JP4813307B2

JP4813307B2 - ブロー成形用金型及びブロー成形製ボトル

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Publication number: JP4813307B2
Application number: JP2006257230A
Authority: JP
Inventors: 忠史山本; 恵生明村
Original assignee: Honda Plus Co Ltd
Current assignee: Honda Plus Co Ltd
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: JP2008074001A

Description

本発明は、透明な合成樹脂で製造されたガラス類似のボリューム感を有する厚肉のブロー成形製の小瓶ボトル及びその製造に適するブロー成形用金型に関するものである。

従来、化粧品用の小型ボトルは、殆どガラスで製造されていた。しかしながら、近年、これら化粧品用の小型ボトルの軽量化を図ると共に、落としたときの破損を防止するために、ブロー成形による小型ボトルの製造方法が提案されている（特許文献１）。

この特許文献１はガラス瓶状小型容器の成形方法としてインジェクションブローによる以下の手順を提案している。
（１）光沢を有する樹脂を、射出コア周囲の射出キャビティに射出充填して、口部内径が小径で高さが容器高さと略等しく、側壁肉厚が容器側壁の肉厚の２〜３倍のプリフォームを成形する。
（２）プリフォームを離型して容器成形用のキャビティ型に移す。
（３）固定ロッドの挿入により底部を圧縮してプリフォームをキャビティ底面に固定する。
（４）エアブローによりプリフォーム側壁をキャビティ面まで圧迫拡充してガラス瓶状小型容器に成形する。
特開２００４−１３０８（要約、代表図）

この特許文献１に提案された方法は、インジェクションブローであることから、工程数が多くなり、金型の個数も増え、装置の構造も複雑になるという問題がある。

そこで、本発明者は、ダイレクトブローによって、ガラス小瓶の様な質感を呈する小型ボトルを製造する方法について鋭意研究を行ったところ、以下の問題点を解決する必要があることが判明した。

まず、ダイレクトブローで相対的に肉厚な小型ボトルを成形する場合、図４に示す様に、底部の肉厚に偏りが生じるという問題である。

そこで、本発明は、ガラス小瓶の様な質感を呈し、底部の肉厚に偏りのないダイレクトブロー製の小型ボトルを提供することを目的としてなされた。

上記目的を達成するためになされた本発明のブロー成形用金型は、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面に形成されたキャビティと、該キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成されると共に、以下の構成をも備えたことを特徴とする。
（１−１）前記喰い切り刃は、前記分割面に沿って前記キャビティの底部中心に向かってのびる延長部と、前記キャビティの底部中心付近を通って前記分割面に交差してのびる交差部と、該交差部の一端と前記延長部の端とを連結する連結部とを備えた屈曲刃による噛み合い構造とされていること。
（１−２）前記喰い切り刃の交差部は、前記分割面に対して略直交する方向に交差し、かつ、両端が前記キャビティの底部の外周近くまで伸び、前記割金型のそれぞれに対して各キャビティの奥行き方向に少なくとも１／２以上深く入り込む直線形状に形成されていること。

上記本発明のブロー成形用金型を用いて小型ボトルを成形する際には、喰い切り刃の延長部に達するか、延長部に達しないまでも延長部付近まで達する程度の大きさのパリソンを形成し、喰い切り刃でパリソンの下端を喰い切る様に型締めを行う。分割面の方向を左右、型締めの方向を前後とすると、この型締めにより、パリソンは喰い切り刃の延長部（あるいは連結部の延長部近傍部分。以下、同じ。）で左右両端を前後からピンチオフされると共に、中心付近は交差部によって左右からピンチオフされた状態となる。この結果、キャビティの底面部中心付近には、延長部と交差部とにより、型締め方向に沿う方向の拘束力と型締め方向に直交する方向の拘束力とが加わる。この結果、エアーを吹き込んだとき、小型ボトルの底面となる部分は前後左右に略均一にのび、ボトル底部は肉厚が偏ることなく延伸される。従って、相対的に厚肉の小型ボトルを成形したとき、底面の肉厚が均一になる。この小型ボトルを透明又は半透明の合成樹脂で製造すれば、厚肉に形成された底面壁が外から透けて見え、ガラスの瓶の様な高級感をイメージさせることができる。

