JPH04163106A - 合成樹脂製の缶胴成形用プリフォーム及びそれを用いた合成樹脂製缶胴の製造方法 - Google Patents

合成樹脂製の缶胴成形用プリフォーム及びそれを用いた合成樹脂製缶胴の製造方法

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JPH04163106A
JPH04163106A JP2289420A JP28942090A JPH04163106A JP H04163106 A JPH04163106 A JP H04163106A JP 2289420 A JP2289420 A JP 2289420A JP 28942090 A JP28942090 A JP 28942090A JP H04163106 A JPH04163106 A JP H04163106A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、切断工程を要せずに缶胴を成形することがで
きる合成樹脂製の缶胴成形用プリフォーム及びそれを用
いた合成樹脂製缶胴の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来より、飲料水または油等の液体収容のための缶は、
その胴部が鉄板またはアルミニウム板等で形成された金
属缶であるが、近年ガラス製ボトルに代わる合成樹脂製
ボトルの普及と共に、合成樹脂製缶の実用化が望まれて
いる。
この種の合成樹脂製缶に関する提案として、昭和５８年
特許出願公表第５０１９９１．特開昭６０−２５７３４
゜特開昭６０−７２７２０等に開示されたものがある。
これらは、いずれもプリフォームを射出成形した後、こ
れを二軸延伸吹込成形して上端が外方に張り出した形状
を有する有底筒状の中空体を成形し、その後、缶蓋の巻
締部となるフランジ部を確保するため中空体の張り出し
部をカッター刃により輪切りしていた。
これは、フランジ部を延伸吹込により成形することで、
樹脂の延伸配向により薄肉てありながら巻締部としての
機械的強度を有し、あるいはガス不透過性等の缶胴に要
求される特性を確保するためであった。このような延伸
吹込成形されたフラ、ンジ部は、中空体の途中の側壁に
て実現できるものであり、したがってフランジ部より上
の不要な部分を切断する工程が不可欠となっていた。
［発明が解決しようとする課題］ カッター刃により中空体の張り出し部を切断した時、そ
の切断端面には刃によって形成付けられた波型等の切り
欠き形状が生ずることを防止し得ない。したがって、た
とえ二軸延伸吹込成形により延伸配向されたフランジ部
であっても、巻締時に上記切欠形状に応力集中が生じ、
切り欠き部の亀裂が成長して機械的強度が低下し、耐久
性を著しく損なうという問題があった。
また、巻締部となるフランジ部を延伸吹込成形よって得
ることは、材料、成形条件等に大きく左右され、フラン
ジ部の肉厚等に関して所望の」法精度を得ることが極め
て困難で、例えば円周方向の偏肉等の現象が生ずること
があった。
このように、切断工程を伴う缶胴の製造方法では、切断
工程という一工程が追加される作業上の煩雑性に加えて
、巻締部となるフランジ部の＝Ｊ法安定性、耐久性の面
で実用化に向けてさらに改善すべき多くの問題を含んで
いた。
そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
課題を解決し、切断工程を伴うことなく缶蓋巻締用のフ
ランジ部を射出成形のみによって確保し、しかもフラン
ジ部の寸法安定性及びその耐久性を改善できる合成樹脂
製の缶胴成形用プリフォーム及びそれを用いた合成樹脂
