JP4044507B2 - 合成樹脂製連結容器の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、合成樹脂製連結容器の製造方法に関するものである。とくに、この発明は、開口を持った複数個の合成樹脂製容器が隣接する胴部をほぼ全面にわたって互いに溶着されることにより、各容器が強固に一体となった連結容器を能率よく製造する方法に関するものである。

合成樹脂製の連結容器は知られている。連結容器の最も簡単な製造方法は、開口を持ち胴部の膨らんだ合成樹脂製容器を１個ずつ別々に成形しておき、これを複数個並べて向き合った胴部同士を互いに接着剤で接着するか、又は胴部を収縮性フィルムで包囲して、一体とする方法である。しかし、このような方法で連結容器を作るには、各容器の接着又は当接する胴部表面を正確な平面とする必要があって、各容器の成形に格別の技術が必要とされる上に、各容器をあとで接着又は収縮性フィルムで包囲しなければならない、という煩わしさがあるために実用的でない。

実用新案登録第２５６８９９３号公報は、インジェクションブローによって合成樹脂製連結容器を製造することを記載している。すなわち、この公報は、試験管状の有底筒状体を射出成形法によって成形するとき、２個の筒状体の開口がわに連結片を設けて、連結片によって２個の筒状体を初めから一体にしておくことを必要としている。そして、この公報は連結片によって一体とされた２個の筒状体に吹込成形を行い、それぞれを容器として連結片によって結合された連結容器にしている。従って、この公報は、２個の容器の胴部同士を互いに溶着させて連結容器とすることを記載していない。

上記の実用新案登録第２５６８９９３号公報が、容器の胴部を互いに溶着させるに至っていないのには理由がある。その理由は、胴部同士を溶着させようとすると、溶着面が平面とならないで形の定まらない湾曲面となって、容器の形が崩れてしまうからである。すなわち、容器の胴部同士を溶着させようとすると、胴部を高い温度の溶融状態に維持し、膨らませると同時に溶着させるようにしなければならないが、このようにすると、溶着面同士を支えるものがないために、溶着面が平坦な平面とならないで、時と場合によって色々な形に湾曲し、各容器の形が崩れてしまうからである。

上記公報は、吹込成形をする際に、筒状体の間に仕切部材を挿入することを記載している。しかし、この仕切部材は、吹込成形の最後まで筒状体の間に残しておくべきものとされ、従って容器の胴部に部分的な凹凸を形成するためのものに過ぎない。

上記公報が教えるように、各容器を連結片によって一体としたのでは、連結片が容器の開口を形成する筒の中間に設けられることとなるので、開口に蓋を被せようとするとき、連結片が邪魔になって蓋を充分な深さまで被せることができない。蓋を充分な深さまで被せようとすると、開口から連結片に至るまでの筒の長さを大きくしなければならない。ところが、このような筒の長さを大きくすると、肝心な胴部よりも筒部が大きな体積を占めることとなって、原料樹脂の使用効果が低下するだけでなく、容器の形状が悪くなる。さらに、連結片によって一体とされているだけでは、連結容器全体の結合が弱くて、分離し易いという問題を生じる。
実用新案登録第２５６８９９３号公報

この発明は、上述の問題を解決して、隣接する複数個の容器が膨らんだ胴部同士を互いに溶着させて、強固に一体となった連結容器を製造する方法を提供しようとするものである。また、この発明は、その際、連結容器では溶着された胴部が全面にわたって所望の形状、とりわけ平面状になっていて、各容器の形が崩れていない連結容器を能率よく製造できる方法を提供しようとするものである。

この発明者は、上記の実用新案登録第２５６８９９３号公報が教えるインジェクションブローによる連結容器の製造方法において、射出成形によって作った試験管状の有底筒状体を２個並べて吹込成形を行うとき、２個の筒状体間に溶着面の位置を決める板を介在させて、筒状体の膨らんだ胴部の忌わしい変形を避けるようにし、胴部同士がまさに溶着し合う直前に、位置決め板を吹込成形型の外へ移動させて、さらに吹込成形を行うと、胴部が所望の形状となって溶着し合い、ここに溶着面の崩れていない連結容器の得られることを見出した。