なお、喰い切り刃の交差部は、分割面に対して完全に直交するのではなく、若干傾いていることが望ましい。これは、型締めの際に喰い切り刃の先端が衝突するのを避けることができ、型締めをスムーズに実施できると共に金型寿命を延ばすことができるからである。また、より望ましくは２／３程度を越えるぐらいに深く入り込む様な喰い切り刃とするとよい。

同じく上記目的を達成するためになされた本発明の他のブロー成形用金型は、型締め方向に垂直な分割面と、該分割面に形成されたキャビティと、該キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成されると共に、以下の構成をも備えたことを特徴とする。
（２−１）前記キャビティが、対角線の交差角度が略直角となる四角形断面の本体形成部を構成し、前記割金型が前記四角形断面の一方の対角線を前記分割面とするハス割金型であること。
（２−２）前記喰い切り刃は、前記分割面に沿って前記キャビティの底部中心に向かってのびる延長部と、前記四角形断面の他方の対角線の方向と略同一の方向にのびて前記分割面に交差する交差部と、該交差部の一端と前記延長部の端とを連結する連結部とを備えた屈曲刃による噛み合い構造とされていること。
（２−３）前記喰い切り刃の交差部は、その両端が前記キャビティの底部の外周近くまで伸び、前記割金型のそれぞれに対して各キャビティの奥行き方向に少なくとも１／２以上深く入り込む直線形状に形成されていること。

この（２−１）〜（２−３）の構成を備えたブロー成形用金型を用いて小型ボトルを成形する際も、喰い切り刃の延長部に達するか、延長部に達しないまでも延長部付近まで達する程度の大きさのパリソンを形成し、喰い切り刃でパリソンの下端を喰い切る様に型締めを行ってエアーを吹き込む。このときも延長部と交差部は略直交することとなり、上述の（１−１）、（１−２）を備えたブロー成形用金型を用いる場合と同様に、底面の肉厚が略均一な小型ボトルを成形することができる。なお、このブロー成形用金型により成形される小型ボトルは、角筒の角に分割面によるパーティングラインが形成されることから、パーティングラインが目障りになることがなく、見た目の美しく、ガラス瓶の様な高級感のある角筒形小型ボトルを透明又は半透明の合成樹脂によって製造することができる。

なお、この金型においても、型締めの際に喰い切り刃の先端の衝突回避、金型寿命の延長という観点から、喰い切り刃の交差部は対角線と完全に一致するのではなく、若干傾いていることが望ましい。

また、上記目的を達成するためのブロー成形小型ボトルの形態は、本体側面に対面する様に一対のパーティングラインが形成されると共に、本体底面に前記パーティングラインの下端を結ぶピンチオフラインが形成されたダイレクトブロー成形による小型ボトルであって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（３−１）前記本体が透明又は半透明な合成樹脂により一体形成されていること。
（３−２）前記ピンチオフラインは、前記パーティングラインの下端同士を結ぶ方向に若干のばされた延長線と、前記本体底面部の中心付近で前記延長線を延長した仮想線に対して交差する交差線と、該交差線の一端と前記延長線の端とを連結する連結線とからなるＮ字状屈曲線となっていること。
（３−３）前記交差線は、前記仮想線に対してその中心付近で略直角に交差し、かつ、その両端が前記本体底面部の外周近くまで伸び、前記仮想線の両側において底面の奥行き方向に少なくとも該奥行きの１／２以上深く入り込む直線として形成されていること。

このブロー成形小型ボトルによれば、ピンチオフラインを上述の様に構成する結果、ダイレクトブローであっても底面の肉厚を略均一に成形することができ、透明又は半透明の素材を通して、相対的に肉厚の底面壁を視認することができるので、ガラス瓶の様な高級感を出すことができる。

