JPS59145067A - プラスチツク中空体の製造方法と装置 - 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】 本発明はプラスチック中空体の製造方法と装置に関し、
さらに詳しくはプラスチック中空体に充填された水エマ
ルノヨン塗料を排出する工程と装置を含む、内面塗膜が
被覆されたプラスチック中空体の製造方法と装置に関す
る。

有底プラスチック・そりノンより、延伸成形もしくは延
伸−吹込成形により形成されたボトル、例えば二軸延伸
−吹込成形ポリエチレンテレフタレートボトルは、ガス
・ぐリヤー性、透明性、耐衝撃性等の容器特性に優れて
おり、最近各種の内容品の収納用に実用化されつつある
。しかしビールや炭酸飲料等の加圧炭酸がスを含有する
内容物を充填、密封した場合、経時につれて炭酸ガスが
、若干ではあるが壁部を透過して失われ、一方酸素が、
若干ではあるが壁部を透過して侵入して、内容物のフレ
ーバが損ぜられ易い。

その対策としてパリソン又はボトルの内面および／′−
または外面に炭酸がスおよび酸素に対する・ぐリヤー性
の優れた塗膜、例えば塩化ビニリデン共重合体よりなる
塗膜を形成する方法が提案されている。

このような塗膜を形成する方法の一つとして、本発明者
は先きに特願昭５７−１８２０９７号において、吹込成
形もしくは延伸−吹込成形ボトルを形成するだめの、塗
膜が被覆されたグラスチック有底・ｅ　ＩＪソンの製造
方法であって、有底・やりノンの口部を上向きにした状
態で、乾燥塗膜がガス・＜　ＩＪキャーを有する水ペー
ス塗料を、少なくとも支持リングのレベルまで・ヤリソ
ン内に充填し、充填された該塗料を排出した後、上記状
態で加熱エアを・ｅ　ＩＪンノンに吹込んで、パリソン
内面に耐着残留した塗料の膜を乾燥することを特徴とす
る、塗膜が被覆された・ヤリノンの製造方法を提案した
。この方法は、従来の例えば口部が下向きになるように
・ぐリソンを倒立し、パリソン内部にノズルを挿入して
塗料を噴射した後、暫らく放置して内面に耐着した塗料
を流下させて排出し、その後パリノン内部に加熱エアを
吹込んで内面に耐着残留した塗料の膜を乾燥する方法等
のように、流下した塗料が口部近傍、特に口部端面に、
波状に、すなわち厚い部分と薄い部分を斑らに形成して
残って、乾燥後も口部近傍、特に口部端面に凹凸部を生
じ、そのためキャップを打栓した後の密封性が損われる
という問題が起り難いというメリットを有する。

しかしながら、塗料が水エマルソヨン塗料（以下塗料と
よぶ）の場合、充填された塗料を従来の方法で吸上げる
場合、次のような問題が起ることが判明した。

すなわち、（イ）吸上げ終了後、吸上げチューブ内に残
留した塗料が流下又は滴下して、塗料の排出が終って排
出ステーションから送出されるパリソンの口部、および
／または排出のため排出ステーションに送入されるパリ
ソンの口部、およびそれらのホルダーに不均一に付着し
易い。そのだめ密封性が損ねられたり、あるいは塗料の
ＰＨが低い場合（ＰＨ助（約２の場合もある）は、ホル
ダーの金属部分を腐食し易い。以上の問題は特に高速作
業の場合に起り易い。（ロ）塗料が流下又は滴下した後
にも、吸上げチューブ内面には塗料膜が付着しているが
、この塗料が空気と接触することにより、凝固して、吸
上げ作業を繰返すうちに吸上げチューブが詰り易い。こ
の傾向は食品衛生上の観点から、食品安全性を有する乳
化剤（この種のものは一般に乳化効果が小さい）を、乳
化可能の範囲内でなるべく少量添加した塗料の場合に、
特に著るしい。

