JP7437414B2 - 樹脂製容器の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製容器の製造方法および製造装置に関する。

化粧品や乳液等を収容する容器には、消費者の購買意欲を高めるため、容器自体に美的鑑賞に堪える外観が要求される。この種の化粧品等を収容する容器には、重厚感や高級感があり、繰返し使用しても美麗な状態を保つことが可能なガラス製のびんが好んで用いられている。しかし、ガラス製のびんは重くて割れやすく、輸送や製造にかかるコストも高い。そのため、化粧品等を収容する容器においてもガラス製のびんを樹脂製容器に代替することが検討されている。

ここで、樹脂製容器の製造方法の一つとして、ホットパリソン式のブロー成形方法が従来から知られている。ホットパリソン式のブロー成形方法は、プリフォームの射出成形時の保有熱を利用して樹脂製容器がブロー成形される。そのため、コールドパリソン式と比較して多様かつ美的外観に優れた樹脂製容器を製造できる点で有利である。

化粧品等を収容する容器として樹脂製容器を採用する場合、高級感や重量感を強調するために、底部を肉厚にするとともに胴部を薄く均肉化させた形状に樹脂製容器を成形することが望ましい。ホットパリソン式のブロー成形方法によって上記の肉厚分布の樹脂製容器を成形しようとする場合には、底部の厚さが最も厚く設定された厚肉のプリフォームが適用される（例えば、特許文献１参照）。

特許第６２３０１７３号公報

一般に、ホットパリソン式のブロー成形方法において厚肉のプリフォーム（例えば底部が肉厚のプリフォーム）を射出成形する場合、射出・冷却時間を長く確保する必要が生じる。例えば、射出時間が短い（射出速度が速い）場合、プリフォームの底部にシワが生じてブロー成形後の容器底部にシワの跡が残るおそれがある。また、プリフォーム底部の温度ムラが大きくなることで、ブロー成形後の容器底部の内壁面が波打った形状になったり、プリフォーム底部にヒケ（局所的な凹み）やボイド（気泡）が生じたりするおそれもある。

また、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の結晶化しやすい材料で厚肉のプリフォームを成形すると冷却不足による白化（結晶化）も生じやすくなる。これにより、ブロー成形後の容器の品質が損なわれるおそれもある。

さらに、ホットパリソン式のブロー成形方法では、容器の成形サイクルにおける各工程の律速はプリフォームの射出・冷却時間で規定される。つまり、肉厚のプリフォームを射出成形する場合には、律速段階であるプリフォームの射出・冷却時間がより長くなることから、容器の成形サイクルも長くなってしまう。

そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、厚肉部を有するとともに外観が良好な樹脂製容器を短い成形サイクルで製造できる製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様である樹脂製容器の製造方法は、有底筒状の樹脂製の中間成形体を第１層となる樹脂材料で射出成形する第１射出成形工程と、中間成形体の外側に第２層となる樹脂材料を射出成形し、中間成形体の外周側に樹脂層が積層され、透光性を有する多層のプリフォームを製造する第２射出成形工程と、射出成形時の保有熱を有するプリフォームをブロー成形に適した温度に調整する温度調整工程と、射出成形時の保有熱を有するとともに温度調整されたプリフォームをブロー成形して、厚肉部を有する樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を有する。中間成形体およびプリフォームは、それぞれ胴部に対して底部が径方向外側に突出しない形状をなし、中間成形体の胴部は、周方向の肉厚が均一である。プリフォームの胴部および底部は、内周側の第１層と外周側の第２層とが積層して構成されており、第１層および第２層の厚さは、それぞれ１０ｍｍ以下である。さらに、プリフォームは、胴部の肉厚よりも底部の肉厚が厚く形成される。

本発明の一態様によれば、厚肉部を有するとともに外観が良好な樹脂製容器を短い成形サイクルで製造できる。

第１実施形態の容器の正面図である。 図１に示す容器の縦断面図である。 （ａ）はプリフォームの縦断面図であり、（ｂ）はプリフォームの中間成形体の縦断面図である。 第１実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す図である。 温度調整部の構成例を示す図である。 容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。 比較例のプリフォームの縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態の容器の正面図であり、（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ－ＶＩＩＩｂ線断面図である。 （ａ）は第２実施形態の容器の製造に適用されるプリフォームの縦断面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＩＸｂ－ＩＸｂ線断面図である。 ブローキャビティ型を型閉じしたときのブローキャビティ型とプリフォームの位置関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。

＜第１実施形態＞
＜樹脂製容器の構成例＞
まず、図１、図２を参照して、第１実施形態に係る樹脂製容器（以下、単に容器とも称する）１０の構成例を説明する。
図１は第１実施形態の容器１０の正面図であり、図２は、図１に示す容器１０の縦断面図である。

図１に示す容器１０は、例えば、ＰＥＴ等の樹脂材料で形成され、例えば、化粧水や乳液等が収容される。容器１０は、上端に口部１１を有する首部１２と、首部１２から連続する筒状の胴部１３と、胴部１３から連続する底部１４とを有している。図２に示すように、容器１０の底部１４の肉厚ｔ２は、胴部１３の肉厚ｔ１よりも厚く形成されている。すなわち、胴部１３の肉厚ｔ１は底部１４に対してかなり薄く形成されており、また胴部１３は均肉化されている。

容器１０を上記の肉厚分布を有する形状とすることで高級感や重量感が強調され、容器１０を消費者の持つ化粧品容器のイメージに近づけることができる。すなわち、容器１０の美観を高めることができるため、容器１０を見栄えが重要な化粧品容器等として使用することができる。

