JPH0789560A - スナップオン式キャップ装着用のボトルネック構造及びプリフォームの射出成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール性及び外環品質に優れた、スナップオ
ン式キャップ装着用のボトルネック構造を提供するこ
と。 【構成】 合成樹脂製ボトル２０の開口側のネック部２
４に、スナップオン式キャップ１０が装着される。この
ネック部２４は、シール面となる天面３０を有する大径
部３２と、その下方の小径部３４と、両者の境界に形成
される係止用段差部３６とを有する。キャップ１０の底
部内壁１２ａが、ネック部２４の天面３０に密着してシ
ールし、キャップ１０の筒部１４の開口端側のリング状
被係止部１６が、係止用段差部３６に係止されること
で、キャップ１０が装着される。天面３０と係止用段差
部３６との間のネック外周壁３２ａには、その周方向に
沿って凹状に肉抜き形成され、この凹部がリブ４２の存
在により周方向にて不連続となる周溝４０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スナップオン式キャッ
プ装着用のボトルネック構造及びそのネック構造を有す
るプリフォームの射出成形型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転操作によりキャップを装
着するスクリュー方式に代えて、ワンタッチでキャップ
を装着できるスナップオン方式のボトルネック構造が存
在する。このボトルネック構造の一例を図３に示す。同
図において、ボトル１００はガラス製であり、有底筒状
の胴部１０２の開口端側の上部にはネック部１０４が設
けられている。このネック部１０４は、天面１１２を有
する大径部１０６と、その下方に設けられた小径部１０
８とを有し、両者間に段差部１１０が形成されている。

【０００３】このボトル１００のネック部１０４に装着
されるスナップオン式のキャップ１０は合成樹脂製であ
り、有底筒状に形成されている。このキャップ１０の底
部１２の内壁１２ａが、ネック部１０４の天面１１２と
密着してシールし、その筒部１４がネック部１０４の大
径部１０６を覆うとともに、筒部１４の下端部に形成し
たリング状被係止部１６が、ネック部１０４の段差部１
１０に弾性的に係合することで、このキャップ１０がネ
ック部１０４に装着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
スナップオン式キャップ装着用のボトル１００を、合成
樹脂にて成形することを試みた。しかしながら、図３に
示すボトル１００のネック部１０４とほぼ同一形状を合
成樹脂にて成形し、しかも天面１１２におけるシール性
を確保するとともに、そのボトル外観品質を損なわない
ように成形するには、いくつかの解決しなければならな
い課題が生じた。

【０００５】図３に示すボトル１００を合成樹脂にて成
形するためには、このボトル１００をブロー成形するた
めに用いるプリフォームをまず射出成形しなければなら
ない。このプリフォームの射出成形にあたって、プリフ
ォームの内壁を規定する射出コア型と、プリフォームの
ネック部外壁を規定するネックキャビティ型と、プリフ
ォームの他の外壁を規定する射出キャビティ型を用いる
技術がある。

【０００６】ここで、プリフォームの射出成形後、射出
コア型および射出キャビティ型をプリフォームより離型
する際には、この離型方向に対してアンダーカットとな
る部分をネック部に形成しておき、このアンダーカット
部を射出キャビティ型にて保持することで、例えば射出
コア型とともにプリフォームが密着移動して離型不良を
生ずることを防止しなければならない。

【０００７】通常のスクリューキャップ装着用のネック
構造を有するボトルの場合には、ネック部にネジ部が成
形されるため、このネジ部がアンダーカット部となる
が、図３に示すネック部１０４の場合にはそのようなア
ンダーカット部が存在しない。

【０００８】そこで、プリフォームの離型不良を防止す
る構造として、図４または図５に示す方法が考えられ
る。なお、図４および図５において、プリフォームのネ
ック部の形状は、図３に示すボトル１００のネック部１
０４の形状とほぼ同一であるので、図３に付した符号を
そのまま用いて説明する。