本発明は以上に述べた問題の解消を図ることを目的とす
る。

上記目的を達成するため、本発明はプラスチック中空体
の口部を上向きにした状態で、乾燥塗膜がガスバリヤ−
性を有する水エマルジヨン塗料を、所定のレベルまで該
グラスチック中空体内に充填し、充填された該塗料を上
記状態で排出した後、該グラスチック中空体の内面に剛
着残留した該塗料の膜を上記状態で乾燥する、内面塗膜
が被覆されたプラスチック中空体の製造方法であって、
該塗料の排出は、可撓性チューブをピンチ・オフおよび
ピンチ・オンすることによって開閉が行ナワれるバルブ
機構と、該バルブ機構の下方にあって垂下する排出チュ
ーブを備え、該排出チューブの内径と長さが、ピンチ芽
ンの状態において、内部に残留した該塗料が自然落下し
ないように定められた排出チューブ装置の該排出チーー
プを、該塗料が充填されたプラスチック中空体の底部近
傍まで挿入し、該プラスチ、り中空体の口部を閉鎖した
状態において、該バルブ機構をピンチ・オフし、閉鎖さ
れた該口部より加圧エアを送入して、該塗料を該排出チ
ューブを通って上昇させて、該塗料の大部分を排出した
後、該バルブ機構をぎンチ・オフする工程を含むことを
特徴とする内面塗膜が被覆されたプラスチック中空体の
製造方法を提供するものである。さらに本発明は、乾燥
塗膜ががスバリャー性を有する水エマルジヨン塗料を所
定のレベルまで、口部を上向きにしたグラスチック中空
体内に充填する装置、充填された該塗料を排出する装置
、および該フ０ラスチック中空体の内面に剛着残留した
該塗料の膜を乾燥する装置を備えた、内面塗膜が被覆さ
れたプラスチック中空体の製造装置であって、該排出装
置は、可撓性チューブをピンチ自オフおよびピンチ−オ
ンすることによって開閉が行なわれるバルブ機構と、該
バルブ機構の下方に位置して、その内径と長さが、ピン
チ・オンの状態において、内部に残留した該塗料が自然
落下しないように定められており、かつ該プラスチック
中空体内に挿入可能な排出チューブを備えた排出チュー
ブ装置、該フ０ラスチ、り中空体内に加圧エアを送入す
る装置、および該排出チューブが該プラスチック中空体
内に挿入された状態において該プラスチック中空体の口
部を閉鎖する、該加圧エアの送入孔を有する閉鎖装置を
備えることを特徴とする内面塗膜が被覆された７°シラ
スック中空体の製造装置を提供するものである。

以下図面を参照しながら本発明について説明する。

第１図、第２図において、塗料の排出袋＃１は、可撓性
チューブ２ａを有するバルブ機構２とバルブ機構２の下
方に位置して垂下する排出チューブ３を備えた排出チュ
ーブ装置４、・ｅ　ＩＪソノン１（第３図）の口部３２
を閉鎖する閉鎖装置５、および閉鎖装＃５４に設けられ
た送入孔６を通って加圧エアをｙ９　ＩＪソ／３１内に
送入するだめの加圧エア送入装置７を備えている。

バルブ機構２の可撓性チー−グ２ａは、その中を通過す
る塗料８、すなわち水エマルノヨン塗料のＰＨが低い（
例えばｐＨ２）場合でも腐食され々いように、グラスチ
ック又はエラストマー、好ましくはシリコンゴム又はテ
フロン等よりなっており、サポート９の垂直筒９ａにホ
ルダーＩＯを介して、垂直に延びて固設されている。サ
ポート９は図示されない駆動機構により昇降可能に構成
されている。

可撓性チューブ２ａの上端部２ａ１は、塗料８の排出パ
イプ１１より垂下する支管１１ａに外挿されており、ま
たその下端部２ａ２は排出チューブ３の上端部に外挿さ
れている。排出パイプ１１は、図示されない塗料タンク
に接続する。

可撓性チューブ２ａの中央部２ａ３の片側は筒状の固定
体１２に接しており、固定体１２に対向して中央部２ａ
３をピンチ可能に押え具１３が設けられている。押え具
１３はエアシリ／グー１５のピストンロッド１４の先端
に固着されており、エアンリンダ−１５の動作により、
水平方向にがイド１６に沿い往偵動するように構成され
ている。