また、その際、位置決め板を吹込成形型から外すと、吹込成形型にはあとに隙間ができることになるが、この隙間は別の補充型を挿入することにより埋めればよいことに気付いた。さらに、この発明者は、容器の形状によっては、位置決め板を移動させるだけで、隙間が生じないように吹込成形型に残すことにすれば、補充型を用いる必要のないことを見出した。この発明はこのような知見に基づいて完成されたものである。

この発明は、試験管状の有底筒状体を熱可塑性樹脂で成形し、筒状体の開口部を掴み、筒状体を宙吊りにして開口部以外の部分を加熱して溶融し、これを吹込成形型に入れ、少なくとも２個の溶融された筒状体が１つの型窩内で宙吊りにされて互いに近接して並んだ状態にし、各筒状体の間に溶着面の位置決め板を挿入するとともに、各筒状体の開口からそれぞれ気体を圧入して各筒状体を容器状に膨らませ、膨らんだ胴部同士が互いに接触しようとする直前に、上記位置決め板を移動させて吹込成形型の型窩内から除き、その後も各筒状体内に気体を圧入し、隣接する容器の向き合った胴部同士を溶着させることを特徴とする、連結容器の製造方法を提供するものである。

この発明によれば、有底筒状体を試験管状のものとしたので、芯型の除去が容易であって、従って有底筒状体の成形が容易である。また、得られた筒状体の開口部を掴み、筒状体を宙吊りにして次の工程へ移すこととしたから、筒状体成形時に開口部を成形するのに必要とされた口部外型をそのまま残して、これを支持具として利用することができ、従って次の加熱工程と吹込成形工程へ移行することが容易である。さらに、吹込成形工程では、各筒状体内へ別々に気体を圧入して、容器状に膨らませ、膨らんだ胴部同士をそのまま溶着させることとしたから、一挙に連結容器を作ることができ、従って、能率よく連結容器を作ることができる。

また、この発明では、吹込成形の際に、各筒状体の間に溶着面の位置と形状とを定めるために位置決め板を挿入し、筒状体の膨らんだ胴部同士が互いに接触しようとする直前に、位置決め板を移動させて吹込成形型の型窩内から除くこととし、位置決め板を除いたあとも各筒状体内に気体を圧入して吹込成形を行うこととしたから、各筒状体は、位置決め板の存在していた位置で、位置決め板の形状通りの溶着面を形成することとなる。こうして、所望の形状通りの容器が胴部で溶着されて強固に一体とされた連結容器を容易に得ることができる。この発明はこのような効果をもたらすものである。

この発明を実施の一例につき図面に基づき説明すると、次のとおりである。図１ないし図７は、この発明に係る連結容器の製造方法の一例を順に説明している。すなわち、図１は、射出成形によって２個の筒状体を成形する工程を示した断面図である。図２は、図１の工程で得られた２個の筒状体の開口部を掴んで、次の工程へ移動させる状態を示した断面図である。図３は、２個の筒状体を加熱具に入れて加熱する工程を示した断面図である。図４は、加熱した２個の筒状体を吹込成形型に入れ、位置決め板を挿入して吹込成形を始める状態を示した断面図である。図５は、図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。図６は、２個の筒状体内に気体を圧入して行う吹込成形の途中の状態を示した断面図である。図７は、位置決め板が移動して代わりに補充型が挿入されて、吹込成形が行われる工程を示した断面図である。図８は、この発明に係る連結容器の製造方法によって作られた連結容器を示している。

図９は、この発明に係る連結容器の製造方法のうちの別の実施態様を示した断面図である。

図１０と図１１とは、この発明方法によって作ることができる別の連結容器を示している。

この発明では、最初に試験管状の有底筒状体を熱可塑性樹脂で成形する。成形方法としては射出成形法によるのが適している。有底筒状体を試験管状とした理由は、試験管状でなくて底の膨らんだ筒状体とすると、芯型を抜き去ることができないからであり、逆に底すぼみの筒状体にすると、あとで底を膨らませるのに手間どるからである。

