JP4062776B2

JP4062776B2 - 中空容器の把手体と耐熱性把手付き合成樹脂中空容器及びその成形方法

Info

Publication number: JP4062776B2
Application number: JP19970298A
Authority: JP
Inventors: 高雄飯塚
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000016435A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、２軸延伸ブロー成形されたポリエステル樹脂製の中空容器に把手を取り付けたもの、特に、射出成形により別体に成形した把手をブロー成形時に容器本体にインサート成形により一体に成形してなる大容量が収容可能な耐熱性の把手付きの大型中空容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大量に使用されている合成樹脂製の中空容器も、生活習慣の変化に伴ってジュースやその他の液体飲料等が大量に消費されるようになったのに伴って、これ等を収納した容器も大型になってきて、これらを持ち運ぶには容器の重量が重くなって、子供や年寄りには苦労を伴うと同時に、その容器から内容物を小さな容器に注いで移す場合にも一層の不便さを感ずるようになる。
そこで、このような容量が大きくて重量がある容器を使用する際の不便さを解消する手段としては、把手を付けて容器の取扱いを容易にしたものが使用されている。
それらは、ポリエチレンや塩化ビニール樹脂を用いて把手と容器本体とを一体にブロー成形した、容器の取扱いを容易な把手付きの大型容器として、洗剤や油等の加熱殺菌を必要としない内容物を充填した大型容器が従来から用いられてきた。
【０００３】
ところが、ジュース等の飲食物を収容する容器としては、食品として要求される安全性や容器としての透明性、機械的な強度等の面からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いてブロー成形した容器が、広く一般的に使用されるようになってきた。
特に、ジュース等の飲料品は高温下で充填したから殺菌することが必要であることから、これ等に使用する容器としては耐熱性が要求されるので、ブロー成形した後でヒートセットを行った耐熱性容器が使用されている。
【０００４】
しかし、このような耐熱性を有する飲料容器をＰＥＴ樹脂を用いてブロー成形するに際に、ポリエチレンや塩化ビニール樹脂容器の場合のように把手と容器本体とを一体に成形することは非常に困難であるから、現在までのところＰＥＴ樹脂からなる大型の中空容器にあっては、射出成形等により別体に成形しておいた把手を、容器本体をブロー成形すると同時にインサート成形して容器の胴壁面に組付ける方法が取られている。
【０００５】
このようなＰＥＴ樹脂製の把手付き大型中空容器として典型的なものとして、特開平２−１９１１５６号公報に記載された図５に示すようなものが知られている。
図６に示すように、握り部３２とその両端から横方向に嵌着部３３を突出せしめて概略コの字状に形成すると共に、該嵌着部の先端に外方向に突起３４を設けて形成した把手体３１を別途成形しておいて、中空容器をブロー成形すると同時に該把手体３１を容器本体３０の胴部上部側壁面に形成される把手取付け用の凹部３５にインサート成形して取付けることにより、前記把手体３１の突起３４を前記把手取付け凹部３５の上下面の最奥部に係合せしめて、図５に示すように、前記把手の握り部３２の外側面が容器胴部の外側面と同一面となるように把手体３１を取付けた把手付きの容器が一般に用いられている。
しかし、このような把手を取付けた容器は、デザインがシンプルで、構造的にも簡単であるから、その成形が容易ではあるが、その反面、運搬時の荷崩れや使用時の不注意等による落下等で、容器が把手方向側から床面に衝突した場合に、嵌着部３３の突起３４面に衝撃力が集中するので容器が割れ易い等の問題があった。