可撓性チューブの中央部２ａ３の対向する内面同士が接
触する（第１図の状態）まで、押え具１３が右方へ移動
したとき（本明細書においては、この状態をピンチ・オ
ンとよぶ）、バルブ機構２は閉じ、逆に押え具１３が左
方に移動して、押え具１３と接触している中央部２ａ３
の部分がほぼ真直になったとき（本明細書においては、
この状態をピンチ・オフとよぶ）、バルブ機構２は全開
スル。

ハルツ’機構２は常時はピンチ・オンサしている。

なお１７ａ、１７ｂはエアシリンダー１５用のエア導管
であって、す２−ト９の水平板９ｂに対し固設されてい
る。

排出チューブ３は撓み難いプラスチ、り又は不銹鋼など
のチューブよりなり、アーム１８、ホルダー１０を介し
てサポート９に固設されている。

排出チー−グ３および可撓性チー−プ歌鴨径、ならびに
中央部２ａ３から排出チューブ３の下端面３ｂｔでの長
さは、ピンチ・オンの状態において、その内部にあるケ
料８が自由落下しない（表面張力により）ように定めら
れている。従ってそれらの寸法は、塗料の比重、粘度お
よび表面張力等によって支配されるが、通常は内径約６
■以下、長さ約３００胴の場合に上記条件は満される。

排出速度を大にして、生産性を上げるためには、内径は
上記の条件を〜満す範囲内で、できるだけ大きいこと（
少なくとも１ｍｍ以上）が望丑しい。まだ長さは、上記
条件を満して、かつ下端面３ｂがほぼパリソンの底部３
６に達する程度に長いことが望ましい。排出チューブ３
は、閉鎖装置５の閉鎖部１９の透孔１９ａを、摺動可能
に挿通している。

２０は密封用のＯリングである。

閉鎖装置５は、閉鎖部１９と、閉鎖部１９を支持する支
持部２１を備えている。閉鎖部１９には、軸線方向に延
びる前述の透孔１．９　ａが形成されている。透孔１９
ａの上部は、その内部を挿通する排出チューブ３が摺動
可能の内径を有しているが、その高さ方向中間部の内径
は排出チューブ３の外径より若干大きく定められていて
、排出チューブ３との間に、環状の加圧エアの案内孔２
２が形成されている。

閉鎖部１９の下部には、排出チューブ３を包囲して弾性
体（例えばシリコーンコ゛ム）よりなり、・、Ｏリノン
３１の口部端面３２ａと係合可能の環状の・ぐッキング
２３が設けられている。環状ＪＰッキング２３には、案
内孔２２と連通ずる複数の（図では４個）、加圧エア送
入孔６が形成されている。

支持部２１は垂直ロッド２６と垂直ロッド２６を包囲す
るコイルスプリング２７を備えており、常時は第１図に
示すように、垂直口、ド２６の上端に螺着されたナツト
２８と、サポートの水平板９ｂに固設された案内筒２９
の上端面２９ａが係合しているが、閉鎖部１９を押上げ
ると、垂直ロッド２６も上昇して、コイルスプリング２
７による反力が作用するようになっている。

加圧エア送入装置７は、アーム１８に固着された主導管
２４と、支管２５を備えており、主導管２４（ｄ図示さ
れないバルブを介して、加圧エア源に接続し、支管２５
は案内孔２２に接続する。

以上の排出装置Ｉを用いて、・ｐ　リソン内に充填され
た塗料を排出する工程を含む、内面に塗膜が被覆された
パリソンの製造方法の例について以下に説明する。

第３図において、３１は有底・、ＯＩＪソノンあって、
ｆｌＪ　、ｔ　ハポリエチレンテレフタレートのような
飽和ポリエステル、あるいはポリプロピレン等よりなり
、通常は射出成形法によって形成される。３２は口部、
３３はねじ部、３４は支持リングであって、これらは吹
込成形、あるいは延伸−吹込成形によってボトル（図示
され々い）に形成された後も、原形状と原厚を保持する
。なお支持リング３４はキャップをねじ部３３に打栓す
るさい、支持体代図示されない）と係合して、打栓によ
る軸方向の力が強度の比較的小さいｙｒ　）　／しの胴
部および底部に作用するのを防止するため、通常設けら
れるものである。