【０００９】図４において、このプリフォームは、射出
コア型１２０、射出キャビティ型１２２およびネックキ
ャビティ型１３０を型締めすることで射出成形される。
ここで、ネックキャビティ型１３０は、ネック部１０４
の天面１１２の外縁部に当接する上端突部１３２と、段
差部１１０に当接する下端突部１３４とを有し、その間
に大径部１０６を保持できる凹部１３６を形成してい
る。

【００１０】図４に示す構造によれば、プリフォームの
ネック部１０４は、ネックキャビティ型１３０の上端突
部１３２、下端突部１３４間に大径部１０６が保持され
るので、射出コア型１２０、射出キャビティ型１２２を
離型する場合にも、ネックキャビティ型１３０内にその
ネック部を保持することができる。

【００１１】しかしながら、図４に示す構造の場合に
は、プリフォームの天面１１２の内側領域が射出コア型
１２０により規定され、その外側領域がネックキャビテ
ィ型１３０に規定され、その境界にパーティングライン
がリング状に生じてしまう。このリング状のパーティン
グラインは、キャップ１０の底部内壁１２ａと密着する
際の天面シール性を著しく損なわせることになってしま
う。

【００１２】これに対して、この天面シール性を確保す
るために、図５に示す構造を採用することが考えられ
る。図５に示す構造によれば、ネック部１０４の天面１
１２は射出コア型１２０によってのみ規定されるので、
この天面１１２にパーティングラインは発生しない。こ
の図５の方式に用いられるネックキャビティ型１４０
は、ネック部１０４の天面１１２に接触しないかわり
に、このプリフォームのネック部１０４の段差部１１０
の下方に特殊な形状加工を施している。すなわち、ネッ
ク部１０４の段差部１１０の下方には、周方向に沿って
凹状に連続する周溝１１４が設けられ、この周溝１１４
とプリフォーム胴部外壁との間に第２の段差部１１６が
形成される。そして、ネックキャビティ型１４０は、段
差部１１０、周溝１１４および第２の段差部１１６を規
定するキャビティ面を構成する下端突部１４２を有して
いる。

【００１３】図５に示す方式の場合には、プリフォーム
ネック部１０４に形成した周溝１１４がアンダカット部
となり、射出コア型１２０、射出キャビティ型１２２を
離型する際に、下端突部１４２により周溝１１４を保持
することで、そのネック部１０４がネックキャビティ型
１４０内に保持されることになる。

【００１４】しかしながら、図５に示す方式の場合に
は、射出成形されたプリフォームからボトルをブロー成
形すると、第２の段差部１１６がボトルの外観にそのま
ま現れ、ボトル外観品質を著しく損なわせてしまう。

【００１５】さらに加えて、図４および図５に示す方式
の共通の問題として、大径部１０６がプリフォーム胴部
の肉厚に比べてかなりの厚肉となるため、天面１１２に
ヒケが発生し易く、この天面１１２は最後に樹脂が充填
される領域でその傾向がより顕著である。この天面１１
２のヒケは、ボトルの外観品質を損なうばかりでなく、
キャップ１０の底部内壁１２ａとのシール性をも著しく
損なわせてしまう。

【００１６】プリフォームのネック部１０４の大径部１
０６が厚肉であることに起因する他の問題として、その
樹脂量が増大する分だけ樹脂充填時間が長くなり、さら
に天面１１２にヒケが発生しないようにするためには、
樹脂充填後の保圧時間も長く要し、射出成形サイクルタ
イムが長くなり生産性が低下する。

【００１７】そこで、本発明の目的とするところは、ス
ナップオン式キャップ装着用のボトルを合成樹脂で成形
しながらも、ネック部天面のシール性およびボトル外観
品質を良好に確保するとともに、成形サイクルの短縮に
より安価に成形することができるボトルネック構造を提
供することにある。