【０００６】
これに代わるものとして、特開平７−２２３２５４号公報に記載されたものが知られているが、それは図８に示すように、容器本体４０の胴部上部側壁面に形成される把手取付け用の凹部４７の上下面に形成された凹穴部４８ａ，４８ｂに把手体を組付ける上下の組付き板４３ａ，４３ｂの後端部を板状の把手部４２に連設すると共に、該上下の組付き板４３ａ，４３ｂの両前端部間に板片状をした組付き梁板４５を連結して概略Ｏ字状にした環状の把手体４１を形成して、前記上組付き板４３ａの前端部には上向きの突片４４ａを突設すると共に、下組付き板４３ｂの前端部には下向きの突片４４ｂを突設した構成の把手体４１を射出成形により成形しておいて、該把手体４１をブロー成形金型内に保持した状態で、ＰＥＴ樹脂から形成してなるプリフォームを中空容器にブロー成形せしめると同時に、容器本体４０の胴部の上部側壁面に形成される取付け用の凹部４７にインサート成形して固定したものである。
【０００７】
このようにして把手体４１を取付けた容器は、図７に示すように、把手の組付き梁板４５と上下の組付き板４３ａ，４３ｂが、容器本体の前記把手取付け凹部４７の底壁の中央縦溝４９と上下の凹穴部４８ａ，４８ｂとにそれぞれ嵌合するようにインサート成形されている。
従って、把手体４０はガタ付くこともなく、抜け出すことがないように組付けられており、また、上下の組付き板４２，４３に組付き梁板４５が連結されているので、上下組付き板に外からの強い力が加わってもその間隔が変形することもないので、床面に把手部４２側から落下した場合でも、容器が割れるように衝撃力が集中して作用することもない。
【０００８】
しかし、上記したような方法で成形されて市場に出回っている大型のＰＥＴ樹脂製の中空容器として、ほとんどのものが醤油や焼酎等の常温充填されたものであり、中には酒や味醂等を充填したものがあるが、その充填温度としてはせいぜい７０℃程度が限界であり、これよりも高い温度である耐熱容器に対して行われているような８５℃前後の高温下で充填がなされたものは、現在までところ存在しなかった。
その理由として考えられるのは、把手体を金型内に固定してインサート成形して一体化する場合に、複雑な形状をした把手体と容器本体との接合部分にＰＥＴ樹脂を絡みつくように成形するアンダーカット部分が全くブロー成形金型の内面に接触しないために、アンダーカット部分を上手くヒートセットすることができず、当該部分の耐熱性が低下するので、このような容器に高温充填した場合に、熱収縮を起こして把手が外れる危険性を有するからである。
【０００９】
また、上記したいずれの容器に於いても、把手体の上下部分を容器に嵌合せしめるアンダーカットが設けられているが、特に、把手体の下側部分のアンダーカット部分が容器胴部が最大径となる近くに設けられているので、このアンダーカット部にＰＥＴ樹脂が絡み付くようにブロー成形されると、この部分の容器の肉厚は薄くなって剛性が弱くなるだけでなく、延伸倍率が部分的に高くなるので、熱充填時に容器が熱変形することが予想される。
更に、上記した容器に用いたいずれの把手を射出成形により成形する場合に、その成形用の金型を三つ割りにした構造にしなければ、把手体が取り出せない形状をしているので、成形金型の構造が複雑になり、また、個数取りの数も少なくて、把手体の製造コストを低減することができない。
【００１０】
そこで、上記のような欠点をなくすべく検討した結果、特開平７−３２４５５号公報に記載するような構造をした把手を発明して、該把手を容器に組付けた大型の容器を出願人は既に提案している。
その把手体は、図１１に示すように、平行に配置された上下両端部を後方に湾曲した一対の直線棒状の組付き梁片５３の上下端間に、平板状の把手板５２を架設状に一体に連結して環状構造とした把手体を射出成形により成形すると共に、前記組付き梁片５３の対向する面には直線状に係合突片５４を突設し、該組付き梁片の先端面中央には嵌合突片５５が突設すると共に該組付き梁片の上下端の湾曲部の先端面には角片状の組付き突部５６を形成したもので、必要に応じて、前記把手板５２及び前記組付き梁片５３の裏面には、適当な肉抜きのための多数の凹部が形成されたものである。