同じく、上記目的を達成するためのブロー成形小型ボトルの他の形態は、本体側面に対面する様に一対のパーティングラインが形成されると共に、本体底面に前記パーティングラインの下端を結ぶピンチオフラインが形成されたダイレクトブロー成形による小型ボトルであって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（４−１）前記本体は、透明又は半透明な合成樹脂により、断面形状が略正方形の角筒として一体成形されていること。
（４−２）前記パーティングラインは、前記角筒の角に沿って形成されていること。
（４−３）前記ピンチオフラインは、前記パーティングラインの下端同士を結ぶ方向に若干のばされた延長線と、前記本体底面部の中心付近で前記延長線を延長した仮想線に対して交差すると共に前記パーティングラインの形成されていない角同士の近傍を両端とする交差線と、該交差線の一端と前記延長線の端とを連結するとからなるＮ字状屈曲線となっていること。

このブロー成形小型ボトルによれば、（３−１）〜（３−３）を備えた小型ボトルと同様の視認効果を発揮すると共に、パーティングライン自体が角に合わせることで見え難くなり、違和感のない高級感ある角筒形小型ボトルをダイレクトブロー成形により安価に製造することができる。

なお、これら本発明のブロー成形小型ボトルは、透明なＰＥＴ樹脂により、底面中心の肉厚が２ｍｍ以上で内容量が２０ｃｃ程度以下（より望ましくは１５ｃｃ程度以下、さらに望ましくは１０ｃｃ程度以下）に成形するとよい。この様に成形することで、厚肉なイメージをより強調したボトルとすることができる。

本発明によれば、ガラス小瓶の様な質感を呈し、底部の肉厚に偏りのない小型ボトルを、ダイレクトブローにより、安価に提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第１実施形態のブロー成形用金型１は、図１に示す様に、型締め方向に垂直な分割面１１，２１と、分割面１１，２１に形成されたキャビティ１２，２２と、キャビティ１２，２２の底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃１３，２３とを備える割金型１０，２０によって構成される。

この割金型１０，２０は、キャビティ１２，２２として二等辺直角三角形断面の本体形成部を備えたハス割金型である。また、喰い切り刃１３，２３は、分割面１１，２１に沿ってキャビティ１２，２２の底部中心に向かってのびる延長部１３ａ，２３ａと、二等辺直角三角形の直角１４，２４同士を結んだ対角線に対して若干傾いた交差部１３ｂ，２３ｂと、交差部１３ｂ，２３ｂの一端と延長部１３ａ，２３ｂの端とを連結する連結部１３ｃ，２３ｃとを備えた屈曲刃による噛み合い構造とされている。

延長部１３ａ，２３ａ、交差部１３ｂ，２３ｂ、連結部１３ｃ，２３ｃは、いずれも直線に形成され、交差部１３ｂ，２３ｂの両端は各キャビティ１２，２２の二等辺直角三角形の直角１４，２４の近くまで伸びている。また、各直線の接続部分は、アール取りされている。

次に、このブロー成形用金型１を用いて小型ボトルを成形する手順を説明する。図２に示す様に、まず、透明又は半透明の合成樹脂を材料として、喰い切り刃１３，２３の延長部１３ａ，２３ａに達するか、延長部１３ａ，２３ａに達しないまでも延長部付近まで達する程度の大きさのパリソン３０を形成する。以下、型締め、エアブロー、型開きの順に、通常のダイレクトブロー法による成形工程を実行する。