また、図２に示すように、容器１０の胴部１３および底部１４は、容器内面に臨む第１層と容器外面に臨む第２層とが積層された構造を有している。この構造は、後述するプリフォーム２０をブロー成形することで形成される。

＜プリフォームの構成例＞
図３は、第１実施形態の容器１０の製造に適用されるプリフォーム２０の例を示す。
図３（ａ）は、プリフォーム２０の縦断面図であり、図３（ｂ）は、プリフォーム２０の中間成形体２０Ａの縦断面図である。

プリフォーム２０の全体形状は、一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。プリフォーム２０は、円筒状に形成された胴部２１と、胴部２１の他端側を閉塞する底部２２と、胴部２１の一端側の開口に形成された首部２３とを備える。

また、プリフォーム２０は、内周側に位置する第１層２４と、外周側に位置する第２層２５とが積層された構造を有している。首部２３は第１層２４の材料で構成されるが、胴部２１および底部２２においては、第１層２４の外周に第２層２５が積層されて構成されている。

図３（ａ）のプリフォーム２０は、以下のようにして形成される。まず、胴部２１、底部２２および首部２３を有する中間成形体２０Ａ（図３（ｂ））を第１層２４の材料で射出成形する。その後、中間成形体２０Ａの胴部２１および底部２２の外周に第２層２５の材料をさらに射出成形することで、プリフォーム２０が形成される。

ここで、第１層２４および第２層２５の材料の組成は、同じでも異なっていてもよい。例えば、第１層２４と第２層２５で同じ樹脂材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、例えば、第１層２４、第２層２５の各材料で、着色材の分量（色の濃淡）や着色材の種類（色の種類）などを変化させてもよい。なお、第１層２４または第２層２５は、光を透過させる性質（透光性）を有していてもよい。

また、プリフォーム２０の寸法や仕様、例えば、第１層２４および第２層２５の厚さは、製造する容器１０の形状に応じて適宜変更できる。

図３（ａ）の例では、第１層２４においては底部２２の肉厚と胴部２１の肉厚がほぼ同様であるが、第２層２５においては底部２２の肉厚が胴部２１の肉厚よりも厚く設定されている。これにより、プリフォーム２０の全体としては、底部２２の肉厚が胴部２１の肉厚よりも厚くなっている。例えば、プリフォームの各層の厚さは１０ｍｍ以下に設定される。また、第１層２４の底部の厚さは約３．５ｍｍに設定され、第２層２５の底部の厚さは約６．５ｍｍに設定される。なお、プリフォーム２０の長さ（首部２３の上端から底部２２の第２層２５の下端までの長さ）は、容器１０より長く設定されるのが望ましい。

＜容器の製造装置の説明＞
図４は、第１実施形態のブロー成形装置３０の構成を模式的に示す図である。第１実施形態のブロー成形装置３０は、容器の製造装置の一例であって、プリフォーム２０を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱（内部熱量）を活用して容器をブロー成形するホットパリソン方式（１ステージ方式とも称する）を採用する。

ブロー成形装置３０は、第１射出成形部３１と、第２射出成形部３２と、温度調整部３３と、ブロー成形部３４と、取り出し部３５と、搬送機構３６とを備える。第１射出成形部３１、第２射出成形部３２、温度調整部３３、ブロー成形部３４および取り出し部３５は、搬送機構３６を中心として所定角度（例えば７２度）ずつ回転した位置に配置されている。なお、ブロー成形装置３０は、第１射出成形部３１と第２射出成形部３２の間に、プリフォーム２０の第１層２４のみを加熱または冷却できる温度調整部を、更に備えていてもよい。この場合、各成形ステーションは、搬送機構３６を中心として６０度ずつ回転した位置に配置される。

（搬送機構３６）
搬送機構３６は、図４の紙面垂直方向の軸を中心に回転する回転板（不図示）を備える。回転板には、プリフォーム２０の首部２３（または容器１０の首部１２）を保持する不図示のネック型が、所定角度ごとにそれぞれ１以上配置されている。搬送機構３６は、回転板を回転させることで、ネック型で首部２３が保持されたプリフォーム２０（または容器１０）を、第１射出成形部３１、第２射出成形部３２、温度調整部３３、ブロー成形部３４、取り出し部３５の順に搬送する。なお、搬送機構３６は、回転板を昇降させることもでき、第１射出成形部３１や第２射出成形部３２における型閉じや型開き（離型）に係る動作も行う。

（第１射出成形部３１）
第１射出成形部３１は、それぞれ図示を省略する射出キャビティ型、射出コア型を備え、図３（Ｂ）に示すプリフォーム２０の中間成形体２０Ａを製造する。第１射出成形部３１には、プリフォーム２０の第１層２４の原材料（樹脂材料）を供給する第１射出装置３７が接続されている。

第１射出成形部３１においては、上記の射出キャビティ型、射出コア型と、搬送機構３６のネック型とを型閉じして中間成形体２０Ａの型空間を形成する。そして、上記の型空間内に第１射出装置３７から樹脂材料を流し込むことで、第１射出成形部３１において、プリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａが製造される。

ここで、第１層２４の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器１０の仕様に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣＴＡ（ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、Ｔｒｉｔａｎ（トライタン（登録商標）：イーストマンケミカル社製のコポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＣＯＰ／ＣＯＣ（環状オレフィン系ポリマー）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：アクリル）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）などが挙げられる。また、樹脂材料には、着色材などの添加材が添加されていてもよい。