【００１１】
このようにして形成された把手体をインサート材として用いて中空容器をブロー成形することにより、図９に示すように、容器本体５０の上半部の胴部側壁面に把手取付け用の凹部５７が形成されて、該凹部の上下両端部を除いた底面中央部分に組付き梁片５３間に沿って上下方向にやや幅広で平坦な突条部５８が突設され、該突条部の両側端面には縦状の膨出片が形成されて凹部底面との間で係合溝が形成されたものとなる。
そして、前記の組付き梁片５３に沿って接する凹部底面の中央部には盲穴状の嵌合穴部５９ａが、該嵌合穴部の上下には組付き凹部５９ｂがそれぞれ形成されて、前記突条部５８の膨出片を含んだ係合溝と前記嵌合穴部及び組付き凹部とにより、前記組付き梁片５３の係合突片５４と嵌合突片５５と組付き突部５６ａ，５６ｂとが嵌合固定されて、容器本体５０に対して把手体５１が組付けられて把手付き中空容器を構成している。
【００１２】
上記のような構成をした容器の把手は、容器本体に把手を組付けるアンダーカット部分が、ブロー成形されて容器が最大径となって肉厚が薄くなっている部分からは離れた内側で嵌合しているので、従来の特開平７−２２３２５４号公報に記載した容器のように、容器の壁部が脆弱になるような恐れはない。
しかし、上記したような把手付き容器に於いては、いずれも合成樹脂でできた把手は金属でできた成形金型とは違って、高温に加熱することができないために、把手のアンダーカットを包み込んだ部分のＰＥＴ樹脂はヒートセットされないので、この部分はたの部分に比べて耐熱性が低下したものとなり、高温充填時に熱収縮を引き起こして、把手が外れる危険性がある。
【００１３】
また、上記した特開平７−３２４５５号公報に記載されるような構造にした把手体５１は、容器本体に強固に組付けられてはいるが、図９に示すような把手板５２に対して容器から遠ざかるように引き抜く強い力がＸ方向に加えられると、嵌合固定部であるアンダーカット部分の剛性が弱いので、図１０に示したように、容器のアンダーカット部分から把手が外れようとするＹ方向（即ち、把手が容器外側の半径方向）に向かって広がるように変形するので、把手体５１が容器本体５０から離脱するのを完全には防止することはできない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、把手板に外向きの強い外力が加わっても把手体の取り付け部が外側に開くことがないような構造にして、容器本体から把手が離脱するのを防止すると共に、把手体と容器本体とが嵌合固定するアンダーカット部分のＰＥＴ樹脂をブロー成形時にヒートセットすることにより耐熱性を付与した把手付きの耐熱性中空容器を成形することにある。
【００１５】
ＰＥＴ樹脂からなる耐熱性を有する中空容器は、内容物が高温充填されたら直ちに密封してから殺菌するために、高温の浴槽やシャワー等により加熱して滅菌処理が施されるが、通常の構造をした剛性が小さいＰＥＴ樹脂容器は、冷却されると内容物が収縮して減圧状態となるので、容器壁が変形することになる。
しかし、そのように容器壁が変形したものは商品価値が低下するので、そのように容器壁に変形が生ずるのを防止するためには、容器の胴壁部分に減圧収縮分を吸収するための吸収壁（減圧吸収パネル部）を設けることが必要となる。
【００１６】
容器の胴部に減圧吸収パネル部を設けるには、収納する内容物の量と容器の大きさや形状、デザイン等によりパネル部の大きさが変わり、中でも、容器のデザイン面から受ける影響が大きくて、また、容器の壁面に貼着するラベルの位置によっても減圧吸収パネル部の大きさや形状を変えざるを得なかった。
