JPH0624759B2 - ブロー成型されたプラスチック製の容器を製造する方法 - Google Patents

ブロー成型されたプラスチック製の容器を製造する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、炭酸飲料のごとき加圧された状態にある流体
を保持するために使用される熱可塑性樹脂製の容器を製
造する方法に関する。
（従来の技術） これらの容器は、射出成型された予形成体またはパリソ
ンを用意し、該パリソンを適当な形状の容器の中でブロ
ー成型することにより製造されている。代表的な熱可塑
性材料はポリエチレン・テレフタレートまたはＰＥＴで
ある。なお、これらの材料以外のものを使用してもさし
つかえない。
これらの容器の底部の壁体の構造を強化するため、制御
されたやり方で容器の底部の壁体を厚くする手段を用意
することは特に望ましいことである。
容器の輪郭は、一般にキャップを受け取る手段を有する
頚部と、該頚部から垂下した肩部分と、該肩部分から垂
下した側壁または主本体部分と、側壁に接合された底部
壁体とより成る。これらの容器の多くについて、底部の
壁体は、軸方向内向きのドーム状の内部部分または円錐
形の内部部分を備えたシャンパン用のびんの底部の輪郭
を呈している。
これらの底部の壁体は容器の弱い部分である。底部の形
状が、直立して自由に立った状態にあるびんに安定性を
提供すことは望ましいことである。
したがって、容器内で加圧状態にある飲料は、例えば、
内向きの円錐形の部分を反転させることにより底部の壁
体を変形させる傾向があり、このためびんは不安定とな
り、ひっくり返りやすくなる。
これらの問題を解消すると同時に、安価で経済的な構成
を提供するために多くの試みが行われている。例えば、
米国特許第３、８８１、６２１号は、底部の壁体にリブ
を設けて強化した構成を提供している。しかし、この特
許は、いぜんとして十分な強化を行う構成を提供してい
ない。米国特許第４、１３４、５１０号は、複雑で高価
な工程をへて形成された複数の同心状に配置された環状
の強化用のリブと複数の半径方向に延在した補足的な交
差リブを提供している。米国特許第４、６２０、６３９
号と第４、２６１、９４８号と第４、６０３、８３１号
と第４、３３４、６２７号は、底部の壁体のリブ付きの
部分が底部の壁体の残りの部分より厚くなるよう内向き
に突設された丈夫な複数のリブを利用している。しか
し、このような構成の結果、容器の壁体の厚さに大きな
差が生じ、このため成型作業の間に大きな温度差が現れ
るので、成型作業が困難になる。
昭和６２年５月１日にハーバート・ストラシャイマーに
より申請されているブロー成型されたプラスチック製容
器と該容器に使用される予形成体に係る同時係属出願中
の米国特許出願番号第４４、４６９号は、この技術分野
における有力な特長を提示している。前記の同時係属出
願中の発明に係るプラスチック製の予形成体は、開口を
限定している頚部と；該頚部から垂下したチューブ状の
本体部分と；該チューブ状の本体部分より垂下した一体
ものの底部構造とより成り；前記予形成体は外側の壁面
と内側の壁面を備えており、底部構造に隣接していて、
該底部構造上を延在しているチューブ状の本体部分の内
側の壁面と外側の壁面のうちの少なくとも１つが、例え
ば、いくつかのフラットな面により形成された複数の厚
肉の領域を備えている。前記同時系属出願中の発明に係
るブロー成型されたプラスチック製の容器は、開口を限
定している頚部と；底部部分と；前記頚部と底部部分を
互いに接続しているチューブ状の本体部分とより成り、
前記底部部分は軸方向内向きに向きぎめされた円錐形の
内部部分を有し；前記容器は内側の壁面と外側の壁面を
備えていて、前記底部部分に隣接していて、該底部部分
上を延在している前記本体部分の内側の壁面は、円周方
向に隔置されていて、半径方向に延在している連続した
壁体の厚さの変化部を有し、内側の壁面の円周全体を横
切った横断面積は規則的に変化している。
（発明が解決しようとする課題） パリソンの壁体の厚さを分散させて、所定の底部部分を
厚くするとともに、向きぎめにより底部部分を強化する
よう対応したパリソンから上述の容器等を製造するにさ