図１は、射出成形法によって２個の有底筒状体を成形する工程を示している。図１において、１は芯型であり、２は外型であり、３は口部外型である。芯型１は、外型２と口部外型３の中へ挿入されて、その間に２個の有底筒状の型窩を形成する。この型窩内に射出成形機に連なるホットランナー部４からの溶液樹脂が射出されて、２個の筒状体Ａ及びＢが成形される。

図１において、口部外型３が外型２と別体にされたのは、成形された２個の筒状体を口部外型３に係止してその後の工程に移すのに便利だからである。筒状体ＡとＢは、口部外型３に接する部分が肉薄とされ、その余の底に近い部分は肉厚とされる。こうして、肉薄とされた部分は型内で早く冷却されて固化するが、肉厚部分はなお高温となっているので、引き続き肉厚部分を膨らますのに好都合である。こうして、筒状体ＡとＢとは、芯型１と外型２とから外されて、図２に示したように口部外型３によって係止された状態で、次の工程へ移される。

芯型１と外型２とから取り出された筒状体は、上述のように、開口部が固化して低温になっているが、その余の部分はなお高温になっている。その高温を吹込成形に最適な温度に保つために、射出成形型から取り出された筒状体ＡとＢとは、一旦加熱具に入れられて開口部以外の部分が加熱される。図３は、その加熱工程を示している。

図３では、筒状体ＡとＢとが口部外型３に係止され、宙吊りにされて外側加熱具５内に挿入されている。また、筒状体ＡとＢとの内部にはそれぞれ内側加熱具６が挿入され、さらに筒状体ＡとＢとの間には中間加熱具７が挿入される。こうして、筒状体ＡとＢとは、開口部以外の部分が内側と外側とから加熱されて溶融状態に維持される。

その後、筒状体ＡとＢとは加熱具５〜７が除かれ、口部外型３により宙吊りにされて吹込成形型８内に入れられる。吹込成形型８は、図４に示したように、筒状体ＡとＢとを収容する１つの型窩９を持っている。吹込成形型８は位置決め板１０を挿入し退出させるだけの隙間１１を備えている。次いで筒状体ＡとＢとの開口には、空気吹込具１２が挿入される。空気吹込具１２は、筒状体ＡとＢとに別々に空気を吹き込めるようにされている。

図４に示した状態は、Ｖ−Ｖ線断面では図５に示した状態になっている。位置決め板１０は、図５に示したように、吹込成形型８における型窩９のほぼ全体を２つに分割する位置に挿入され、また矢印Ｐ方向に移動して吹込成形型８から抜き取ることができるようにされている。このために、吹込成形型８には、位置決め板１０を挿脱するための隙間が設けられている。

吹込成形型８内に入れられた筒状体ＡとＢ内には、空気吹込具１２から別々に空気が圧入できるようにされる。こうして、筒状体ＡとＢとは、図６に示したように別々に膨らまされる。筒状体ＡとＢとは空気の圧入が進むと、膨らんだ胴部の一部が位置決め板１０に接触しそうになる。こうして、膨らんだ胴部同士が互いに接触しようとする直前に、位置決め板１０を矢印Ｐ方向へ移動させて、吹込成形型８から取り除く。

こうして位置決め板１０が吹込成形型８から取り除かれると、吹込成形型は位置決め板１０の存在していたところに隙間１１を生じることとなる。この隙間１１は、図５に示した補充型１３が矢印Ｑ方向に移動して補充型１３によって埋められる。補充型１３の先端面１４は、丁度型窩９を画成している壁面と面一になる形状にされている。

補充型１３によって型窩９の壁面が完成されると、吹込成形型８は、図７に示したような状態となる。この状態で筒状体ＡとＢとにはさらに空気が圧入されて胴部が膨らみ、膨らんだ胴部は型窩９の表面に押し付けられるとともに、互いに向き合った胴部同士が、位置決め板１０の存在していた位置で、互いに溶着し合うことになる。こうして、２つの容器は位置決め板の存在した位置で位置決め板の形状に沿って互いに溶着し合うことになる。その結果、図８に示したように、形の崩れていない所望形状の容器が、１つの平面で溶着し合って強固に一体となった連結容器が得られる。