製缶胴の製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる合成樹脂製の缶胴成形用プリフォームは
、底壁、側壁を有した有底筒状部と、缶蓋を巻締めるた
めに適合してその開口縁にて前記側壁より外方に膨出す
るフランジ部と、このフランジ部と前記側壁とを結ぶ肩
部とを合成樹脂にて一体的に射出成形して構成され、こ
のフランジ部が前記側壁の最大肉厚よりも１７３以下の
肉厚となる薄肉部で形成され、前記肩部の領域でフラン
ジ肉厚より側壁肉厚に移行する肉厚移行部が形成された
ことを特徴とする。
本発明に係わる合成樹脂製缶胴の製造方法は、上記プリ
フォームの前記フランジ部及び少なくとも一部の肩部の
外壁面を規定するネック型と、前記プリフォームの他の
外壁面を規定するキャビティ型と、前記プリフォームの
内壁面を規定するコア型と、を用いて前記プリフォーム
を射出成形し、前記コア型及びキャビティ型を離型した
後、前記ネック型により前記プリフォームを保持し、缶
胴の延伸吹込成形工程に搬送して、前記プリフ會−ムよ
り缶胴を延伸吹込成形することを特徴とする。
［作用］ 本発明に係わるプリフォームによれば、その開口縁に缶
蓋を巻締めるための形状に適合して側壁よりも外方に膨
出するフランジ部が射出成形されている。このフランジ
部は切断工程を要せずに射出成形で構成でき、その後に
二軸延伸吹込成形し缶胴を成形しても、フランジ部の寸
法はほとんど代わらないので、高い寸法精度にて巻締部
となるフランジ部を形成できる。このフランジ部の射出
成形に際して、充填される樹脂は広い樹脂経路である側
壁領域より肩部の肉厚移行部を介して狭い樹脂流路を辿
ってフランジ部に流入するので、この際に流動配向が生
じ、その配向効果により巻締部として要求される所定の
機械的強度及びその耐久性を確保できる。これは、二軸
延伸される側壁の肉厚に比べて、はとんど延伸されない
フランジ部の肉厚が１／３以下の薄肉であることから達
成される。また、厚い側壁は所望の最終形状である缶胴
の適正肉厚に至るまで十分なる二軸延伸を可能とする。
また、本発明方法ではネック型で搬送することでプリフ
ォーム射出成形から最終形状の缶胴の二軸延伸吹込成形
に至る一連のステップを実施でき、従来の切断工程を要
せずに成形サイクルを短縮できる。また、切断時の切り
粉が缶胴内部に混入するなどの事態も生ずる心配がなく
、歩留まりの高い缶胴の成形を実現できる。
［実施例］ 以下、本発明を適用した一実施例について、図面を参照
して具体的に説明する。
第１図は、ポリ・エチレン・テレフタレート（以下、Ｐ
ＥＴと略記する）で射出成形したプリフォームの断面図
である。
同図において、このプリフォーム１０は、底壁１２、側
壁１４から成る有底筒状部１６と、その開口縁にて前記
側壁１２より半径方向外方に突出するフランジ部２０と
、このフランジ部２０と前記側壁１４とを結ぶ肩部１８
とから構成されている。このプリフォーム１０は、その
軸方向長さしと開口縁の内径りとの比がＬ／Ｄ＜　１で
ある広口ブリフオームで、例えばＬ＝４０．１ｍ＋■。
Ｄ−５７，２１，＋ｍ輪となっている。
前記底壁１２の肉厚Ｔ１は側壁１２の肉厚Ｔ２より薄く
成形され、例えばＴ１＝２＋ｕに対して、Ｔ　２　＝　
５　＋＋ｎとなっている。側壁１４の肉厚Ｔ２はコンス
タントてなく、二軸延伸吹込成形後の（１ｒ胴の所望の
側壁肉厚を得るために肉厚分布を形成することもできる
。
このプリフォーム１０の最少肉厚部はフランジ部２０で
ある。このフランジ部２０は、後述するように缶蓋の巻
締部となる領域で、しかも二軸延伸吹込成形時にはネッ
ク型（詳細を後述する）により保持されてほとんど二軸
延伸されない領域である。このフランジ部の肉厚Ｔ３は
