該凹窪3内に挿入しておけば、チューブは該凹窪3から簡単に離脱するようなことはなく、ボトル12内の液体を最後の一滴まで吸い出すことが可能となるのである。
【0022】
また、ボトル12外底部には、成形時にパリソン10が充填されて形成された翼脚9とこれと直交するほぼ同形状の圧潰成形により形成された直交脚11が放射状に設けられるので、ボトル12を置いたときにグラついたりすることがなく、極めて座りが良くて安定するのである。
【0023】
なお、図示の例では、翼脚9と直交脚11はボトル12側面や底面のほぼ2倍の肉厚で両者ほぼ同一の肉厚を有するようにしているが、圧潰成形される直交脚11をこれよりも厚肉にすることも可能である。また、該直交脚11は中心の凹窪3から必ずしも連設する必要はなく、金型1の凹溝5を外周部に寄せて設けることにより翼脚9とは異なった側面形状の例えば角ブロック状の脚部を圧潰成形するようにしてもよい。ただし、いずれにしても、ボトル12外底部に形成される各脚部はボトル12の座りを良くするために、外側端が最も高く(金型において最も深く)かつ同じ高さにしなければならないことは勿論である。
【0024】
【発明の効果】
本発明は上述のようにしてなり、左右金型の内底部の突合面に凹設する翼脚用部とは別にこれと直角方向の凹溝を内底面に形成し、該凹溝は金型底部を左右方向に貫通する貫通孔が金型内に露呈する部分として構成されており、左右金型でパリソンを挟んでエアブローしたときに、上記翼脚用部には軟化樹脂が充填されて翼状脚部が形成されるが、上記凹溝内には該溝の形状にならった凹溝状の軟化樹脂層が成形されるものの、該凹溝の左右開口側面を閉塞するために待機している上記貫通孔の両側から挿入されている押圧板が直ちに互いに接近方向に前進して凹溝状に成形された上記樹脂層を圧潰して上記翼状脚部と直交する脚部を成形するので、得られるプラスチックボトルの外底面には座りの良い脚部が形成されることになる。
【0025】
従って、本発明の成形法によれば、ボトル内底部は中心に向って傾斜するように成形されながら、置いたときに安定したプラスチックボトルをブロー成形法により簡単に成形することができ、得られるボトルは内部液体の残量がわずかとなっても、ボトル口に取付けたポンプに備えるチューブの先端をボトル内底面中心部に挿入しておけば、最後まで内部液体を吸い出すことが可能となり、経済面でも非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラスチックボトル成形法に使用する二つ割りのブロー成形用金型の一方を示す斜視図である。
【図2】本発明の成形法による成形過程を示す側面説明図で、左右金型が離間してその左右金型間にパリソンを通した状態を示している。
【図3】本発明の成形法による成形過程を示す側面説明図で、左右金型を閉じてパリソンを挟み、エアブローを開始する状態を示している。
【図4】本発明の成形法による成形過程を示す側面説明図で、パリソンをエアブローにより膨らませて金型内面に密着させた状態を示している。
【図5】本発明の成形法による成形過程を示す側面説明図で、ボトル口より上方部分のパリソンを切り離した状態を示している。
【図6】本発明の成形法による成形過程を示す側面説明図で、ボトルが成形されて左右金型が再び離れた状態を示している。
【図7】図3に示す状態を金型突合面から見た状態を示している。
【図8】図4に示す状態を金型突合面から見た状態を示している。
【図9】図5に示す状態を金型突合面から見た状態を示している。
【図10】金型底面の凹溝に成形される凹溝状の樹脂層を圧潰する機構を、成形されるボトルの底部外側から見た状態の斜視図である。
【図11】本発明の成形法により成形されるプラスチックボトルの一例を示す底部外側から見た状態の斜視図である。
【符号の説明】
1−同形の左右一方の金型
2−金型凹部
3−円形凹窪
4−翼脚用部
5−凹溝
6−貫通孔
7−押圧板
8−押圧板駆動用シリンダ
9−翼脚
10−パリソン(パイプ状加熱軟化樹脂)
11−直交脚部
12−成形されたボトル
13−パリソン下端部のバリ
14−金型より上側のパリソン上端部
15−ボトル口
16−パリソン供給器
Claims (4)
- 左右金型を突合したときに中心部へ向かって内底面が次第に深くなって行くように傾斜した各金型の成形用凹部の底部突合面に沿って中央から両側外方へ向って次第に低くなるように形成されてボトルの脚部を成形する対称形の翼脚用部を凹設し、各金型の上記凹部内底面には金型突合面と直角方向に内底面奥部へ向かって上記翼脚用部より幅広で次第に深くなる凹溝を形成し、該凹溝はその内側左右両側面が全面開口して各金型底部を左右方向に貫通する貫通孔が金型内に露呈する部分として構成されており、左右金型でパリソンを挟んでエアブローする際には上記貫通孔の左右両側から密に挿入された押圧板前面で上記凹溝内の左右開口側面を閉塞しておき、これにより該凹溝の形状にならった凹溝状の軟化樹脂層を成形すると共に、上記各翼脚用部内に軟化樹脂を充填し、次に直ちに上記へ凹溝内左右両側の押圧板を互いに接近方向に摺動前進させることにより該凹溝内の上記凹溝状軟化樹脂層を圧潰することを特徴とするプラスチックボトルの成形法。
- 左右金型を突合したときに中心部へ向かって内底面が次第に深くなって行くように傾斜した各金型の成形用凹部の底部突合面に沿って中央から両側外方へ向って次第に低くなるように形成されてボトルの脚部を成形する対称形の翼脚用部を凹設し、各金型の上記凹部内底面には金型突合面と直角方向に内底面奥部へ向かって上記翼脚用部より幅広で次第に深くなる凹溝を形成し、該凹溝はその内側左右両側面が全面開口して各金型底部を左右方向に貫通する貫通孔が金型内に露呈する部分として構成され、該貫通孔内にはその左右両側からシリンダにより駆動される押圧板が密に挿入されて該押圧板前面が上記凹溝内の左右開口側面位置から互いに接近方向に前進可能に構成されてなることを特徴とするプラスチックボトルの成形用金型装置。
- 前記左右金型の成形用凹部の突合底面中心部には両金型を突合したときに小径の円形凹窪となる半円形の窪みが形成されてなる請求項2記載のプラスチックボトルの成形用金型装置。
- 前記左右各金型の凹溝の側面形状は前記各翼脚用部の形状と合致し、該翼脚用部の深さは成形されるボトルの設計肉厚とほぼ同等であり、上記凹溝の幅はボトル設計肉厚のほぼ4倍である請求項2又は3記載のプラスチックボトルの成形用金型装置。
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