この工程において、分割面１１，２１の方向を左右、型締めの方向を前後とすると、型締め工程により、パリソン３０は喰い切り刃１３，２３の延長部１３ａ，２３ａ（あるいは連結部１３ｃ，２３ｃの延長部近傍部分。以下、同じ。）で左右両端を前後からピンチオフされると共に、中心付近は交差部１３ｂ，２３ｂによって左右からピンチオフされた状態となる。この結果、キャビティ１２，２２の底面部中心付近には、延長部１３ａ，２３ａと交差部１３ｂ，２３ｂとにより、型締め方向に沿う方向の拘束力と型締め方向に直交する方向の拘束力とが加わる。この結果、エアーを吹き込んだとき、ピンチオフされたパリソン３０のボトル底面となる部分は前後左右に略均一にのびる。

こうしてブロー成形用金型１を用いて製造される角筒形小型ボトル４０は、図３に示す様に、透明又は半透明な合成樹脂により、断面形状が正方形の角筒として一体成形される。また、その角筒の対面する角４１，４２に沿ってパーティングラインＰＬが形成されると共に、底面４３には、パーティングラインＰＬの下端を結ぶピンチオフライン５１が形成される。

ピンチオフライン５１は、パーティングラインＰＬの下端同士を結ぶ方向に若干のばされた延長線５２と、パーティングラインＰＬの形成されていない角４４，４５を結ぶ対角線に対して若干傾くと共に角４４，４５の近傍まで達する交差線５３と、交差線５３の一端と延長線５２の端とを連結する連結線５４とからなるＮ字状屈曲線となっている。なお、このＮ字状屈曲線の各角部はアール取りによる滑らかな連続状態となっている。

また、この角筒形小型ボトル４０は、上述の様に、ブロー成形金型１を用いて、上述の手順で製造される結果、底面４３は肉厚が均一になる。そして、この角筒形小型ボトル４０は、透明又は半透明の合成樹脂で製造されているので、底面４３の厚みが外から透けて見える。従って、底面中心の肉厚が２ｍｍ以上で内容量が２０ｃｃ程度以下となる様に設計しておけば、肉厚なガラス瓶をイメージさせる高級感のある小型ボトルとなる。

次に、第１実施形態に関する実施例及び比較例を説明する。実施例として、図４（Ａ）に示す様に、パーティングラインＰＬに対して連結部６１が４５°傾き、交差部６２が７°傾いたＮ字状屈曲線となる喰い切り刃６３を備えた金型６０を用いて、１６ｍｍ角の正方形断面で高さ５５ｍｍ、平均肉厚２ｍｍの角筒形小型ボトルを無色透明のＰＥＴ樹脂を用いてダイレクトブロー成形した。

比較例として、図４（Ｂ）に示す様に、ハス割金型のパーティングラインＰＬと一直線の喰い切り刃７１を形成する様に設計された金型７０を用いて、１６ｍｍ角の正方形断面で高さ５５ｍｍ、平均肉厚２ｍｍの角筒形小型ボトルを実施例と同一の樹脂を用いてダイレクトブロー成形した。

なお、実施例，比較例共に、パリソン形成条件、エアブロー条件は同一とした。その結果製造された実施例の角形小型ボトル６５及び比較例の角形小型ボトル７５を図５（Ａ），（Ｂ）に示す。図５（Ａ）に示す様に、実施例の角筒形小型ボトル６５の底面６６は、どの方向から見ても若干中心が膨らんだ略均一な肉厚に形成されたのに対し、同図（Ｂ）に示す様に、比較例の角筒形小型ボトル７５では、パーティングラインＰＬに接しない角に向かって、底面７６の肉厚が急激に薄くなった。また、底面から見た状態における筒壁部分の肉厚についても、実施例の角形小型ボトル７５は４つの側壁面６７は面の中心部が若干膨らんではいるものの略均一な肉厚となっていることからほぼ正方形の内面形状が視認できるのに対し、比較例の角形小型ボトル７５は、底面７６と同様に、パーティングラインＰＬに接しない角に向かって側壁面７７は急激に肉厚が薄くなっており、菱形にひしゃげた内面形状が視認される。