【００１８】本発明の他の目的とするところは、ネック
部の天面シール性および外観品質の優れたボトルを成形
するためのプリフォームを、離型不良を生ずることなく
射出成形することのできる射出成形型を提供することに
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、有底
筒状に形成された筒部の開口端側に内方に向け突出した
被係止部を有する合成樹脂製のスナップオン式キャップ
を、合成樹脂製のボトル開口側のネック部に装着するボ
トルネック構造において、前記キャップの底部内壁に密
着してシールされる天面と、前記キャップの前記筒部に
覆われるネック外周壁と、を有する大径部と、前記大径
部の下方に設けられた小径部と、前記大径部より小径部
に移行する部分に形成され、前記キャップの前記被係止
部を係止する係止用段差部と、前記天面と係止用段差部
との間の前記ネック外周壁に、周方向に沿って凹状に形
成され、かつ、この凹部が周方向にて不連続となる周溝
と、を有することを特徴とする。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１のボトルをブ
ロー成形するために用いられ、請求項１のネック構造を
有するプリフォームのための射出成形型であって、有底
筒状のプリフォームの内壁面を規定するコアピン部と、
前記プリフォームのネック部天面の全域を規定する面を
有する基端部と、から成る射出コア型と、少なくとも、
前記プリフォームの前記ネック外周壁を規定するキャビ
ティ面と、このキャビティ面より内方に突出して前記周
溝を規定する周方向にて不連続の凸状キャビティ面と、
をそれぞれ有する一対の割型から成るネックキャビティ
型と、前記プリフォームの他の外壁面を規定するキャビ
ティ面を有する射出キャビティ型と、を有し、前記凸状
キャビティ面によりプリフォームのネック部を前記リッ
プキャビティ型内に保持しながら、前記射出コア型及び
射出キャビティ型を前記プリフォームより離型すること
を特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１の発明によれば、ボトルネック部の天
面と係止用段差部との間のネック外周壁に、周方向に沿
って凹状に形成された周溝が設けられているため、この
周溝により大径部が肉抜きされて、シール特性に影響す
る天面でのヒケの発生を防止できる。またこの周溝は、
その周方向にて不連続となっている。したがって、スナ
ップオン式キャップをボトルネック部に装着する際に
は、その被係止部がネック外周壁上をすべって係止用段
差部に到達するまでの間に、周溝の不連続部分によって
被係止部が周溝内に入り込んでしまうことを防止する。

【００２２】請求項２の発明によれば、この射出成形型
を用いてプリフォームを射出成形すると、ネック部天面
にパーティングラインが発生せず、ネック部に周溝が形
成されているため、肉抜きにより天面にヒケが発生しな
い。また、周溝による肉抜きにより樹脂充填時間が短縮
され、ヒケが発生しないことから充填後の保圧時間をも
短縮され、射出成形サイクルタイムが短縮する。射出コ
ア型及び射出キャビティ型をプリフォームより離型する
際には、周溝と接続キャビティ面とが係合しているた
め、プリフォームのネック部がネックキャビティ型内に
保持され、プリフォームの離型不良が低減する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明のボトルネック構造を適用した
一実施例について、図面を参照して具体的に説明する。

【００２４】図１（Ａ）は、スナップオン式キャップ１
０を装着した状態の合成樹脂製ボトルの部分断面図であ
る。なお、同図において、スナップオン式キャップ１０
の各部については、図３と同一符号を用い、その詳細な
説明を省略する。

【００２５】図１（Ａ）において、合成樹脂製ボトル２
０は、有底筒状の胴部２２と、その開口端側のネック部
２４とを有する。ボトル２０の樹脂材料は、このボトル
２０内に充填される内容物の種類、ブロー特性などに応
じて適宜選択される。本実施例では、その内容物が医薬
品であることから、ボトル２０をポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）にて成形している。また、キャップ１０の樹脂材料
としては、弾性に優れたポリプロピレン（ＰＰ）または
ポリエチレンなどが好適であるが、他の樹脂材料であっ
てもよい。なお、キャップ１０の底部内壁１２ａにシー
ル部材を貼付しても良い。