、 ”ｒ３＜７２・　（１／３） の肉厚であり、より好ましくは、 Ｔ３＜Ｔ２・　（］　１５） の肉厚とするものが良い。本実施例では、フランジ部２
０の肉厚Ｔ３＝０．５＋ｍ＋ｅとしているが、０．３〜
０．７１の範囲で成形するものが巻締部の肉厚として好
ましい。
最大肉厚となる側壁１４の肉ＩｖＴ２より、最少肉厚と
なるフランジ部２０の肉厚Ｔ３への肉１％’　（７）移
行は、前記肩部１８にて肉厚を変化させることで実現し
ている。この肩部１８の前記フランジ部２０と隣接する
上部領域１８ａは、フランジ部２０と同様にネック型で
保持されてほとんど二軸延伸吹込成形されないので、そ
の上端の肉厚はフランジ部２０の肉厚Ｔ３とほぼ同一で
あり、これより下方に向かうに従い厚内になるように肉
厚が移行している。この肉厚移行部１８ｂは後に二軸延
伸されて延伸配向が施される。
このプリフォーム１０は、底壁１２の中心部のゲート１
９側よりＰＥＴが充填されて後述する射出成形型内にて
射出成形される。この際、側壁１４、肩部１８を介して
樹脂経路の狭いフランジ部２０にＰＥＴ樹脂が充填され
るので、この際の流動配向により樹脂の配向効果が得ら
れ、巻締部として機械的耐久性あるいはガス不透過性な
どの特性を確保することができる。
このようなプリフォーム１０によれば、射出成形後に温
調してそのまま二軸延伸吹込成形工程に搬送でき、延伸
ロッド及び加圧流体を用いて缶胴の二軸延伸吹込成形動
作を行い得る。そして、ネック型に保持されているフラ
ンジ部２０をそのまま缶蓋の巻締部として利用でき、従
来のような切断Ｊ、程を要することがない。
上記プリフォーム１０を用いて二軸延伸吹込成形し得た
ＩＩ↑胴６０の一例を第２図に示す。この缶胴６０の開
口縁側のフランジ部６２は、プリフォーム１０のフラン
ジ部２０とほぼ同一１ｊ法（外径及び肉厚の双方の寸法
共）を有しているが、その肩部６４の下方領域、側壁６
６及び底壁６８は二軸延伸され、例えば長さＬ］、＝１
２３ｍｍ、側壁６４の最大外径Ｄ１＝６６．０４＋ｎと
なっている。
本実施例では縦軸延伸倍率は約３倍、横軸延伸倍率は最
大でも２倍よりはるかに小さい値であり、このように横
軸延伸倍率が著しく低いことが、開口縁に７ラング部２
０を有するプリフォーム１０を用いた缶胴６０の二軸延
伸吹込成形の特異な点である。なお、缶胴６０の脚部６
９の形状は充填内容物に応じて所望に形成でき、例えば
第２図に示すようなシャンペンボトルの底形状とするこ
ともできる。
次に、前記プリフォーム１０の射出成形工程。
その後の１！！：ａ工程及び二軸延伸吹込成形工程から
成る缶胴の製造方法について、第３図を参照して説明す
る。
同図（Ａ）はプリフォー１０の射出成形工程を示してい
る。同図に示す射出成形型として、プリフォーム１０の
前記フランジ部２０及び肩部１８の少なくとも外壁面を
規定するネック型３０と、前記プリフォーム１０の他の
外壁を規定するキャビティ型３２と、前記プリフォーム
１０の内壁を規定するコア型３４とを有する。前記コア
型３４は、前記プリフォーム１０の底壁１２．側壁１４
の内壁を規定する第１のコア型３６と、プリフォーム１
０の開口縁部内壁を規定する第２のコア型３８とから構
成されている。
前記ネック型３０は、第３図（Ａ）の左右方向に型開き
できる割型て構成され、このプリフォーム１０の射出成
形後は、次工程へのプリフォーム搬送手段として兼用さ
れ、缶胴６０の二軸延伸吹込成形後は割型を型開きして
缶胴６０をエジェクト可能である。エジェクトによリー
サイクルの成形１ニ程が終了し、その後ネック型３０は
プリフォーム射出成形部に再設定され、ネック型３０の
循環により成形サイクルを連続して実行している。
このように、ネック型３０はプリフォーム１０の搬送手
段を兼ねるので、単にフランジ部２０の下面２０ａを支