なお、第１射出成形部３１の型開きをしたときにも、搬送機構３６のネック型は開放されずにそのまま中間成形体２０Ａを保持して搬送する。第１射出成形部３１で同時に成形される中間成形体２０Ａの数（すなわち、ブロー成形装置３０で同時に成形できる容器１０の数）は、適宜設定できる。

（第２射出成形部３２）
第２射出成形部３２は、図示を省略する射出キャビティ型を備え、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５を射出成形する。第２射出成形部３２には、プリフォーム２０の第２層２５の原材料（樹脂材料）を供給する第２射出装置３８が接続されている。なお、第２射出成形部３２は、図示を省略する射出コア型を備えていてもよい。

第２射出成形部３２においては、射出キャビティ型の内部に中間成形体２０Ａを収容した後、中間成形体２０Ａの外周と射出キャビティ型の間に第２射出装置３８から樹脂材料が射出される。これにより、第２射出成形部３２において、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５が形成され、図３（ａ）のプリフォーム２０が製造される。なお、樹脂材料の射出前に、中間成形体２０Ａの内周と接触するように射出コア型を挿入してもよい。

第２層２５の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、具体的な材料の種類は第１層２４の原材料の説明と同様である。第２層２５の原材料の組成は、第１層２４と同じでも異なっていてもよい。例えば、第１層２４と第２層２５で同じ樹脂材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、例えば、第１層２４、第２層２５の各材料で、着色材の分量や着色材の種類などを変化させてもよい。

（温度調整部３３）
温度調整部３３は、第２射出成形部３２から搬送されるプリフォーム２０の均温化や偏温除去を行い、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適した温度（例えば約９０℃～１０５℃）に調整する。また、温度調整部３３は、射出成形後の高温状態のプリフォーム２０を冷却する機能も担う。

図５は、温度調整部３３の構成例を示す図である。温度調整部３３は、プリフォーム２０の胴部２１を収容する第１金型（加熱ポット４１）と、プリフォーム２０の底部２２に臨む第２金型（温度調整ポット４２）と、プリフォーム２０の内部に挿入される第３金型（温度調整ロッド４３）とを備える。

加熱ポット４１には加熱部材（バンドヒーター等）が設けられ、温度調整ポット４２および温度調整ロッド４３の内部には、それぞれ温度調整媒体（冷却媒体）の流れる流路（不図示）が形成されている。そのため、温度調整部３３の各金型は、加熱部材および内部を流れる温度調整媒体により所定の温度に保たれる。

加熱ポット４１の温度は、温度調整ポット４２および温度調整ロッド４３の温度（例えば２０℃～６０℃）よりも高い温度（例えば２８０℃～３３０℃）に設定されている。そのため、加熱ポット４１に臨むプリフォーム２０の胴部２１は、底部２２と比べて高い温度（例えば１００℃～１２０℃）に調整される。

また、温度調整ロッド４３は、プリフォーム２０の底部２２に臨む先端部が、プリフォーム２０の胴部２１に臨む軸部分よりも径方向に広がった形状を有する。温度調整ロッド４３は、プリフォーム２０を温度調整ポット４２に向けて押圧し、プリフォーム２０の底部２２を温度調整ポット４２に押し当てる機能を担う。なお、温度調整ロッド４３と胴部２１の内周の間には環状の隙間が生じ、プリフォーム２０の胴部２１は温度調整ロッド４３とは直接接触しない。また、加熱ポット４１と胴部２１の外周の間にも環状の隙間が設けられ、プリフォーム２０の胴部２１は加熱ポット４１とも直接接触しない。

これにより、温度調整部３３にプリフォーム２０が配置されたときに、プリフォーム２０の底部２２は、温度調整ポット４２と温度調整ロッド４３に挟み込まれて接触冷却され、底部２２とその近傍は胴部２１と比べて低い温度に調整される。一方、胴部２１は加熱ポット４１からの輻射熱により底部２２と比べて高い温度に調整され、ブロー（延伸）し易い温度まで昇温される。

（ブロー成形部３４）
ブロー成形部３４は、温度調整部３３で温度調整されたプリフォーム２０に対してブロー成形を行い、容器１０を製造する。
ブロー成形部３４は、容器１０の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入部材（いずれも不図示）を備える。ブロー成形部３４は、プリフォーム２０を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム２０がブローキャビティ型の形状に賦形されて容器１０を製造することができる。

（取り出し部３５）
取り出し部３５は、ブロー成形部３４で製造された容器１０の首部１２をネック型から開放し、容器１０をブロー成形装置３０の外部へ取り出すように構成されている。

＜容器の製造方法の説明＞
次に、第１実施形態のブロー成形装置３０による容器の製造方法について説明する。図６は、容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１：第１射出成形工程）
まず、第１射出成形部３１において、射出キャビティ型、射出コア型および搬送機構３６のネック型で形成された中間成形体２０Ａの型空間に第１射出装置３７から樹脂材料を射出し、プリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａが製造される。

その後、第１射出成形部３１が型開きされると、搬送機構３６の回転板が所定角度回転し、ネック型に保持された中間成形体２０Ａが、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第２射出成形部３２に搬送される。