【００２６】ボトル２０のネック部２４は、図３の場合
と同様に、天面３０を有する大径部３２と、その下方の
小径部３４とを有し、両者の境界に係止用段差部３６を
有している。この大径部３２および小径部３４の内径は
ともにほぼ同一であり、したがって大径部３２がかなり
の厚肉となっている。そこで、この厚肉の大径部３２に
肉抜きを形成するため、大径部３２の外周壁３２ａに開
口し、周方向に沿って凹状に形成された周溝４０を設け
ている。

【００２７】図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図１
（Ｂ）に示すように、周溝４０はその周方向にて不連続
な凹部となっている。周溝４０をその周方向で不連続と
するために、その周方向にて間隔をおいた例えば４か所
にて、周溝４０の底面から放射状に伸び、その先端面が
大径部３２の外周壁３２ａとほぼ面一となるリブ４２を
形成している。このリブ４２の形状としては、図１
（Ｃ）に示すように、大径部３２の外周壁３２ａとほぼ
面一となる先端円弧面を有するように形成してもよい。
このリブ４２の形成数及びその形状については他の種々
の変形実施が可能である。

【００２８】図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すボトルネック構
造によれば、キャップ１０のリング状被係止部１６を係
合させるための係止用段差部３６を形成するために、開
口端側の大径部３２をその下端の小径部３４よりかなり
厚肉にしなければならないが、この厚肉の大径部３２
に、その周方向に沿って凹状の周溝４０を設けること
で、肉抜きが実現できる。この肉抜き領域は、図１
（Ｂ）または図１（Ｃ）に示すように、その周方向にて
かなりの広範囲にわたって形成することで、樹脂材料が
最後に充填させる領域であるネック部２４の天面３０で
のヒケの発生を効果的に防止できる。

【００２９】この周溝４０をその周方向にて連続させる
と、キャップ１０をネック部２４にスナップオン式にて
装着する場合、キャップ１０のリング状被係止部１６が
周溝４０内にはまり込み、そのリング状被係止部１６を
係止用段差部３６まで到達させる装着性が悪化する。そ
こで、この周溝４０をこの周方向にて不連続とするため
に、その周方向の所望の位置にリブ４２を形成し、この
リブ４２によりリング状被係止部１６が周溝４０内に入
り込むことを規制して、スナップオン式によるキャップ
１０の装着を円滑に行えるようにしている。

【００３０】なお、キャップ１０の被係止部１６がリン
グ状でなく、その周方向に部分的に形成されている場合
には、この被係止部１６が連続して形成される最小円弧
長さよりも、図１（Ｃ）に示す肉抜き領域の円弧長さＳ
を小さく設定すればよい。

【００３１】このように図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すボト
ルネック構造によれば、周溝４０により大径部３２に肉
抜きを形成して、その天面３０でのヒケの発生を防止で
きるので、キャップ１０の底部内壁１２ａと天面３０と
の密着シール性を充分確保でき、しかも周溝４０内に形
成したリブ４２により、キャップ１０のスナップオン装
着を円滑に行うことができる。

【００３２】次に、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すネック構
造を有するボトルのブロー成形に用いるプリフォームの
射出成形型について、図２を参照して具体的に説明す
る。

【００３３】図２は、プリフォーム５０を射出成形する
ために用いる各金型の型締め状態を示している。射出成
形されるプリフォーム５０は、有底筒状の胴部５２と、
その開口端側のネック部５４とを有する。このネック部
５４は、図１（Ａ）に示すボトルネック部２４とほぼ同
一形状であり、天面６０を有する大径部６２と、その下
端側のプリフォーム胴部５２としての小径部６４と、両
者間の境界に位置する段差部６６を有する。大径部６２
には、リブ６９によってその周方向に不連続な周溝６８
が形成される。

【００３４】このプリフォーム５０を射出成形する金型
は大別して、射出コア型７０と、射出キャビティ型８０
と、一対の割型９２、９２からなるネックキャビティ型
９０である。

