JPH0429807A - 中空壁を有する樹脂製予備成形体の製造方法 - Google Patents

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、胴部及び底部が中空壁からなる樹脂製予備成
形体の製造方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕炭酸飲
料や果汁飲料等を封入する樹脂製容器、特にボトルは、
飽和ポリエステル樹脂等を射出成形した後、延伸ブロー
成形して製造されるのが一般的である。

このような容器に上述のような飲料等をホットフィルす
る場合、密閉後容器内の圧力が減少することがある。こ
の圧力の減少により容器が変形し、外形が見苦しくなる
とともに、外力に対する変形抵抗力が減少するという問
題がある。

そこで容器密閉後の減圧による変形に対して種々の対策
が構じられているが、従来用いられている方法は、容器
に変形可能な部分を形成して、その部分を変形させるこ
とにより減圧を吸収する方法であり、減圧の量が変形可
能な部分の容積を超えた場合に減圧を吸収しきれないと
いう問題がある。

ところで、飲料用ボトル等の容器は中実層壁で形成され
ているため断熱性に劣り、内容物の保温性が十分となら
ない。

また一方、ジュース等を封入する場合には、容器外から
侵入する酸素の影響により内容物の性質が変化する等の
問題もある。

そこで二軸延伸ブロー成形容器の容器壁（胴部及び底部
分）を中空壁となし、容器本体部分を二重構造とすれば
、上記した問題を解決することができる。すなわち、容
器壁が二重になっていれば、ホットフィル後の減圧変形
を内側の容器壁のみで受けとめることができるので、外
側の容器壁が変形することはない。したがって容器自体
の強度が低下することはなく、変形による外観上の問題
も起こらない。また、容器壁が中空部分を有するために
、容器壁は良好な断熱性を発現し、もって良好な断熱容
器とすることができる。さらに容器壁の中空部に脱酸素
剤を入れて中空部分を封入すれば、外部の酸素は容器壁
を透過することができず、酸素バリヤ性の容器とするこ
ともできる。

このような中空壁を有する容器を製造するには、まず胴
部及び底部が中空の予備成形体を作製し、これを延伸ブ
ロー成形してやればよいが、このような中空壁を有する
予備成形体の効率のよい製造方法はまだ確立されていな
い。

従って本発明の目的は、容器内の減圧による変形容積の
大きさいかんにかかわらず、外形を変化させることなく
減圧を吸収することができる、断熱性、保温性に優れる
、さらに優れた酸素バリヤー性等を付与することができ
る等の機能性を付与した二軸延伸ブロー成形容器を製造
するための予備成形体を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、胴部及び
底部を形成する樹脂の射出時に、樹脂の一部分をまず射
出成形型キャビティに充満し、次にこの樹脂充満層のほ
ぼ中央に気体を吹き込みながら樹脂を射出してやれば、
胴部及び底部が中空となる予備成形体を容易に形成する
ことができることを発見し、本発明に想到した。

すなわち中実の口部と、中空層をはさんで内側層と外側
層とからなる中空壁により形成された胴部及び底部とを
有し、前記底部の外側層の下端に細径開口状のゲート部
を有するブロー成形用樹脂製予備成形体を製造する本発
明の方法は、前記予備成形体に対応するキャビティを備
え、かつ前記予備成形体の底部に対応する位置にゲート
を有する射出成形型に、（ａ）成形用樹脂を射出して前
記キャビティの途中まで前記樹脂を充満し、（ｂ）次に
、前記樹脂の射出を止めずに、前記胴部のほぼ中心に中
空層が形成されるように気体を吹き込んで、前記樹脂と
気体とを共射出することを特徴とする。

〔実施例及び作用〕

以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の方法により製造される予備成形体の一
例を示す断面図である。いわゆるパリソンと称される予
備成形体は、中実の口部１と、中空層２１をはさんで内
側層２２と外側層２３とからなる中空壁２０により形成
された胴部２及び底部３とを有する。また底部３の内側
層２２には二軸延伸ブロー成形する際に延伸ロッドが押
圧する部分である中央部３１があり、さらに底部３にお
ける外側層２３にはゲート部３２があり、ゲート部３２
は中空層２１に通じる細径穴部３３を有する。