（ステップＳ１０２：第２射出成形工程）
続いて、第２射出成形部３２において、射出キャビティ型の内部に中間成形体２０Ａを収容した後、中間成形体２０Ａの外周と射出キャビティ型の間に第２射出装置３８から樹脂材料が射出される。これにより、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５が形成され、プリフォーム２０が製造される。

その後、第２射出成形部３２が型開きされると、搬送機構３６の回転板が所定角度回転し、ネック型に保持されたプリフォーム２０が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で温度調整部３３に搬送される。

（ステップＳ１０３：温度調整工程）
続いて、温度調整部３３において、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。
温度調整部３３では、プリフォーム２０が加熱ポット４１および温度調整ポット４２に配置（収容）され、プリフォーム２０内には温度調整ロッド４３が挿入される。その後、温度調整ロッド４３がプリフォーム２０を温度調整ポット４２に向けて押圧し、プリフォーム２０の底部２２は温度調整ポット４２に押し当てられた状態となる。

このとき、プリフォーム２０の底部２２は、温度調整ポット４２と温度調整ロッド４３に挟み込まれて接触冷却される。一方、プリフォーム２０の胴部２１は、胴部２１に臨む加熱ポット４１の熱を受けて温度調整される。これにより、プリフォーム２０の底部２２は、胴部２１と比べて低い温度に調整される。つまり、プリフォーム２０の胴部２１は保有熱の大きな状態となり、プリフォーム２０の底部２２とその近傍は保有熱の小さい状態となる。

その後、搬送機構３６の回転板が所定角度回転し、ネック型に保持された温度調整後のプリフォーム２０が、ブロー成形部３４に搬送される。

（ステップＳ１０４：ブロー成形工程）
続いて、ブロー成形部３４において、容器１０のブロー成形が行われる。
まず、ブローキャビティ型および底型を型閉じしてプリフォーム２０を型空間に収容し、エア導入部材（ブローコア）を下降させることで、プリフォーム２０の首部２３にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッドを降下させてプリフォーム２０の底部２２を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム２０を横軸延伸する。これにより、プリフォーム２０は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、容器１０にブロー成形される。なお、プリフォーム２０が容器１０より長い場合、底型は、ブローキャビティ型の型閉じ前はプリフォーム２０の底部２２と接触しない下方の位置で待機させ、型閉じ後に成形位置まで素早く上昇させる。

ホットパリソン方式のブロー成形では、プリフォーム２０の保有する内部熱量が大きいほどプリフォーム２０が変形しやすくなる。上記のように、加熱ポット４１に臨んでいたプリフォーム２０の胴部２１は保有熱の大きな状態となる一方、温度調整ポット４２で接触冷却されたプリフォーム２０の底部２２とその近傍は保有熱の小さい状態となっている。つまり、プリフォーム２０は、内部熱量の大きな胴部２１の方が底部２２よりも変形しやすい。

したがって、プリフォーム２０にブローエアが供給されると、内部熱量の大きな胴部２１が先行して延伸され、内部熱量の小さい底部２２が遅れて延伸される。これにより、プリフォーム２０の底部２２が延伸されにくくなるので、ブロー成形で賦形される容器１０の底部１４を肉厚にすることができる。

（ステップＳ１０５：容器取り出し工程）
ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部３４から容器１０が移動可能となる。
続いて、搬送機構３６の回転板が所定角度回転し、容器１０が取り出し部３５に搬送される。取り出し部３５において、容器１０の首部１２がネック型から開放され、容器１０がブロー成形装置３０の外部へ取り出される。

以上で、容器の製造方法における１つのサイクルが終了する。その後、搬送機構３６の回転板を所定角度回転させることで、上記のＳ１０１からＳ１０５の各工程が繰り返される。なお、ブロー成形装置３０の運転時には、１工程ずつの時間差を有する５組分の容器の製造が並列に実行される。

また、ブロー成形装置３０の構造上、第１射出成形工程、第２射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の各時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。

以上のように、第１実施形態では、第１射出成形工程でプリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａが射出成形され、第２射出成形工程で中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５を射出成形して多層のプリフォーム２０が製造される。そして、ブロー成形工程では、上記のプリフォーム２０をブロー成形して、容器胴部の肉厚ｔ１よりも容器底部の肉厚ｔ２が厚い容器１０が製造される。

化粧品容器等に適した厚肉の容器１０をホットパリソン式のブロー成形方法で製造する場合、容器底部の肉厚に相応する厚肉のプリフォームを使用する必要が生じる。第１実施形態では、肉厚のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造する。そのため、肉厚のプリフォームを１回の射出成形工程で成形するときの射出・冷却時間と比べて、第１射出成形工程および第２射出成形工程のそれぞれの射出・冷却時間はいずれも短くなる。これにより、律速段階となるプリフォームの射出・冷却時間が短縮されるので、化粧品容器等に適した厚肉の容器１０を製造するときの成形サイクルを短縮することができる。

また、第１実施形態では、肉厚のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造するので、肉厚のプリフォームを１回の射出成形工程で成形するときと比べて、第１射出成形工程、第２射出成形工程での成形の難度はいずれも低下する。そのため、プリフォームの底部におけるシワや温度ムラの発生を抑制でき、ブロー成形される容器１０の品質を向上させることができる。また、第１射出成形工程、第２射出成形工程での金型での冷却によって、冷却不足による白化（結晶化）も比較的生じにくくなるので、ブロー成形される容器１０の品質を向上させることができる。さらに、２回の射出成形工程を行う第１実施形態では、１回の射出成形工程のみ行う場合と比べ、プリフォーム２０の底部２２をより肉厚に形成させることができ、容器１０の底部１４もより厚く形成させることができる。