この発明では、吹込成形型内で位置決め板を挿入及び退出可能に付設することが大きな特徴である。位置決め板は、必要な強度が保持できる限り、なるべく厚みの薄い板を用いる。このために、位置決め板は金属とくに鋼で作ることが好ましい。また、位置決め板は、容器を構成する熱可塑性樹脂がなるべく強く接着しないようにするために、弗素樹脂、とくにポリ四弗化エチレンで被覆されていることが好ましい。

この発明では、位置決め板を吹込成形型から外へ移動させる時期が重要である。移動時期は筒状体の膨らんだ胴部同士が互いに接触しようとする直前である。この時期は、各筒状体が位置決め板によって仕切られた型窩の空間をほぼ７０％ないし９０％満たした時である。この時期では、筒状体の膨らんだ胴部の一部が位置決め板に接触していることもある。このような場合には、接触している胴部を変形させないように注意して引き離しつつ、位置決め板を移動させて吹込成形型から脱出させる。

上で云う各筒状体が型窩の空間をほぼ７０％ないし９０％満たす時期は、各筒状体内へ圧入する空気の量から知ることができる。その空気量は、具体的には一定の大きさの空気噴出口から一定圧力の空気を噴出させて、噴出時間と噴出量との間の関係を示すグラフを予め作成しておいて、７０％ないし９０％膨らませるのに必要な空気量を流すのに必要な時間を基準として定める。

図１ないし図７に基づき上に説明した方法によれば、図８に示したような連結容器を作ることができる。図８では、（ａ）に連結容器の側面図を示し、（ｂ）に同平面図を示し、（ｃ）に（ｂ）中のＣ−Ｃ線断面図を示している。図８に示した連結容器は、２つの筒状体ＡとＢとから作られた２つの容器ＸとＹとが、溶着面Ｍで溶着されて強固に一体となっており、しかも溶着面Ｍは位置決め板１０の存在していた位置にあって、位置決め板１０の形状通りの平面となっている。

図１ないし図７では、位置決め板１０を吹込成形型８から取り除き、あとに補充型１３を挿入する構造の吹込成形型を例示した。しかし、位置決め板を吹込成形型から取り除くことは必ずしも必要でないし、また補充型を使用することも必ずしも必要でない。例えば、図９に示したように半円筒状の容器が２個連結された容器を作る場合には、位置決め板１５を２枚の平板で作り、互いに当接する先端面１６を平面にしておいて、２枚の位置決め板１５を初め突き合わせにしておいて、その後それぞれ矢印Ｒの方向に移動させ、先端面１６が型窩９の壁面と面一になるまで移動させるだけで型窩９の壁面を完成させる。従って、この場合には、補充型が必要とされない。

この発明では、筒状体を吹込成形型に入れ、溶融状態に維持したあとで、筒状体の開口から延伸棒を挿入し、延伸棒を押し下げて筒状体を延ばし、筒状体の底を吹込成形型の底に当接させることが好ましい。このようにすると、筒状体は吹込成形の早い時期に、型窩の壁面に沿った形状になり易い。延伸棒の移動は空気の吹き込みの前でも後でもよいが、空気の吹き込みと同時に行うことが好ましい。

図４ないし図７では、図８に示したように溶着面Ｍが平面となった連結容器を得ることを目的としたので、位置決め板１０として平板状のものを用いた。この発明では、位置決め板を一方向に波打ったものとすることにより、図１０に示したように溶着面が横方向に波打った連結容器を作ることができ、また、図１１に示したように溶着面は縦方向に波打った連結容器を作ることもできる。

また、図４ないし図８では、２個の容器が連結される場合を例に採って説明したが、この発明によれば３個以上の容器が連結されたものも同様にして製造することができる。３個以上の容器が連結された連結容器では各容器が一直線状に並ぶものに限らず、ジグザグの形状又は多角形状に並んだものも同様にして作ることができる。