【００３５】射出コア型７０は、大別して、プリフォー
ム５０のネック部５４から胴部５２の底部にいたる内壁
面を規定するコアピン部７２と、その基端部７４から構
成される。基端部７４は、コアピン部７２のつけ根部分
となる面の内側領域をその外縁部７８よりもわずかに一
段下がった凹部７６とされている。この凹部７６は、ネ
ック部５４の天面６０全域を規定する天面規定用の凹部
であり、この天面６０上にパーティングラインが発生し
ない構成となっている。

【００３６】射出キャビティ型８０は、プリフォーム５
０の胴部５２の外壁面を規定するキャビティ面８２を有
し、このキャビティ面８２は下端のゲート８４と連通し
ている。ここの射出キャビティ型８０は、キャビティ面
８２およびゲート８４の周囲に冷媒通路８６を有し、射
出成形されたプリフォーム５０を離型温度に達するまで
冷却可能としている。

【００３７】ネックキャビティ型９０を構成する一対の
割型９２、９２は、図２の左右方向に開閉可能である。
この各割型９２は、ネック部５４の大径部６２の外周壁
を規定するキャビティ面９４と、このキャビティ面９４
より内方に突出して周溝６８を規定する周方向に不連続
の凸状キャビティ面９６と、ネック部５４の段差部６６
を規定するキャビティ面９８とを有している。

【００３８】プリフォーム５０の射出成形は、各金型を
図２に示すように型締めしたのち、下端側のゲート８４
より溶融樹脂を所定の射出圧力にて充填することで行わ
れる。ゲート８４より充填された樹脂は、プリフォーム
の底部側から天面６０に向けて充填されることになる。
このとき、最後に樹脂材料が到達する天面６０付近で
は、その射出圧力が最も低くヒケが発生しやすいが、厚
肉の大径部６２に周溝６８を形成することで肉抜きし
て、天面６０でのヒケの発生を防止している。さらに、
この周溝６８による肉抜きにより、充填量が減少して充
填時間が短縮され、かつ、周溝６８の存在により天面６
０にヒケが発生しにくいため、樹脂材料の充填後の保圧
時間をも短縮でき、全体としての射出成形サイクルタイ
ムを短縮することができる。

【００３９】キャビティ内に樹脂が充填されたのち直ち
にプリフォーム５０の冷却が行われ、射出コア型７０お
よび射出キャビティ型８０をプリフォーム５０より離型
する。この離型の際に、特にコアピン部７２をプリフォ
ーム５０より離脱する際には、コアピン部７２と共にプ
リフォーム５０が密着移動してしまう離型不良を防止し
なければならない。本実施例では、周溝４０が離型方向
に対するアンダーカットとなり、この周溝４０と凸状キ
ャビティ面９６との係合により、プリフォーム５０のネ
ック部５４をリップキャビティ型９０に保持しながら、
射出コア型７０及び射出キャビティ型８０の離型駆動が
できる。

【００４０】ネックキャビティ型９０により保持された
プリフォーム５０は、その後次行程に搬送されること
で、例えばインジェクションブロー成形法あるいはスト
レッチブロー成形法により、リップキャビティ型９０に
より保持されたネック部下方の胴部がブロー成形され、
図１に示すボトルネック構造を有するボトル２０がブロ
ー成形されることによる。その後、一対の割型９２、９
２を解放駆動することで、ボトル２０のエジェクトが行
われる。このとき、一対の割型９２、９２のパーティン
グラインを、例えば図１（Ｂ）の図示Ｌとしておけば、
リブ４２を損なうこと無くパーティングラインＬの左右
に凸状キャビティ面９６を離型駆動できる。換言すれ
ば、リブ４２は一対の割型９２、９２の離型方向に対し
てアンダーカットとならないようにすると、無理抜きせ
ずに一対の割型９２、９２を離型できる。