第２図は、第１図に示す予備成形体を製造することがで
きる装置の一例を示す断面図であり、ホットランナ−ノ
ズル４と射出成形型５とが接続している状態を示す。

ホットランナ−ノズル４は、二つの流路Ａ、Ｂを有し、
流路Ａはさらに中央の直線状流路島と、その外側に設け
られた第一の円筒状流路Ａ２とにほぼ等しく分かれてい
る。また流路Ｂは、上記の二つの流路Ａ０、Ａ２間に第
二の円筒状流路として設けられている。中央流路＾１の
上端部にはチャツキ弁４１が設けられており、チャツキ
弁４１は流路Ａ、と流路Ｂとの樹脂圧の差により上下に
移動自在であり、流路Ｂの樹脂圧（または気体圧）が流
路Ａ＋の樹脂圧より高い場合に、流路Ｂが開放し得るよ
うになっている。流路Ｂは流路Ａ１に開口し、流路Ａ、
と流路Ａ２は上方で合流してホットランナ−ノズル４を
出、射出成形型５のキャビティ５１に連絡している。

キャビティ５１は、第１図に示す予備成形体の外形と対
応する形となっており、第２図に示すように予備成形体
の底部中央に対応する位置でホットランナ−ノズル４と
接続している。

第２図に示す装置を用いた中空壁を有する予備成形体の
製造は、以下のようにして行う。

まず、第３図（ａ）に示すように、ホットランナ−ノズ
ル４の流路酷及び流路Ａ２から、予備成形体の口部を形
成する樹脂を射出する。ここで流路Ｂには気体が通るが
、この時点では流路Ｂの気体圧が流路Ａ１及び流路Ａ２
の樹脂圧より低いので、チャツキ弁４１は閉じた状態と
なっている。次に、予備成形体の胴部を形成する樹脂の
一部を射出するが、口部と胴部の樹脂を同一とする場合
は、第３図（ａ）に示す射出を続けて良い。なお、口部
に耐熱性樹脂を配置し、胴部には他の樹脂を当てる場合
には、後述の方法を採るのが良い。

胴部形成用樹脂がある程度キャビティ５１内に充満した
時点で、この樹脂の射出を続けなから流路Ｂから樹脂層
５２内に気体を吹き込む（第３図（ｂ））。

具体的には、流路Ｂの気体圧を上げてやる。流路Ａ１の
樹脂圧よりも流路Ｂの気体圧が大きくなると、チャツキ
弁４１が開き、流路Ａ、と流路Ａ２とから射出される樹
脂の間に気体５３が流入する。

流路Ａ１及び流路Ａ２からの樹脂の射出き流路Ｂからの
気体の注入をさらに続けるが、キャビティ５１内の樹脂
においては、キャビテイ壁近傍の樹脂より樹脂層内部（
キャビティ中心部）の樹脂のほうが温度が高く、粘度が
小さいので、気体の層５３はあたかも一つの樹脂層のよ
うに胴部形成樹脂層のほぼ中央部を胴部上方に向かって
進行する（第３図（Ｃ））。

ここで、Ａ１層はゲート部を流入する間、中心に位置し
、回りを気体層に取り囲まれるために、流れが不安定に
なりやすい。このため、ゲート部及びホットランナ−の
この部分を短くするのが望ましい。

さらに樹脂及び空気の射出を続け、予定の量の樹脂を射
出したのち、流路Ａ１の樹脂圧を下げて、流路Ｂの気体
圧と流路Ａ２の樹脂圧とで保圧して（第３図（社））、
射出成形の工程を終える。

ここでは、気体圧を樹脂圧より高めにする。保圧過程の
キャビティへの流入は、気体のみとなるように圧力設定
する。

以上に説明した工程により、第１図に示したような、口
部は中実で胴部及び底部は中空壁で形成される予備成形
体を製造することができる。

なお、本発明の方法により、口部に優れた耐熱性を有す
る容器（口部に耐熱性樹脂を配置した予備成形体）を製
造する場合には、第２図に示すホットランナ−ノズルに
改良を加え、直線状流路Ａ。

の回りにさらにもう一つの円筒状流路を設け、そこから
耐熱性樹脂を共射出すればよい。具体的には、第４図に
示すようなホットランナ−ノズル６を用いる。ホットラ
ンナ−ノズル６は、一つの直線状流路Ａ１と、この直線
状流路酷の上流側で分岐し、かつ直線状流路Ａ、を同心
円状に囲む円筒状流路Ａ２を有し、さらに、直線状流路
Ａ、と円筒状流路Ａ２の間には、同心円状に設けた２つ
の円筒状流路Ｂ、Ｃを有する。なお流路Ａ１と流路Ｂと
の合流点にはチャツキ弁６１が、また流路Ａ＋と流路Ｃ
との合流点にはチャツキ弁６２がそれぞれ配置されてお
り、各流路間の樹脂圧（または樹脂圧と空気圧）の差に
より開閉自在となっている。