なお、この発明方法では、図１に示したようにして、試験管状の有底筒状体ＡとＢとを並べた状態で作る場合に、前述の実用新案登録第２５６８９９３号公報が教えるように、筒状体ＡとＢとを連結する連結片を設けてもよい。連結片を設けると、図２の状態で筒状体を宙吊りにしたとき、とくに溶融状態にしたとき、筒状体の形状が安定するからである。但し、連結片は開口部からなるべく離れた位置に設けることが好ましい。

容器を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いる。原理的には、大抵の熱可塑性樹脂を用いることができる筈であるが、とくにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン、ポリスチレンを用いた場合に実用に適した連結容器が得られる。その中でも、ＰＥＴを用いた連結容器は強靭であって、しかも透明で美麗なものとなるから賞用される。

この発明方法を実施するには、有底筒状体の射出成形工程と、有底筒状体の加熱工程と、有底筒状体の吹込成形工程と、連結容器の取出工程との４個の工程を、この順序に輪状に並べた状態として実施することが好ましい。このようにすると、各工程を９０度だけ回転させた場所で、次々と実施することができるので、一層能率よく連結容器を作ることができる。

この発明方法において、２個の有底筒状体を成形する工程を示した断面図である。 この発明方法において、２個の筒状体の開口部を掴んで移動させる状態を示した断面図である。 この発明方法において、２個の筒状体を加熱具に入れて加熱する工程を示した断面図である。 この発明方法において、２個の筒状体を吹込成形し始める状態を示した断面図である。 図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。 この発明方法において、位置決め板が挿入されて吹込成形が行われる状態を示した断面図である。 この発明方法において、位置決め板が外される代わりに補充型が挿入されて、吹込成形が行われる状態を示した断面図である。 この発明によって得られた連結容器を示す。 この発明方法の別の実施態様を示した断面図である。 この発明方法によって得られる他の連結容器を示す。 この発明方法によって得られるさらに別の連結容器を示す。

符号の説明

Ａ、Ｂ 筒状体
Ｍ 溶着面
Ｘ、Ｙ 容器
１ 芯型
２ 外型
３ 口部外型
４ ホットランナー部
５ 外側加熱具
６ 内側加熱具
７ 中間加熱具
８ 吹込成形型
９ 型窩
１０、１５ 位置決め板
１１ 隙間
１２ 空気吹込具
１３ 補充型
１４、１６ 先端面

Claims (5)

1. 試験管状の有底筒状体を熱可塑性樹脂で成形し、筒状体の開口部を掴み、筒状体を宙吊りにして開口部以外の部分を加熱して溶融し、これを吹込成形型に入れ、少なくとも２個の溶融された筒状体が１つの型窩内で宙吊りにされて互いに近接して並んだ状態にし、各筒状体の間に溶着面の位置決め板を挿入するとともに、各筒状体の開口からそれぞれ気体を圧入して各筒状体を容器状に膨らませ、膨らんだ胴部同士が互いに接触しようとする直前に、上記位置決め板を移動させて吹込成形型の型窩内から除き、その後も各筒状体内に気体を圧入し、隣接する容器の向き合った胴部同士を溶着させることを特徴とする、連結容器の製造方法。
2. 筒状体を成形する際の成形型のうち、筒状体の開口部を成形するための口部外型をその余の部分と切り離しておき、筒状体と口部外型を係止させた状態で宙吊りにして次の工程へ移すことを特徴とする、請求項１に記載の連結容器の製造方法。
3. 吹込成形型内で筒状体内に延伸棒を挿入し、延伸棒を降下させて筒状体を延伸することを特徴とする、請求項１又は２に記載の連結容器の製造方法。
4. 位置決め板の移動後に、位置決め板のあとに形成された隙間へ別の補充型を挿入して吹込成形型の型窩面を完成させたのち、筒状体内に気体を圧入することを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の連結容器の製造方法。
5. 位置決め板の先端面を吹込成形型の型窩面に合致する形状にしておき、位置決め板の先端面が吹込成形型の型窩面と面一になるまで移動させて型窩面を完成させたのち、筒状体内に気体を圧入することを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の連結容器の製造方法。
   

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