【００４１】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変形実施が
可能である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、スナップオン
式キャップによりシールされるネック部天面と、このキ
ャップの被係止部が係止される係止用段差部との間で、
厚肉のネック周壁に、その周方向に沿って凹状に形成さ
れ、この凹部が周方向にて不連続となる周溝を形成して
いるので、この周溝による肉抜きにより天面でのヒケの
発生を防止でき、しかも周溝の不連続部分によって被係
止部が周溝内に入り込むことを防止し、キャップ装着性
を良好とすることができる。

【００４３】請求項２の発明によれば、この射出成形型
によって射出成形されるプリフォームのネック部天面に
は、ヒケもパーティングラインも発生しないので、ネッ
ク天面でのシール性を良好に確保でき、しかも射出コア
型および射出キャビティ型の離型時には、周溝と凸状キ
ャビティ面との係合により、そのネック部をネックキャ
ビティ型内に保持してプリフォームの離型不良を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（Ａ）は本発明を適用したボトルネック構
造の概略断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ断面
図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）Ａ−Ａ断面図の変形例であ
る。

【図２】図１に示すネック構造を有するボトルのブロー
成形に用いるプリフォームの射出成形型を示す概略断面
図である。

【図３】スナップオン式キャップ装着用のボトルネック
構造を示す概略断面図である。

【図４】プリフォームのネック部天面にパーティングラ
インが発生する射出成形型を示す概略断面図である。

【図５】ブロー成形後のボトルに段差部が生じて外観品
質が劣化するプリフォームの射出成形型を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１０ スナップオン式キャップ １２ａ 底部内壁 １４ 筒部 １６ 被係止部 ２０ ボトル ２４、５４ ネック部 ３０、６０ 天面 ３２、６２ 大径部 ３４、６４ 小径部 ３６、６６ 係止用段差部 ４０、６８ 周溝 ４２、６９ リブ ５０ プリフォーム ７０ 射出コア型 ７２ コアピン部 ７４ 基端部 ７６ 天面規定用凹部 ８０ 射出キャビティ型 ９０ ネックキャビティ型 ９２、９２ 一対の割型 ９４ 外周壁用キャビティ面 ９６ 凸状キャビティ面 ９８ 段差部用キャビティ面

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 スナップオン式キャップ装着用のボト
ルネック構造及びプリフォームの射出成形型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底筒状に形成された筒部の開口端側に
   内方に向け突出した被係止部を有する合成樹脂製のスナ
   ップオン式キャップを、合成樹脂製のボトル開口側のネ
   ック部に装着するボトルネック構造において、 前記キャップの底部内壁に密着してシールされる天面
   と、前記キャップの前記筒部に覆われるネック外周壁
   と、を有する大径部と、 前記大径部の下方に設けられた小径部と、 前記大径部より小径部に移行する部分に形成され、前記
   キャップの前記被係止部を係止する係止用段差部と、 前記天面と係止用段差部との間の前記ネック外周壁に、
   周方向に沿って凹状に形成され、かつ、この凹部が周方
   向にて不連続となる周溝と、 を有することを特徴とするスナップオン式キャップ装着
   用のボトルネック構造。
2. 【請求項２】 請求項１のボトルをブロー成形するため
   に用いられ、請求項１のネック構造を有するプリフォー
   ムのための射出成形型であって、 有底筒状のプリフォームの内壁面を規定するコアピン部
   と、前記プリフォームのネック部天面の全域を規定する
   面を有する基端部と、から成る射出コア型と、 少なくとも、前記プリフォームの前記ネック外周壁を規
   定するキャビティ面と、このキャビティ面より内方に突
   出して前記周溝を規定する周方向にて不連続の凸状キャ
   ビティ面と、をそれぞれ有する一対の割型から成るネッ
   クキャビティ型と、 前記プリフォームの他の外壁面を規定するキャビティ面
   を有する射出キャビティ型と、 を有し、前記凸状キャビティ面によりプリフォームのネ
   ック部を前記リップキャビティ型内に保持しながら、前
   記射出コア型及び射出キャビティ型を前記プリフォーム
   より離型することを特徴とするプリフォームの射出成形
   型。