この装置を用いれば、口部に耐熱性樹脂を配置し、胴部
及び底部はポリエステル樹脂等の他の樹脂からなる中空
壁を有する予備成形体を製造することができる。まず流
路Ａ１及び流路Ａ２からポリエステル等の胴部形成樹脂
を一部射出し、次に、その射出を止めずに流路Ｂから耐
熱性樹脂を共射出する。このとき耐熱性樹脂は成形型５
の内壁に接触することなく、胴部形成樹脂の内部を進む
ので、樹脂温度の低下が少なく、さきに射出した胴部形
成樹脂よりも速いスピードで胴部形成樹脂内を移動する
。したがって、樹脂がキャビティ先端に向かって流動す
るにつれて、後に射出した耐熱性樹脂が先に射出した胴
部形成樹脂を追い抜き、キャビティ内を進行する樹脂層
の先端部分を占める。

そして、最終的には耐熱性樹脂が実質的にキャビティの
口部に対応する部分を占めることになる。

なお、胴部及び底部の中空壁の形成は、上述した第３図
の方法と同様にして行われる。

なお、第４図に示すようなホットランナ−ノズルを使用
せずに、第５図に示すような、口部に別な射出ゲート７
４を設けた射出成形型７を用いてもよい。このとき口部
に配置する耐熱性樹脂は、ホットランナ−ノズル７２か
らランナー７３及び射出ゲート７４を通して、予備成形
体に対応する形状のキャビティ７１のサポートリング部
分に射出される。

一方、胴部及び底部を形成する樹脂は、上述の例と同様
に、キャビティ底部に接続したホットランナ−ノズル７
６からゲート７５を通って、キャビティ７１の底部に射
出される。ホットランナ−ノズル７２からの耐熱性樹脂
の射出、及びホットランナ−ノズル７６からの胴部形成
樹脂の射出のタイミングを適切に選んでやると、口部に
は耐熱性樹脂が配置され、胴部及び底部は他の樹脂から
なるとともに、胴部及び底部は中空壁となり、かつ耐熱
性樹脂が胴部の上部に混入せず、口部のみに配置される
予備成形体を製造することができる。

このようにして得られた予備成形体を二軸延伸ブロー成
形して目的とする容器を得るが、二軸延伸ブロー成形は
、通常行われている方法をそのまま適用することができ
る。

第６図は第１図に示した予備成形体を二軸延伸ブロー成
形する際の、予備成形体の状態を概略的に示す断面図で
ある。図に示すように、二輪延伸ブロー成形では予備成
形体を延伸ロッド８で矢印方向に延伸し、ブロー成形を
おこなう。このとき予備成形体の内側層２２の中央部３
１は延伸ロッド８の押圧により外側層２３の底部内面に
接し、それによって細径穴部３３が常に閉塞された状態
で二軸延伸ブロー成形が行われる。したがって二軸延伸
ブロー成形時には、外側層２３と内側層２２との間にあ
る一定量の気体が存在することになり、外側層２３と内
側層２２とが胴部において付着することはない。

なお、このブロー成形により、中央部３１と底部３の外
側層２３とは付着することがあるが、気体を吹き込む等
の方法により容易に分離することができる。よって二軸
延伸ブロー成形された容器の内側層と外側層との間には
、中空層が容易に確保される。

第７図は二軸延伸ブロー成形を施して得られる容器を示
す断面図であり、第１図に示す予備成形体を用いて、第
６図に概略的に示す状態で二軸延伸ブロー成形したもの
である。第７図に示す二輪延伸ブロー成形容器は、中実
の口部１と、中空層２１ａをはさんで内側層２２ａと外
側層２３ａとからなる中空壁２０ａにより形成された胴
部２ａ及び底部３ａとを有する。また底部３ａの外側層
にはゲート部３２ａがあり、ゲート部３２ａは容器外部
から中空層２１ａに通じる細径穴部３３ａを有する。

第７図に示す構造の容器とすると、飲料等の内容物が封
入された際に内側層２２ａが減圧吸収により変形しても
、その変形による中空層２１ａの体積変化は、ゲート部
３２ａの細径穴部３３ａを介して自由に出入り可能な空
気により吸収される。このため、外側層２３ａを変形さ
せずに減圧を吸収することができる二軸延伸ブロー成形
容器となる。