このように色々な条件により限定された寸法をした容器に於いて、持ち易い把手をどのようにして装着するかを考えると、どうしても減圧吸収パネル部の面積が最小限に抑えようとするので、加熱充填後に容器が減圧変形を起こし易くなると言う問題がつきまとうことになる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような技術的な課題を解決するために、把手体に対して容器から引き抜く方向への強い力が加わった場合に、把手板と組付き梁片が外れるように変形して広がるのを防止するために、把手体の把手板（グリップ部）と一対の組付き梁片のアンダーカット部との間に補強板を張設することにより、前記アンダーカット部分が外側に開くのを妨げる構造にした把手体を形成して、該把手体をインサート成形する際に、前記アンダーカット部分の容器壁面が金型面に接触可能なようにセットして、ブロー成形すると共にアンダーカット部分の樹脂に対してもヒートセットを行って耐熱性を付与することにした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
ＰＥＴ樹脂を射出成形により所定形状をしたプリフォームＰをブロー成形可能な温度に加熱してから、図２に示すように、ブロー成形金型１１ａ，１１ｂ内のブロー成形位置に保持すると共に、把手体Ｈをインサート成形が可能なように所定位置に保持してから、前記プリフォームと把手体とを両側から挟むようにして成形金型を閉じる。
金型内にプリフォームＰ及び把手体Ｈをインサート成形が可能なように保持したら、プリフォームＰの保持具と同心状に設けたブローピンを通してプリフォーム内に加圧空気を吹き込んで中空容器にブロー成形を行って、インサート材である前記把手体Ｈの組付き梁片２に設けられた係合突片３及び嵌合突片４、組付け突部５のアンダーカット部分を包み込むようにして容器本体Ｂの胴壁部に把手体を強固に組付けると共に、前記アンダーカット部分の容器壁部をヒートセットして耐熱性を付与せしめることにより、耐熱性の把手付き中空容器を成形する。
【００１９】
【実施例】
容器本体Ｂの上部側壁面に形成される把手取付け凹部７に組付ける本願発明の把手体Ｈは、図４に示すように、平行に配置された一対の直線棒状の組付き梁片２の上端及び下端を後方に湾曲させて、該両端部間に平板状の把手板１を連設して環状に一体成形すると共に、前記両組付き梁片２と把手板１とを補強板６で連結して把手体Ｈを形成している。
そして、前記組付き梁片２の対向面には直線状に係合突片３を突設すると共に、該組付き梁片２の前端面の中央部分には嵌合突片４を、また、該組付き梁片の両下端の湾曲部分の前端面には組付き突部５を、それぞれ突設して容器本体に組付け可能に形成して把手体Ｈが構成されて、図４に示したものは、嵌合突片４は中央部に窪みが設けられており、また、組付き突部５は角片状に形成されたものであるが、このように構成の把手体Ｈは合成樹脂の射出成形により成形する。
【００２０】
次いで、ＰＥＴ樹脂を射出成形して所定形状に成形したプリフォームＰを、ブロー成形が可能な温度に加熱してからブロー成形金型１１ａ，１１ｂ内にブロー成形可能に保持すると同時に、上記のようにして成形した把手体Ｈをブロー成形金型１１ａ，１１ｂにインサート成形が可能に保持して、図２及び図３に示すようにブロー成形金型を閉じる。
続いて、前記ブロー成形金型１１ａ，１１ｂをブロー成形位置に移動してから、プリフォーム支持体に設けられた延伸ロッドにより縦方向に延伸すると同時にブローピンを通して加圧空気を吹き込んで２軸延伸ブロー成形操作を行って、図３に示すような中空容器Ｂを成形する。
【００２１】
上記のようにして中空容器に２軸延伸ブロー成形されると、容器胴部の上部側壁面に把手取付け凹部７が形成されて、該凹部の上下端部を除く中央部分の前記把手体Ｈの組付き梁片２に挟まれた部分には上下方向に広幅の突条部８が形成されると共に、該突条部の側面には縦状の膨出片８ａが形成されて、該膨出片と凹部底面との間に係合突片３が係合する係合溝が形成されて、また、前記組付き梁片２の全面に接した凹部底面には盲穴状に嵌合突片４が嵌合する嵌合穴部と組付き突部５が係合する組付き凹部が形成されると同時に、これらの嵌合形状部分により形成されたアンダーカット部にＰＥＴ樹脂が絡みつくように変形して、前記広幅の突条部のアンダーカット部分をヒートセットして、把手体Ｈが容器本体Ｂに強固に組付けられた把手付き大型容器が形成される。