えるだけでなく、同図（Ａ）に示すようにその上面２０
ｂの外周縁まで規定できる成形？Ｒ３０ａを有すること
が望ましく、このようにすれば搬送時のプリフォーム１
０の上下方向の位置ずれを規制できる。
プリフォーム１０の射出成形は、キャビティ型３２の中
心部よりＰＥＴ樹脂を充填することで行われるが、この
ときフランジ部２０に充填されるＰＥＴ樹脂が流動配向
され、フランジ部２０ての配向効果が得られる。なお、
ゲート２９から最も遠いフランジ部２０が最少肉厚部で
あることから、フランジ部２０のショートを防止するた
め、充填樹脂圧を比較「−Ｊ高く設定することが望まし
い。
第３図（Ｂ）は、射出成形型のＮ型動作を示している。
ブリオーム１０をネック型３０にて次の工程に搬送する
ためには、ツブリフォーム１０よりコア型３４及びキャ
ビティ型３２を離型させる必要がある。
ここで、コア型３４を第１のコア型３６．第２のコア型
３８に分割している理由は下記の通りである。すなわち
、コア型３４を一体で離型させると、射出成形直後のプ
リフォーム１０が熱を有するのでコア型３４と共にプリ
フォーム１０が移動しやすい傾向にある。この現象は、
たとえネック型３０の成形溝３０８でプリフォーム１０
のフランジ部２０を保持していても防止できず、その保
持領域が少ないので成形溝３０ａから離脱してコア型３
４と共にプリフォーム１０が移動したり、プリフォーム
１０の底壁側のみ移動して変形を生じたり、あるいは移
動途中にてプリフォーム１０がキャビティ型３２内に落
下するという事態が生じてしまう。
そこで、本実施例では、先ず第１のコア型３６の離型動
作を開始している。この時には、プリフォーム１０は、
その上端の比較的広い領域にてネック型３０及び第２の
コア型３８に保持されるので、プリフォーム１０が第１
のコア型３６と共に移動することを防止できる。そして
、少なくとも第１のコア型３６の面がプリフォーム〕０
の内面より完全に離脱した後に、第２のコア型３８の離
型動作を開始している。この第２のコア型３８はプリフ
ォーム１０に対する接触面積が第１のコア９３６に比べ
て狭いので、ネック型３０の成形溝３０ａのみでプリフ
ォーム１０を保持しているたけで十分である。このよう
にして、プリフォーム１０の変形及びネック型３０から
の離脱を確実に防止できる。
第３図（Ｃ）は、プリフォーム１０の４ｉ、Ｘ’ｊｌ程
を示している。
この温調部へのプリフォーム１０の移動は、ネック型３
０にプリフォーム１０を保持して、ネック型３０を回転
あるいは直線移動することで実現できる。この際、本実
施例ではネック型３０に成形溝３０ａが設けられ、上下
方向にもプリフォーム１０の位置決めが成されているの
で、搬送時にプリフォーム１０の落下等は生しない。
プリフォーム１０の４ｉａは、例えば温調ボット４０内
にプリフォーム１０をセットし、さらにプリフォーム１
０の開口付近に温調コア４２を挿入することで実現され
る。
第３図（Ｄ）は、二軸延伸吹込成形り稈を示している。
ここへのプリフォーム１０の搬送も、ネック型３０を用
いて行われる。
同図において、缶胴の最終外径形状に沿ったキャビテイ
面５０ａを有するブローキャビティ型５０を有し、ネッ
ク型３０に保持されたプリフォーム１０は、水平方向に
開閉可能な割型て構成されているブローキャビティ型５
０内にセットされる。また、プリフォーム１０の開口部
側よりブローコア５２が挿入配置され、このブローコア
５２には」１下移動可能な延伸ロッド５４が支持されて
いる。
プリフォーム１０より缶胴６０を二軸延伸吹込成形する
ために、延伸ロッド５４の先端の延伸コマ５６がプリフ
ォーム１０の底壁１２の内面に当接され、延伸ロッド５
４を下降駆動することでプリフォーム１０を縦軸延伸す