また、第１実施形態の温度調整工程では、プリフォーム２０の胴部２１に臨む加熱ポット４１よりも低い温度に調整された温度調整ポット４２にプリフォーム２０の底部２２を接触させることで、プリフォーム２０の底部２２を冷却する。これにより、プリフォーム２０の内部熱量の分布をブロー成形前に適切な状態に調整できるので、容器胴部の肉厚ｔ１よりも容器底部の肉厚ｔ２が厚い容器１０を良好に製造できる。

また、第１実施形態では、肉厚のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造するので、プリフォーム２０の内周側の第１層２４の材料と外周側の第２層２５の材料の組成を異ならせることができる。これにより、容器１０の製造コストの抑制や意匠性の高い容器１０の製造を実現することができる。

例えば、容器１０を着色材で内部着色する場合、第１層２４または第２層２５の着色材の添加量を抑制することで、製造コストを低下させることができる。例えば、第１層２４の材料にのみ着色材を添加させても構わない。
また、第１層２４と第２層２５とで色彩や模様のパターンを変化させて容器１０の意匠性を向上させてもよい。また、第１層２４と第２層２５で屈折率に差を生じさせて、第１層２４と第２層２５の界面で内部反射による光の散乱が生じるようにしてもよい。

＜実施例＞
以下、比較例と対比しつつ、本発明の実施例を説明する。
実施例では、上記実施形態と同様に、第１射出成形工程で第１層に相当するプリフォームの中間成形体を形成し、第２射出成形工程で中間成形体の外周に第２層を射出成形して二層構造のプリフォームを得た。実施例のプリフォームの縦断面形状は図３（ａ）と同様である。一方、比較例では、１回の射出成形工程で、図７に示す肉厚のプリフォーム２０Ｂを射出成形した。なお、実施例のプリフォーム２０の第１層２４および第２層２５は同じ材料、具体的には、ベルポリプロダクト株式会社製のＰＥＴ樹脂（ＩＰ２５２ＢＢ１またはＰＩＦＧ３０）を用いて成形した。

実施例の第１射出成形工程での射出時間は１３秒であり、当該第１射出成形工程での冷却時間は９秒であった。また、実施例の第２射出成形工程での射出時間は１４秒であり、当該第２射出成形工程での冷却時間は８秒であった。なお、第１射出成形工程および２射出成形工程におけるＰＥＴ樹脂の射出重量は各々２４グラムおよび３３グラムであり、射出総重量は５７グラムであった。
一方、比較例の射出成形工程の射出時間は４０秒であり、当該射出成形工程での冷却時間は７秒であった。また、比較例の射出成形工程におけるＰＥＴ樹脂の射出重量は、５７グラムであった。

実施例のプリフォームを適用するブロー成形装置では、上記実施形態のように、第１射出成形工程、第２射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程、容器取り出し工程をそれぞれ別の装置で行うことが前提となる（５ステーション方式）。この場合、上記の５つの工程のうち所要時間が最も長い工程が律速となって、成形サイクルの１工程の時間が規定される。第１射出成形工程、第２射出成形工程を比較すると、第２射出成形工程での射出時間（１４秒）と冷却時間（８秒）の和（２２秒）に、ドライサイクルの時間（４秒）を加えたものが実施例における成形サイクルの時間（２６秒）となる。

一方、比較例のプリフォーム２０Ｂを適用するブロー成形装置では、射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程、容器取り出し工程をそれぞれ別の装置で行うことが前提となる（４ステーション方式）。この場合、上記の４つの工程のうち所要時間が最も長い射出成形工程が律速となって、成形サイクルの１工程の時間が規定される。例えば、射出成形工程での射出時間（４０秒）と冷却時間（７秒）の和（４７秒）に、ドライサイクルの時間（４秒）を加えたものが比較例における成形サイクルの時間（５１秒）となる。

以上より、ドライサイクルを同じ時間と仮定して実施例と比較例を比較すると、実施例の成形サイクルの時間は比較例よりも２５秒も短縮されうることが分かる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態の変形例であって、軸方向に延びる複数の溝が容器胴部の外周面に形成された容器の構成例を示している。以下の第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の要素には同一符号を付し、重複説明はいずれも省略する。

図８（ａ）は第２実施形態の容器１００の正面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ－ＶＩＩＩｂ線断面図である。
図８（ａ）、（ｂ）に示す容器１００は、第１実施形態の容器１０と同様に、容器内面に臨む第１層２４と容器外面に臨む第２層２５が積層された構造を有する樹脂製容器であって、例えば、化粧水や乳液等が収容される。

容器１００は、上端に口部１１を有する首部１２と、首部１２から連続する筒状の胴部１３と、胴部１３から連続する底部１４とを有している。図８（ａ）にて破線で示すように、容器１００においても、第１実施形態と同様に、底部１４の肉厚ｔ２は胴部１３の肉厚ｔ１よりも厚く形成されている。すなわち、胴部１３の肉厚ｔ１は底部１４に対してかなり薄く形成されており、また胴部１３は均肉化されている。上記の肉厚分布とすることで、高級感や重量感が強調され、容器１００を消費者の持つ化粧品容器のイメージに近づけることができる。

図８（ａ）に示すように、容器１００の胴部１３の外周面には、それぞれ容器１００の軸方向に延びる複数の溝１０１が形成されている。複数の溝１０１はいずれも同じ形状であり、容器１００の周方向において等間隔に配置されている。