次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態のブロー成形用金型８０は、図６に示す様に、円筒状ボトルを製造するためのものである。このブロー成形用金型８０は、分割面８１に沿ってキャビティ８２の底部中心に向かってのびる延長部８３ａと、分割面８１に対して略直交する交差部８３ｂと、交差部８３ｂの一端と延長部８３ａの端とを連結する連結部８３ｃとを備えた屈曲刃による噛み合い構造の喰い切り刃８３を備えている。

ここで、延長部８３、交差部８３ｂ、連結部８３ｃは、いずれも直線として形成され、交差部８３ｂの両端は各キャビティ８２の外周近くまで伸びている。

この第２実施形態のブロー成形用金型８０の使用方法は、第１実施形態と同様であり、略直角方向にパリソンを拘束した状態にピンチオフすることで、図７に示した様に、透明又は半透明な合成樹脂により、対面するパーティングラインＰＬの下端を結ぶピンチオフライン９１が形成された円筒形小型ボトル９０を製造することができる。

ピンチオフライン９１は、パーティングラインＰＬの延長線９２と、延長線９２の仮想線に対して略直角に交差すると共に底面外周の近くまで達する交差線９３と、交差線９３の一端と延長線９２の端とを連結する連結線９４とからなるＮ字状屈曲線となっている。

この円筒形小型ボトル９０は、パーティングラインＰＬが目に付くものの、底面の肉厚は略均一となり、ガラス小瓶の様な高級感を与えるものとなる。

以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明は上述した実施形態等に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。

例えば、第２実施形態の喰い切り刃８３の連結部８３ｃを円弧状にキャビティ８２の外壁に沿った円弧状にしてもよい。また、正方形、円形の断面に限らず、正六角形、正八角形等や、縦横比のそれほど大きくない様な長方形、楕円などの断面を有するボトルの製造にも適用できることはもちろんである。

第１実施形態のブロー成形用金型を示す断面図である。第１実施形態における成形手順を示す説明図である。第１実施形態の実施例としての角筒形小型ボトルを示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は横断面図である。（Ａ）は実施例のブロー成形用金型の断面図、（Ｂ）は比較例のブロー成形用金型の断面図である。（Ａ）は実施例の角筒形小型ボトルの縦断面図及び横断面図、（Ｂ）は比較例の角筒型小型ボトルの縦断面図及び横断面図である。第２実施形態のブロー成形用金型を示す断面図である。第２実施形態により製造される円筒形小型ボトルを示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は横断面図である。

符号の説明

１・・・第１実施形態のブロー成形用金型
１０，２０・・・割金型
１１，２１・・・分割面
１２，２２・・・キャビティ
１３，２３・・・喰い切り刃
１３ａ，２３ａ・・・延長部
１３ｂ，２３ｂ・・・交差部
１３ｃ，２３ｃ・・・連結部
１４，２４・・・二等辺直角三角形の直角
３０・・・パリソン
４０・・・角筒形小型ボトル
４１，４２・・・角筒の対面する角
４３・・・底面
４４，４５・・・パーティングラインの形成されていない角
５１・・・ピンチオフライン
５２・・・延長線
５３・・・交差線
５４・・・連結線
６０・・・実施例の金型
６１・・・連結部
６２・・・交差部
６３・・・喰い切り刃
６５・・・実施例の角形小型ボトル
６６・・・底面
６７・・・側壁面
７０・・・比較例の金型
７１・・・喰い切り刃
７５・・・比較例の角形小型ボトル
７６・・・底面
７７・・・側壁面
８０・・・第２実施形態のブロー成形用金型
８１・・・分割面
８２・・・キャビティ
８３・・・喰い切り刃
８３ａ・・・延長部
８３ｂ・・・交差部
８３ｃ・・・連結部
９０・・・円筒形小型ボトル
９１・・・ピンチオフライン
９２・・・延長線
９３・・・交差線
９４・・・連結線
ＰＬ・・・パーティングライン