る。この動作と同時にまたは引き続いて、ブローコア５
２を介して流体例えばエアーをプリフォーム１０内部に
吹き込み、プリフォーム１０をその半径方向に横軸延伸
する。この結果、プリフォーム１０を形成しているＰＥ
Ｔ樹脂が二軸配向され、かつ、キャビテイ面５０ａに沿
った缶胴６０の最終形状に吹込成形することができる。
この際、フランジ部２０はネック型３０に保持されてい
るので延伸されることはないが、予めその肉厚寸法Ｄ３
を薄肉に成形してあり、しかも射出成形時の流動配向に
より配向効果が確保されるので、巻締部としての特性を
確保することができる。
このように成形された缶胴６０は、その後必要に応じて
ラベル処理等が行われた後、内容物を充填して缶蓋の密
封処理が施される。この缶蓋の密封は、例えば（社）］
１本缶詰協会発行の「缶詰用金属容器と二重巻締」の４
１頁以下に記載された二重巻締法により実施される。こ
の方法は、そのｉ　１１’、　程で第１巻締ロールによ
って缶蓋のカール部と缶胴６０のフランジ６２を嵌め合
わせて巻き込み、その第２王程で第２の巻締ロールによ
りその部分を圧むして、シーリング・コンパウンドを巻
締内部の空隙に満たして気密を保持させるものである。
第４図は、二重巻締の終γ状態を示している。
同図に示すように、缶胴６０のフランジ部６２及びこれ
と隣接する肩部６４の上部領域６４ａは、缶蓋７０のカ
ール部７２に二重に巻締められている。この二重巻締法
を実施するに際してｆＴｉ胴６０側に要求される特性と
しては、その開口縁側の司法、特にフランジ部６２の適
正な形成状態及び缶蓋に対する嵌合性が求められるが、
プリフォーム１０の射出成形によりフランジ寸法精度が
向上することから、切断によりフランジ部を得る従来技
術よりも巻締特性を向上させることができる。また、缶
蓋７０の少なくともカール部７２に巻締められる肩部６
４の上部領域の肉厚Ｔ４は、フランジ部６２の肉厚Ｔ３
とほぼ等しいことが望ましく、このようにしないとカー
ル部７２の完全な巻締に必要な変形が阻害されてしまう
。ところが、本実施例によれば、この上部領域６４ａは
プリフォーム１０の肩部１８における上部領域１８ａに
対応する領域であり、プリフォーム１０の射出成形によ
り肉厚が規定され、その後のブロー成形ではネック型３
０及びブローコア型５４に挾まれているのでほとんど延
伸を受けることがない。したがって、フランジ部６２と
ほぼ同一肉厚が要求される前記上部領域６４ａを、射出
成形により精度良く所定の肉厚寸法に成形できる効果が
ある。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の突形実施が可能である。
例えば、上述したプリフォーム１０の寸法は一例にすぎ
ず、最終容器としての缶胴のＸｊ法及び缶蓋の寸法に応
じて種々変更できることはいうまでもなく、プリフォー
ム成形樹脂材料も充填内容物の種類等に応じて変更でき
る。ただし、射出成形工程にてその開口縁に巻締部とな
るフランジ部２０を有するプリフォームを成形し、フラ
ンジ部２０はほとんど延伸されず、最も延伸される領域
が側壁１４であることから、フランジ部２０の最少肉厚
Ｄ３と側壁２０の最大肉厚Ｄ２との関係は、本発明に定
義する関係とすることが必要である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わるプリフォームによ
れば、缶胴を延伸吹き込み成形して得るに際して、はと
んど延伸されないフランジ部を最少肉厚とし、最も延伸
される側壁を数倍の肉厚としておくことで、広口のプリ
フォームより延伸吹き込み成形にて所望の缶胴を成形で
き、しかもその開口縁にはプリフォーム射出成形により
得られた寸法精度の高いフランジ部を、切断等の他の加
工を要せずに得ることができる。