いし、底部構造の強度を改善する制御可能な手段を開発
することは非常に望ましいことである。
したがって、本発明の主な目的は、所定の領域で制御可
能に厚くなっていて、向きぎめすることができる強化さ
れた底部構造を有するプラスチック製の予形成体からブ
ロー成型されたプラスチック製の容器を製造する方法を
提供することである。
本発明の別の目的、簡単で、便利で、手っ取り早く、商
業的な規模で使用するに適した上述の方法であって、底
部構造が容器の残りの部分における特性を不利に失うこ
となく底部の領域を厚くしたことを特徴とする方法を提
供することである。
本発明のその他の目的と特長は、以下の説明より明らか
となろう。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、上記の目的を容易に達成することがで
きるとともに、上記の特長を容易に得ることができるこ
とが明らかとなったのである。
底部の壁体を強化するためにその厚さを連続的に変化さ
せているブロー成型されたプラスチック製の容器を本発
明に係る方法に従ってプラスチック製の予形成体から製
造することができる。容器は、開口を限定している頚部
と、該頚部から垂下したチューブ状の本体部分と、該チ
ューブ状の本体部分から垂下した一体ものの底部構造と
を備えている。本発明の方法によれば、ブロー成型され
たプラスチック製の容器を形成するために予形成体が用
意されている。該予形成体は、開口を限定している頚部
と、該頚部から垂下したチューブ状の本体部分と、該チ
ューブ状の本体部分から垂下した一体ものの底部構造と
を備えていて、本発明の方法はさらに、予形成体の温度
を調節することと、ブロー成型用の金型の内側に予形成
体を載置し、予形成体の内側に引っ張りロッドを挿入す
ることと、該ロッドを使用して前記予形成体を引っ張る
ことと、前記金型の輪郭に前記予形成体をブロー成型す
ることの工程を備えている。前記ロッドは、チューブ状
本体部分の引っ張りの量とは異なった量、前記底部領域
を引っ張り伸ばす。ロッドは、チューブ状本体の部分の
残りの部分を引っ張る量より少ない量、制御されたスト
ロークにより底部に隣接した予形成体の部分を引っ張
り、底部構造と隣接した本体部分に連続した厚さの変化
を与えるようにすることが好ましい。容器の厚い部分
は、平均して容器の本体部分の平均的な壁体の厚さより
も厚い。予形成体は内側の壁面と外側の壁面を備えてお
り、底部構造に隣接した予形成体の本体部分は厚肉の内
側の壁面を有し、チューブ状本体部分への移行部に設け
られた当接部は、引っ張りロッドが厚肉の内側の壁面を
伸ばさないよう設けられた、例えば、干渉テーパーまた
は段のごとき手段を備えていることが好ましい。一方、
引っ張りロッドは、該引っ張りロッドの対応した部分を
前記当接部と接触させることによりチューブ状の本体部
分を伸ばし続ける。
（作用） 好適な実施態様によれば、本発明の方法は、制御された
ストロークに対応した距離、対応したロッド部分を前記
当接部から隔置することと、当接部と接触した関係に対
応したロッド部分を移動させることにより、制御された
ストロークで前記予形成体の底部構造と隣接した本体部
分を引っ張ることの工程を備えている。さらに、好適し
た実施態様によれば、本発明の方法は、対応したロッド
部分を当接部と接触させることと、制御されたストロー
クに対応した距離、ロッドを予形成体の底部構造から隔
置することとの工程を備えている。ロッドが予形成体の
底部構造と接触した後、該底部構造は引っ張り伸ばされ
る。
補足的な好適な実施態様によれば、本発明の方法は、予
形成体の底部構造と隣接した本体部分の大部分とほぼ接
触した関係に前記ロッドを載置することと、ロッドと予
形成体との間に摩擦接触が生じるようブロー成型の前に
予形成体を引っ張る工程を備えている。ブロー成型が始
まるまで、チューブ状の本体部分の残りの部分を引っ張
る量より少ない量、予形成体の底部構造と隣接したチュ
ーブ状の本体をロッドが引っ張ることはない。かくし
て、本体の壁厚さより大きい隣接した本体の壁厚さを有
する容器の底部構造を提供することができる。
本発明の有意義な発見は、本発明の方法によれば、上記