【００２２】
このようにして成形された本発明の把手付き大型容器は、図１に示すように、把手体Ｈが容器Ｂの胴壁面に嵌合して組付けられるアンダーカット部分のうち、把手体の下端部分Ｃが、従来のものに比べて容器の最大径部分の胴壁面よりも内側、即ち、容器の中心寄りに位置して嵌合しているので、この部分の容器の肉厚は従来品のように薄くなることもないので、容器の剛性が弱まる恐れもない。
【００２３】
また、本発明の把手体Ｈは、その形状が上下及び左右に対称な構造をしているので、射出成形によりこれを成形する場合、その射出成形金型の構造を二つ割りにして、且つ、製品を多数個取りにした成形金型にすることが可能であるから、成形金型の製作費を安く上げることができて、また、把手体の製造コストを低く抑えることができる。
【００２４】
そして、ＰＥＴ樹脂のプリフォームを中空容器にブロー成形する際に、本発明のような構造にした把手体をインサート成形する場合、ブロー成形金型を左右対称な同形の半割り型にすることが可能であると同時に、インサート成形される把手体にブロー成形されたＰＥＴ樹脂が嵌合せしめられるアンダーカット部分を、成形金型面に接触するような構造にすることができるので、ブロー成形された容器のアンダーカット部分もヒートセットを行うことが可能となり、把手体の組付け部分に耐熱性を付与することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の把手付き中空容器は、上記したように把手体の組付け部分がブロー成形時にヒートセットされて耐熱性が付与されているので、内容液を加熱充填しても容器の強度が低下したり、変形して把手が外れ易くなったりすることがないので、大型の容器であっても安全に取り扱うことができる。
また、ブロー成形すると同時にインサート成形して中空容器に組付けられた本発明の把手体は、アンダーカット部分が容器の最大径部分の胴壁面よりも内側に位置した部分に嵌合しているので、その部分の容器の肉厚は厚いので容器の剛性が低下することがなく、強固に組付けられる。
更に、本発明の把手体は、上下及び左右が対称な同じ形状にすると共に、成形金型を二つ割りの構造にして成形可能としたので、製造コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の把手体を装着した耐熱把手付き中空容器を示す側面図である。
【図２】本願発明の把手体をインサート成形する過程を示す縦断面図である。
【図３】図２に示したインサート成形の横断面図である。
【図４（ａ）】本願発明の把手体を示す側面図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）に示した把手体の正面図である。
【図５】従来の把手付き容器を示す側面図である。
【図６】図５で用いられた把手体を示す斜視図である。
【図７】別の従来の把手付き容器を示す側面図である。
【図８（ａ）】図７で用いられた把手体を示す側面図である。
【図８（ｂ）】図８（ａ）に示した把手体の背面図である。
【図９】本願発明の先行技術となる容器を示す側面図である。
【図１０】図９に示した容器の平面図である。
【図１１（ａ）】図９で用いられた把手体を示す側面図である。
【図１１（ｂ）】図１１（ａ）に示した把手体の正面図である。
【符号の説明】
Ｂ．容器本体
Ｃ．把手体の下端部
Ｈ．把手体
Ｐ．パリソン
１．把手板
２．組付き梁片
３．係合突片
４．嵌合突片
５．組付き突部
６．補強板
７．取付け凹部
８．突条部
８ａ．膨出片
１１．成形金型

Claims