また、本発明方法によれば、ネック型の移動によりプリ
フォーム射出成形、温調及びその後の二軸延伸吹き込み
成形等の各工程を一連のサイクルとして実現でき、合成
樹脂製缶胴の成形サイクルを大幅に短縮することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例であるプリフォームの断面
図、 第２図は、第１図のプリフォームを二軸延伸吹込成形し
て得た缶胴の概略説明図、 第３図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明方法の一実施例である
缶胴の成形方法を示す概略説明図、第４図は、缶蓋の二
重巻締状態を示す断面図である。 １０・・・プリフォーム １２・・・底壁　１４・・・側壁　１６・・・有底筒状
部１８・・・肩部　　　　　２０・・・フランジ部３０
・・・ネック’ｕ　　　　３２・・・キャビティ型３４
・・・コア型　　　　３６・・・第１のコア型３８・・
・第２のコア型　６０・・・缶胴６２・・・フランジ部
　　６４・・・肩部７０・・・缶ＩＥ　　　　　　７２
・・・カール部代理人　弁理士　井　上　　−（他２名
）第１図 第２図 第３図 （Ｂ） 第３図 （Ｃ） ４り 第３図 ＣＤ） 第４図 ７ｏ　　　　　　　　　６４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）二軸延伸吹込成形により合成樹脂製缶胴を製造す
    るためのプリフォームであって、底壁、側壁を有した有
    底筒状部と、缶蓋を巻締めるために適合してその開口縁
    にて前記側壁より外方に膨出するフランジ部と、このフ
    ランジ部及び前記側壁を結ぶ肩部とを合成樹脂にて一体
    的に射出成形して構成され、このフランジ部が前記側壁
    の最大肉厚よりも１／３以下の肉厚となる薄肉部で形成
    され、前記肩部の領域でフランジ肉厚より側壁肉厚に移
    行する肉厚移行部が形成されたことを特徴とする合成樹
    脂製の缶胴成形用プリフオーム。（２）請求項（１）に
    おいて、 前記フランジ部の肉厚を０．３〜０．７ｍｍとした合成
    樹脂製の缶胴成形用プリフォーム。 （３）請求項（１）または（２）において、前記フラン
    ジ部と隣接する側の肩部の領域のうち、前記缶胴の開口
    縁に巻締められる前記缶蓋と接触する領域と対応する領
    域の肉厚を、前記フランジ部の肉厚とほぼ同一寸法とし
    た合成樹脂製の缶胴成形用プリフォーム。 （４）請求項（１）に記載のプリフォームの前記フラン
    ジ部及び少なくとも一部の肩部の外壁面を規定するネッ
    ク型と、前記プリフォームの他の外壁面を規定するキャ
    ビティ型と、前記プリフォームの内壁面を規定するコア
    型と、を用いて前記プリフォームを射出成形し、 前記コア型及びキャビティ型を離型した後、前記ネック
    型により前記プリフォームを保持し、缶胴の延伸吹込成
    形工程に搬送して、前記プリフォームより缶胴を二軸延
    伸吹込成形することを特徴とする合成樹脂製缶胴の製造
    方法。 （５）請求項（４）において、 前記コア型は、前記プリフォームの底壁、側壁の内壁を
    含む広面積の内壁面を規定する第１のコア型と、プリフ
    ォームの開口縁側の狭面積の内壁面を規定する第２のコ
    ア型とから構成され、コア型の離型の際には、少なくと
    も第１のコア型の離型動作開始後に第２のコア型の離型
    動作を開始することを特徴とする合成樹脂製缶胴の製造
    方法。
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