の欠点を解消することができるとともに、ブロー成型さ
れた容器内の底部構造と隣接したチューブ状の本体を非
常に強化することができることである。強化された底部
構造と隣接したチューブ状の本体は、あらかじめ選択さ
れた領域で厚くなっており、必要な場合、向きぎめによ
り強化される。さらに、これらの有意義な特長は、簡単
で、手っ取り早くしかも安価なやり方で得ることができ
る。
本発明の上記の特徴と特長ならびにその他の特徴と特長
は、以下に説明されている通りである。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
図示のごとく、プラスチック製のパリソンまたは予形成
体１０は、例えば、ポリエチレン・テレフタレートのよ
うに２軸方向に向きぎめすることができる合成樹脂から
射出成型により形成されている。予形成体１０は、開口
１２を限定している。頚部１１を備えているとともに、
完成ずみのブロー成型されたプラスチック容器上にキャ
ップを取り付ける箇所として機能する外ねじ１３を備え
ている。予形成体１０は、頚部１１から垂下したチュー
ブ状の本体部物１４と、該チューブ状の本体部分１４か
ら垂下した一体ものの底部構造１５とを備えている。予
形成体１０は、外側の壁面１６と内側の壁面１７を備え
ている。チューブ状の本体部分１４の内側の壁面１７
は、底部構造１５まで延在していて、好適には六角形の
形状を示している第２図に明示された交点１９ａで接合
した複数のフラットな面１９を特徴とする厚肉部１８を
備えている。六角形の形状が好適しているが、３または
これより多いフラットな面を使用してもよい。底がフラ
ットな構造を容易に使用することができるが、底部構造
１５は、軸方向内向きに円錐形を呈している部分２０を
備えていることが好ましい。
第１図と第２図に示されている特殊な予形成体１０は、
本発明の好適な実施例を呈示している。しかし、本発明
の特長は、肉厚部１８がなくとも得ることができ、もち
ろん上述の六角形の輪郭でなくとも得ることができる。
このように形成された予形成体は、ブロー成型の間に向
きぎめを行うことができる温度まで加熱される。なお、
あらかじめ形成されたパリソンを加熱するかまたはブロ
ー成型作業との調和をはかりながら高温のパリソンを形
成するとともに、該パリソンの温度を調節することによ
り向きぎめを行うようにしてもよい。しかるのち、加熱
された予形成体は、第３図に示されているブロー成型用
金型３０のごとき所要の容器の輪郭をもったブロー成型
用金型の中に置かれ、底部部分１５の内部がロッド３１
により押し下げられ、圧縮空気がプロー成型用金型の内
部に吹き込まれ、２軸方向の向きぎめが行なわれ、この
結果、プラスチック容器４０が成型される（第４図参
照）。
かくして、開口４２を限定している頚部４１と、底部構
造４３と、頚部４１と底部構造４３を相互に接続してい
るチューブ状の本体部分４４とを有するブロー成型され
たプラスチック容器４０が形成される。頚部４１は、予
形成体１０の場合と同様、キャップを容器に取り付ける
箇所として機能する外ねじ４５を備えている。底部構造
４３は、軸方向内向きにほぼ円錐形を呈している内側の
部分またはドーム状の部分４６を備えていることが好ま
しい。
容器４０は、好適な実施例を示したものであって、内側
の壁面４７と外側の壁面４８を備えている。底部構造４
３に隣接していて、該底部構造４３まで延在したチュー
ブ状の本体部分４４の内側の壁面４７は、第５図に明示
されているように、半径方向に延在しているとともに、
壁面の厚さが連続的に変化している円周方向に隔置され
た部分４９を備えている。第５図を見れば判るように、
壁面の肉厚の上述の変化は連続的なものであって、シャ
ープなエッジを示していない。肉厚の変化部４９は、底
部構造４３と円錐部４６上で延在して、該底部構造４３
と円錐部４６を補強している。
第５図は、第４図の５−５線に沿って切断された拡大断
面図を示す。実線は、壁面の肉厚が徐々に連続的に変化
していることを示しており、この連続的な変化が容器の
下部と底部構造を特徴づけている。第２図に示されてい
る予形成体の拡大断面図が、第５図の横断念図の内側に
仮想線により示されている。予形成体のフラットな内側