容器本体の上部側壁面に組付ける平行に配置された一対の直線状の組付き梁片の上端及び下端を後方に湾曲させて、該両端部間に平板状の把手板を連結して環状に一体化した把手本体を形成して、前記一対の組付き梁片の対向する面には、直線状に係合突片を突設して、また、該組付き梁片の前端面には、中央直線部分に嵌合突片を突設すると共に、湾曲始点部分に組付き突部を突設して容器本体に組付け可能な把手体となして、前記両組付き梁片と把手板とを補強板で連結してなることを特徴とする熱可塑性合成樹脂中空容器の把手体。
前記一対の組付き梁片の前端面中央部分に突設する嵌合突片は、中央に窪みが設けられてなることを特徴とする請求項１に記載する熱可塑性合成樹脂中空容器の把手体。
前記一対の組付き梁片の前端面の湾曲始点部分に突設する組付き突部は、組付き梁片の下端部分に角片状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載する熱可塑性合成樹脂中空容器の把手体。
前記補強板は、両組付き梁片と把手板との中央部分に連結されてなることを特徴とする請求項１に記載する熱可塑性合成樹脂中空容器の把手体。
平行に配置した一対の直線状の組付き梁片の上下端を後方に湾曲させて平板状の把手板に連結せしめて環状に一体化した把手体であって、前記組付き梁片の対向する面に直線状の係合突片が突設され、また、該組付き梁片の前端面の中央部分に中央が窪んだ嵌合突片が、湾曲始点部分に角片状の組付き突部が突設されて、両組付き梁片と把手板とを補強板で連結してなる把手体を、２軸延伸ブロー成形された中空容器の上部胴壁面に形成された把手取付け凹部に組付けてなる中空容器であって、前記把手取付け凹部の上下端部を除く中央部分の前記組付き梁片に挟まれた部分に上下方向に広幅の突条部が形成されると共に、該突条部の側面には縦長の係合溝が形成されて、該係合溝に前記組付き梁片の係合突片が係合されて、また、前記組付き梁片の前面に接した凹部底面には盲穴状に嵌合突片が嵌合した嵌合穴部と組付き突部が係合した組付き凹部が形成されて、これらの嵌合形状部分により形成されたアンダーカット部に容器壁面が絡みつくと共に該アンダーカット部分がヒートセットされて把手体が容器本体に強固に組付けられてなることを特徴とする耐熱性把手付き熱可塑性合成樹脂中空容器。
前記把手体は、組付き梁片に設けられた組付き突部分のアンダーカット部が中空容器の中心寄りに位置するように組付けられてなることを特徴とする請求項５に記載する耐熱性把手付き熱可塑性合成樹脂中空容器。
ポリエチレンテレフタレート樹脂を射出成形して所定形状に成形され、且つ、ブロー成形が可能な温度に加熱されたプリフォームを、ブロー成形金型の所定位置にブロー成形可能に支持すると共に、平行に配置した一対の直線状の組付き梁片の上下端を後方に湾曲させて平板状の把手板に連結せしめて環状に一体化されて、前記組付き梁片の対向する面には係合突片が突設され、また、該組付き梁片の前端面には中央部分に嵌合突片が、下端部の湾曲始点部分に組付き突部が突設されたアンダーカット部を形成して、前記一対の組付き梁片と把手板とを補強板で連結してなる把手体を、前記アンダーカット部が前記プリフォームの前面の外径面よりも中心寄りの両側に位置してインサート可能に保持した後、前記ブロー成形金型を閉じると同時に２軸延伸ブロー成形操作を行って、成形される中空容器の上部胴壁面に把手取付け凹部を形成すると共に、該取付け凹部に前記組付き梁片に挟まれた部分に上下方向に広幅の突条部を形成して、該突条部の側面に形成される縦長の係合溝に前記組付き梁片の係合突片を係合すると同時に、前記組付き梁片の前面が接した前記取付け凹部底面に形成される嵌合穴部と組付き凹部に、組付き梁片に設けた嵌合突片と組付き突部とを係合せしめて把手体を固定すると共にアンダーカット部をヒートセットして、把手体を容器本体に強固に組付けることを特徴とする耐熱性把手付き熱可塑性合成樹脂中空容器の成形方法。
前記把手体は、両方のアンダーカット部が左右のブロー成形金型の内面にそれぞれ接した状態でインサート成形が可能に保持されていて、ブロー成形すると同時に該アンダーカット部を加熱された金型面に接触せしめてヒートセットすることを特徴とする請求項７に記載する耐熱性把手付き熱可塑性合成樹脂中空容器の成形方法。