図８（ｂ）に示すように、溝１０１の横断面形状は、内周側の溝底がほぼ平坦で、溝幅が外周側に近づくにつれてテーパー状に拡がる台形状に形成されている。図８（ａ）に示すように、溝１０１の上端は胴部１３の上端付近に位置し、溝１０１の下端は容器１００の底部１４に臨んでいる。なお、溝１０１の上端付近においては、溝１０１の上端側に近づくにつれて溝１０１の深さが徐々に浅くなっている。

また、容器１００で隣り合う溝１０１の間には、それぞれ軸方向に延びる凸部１０２が形成される。凸部１０２の横断面形状は、径方向において内周側から外周側に近づくにつれて凸部１０２の幅が狭まり、外周側の頂部が鋭角なエッジをなす三角形状に形成されている。これにより、容器１００の胴部１３の横断面形状は、周方向において溝１０１と凸部１０２が交互にならぶ形状をなす。

以上のように、軸方向に延びる複数の溝１０１を容器１００の胴部１３に形成することで、容器１００の美観をより高めることができる。これにより、見栄えが重要な化粧品容器等に適した容器１００を得ることができる。

図９（ａ）は第２実施形態の容器１００の製造に適用される溝付きのプリフォーム２００の縦断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸｂ－ＩＸｂ線断面図である。

プリフォーム２００の全体形状は、一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。プリフォーム２００は、円筒状に形成された胴部２１と、胴部２１の他端側を閉塞する底部２２と、胴部２１の一端側の開口に形成された首部２３とを備える。
また、プリフォーム２００は、内周側に位置する第１層２４と、外周側に位置する第２層２５とが積層された構造を有している。首部２３は第１層２４の材料で構成されるが、胴部２１および底部２２においては、第１層２４の外周に第２層２５が積層されて構成されている。

第２実施形態のプリフォーム２００における第１層２４の構成は、第１実施形態のプリフォーム２０の第１層２４と同様である。第１層２４の横断面において内周面および外周面はいずれも円形をなしている。

一方、第２実施形態のプリフォーム２００の第２層２５においては、胴部２１の外周面にプリフォームの軸方向に延びる複数の溝２０１が形成されている。複数の溝２０１はいずれも同じ形状であり、プリフォーム２００の周方向において等間隔に配置されている。

図９（ｂ）に示すように、溝２０１の横断面形状は、例えば半円形状のように、溝内に角を有しない曲面状に形成されている。また、プリフォーム２００の隣り合う溝２０１の間には、外周側の頂部が鋭角なエッジをなし、軸方向に延びる凸部２０２が形成される。各々の凸部２０２は径方向において溝２０１の底よりも外周側に突出している。これにより、プリフォーム２００の胴部２１の横断面形状は、周方向において溝２０１と凸部２０２が交互にならぶ形状をなす。なお、プリフォーム２００の凸部２０２における頂部の角度は、容器１００の凸部１０２の頂部の角度よりも小さく設定されている。

第２実施形態においても、第１層２４および第２層２５の材料の組成は、同じでも異なっていてもよい。例えば、第１層２４と第２層２５で同じ樹脂材料（例えばＰＥＴ）を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、例えば、第１層２４、第２層２５の各材料で、着色材の分量（色の濃淡）や着色材の種類（色の種類）などを変化させてもよい。なお、第１層２４または第２層２５は、光を透過させる性質（透光性）を有していてもよい。一例として、第２実施形態のプリフォーム２００において、第１層２４を着色し、第２層２５を透明にしてもよい。

第２実施形態で適用されるブロー成形装置３０の構成は、第２射出成形部３２で使用する射出キャビティ金型と、ブロー成形部３４で使用するブローキャビティ型の形状が異なる点を除き、第１実施形態とほぼ同様である。また、第２実施形態における容器の製造方法の工程は、第２射出成形工程（図６のＳ１０２）およびブロー成形工程（図６のＳ１０４）が第１実施形態と相違する。

第２実施形態の第２射出成形工程（図６のＳ１０２）では、プリフォーム２００の第２層２５に対応する形状の射出キャビティ型（不図示）の内部に、第１射出成形工程で得られた第１層２４の中間成形体２０Ａ（図３（ｂ））を収容する。その後、中間成形体２０Ａの外周と上記の射出キャビティ型の間に第２射出装置３８から樹脂材料を射出する。これにより、中間成形体２０Ａの胴部２１および底部２２の外周に第２層２５が形成され、図９（ａ）、（ｂ）に示す溝付きのプリフォーム２００が製造される。

その後、プリフォーム２００は、温度調整部３３での温度調整工程（図６のＳ１０３）を経てブロー成形部３４に搬送される。ブロー成形部３４では、容器１００のブロー成形工程（図６のＳ１０４）が行われる。なお、第２実施形態の温度調整工程においても、第１実施形態と同様に、プリフォーム２００の底部２２は、胴部２１と比べて低い温度に調整される。

第２実施形態のブロー成形工程（図６のＳ１０４）では、容器１００に対応する形状のブローキャビティ型５０を型閉じして溝付きのプリフォーム２００を型空間に収容する。後述の図１０に示すように、ブローキャビティ型５０の形状は容器１００の形状に対応している。具体的には、ブローキャビティ型５０の凹部５１は容器１００の凸部１０２の形状に対応し、ブローキャビティ型５０の凸部５２は容器１００の溝１０１の底に対応する。