の面の接触点が最終的な容器の壁厚さが減少した部分を
形成しているとともに、フラットな面が厚肉部を連続的
に形成していることは第５図よりはっきりと理解するこ
とができる。
第６図は、容器４０の底部構造４３と隣接したチューブ
状の部分４７の部分的な拡大断面図である。厚肉の壁部
が第６図にはっきりと示されている。
第５図は、予形成体の底部構造に隣接していて、該底部
構造まで延在している予形成体のチューブ状の本体部分
の内側の壁面が六角形の輪郭を呈していることを特徴と
しており、外側の壁面が円形を呈するよう構成された好
適な実施例を示している。容器の外側の壁面が底部に隣
接したチューブ状の本体部分では輪郭が円形を呈してい
ることを特徴としているとともに、容器の対応した内側
の面が壁部の厚さが上記のように変化していることを特
徴としている。しかし、他の実施例、例えば、出願人の
上記の同時係属出願番号第４４、４６９号に示されてい
るような実施例を本発明の範囲内で容易に採用すること
ができることは当然のことである。なお、上記の出願発
明を開示したものが参考までにこの明細書の中に採り入
れられている。
さらに、本発明の方法によれば、容器の底部構造４７と
隣接したチューブ状の部分４７が容器の残りの部分と比
べて大幅に厚くなっていて、強化されていることを特徴
としている。容器のこの部分はかなりの応力を受けるの
で、上述の構成はかなりの特長を提供するものである。
第７図を参照すれば、引っ張りロッド３１は、予形成体
の底部構造１５と隣接した厚肉部１８とほぼ接触した関
係にある。したがって、第７図に示されている実施例に
よれば、ロッド３１は、ブロー成型を行う前に、ロッド
３１と厚肉部１８との間で摩擦接触が生じた状態で予形
成体１０を引っ張ることになる。したがって、ロッド３
１は予形成体１０の底部構造１５と隣接したチューブ状
本体１８を、チューブ状の本体部分１４の残りの部分の
引っ張り量より少ない量、制御されたストロークで引っ
張り、平均して容器の本体の壁部の厚さより大きい連続
した厚さの変化を容器の底部構造と隣接した本体部分に
与える。ロッドと予形成体との間に摩擦接触が生じるよ
うにするため、まずロッドを前進させ、これにより予形
成体の内側の容積を増加させ、予形成体内に真空を作
る。したがって、予形成体の外側の大気圧が予形成体に
作用して、該予形成体をロッドに当接させる。この結
果、十分な摩擦接触が生じ、該摩擦接触により影響を受
ける予形成体の部分が継続して引っ張られることが阻止
される。一方、他の部分、例えば、チューブ状の部分は
継続して引っ張られる。このような引っ張りを阻止すべ
き予形成体の長さを制御することは、所定の時期に予形
成体の内側に大気圧に近い圧力を導入し、大気圧による
作用を調節することにより行うようにしてもよい。な
お、容器を最終的な形状にブロー成型するために使用さ
れる圧力は、大気圧より約５倍から３０倍も大きく、し
かも予形成体をほぼ引っ張りおえた後ではじめて作用さ
せるようにする。
第８図に示された実施例によれば、予形成体の厚肉部１
８は、チューブ状の本体部分１４への移行部に当接部１
８ａを備えている。ロッド３１ａは、第７図に示されて
いるやり方にならって予形成体１の厚肉部１８と底部構
造１５とほぼ接触した関係をなして予形成体の中に差し
込まれている。ロッド３１ａは、制御されたストローク
に対応した距離、厚肉部１８から隔置されている対応し
た部分５０を備えている。したがって、第８図に示され
ている実施例によれば、予形成体の底部構造１５と厚肉
部１８は、ロッドの部分５０が当接部１８ａと接触する
までの移動に対応して制御されたストロークでロッド３
１ａにより引っ張られる。この構成によれば、引っ張り
ロッドが厚肉の内側の壁面を伸ばすことなく、引っ張り
ロッドはチューブ状の本体部分を伸ばし続ける。なお、
第８図に示されている実施例によれば、第７図に示され
ている実施例と同様、ブロー成型の前に予形成体が引っ
張り伸ばされる。
第９図に示されている実施例によれば、ロッド３１ｂの
部分５０は当接部１８ａとほぼ接触した関係にあり、ロ
ッドの底部５１は、制御されたストロークに対応した距