また、内側層２２ａと外側層２３ａとの間にある中空層
２１ａが断熱層として作用するため、保温性、断熱性に
優れた二軸延伸ブロー成形容器となる。

さらにゲート部３２ａの細径穴部３３ａを熱シールある
いは接着剤等により閉塞することも可能である（第７図
に、ゲート部３２ａの閉塞後の状態を破線により示す）
。このようにゲート部３２ａを閉塞することにより、細
径穴部３３ａを通じての中空層２１ａ内の空気の流出入
がなくなるため、さらに保温性に優れた二軸延伸ブロー
成形容器とすることができる。

さらにまた、上述の中空層２１ａ内に脱酸素剤を注入し
、ゲート部３２ａを閉塞することにより酸素バリヤー性
に優れた二軸延伸ブロー成形容器とすることもできる。

以上、本発明を図面を用いて詳細に説明したが、本発明
により得られる予備成形体を二軸延伸ブロー形して容器
とし、この容器の細径穴部から鉄系脱酸素剤を入れて封
入する方法のみならず、二軸延伸ブロー成形容器に要求
される特性に応じて、中空層に種々の物質を封入するこ
ともできる。例えばさらに断熱性を向上する場合は、空
気の代わりに断熱効果の高い樹脂等を封入することもで
きる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方法によると、中実の口
部と、中空層をはさんで内側層と外側層とからなる胴部
及び底部とを有する予備成形体を容易に製造することが
できる。

本発明の方法により形成された予備成形体を二軸延伸ブ
ロー成形した容器は、内容物を充填封入後に容器内部が
減圧しても、その外側層に変形はみられず、強度及び外
観上の問題は生じない。

また、中空層が断熱層として作用するため保温性、断熱
性に優れる。さらに中空層内に脱酸素剤を封入し、ゲー
ト部に存する細径穴部を閉塞することにより酸素バリヤ
ー性に優れた容器とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により製造される予備成形体の一
例を示す断面図であり、 第２図は本発明の方法を実施することのできる装置の一
例を示す断面図であり、 第３図（ａ）乃至（ｄ）は、第２図の装置を用いて樹脂
及び気体をキャビティに注入する状態を示す部分模式断
面図であり、 第４図は本発明の方法を実施することができるもう一つ
の装置を示す断面図であり、 第５図は本発明の方法に用いることのできる射出成形型
を示す断面図であり、 第６図は、本発明の方法によって得られた予備第７図は
、第１図に示す予備成形体を二軸延伸ブロー成形して得
られる容器の一例を示す断面図である。 １　・ ２　・ ３　・ ４゜ ５゜ ８　・ ２０・ ２１・ ・口部 ・胴部 ・底部 ・ホットランナ−ノズル ・射出成形型 ・延伸ロッド ・中空壁 ・中空層 ２２・・・・・内側層 ２３・・・・・外側層 ３２、３２ａ・・・ゲート部 ３３、３３ａ・・・細径穴部 ４１、６１．６２・・チャツキ弁 ５１・・・・・キャビティ ５２・・・・・樹脂層 ５３・・・・・気体層 ＾、、　Ａ２．　Ｂ、　Ｃ・・流路 出　　願 代　　理 人　大日本印刷株式会社 人　弁理士　高石　橋馬 「０ Ｑ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中実の口部と、中空層をはさんで内側層と外側層
   とからなる中空壁により形成された胴部及び底部とを有
   し、前記底部の外側層の下端に細径開口状のゲート部を
   有するブロー成形用樹脂製予備成形体を製造する方法で
   あって、前記予備成形体に対応するキャビティを備え、
   かつ前記予備成形体の底部に対応する位置にゲートを有
   する射出成形型に、 （ａ）成形用樹脂を射出して前記キャビティの途中まで
   前記樹脂を充満し、 （ｂ）次に、前記樹脂の射出を止めずに、前記胴部のほ
   ぼ中心に中空層が形成されるように気体を吹き込んで、
   前記樹脂と前記気体とを共射出する ことを特徴とする方法。
2. （２）請求項１に記載の方法において、１つの直線状流
   路と、その周囲に同心円状に設けられた第一の円筒状流
   路及び第二の円筒状流路を有し、前記直線状流路と、第
   一の円筒状流路とは同一の樹脂注入口からほぼ等しく分
   岐しており、第二の円筒状流路は異なる注入口を有し、
   かつ前記直線状流路の先端に設けられたチャッキ弁によ
   り開閉されるホットランナーノズルを使用し、前記直線
   状流路及び前記第一の円筒状流路より成形用樹脂を射出
   し、前記第二の円筒状流路より気体を吹き込むことによ
   り、前記予備成形体の胴部及び底部を中空壁とすること
   を特徴とする方法。