図１０は、ブローキャビティ型を型閉じしたときのブローキャビティ型５０とプリフォーム２００の位置関係を示す図である。ブロー成形前において、プリフォーム２００の凸部２０２はブローキャビティ型５０の凹部５１と対向する位置に配置され、プリフォーム２００の溝２０１はブローキャビティ型５０の凸部５２と対向する位置に配置される。また、ブロー成形前において、プリフォーム２００の凸部２０２とブローキャビティ型５０の凹部５１との径方向間隔ｒ１は、プリフォーム２００の溝２０１とブローキャビティ型５０の凸部５２との径方向間隔ｒ２よりも小さくなるように設定されている。

ブローキャビティ型５０と上記の位置関係で配置されたプリフォーム２００に対してエア導入部材（ブローコア）を下降させることで、プリフォーム２００の首部２３にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッドを降下させてプリフォーム２００の底部２２を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム２００を横軸延伸する。ブローエアの導入によりプリフォーム２００が膨出すると、プリフォーム２００の凸部２０２はブローキャビティ型５０の凹部５１に入り込むとともに、プリフォーム２００の溝２０１はブローキャビティ型５０の凸部５２に押し当てられ、容器１００の形状に賦形される。

上記のように、ブロー成形前においては、プリフォーム２００の凸部２０２はそれぞれブローキャビティ型５０の凹部５１と対向して配置される。プリフォーム２００の凸部２０２は、溝２０１の部分よりも径方向に厚く、プリフォーム２００の保有する内部熱量も溝２０１の部分よりも大きくなる。そのため、保有する内部熱量の違いから、プリフォーム２００の凸部２０２は溝２０１の部分よりもブロー成形時に変形しやすい。つまり、径方向に突出する凸部２０２が周方向に周期的に形成されたプリフォーム２００を使用した場合、内部熱量の大きいプリフォーム２００の凸部２０２がブローキャビティ型５０の凹凸の形状に倣って柔軟に変形する。したがって、円筒形のプリフォームを使用して容器１００を形成する場合と比べると、第２実施形態のプリフォーム２００を使用すると容器１００の溝１０１と凸部１０２のエッジをシャープに形成することができ、容器１００の加工精度や見栄えを向上させることができる。

また、プリフォーム２００の凸部２０２における頂部の角度は、容器１００の凸部１０２の頂部の角度（ブローキャビティ型５０の凹部５１の開き角）よりも小さい。そのため、ブロー成形のときには、ブローキャビティ型５０の凹部５１に対し、当該凹部５１よりも幅の狭いプリフォーム２００の凸部２０２が侵入しやすくなる。したがって、ブローキャビティ型５０の凹部５１の空間にプリフォーム２００の凸部２０２をより確実に導くことができるので、容器１００の加工精度や見栄えをより向上させることができる。

また、プリフォーム２００の凸部２０２とブローキャビティ型５０の凹部５１との径方向間隔ｒ１は、プリフォーム２００の溝２０１とブローキャビティ型５０の凸部５２との径方向間隔ｒ２よりも小さい。ブロー成形のときには、径方向間隔の短い部位の方がより早くブローキャビティ型５０と接触しうるので、プリフォーム２００の溝２０１の部分がブローキャビティ型に到達する前にプリフォーム２００の凸部２０２をブローキャビティ型５０の凹部５１の空間に導くことができる。これによっても、容器１００の加工精度や見栄えをより向上させることができる。

さらに、第２実施形態では、横断面が円筒形である第１層２４の外周側に、凸部２０２が周方向に周期的に形成された第２層２５を有するプリフォーム２００をブロー成形して容器１００を形成している。そのため、第２実施形態の容器１００では、容器内面（胴部１３の内面）は第１層２４の内面に倣った曲面（横断面が円形状の曲面）となり、第１層２４とは異なる第２層２５の変形による容器外面の凹凸の影響が容器内面に生じにくい。例えば、単層のプリフォームを使用して図８の容器１００をブロー成形した場合には、同じ層の容器外面の変形につられて容器内面に凹凸が生じやすいが、第２実施形態の構成では上記の事象を抑制できる。したがって、第２実施形態によれば、容器１００の内面に凹凸が生じにくいので、内部に内容物の残りにくい容器を製造することができる。また、第２実施形態によれば、容器内面の凹凸に起因する容器１００の色むらを抑制することもできる。

なお、第２実施形態のブロー成形工程においても、内部熱量の大きな胴部２１が先行して延伸され、内部熱量の小さい底部２２が遅れて延伸される。そのため、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ブロー成形で賦形される容器１００の底部１４を肉厚にすることができる。

以上のように、第２実施形態では、外周側の第２層２５に溝２０１と凸部２０２を周方向に交互に形成した積層構造のプリフォーム２００を用いて、軸方向に延びる複数の溝１０１が周方向に規則的に形成された容器１００をブロー成形で製造できる。これにより、第１実施形態と同様の効果に加え、容器１００の意匠性をより向上させることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。

例えば、プリフォーム２０の第２層２５（外層）の胴部や底部の厚さは、プリフォーム２０の第１層２４（内層）の胴部や底部の厚さよりも厚く設定してもよい。換言すれば、第２層２５の重量を第１層２４よりも重くしてもよい。
また、第１射出成形部３１で第１層２４（内層）を射出金型から離型するときの離型温度は、第２射出成形部３２で第２層２５（外層）を射出金型から離型するときの離型温度よりも低く設定してもよい。