離、予形成体の底部構造１５から隔置されている。した
がって、第９図に示されている実施例によれば、予形成
体の底部構造は、ロッドの底部構造と接触した後、引き
伸ばされることになる。この結果、大幅に厚い底部構造
を得ることができる。隣接した本体部分も大幅に厚くな
ることは当然のことである。
第７図から第９図までに示されている実施例によれば、
予形成体の底部構造はフラットであり、一方、ロッドの
底部は湾曲している。予形成体の底部構造とロッドの底
部構造の両方とも、第３図に示されているように湾曲さ
せてもさしつかえないことは当然のことである。
したがって、本発明に係る制御されたストロークに関す
る特徴の結果、第６図に明示されているように、容器の
底部構造と隣接したチューブ状の本体が大幅に強化され
たことは理解することができよう。
圧縮空気を導入する手段は、第７図に参照数字６０とし
てロッド３１上に示されている。引っ張りロッドとは別
個のユニットとして、この技術分野で公知のやり方で圧
縮空気を導入する手段を設けてさしつかえないことは当
然のことである。
例えば、衝撃のごとき使用条件に抗するために、適切な
２軸方向の向きぎめによるだけで得ることができる機械
的な特性に頼るような容器の領域でこの明細書に記載さ
れている強化を使用することができるから、本発明の方
法は特に有利である。一杯になった容器を落としたとき
のような激しい衝撃を受ける底部エッジがこのような場
合にあたる。本発明の方法に従って作られた容器におい
ては、ほぼ２軸方向の向きぎめが底部の中心の領域を越
えて延在しているので、基部が十分に広くて安定であ
り、基部の危険なへりが十分に向きぎめされているびん
を提供することが可能である。これとは異なって、従来
公知の強化部、例えば、リブ付きの構造は、ほぼリブの
長さに沿ってだけ向きぎめされていて、衝撃を受けたと
き、リブに直角に割れが生じる傾向があり、したがって
中心から比較的短い距離を越えて延在させることができ
ないから、充填ラインに乗せたときや使用中は容器は不
安定である。
なお、本発明はこの明細書に記載され図解されている実
施例に限定されるべきでなく、これらの実施例は本発明
を実施する最善の態様を説明したものにすぎないと理解
されるべきであり、部材の形状とサイズと配置と動作の
詳細を変更することが可能である。本発明は、その精神
と請求項により限定された範囲内にあるこのような変更
をすべて網羅することを意図しているものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る予形成体の断面図。第２図は、
第１図の２−２線に沿って切断された拡大断面図。第３
図は、本発明に係る容器を形成するために引っ張りを与
えて、金型の中でブロー成型される第１図に示されてい
る予形成体と関連した容器を成型するために使用される
金型を切断した部分的な断面図。第４図は、第３図に示
されているように形成された容器の立面図。第５図は、
第４図の５−５線に沿って切断された拡大断面図であっ
て、第２図の断面図が仮想線で重ね書きされている。第
６図は、第４図に示されている容器の底部と隣接のチュ
ーブ状の本体部分を切断した部分的な拡大断面図。第７
図は、第３図に示されているような本発明に係る方法に
使用される予形成体と引っ張りロッドとのアッセンブリ
を切断した部分的な断面図。第８図は、本発明に係る好
適した予形成体と引っ張りロッドのアセンブリを示す第
７図に類似した部分的な断面図。第９図は、本発明の補
足的な実施例を示す第７図に類似した部分的な断面図。 １０……予形成体、１４、４４……本体部分、 １５、４３……底部構造、１８……厚肉部、 ２０……円錐形の部分、３０……金型、 ３１、３１ａ、３１ｂ……ロッド、４０……容器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】開口を限定している頚部と、該頚部から垂
    下したチューブ状の本体部分と、該チューブ状の本体部
    分から垂下した一体ものの底部構造とより成るブロー成
    型されたプラスチック製の容器を製造する方法であっ
    て、該方法が、ブロー成型されたプラスチック製の容器
    を形成するために使用されるプラスチックの予形成体で