Claims

型締め方向に垂直な分割面と、該分割面に形成されたキャビティと、該キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成されると共に、以下の構成をも備えたことを特徴とする合成樹脂製小型ボトル成形用のダイレクトブロー成形用金型。
（１−１）前記喰い切り刃は、前記分割面に沿って前記キャビティの底部中心に向かってのびる延長部と、前記キャビティの底部中心付近を通って前記分割面に交差してのびる交差部と、該交差部の一端と前記延長部の端とを連結する連結部とを備えた屈曲刃による噛み合い構造とされていること。
（１−２）前記喰い切り刃の交差部は、前記分割面に対して略直交する方向に交差し、かつ、両端が前記キャビティの底部の外周近くまで伸び、前記割金型のそれぞれに対して各キャビティの奥行き方向に少なくとも１／２以上深く入り込む直線形状に形成されていること。
型締め方向に垂直な分割面と、該分割面に形成されたキャビティと、該キャビティの底部に配設されたピンチオフ用の喰い切り刃とを備える割金型によって構成されると共に、以下の構成をも備えたことを特徴とする合成樹脂製小型ボトル成形用のダイレクトブロー成形用金型。
（２−１）前記キャビティが、対角線の交差角度が略直角となる四角形断面の本体形成部を構成し、前記割金型が前記四角形断面の一方の対角線を前記分割面とするハス割金型であること。
（２−２）前記喰い切り刃は、前記分割面に沿って前記キャビティの底部中心に向かってのびる延長部と、前記四角形断面の他方の対角線の方向と略同一の方向にのびて前記分割面に交差する交差部と、該交差部の一端と前記延長部の端とを連結する連結部とを備えた屈曲刃による噛み合い構造とされていること。
（２−３）前記喰い切り刃の交差部は、その両端が前記キャビティの底部の外周近くまで伸び、前記割金型のそれぞれに対して各キャビティの奥行き方向に少なくとも１／２以上深く入り込む直線形状に形成されていること。
本体側面に対面する様に一対のパーティングラインが形成されると共に、本体底面に前記パーティングラインの下端を結ぶピンチオフラインが形成されたダイレクトブロー成形による小型ボトルであって、以下の構成を備えたことを特徴とするブロー成形小型ボトル。
（３−１）前記本体が透明又は半透明な合成樹脂により一体形成されていること。
（３−２）前記ピンチオフラインは、前記パーティングラインの下端同士を結ぶ方向に若干のばされた延長線と、前記本体底面部の中心付近で前記延長線を延長した仮想線に対して交差する交差線と、該交差線の一端と前記延長線の端とを連結する連結線とからなるＮ字状屈曲線となっていること。
（３−３）前記交差線は、前記仮想線に対してその中心付近で略直角に交差し、かつ、その両端が前記本体底面部の外周近くまで伸び、前記仮想線の両側において底面の奥行き方向に少なくとも該奥行きの１／２以上深く入り込む直線として形成されていること。
本体側面に対面する様に一対のパーティングラインが形成されると共に、本体底面に前記パーティングラインの下端を結ぶピンチオフラインが形成されたダイレクトブロー成形による小型ボトルであって、以下の構成を備えたことを特徴とするブロー成形小型ボトル。
（４−１）前記本体は、透明又は半透明な合成樹脂により、断面形状が略正方形の角筒として一体成形されていること。
（４−２）前記パーティングラインは、前記角筒の角に沿って形成されていること。
（４−３）前記ピンチオフラインは、前記パーティングラインの下端同士を結ぶ方向に若干のばされた延長線と、前記本体底面部の中心付近で前記延長線を延長した仮想線に対して交差すると共に前記パーティングラインの形成されていない角同士の近傍を両端とする交差線と、該交差線の一端と前記延長線の端とを連結するとからなるＮ字状屈曲線となっていること。
透明なＰＥＴ樹脂により、底面中心の肉厚が２ｍｍ以上で内容量が２０ｃｃ未満に成形された請求項３又は４に記載のブロー成形小型ボトル。