これらにより、結晶性の樹脂材料（ＰＥＴ樹脂等）を用いる場合であっても、第１射出成形工程（第１射出成形部３１）で第１層２４（内層、プリフォーム２０Ａ）を十分に冷却できるため、第２射出成形工程（第２射出成形部３２）からブロー成形工程（ブロー成形部３４）までに生じ易い、第１層２４（内層）と第２層２５（外層）との接触面（または接触領域）における白化（徐冷による結晶化）を抑止し易くできる。また、温度調整工程（温度調整部３３）の後も第２層２５（外層）の内部熱量を一層高く保持することが可能になり、ブロー成形工程（ブロー成形部３４）における容器１０の賦形性（特に胴部１３や底部１４の外観の形状出し）も向上できる。さらに、第１射出成形工程（第１射出成形部３１）を成形サイクルの律速段階に設定し、第２射出成形工程（第２射出成形部３２）で第２層２５（外層）をより高温状態で離型する場合、成形サイクルの一層の短縮化が実現できる。

加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０，１００…容器、２０，２００…プリフォーム、２０Ａ…中間成形体、２１…胴部、２２…底部、２３…首部、２４…第１層、２５…第２層、３０…ブロー成形装置、３１…第１射出成形部、３２…第２射出成形部、３３…温度調整部、３４…ブロー成形部、３７…第１射出装置、３８…第２射出装置、４１…加熱ポット、４２…温度調整ポット、４３…温度調整ロッド、５０…ブローキャビティ型、１０１，２０１…溝、１０２，２０２…凸部

Claims (10)

1. 有底筒状の樹脂製の中間成形体を第１層となる樹脂材料で射出成形する第１射出成形工程と、
   前記中間成形体の外側に第２層となる樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層され、透光性を有する多層のプリフォームを製造する第２射出成形工程と、
   射出成形時の保有熱を有する前記プリフォームをブロー成形に適した温度に調整する温度調整工程と、
   射出成形時の保有熱を有するとともに温度調整された前記プリフォームをブロー成形して、厚肉部を有する樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を有し、
   前記中間成形体および前記プリフォームは、それぞれ胴部に対して底部が径方向外側に突出しない形状をなし、
   前記中間成形体の胴部は、周方向の肉厚が均一であり、
   前記プリフォームの胴部および底部は、内周側の前記第１層と外周側の前記第２層とが積層して構成されており、前記第１層および前記第２層の厚さは、それぞれ１０ｍｍ以下であり、
   前記プリフォームは、前記胴部の肉厚よりも前記底部の肉厚が厚い、
   樹脂製容器の製造方法。
2. 前記樹脂製容器は、容器胴部の肉厚よりも容器底部の肉厚が厚い
   請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
3. 前記第１層の材料と前記第２層の材料の組成が異なる
   請求項１または請求項２に記載の樹脂製容器の製造方法。
4. 前記温度調整工程において前記プリフォームの少なくとも底部が局所的に冷却される
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の樹脂製容器の製造方法。
5. 前記温度調整工程では、前記プリフォームの胴部に臨む第１金型よりも低い温度に調整された第２の金型に前記プリフォームの底部を接触させて、前記プリフォームの底部が冷却される
   請求項４に記載の樹脂製容器の製造方法。
6. 前記第２射出成形工程において、それぞれ軸方向に延びる凸部と溝が周方向に交互に並ぶ前記樹脂層を、前記中間成形体の外周側に形成した溝付きプリフォームを製造し、
   前記ブロー成形工程において、前記溝付きプリフォームをブロー成形して、軸方向に延びる溝を容器胴部の外周面に複数有する樹脂製容器を製造する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の樹脂製容器の製造方法。
7. 前記ブロー成形工程において、前記溝付きプリフォームの前記凸部をブロー金型の凹部に対向させて前記ブロー成形を行う
   請求項６に記載の樹脂製容器の製造方法。
8. 前記溝付きプリフォームの前記凸部の角度は、前記ブロー金型の前記凹部の開き角よりも小さい
   請求項７に記載の樹脂製容器の製造方法。
9. 前記溝付きプリフォームを前記ブロー金型に配置したときに、前記溝付きプリフォームの前記凸部と前記ブロー金型の凹部との径方向の第１間隔は、前記溝付きプリフォームの前記溝と前記ブロー金型との径方向の第２間隔よりも小さい
   請求項７または請求項８に記載の樹脂製容器の製造方法。
10. 有底筒状の樹脂製の中間成形体を第１層となる樹脂材料で射出成形する第１射出成形部と、
    前記中間成形体の外側に第２層となる樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層され、透光性を有する多層のプリフォームを製造する第２射出成形部と、
    射出成形時の保有熱を有する前記プリフォームをブロー成形に適した温度に調整する温度調整部と、
    射出成形時の保有熱を有するとともに温度調整された前記プリフォームをブロー成形して、厚肉部を有する樹脂製容器を製造するブロー成形部と、を備え、
    前記中間成形体および前記プリフォームは、それぞれ胴部に比べて底部が径方向外側に突出しない形状をなし、
    前記中間成形体の胴部は、周方向の肉厚が均一であり、
    前記プリフォームの胴部および底部は、内周側の前記第１層と外周側の前記第２層とが積層して構成されており、前記第１層および前記第２層の厚さは、それぞれ１０ｍｍ以下であり、
    前記プリフォームは、前記胴部の肉厚よりも前記底部の肉厚が厚い、
    樹脂製容器の製造装置。
    

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