    あって、開口を限定している頚部と、該頚部から垂下し
    たチューブ状の本体部分と、該チューブ状の本体部分か
    ら垂下した一体ものの底部構造とより成る予形成体を用
    意することと、ブロー成型用の金型の内側に予形成体を
    載置し、該予成型体の内側に引っ張りロッドを挿入する
    ことと、該ロッドを用いて前記予形成体を引っ張り伸ば
    し、前記金型の輪郭に前記予形成体をブロー成型するこ
    ととより成り、前記ロッドが、チューブ状の本体部分の
    引っ張りの量と異なった量、前記底部領域を引っ張り、
    少なくとも前記底部領域に連続した厚さの変化を与える
    とともに、前記底部領域の厚い部分が、平均して前記容
    器の本体部分の平均的な壁体の厚さより厚いことを特徴
    とするブロー成型されたプラスチック製の容器を製造す
    る方法。
  2. 【請求項２】前記ロッドが、チューブ状の本体部分の引
    っ張りの量より少ない量、制御されたストロークにより
    予形成体の底部に隣接した部分を引っ張ることを特徴と
    する請求項第１項記載のブロー成型されたプラスチック
    製の容器を製造する方法。
  3. 【請求項３】予形成体が内側と外側の壁面を備えている
    ことと、予形成体の底部構造に隣接したチューブ状の本
    体部分が、該本体部分への移行部に当接部を有する厚肉
    の内側の壁面を備えていることと、本方法がさらに、引
    っ張りロッドがチューブ状の本体部分を伸ばし続けてい
    る間、引っ張りロッドが厚肉の内側の壁面を伸ばさない
    ようにするため、引っ張りロッドの対応した部分を前記
    当接部と接触させる工程を備えていることを特徴とする
    請求項第２項記載のブロー成型されたプラスチック製の
    容器を製造する方法。
  4. 【請求項４】本方法がさらに、前記制御されたストロー
    クに対応した距離、当接部から対応したロッドの部分を
    隔置させ、当接部と接触した関係に段付きのロッドの部
    分を移動させることにより、制御されたストロークで底
    部構造と隣接した本体部分を引っ張る工程を備えている
    ことを特徴とする請求項第３項記載のブロー成型された
    プラスチック製の容器を製造する方法。
  5. 【請求項５】本方法がさらに、対応したロッドの部分を
    当接部と接触させ、制御されたストロークに対応した距
    離、ロッドを予形成体の底部構造から隔置させ、該底部
    構造を前記ロッドと接触させた後、予形成体の底部構造
    を引っ張ることの工程を備えていることを特徴とする請
    求項第３項記載のブロー成型されたプラスチック製の容
    器を製造する方法。
  6. 【請求項６】本方法がさらに、ロッドと予形成体との間
    で摩擦接触が生じるよう、プロー成型を行う前に予形成
    体を引っ張る工程を備えていることと、ブロー成型が始
    まるまで、チューブ状の本体部分の引っ張りの量より少
    ない量、ロッドが予形成体の底部構造と隣接のチューブ
    状本体を引っ張ることはなく、これにより本体の壁体の
    厚さより大きい容器の底部構造と隣接の本体の厚さを提
    供することを特徴とする請求項第２項記載のブロー成型
    されたプラスチック製の容器を製造する方法。
  7. 【請求項７】本方法が、対称的に配置された連続した変
    化部を与えていることを特徴とする請求項第１項記載の
    ブロー成型されたプラスチック製の容器を製造する方
    法。
  8. 【請求項８】底部領域が、ほぼ全体にわたって２軸方向
    に向きぎめされていることを特徴とする請求項第１項記
    載のブロー成型されたプラスチック製の容器を製造する
    方法。
  9. 【請求項９】底部領域が、その周囲で２軸方向に向きぎ
    めされていることを特徴とする請求項第１項記載のブロ
    ー成型されたプラスチック製の容器を製造する方法。
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