パリソン３１の支持リング３４の下方のほぼ垂下する部
分、すなわち胴部３５が主として、形成されたボトルの
比較的薄肉の肩部および胴部となる。捷だ・やリノン３
１の底部３６が主として、形成されたボトルの底部とな
る。従って形成されたボトルの耐がスパリャー性を向上
させるためには、・Ｆ　ＩＪソノン１の胴部３５および
底部３６の内面を（必要に応じ外面も）、ガス・クリヤ
ー性塗膜で被覆すればよい。

支持リング３４より上方の部分は、ボトルに形成された
後も厚肉（例えば約１〜４　ｗｎ　）であるので、がス
バリャー性塗膜の被覆は必ずしも必要としない。寧ろこ
の被覆作業のさい、口部３２の端面３２ａに屡々塗料が
不均一に耐着して、前述の如く密封不良を招き易いので
、上記上方の部分の被覆は行なわないことが望ましい。

第３図に示されるように、パリソン３１は口部３２が上
向きになって、すなわち正立して、保持体３・・７の透
孔３７ｂに挿通され、支持リング３４が保持体の上面３
７ａに係合した状態で、充填ステーンヨンの充填装置（
図示されない）の直下に搬送され、前述の塗料膜／りよ
り、導管、充填ノズル（図示されない）を通って、塗料
８を好ましくはほぼ支持り／グ３４のレベルまで充填さ
れる。

塗料８は前述のように、乾燥塗膜がガス（酸素。

窒素、炭酸がス等の）バリヤー性を有する水エマルジョ
ン塗料である。この種の塗料としては、塩化ビニリデン
単量体およびアクリル系単量体又はメタクリル系単量体
からなる共重合体、あるいは塩化ビニリデン単量体、ア
クリル系又はメタクリル系重量体、およびエチレン系不
飽和単量体よりなる共重合体の水性ラテックス等が例示
〜される。

塗料８の充填された・、ＯＩＪソノン１は、次いで正立
のまま排出ステーションに搬送され、排出チューブ３の
直下で停止する。直ちにサポート９が降下して、閉鎖部
１９の・母ッキンダ２３が、パリソンの口部端面３２ａ
に当接するが、さらに第３図に示すように、排出チュー
ブ３の下端面３ｂが、パリソンの底部３６の内面に接近
するまでサポート９は下降する。それに伴ない垂直ロン
ド２６は上昇し、コイルスプリング２７は圧縮されて、
パリソンの口部３２の端面３２ａは、閉鎖部１９にょリ
ハッキ／グ２３を介して密封される。

下端面３ｂが底部３６の内面に接近した定レベルに達す
ると、図示されないリミットスイッチの信号にもとづい
て、サポート９は停止し、直ちにパルプ機構２がピンチ
・オフし、寸だ加圧エア送入装置の図示されないパルプ
が開いて、送入孔６を通って加圧エア３８が・ぞジノン
３１内に送入される。そのだめ・、ＯＩＪソノン１内の
塗料８は、排出チューブ３を通って押上げられて排出さ
れ、前述の塗料タンクに送られて回収される。

塗料８の上面８ａが排出チューブ３のほぼ下端面３ｂに
達すると、その時点で発せられる信号にもとづいて、加
圧エア送入装置のパルプは閉じ、加圧エアの送入は停止
し、またパルプ機構２もピンチ・オンする。上記信号と
しては例えばタイマー信号が用いしれる。何となれば充
填量および加圧エアの圧力およびパルプの開度を一定に
保つことにより、塗料の上面８ａのレベルは加圧エア送
入時間の函数となるからである＠ 引続いてサポート９を上昇して、排出チューブ３および
閉鎖部１９を、ノ９　ＩＪソノン１の上方の原位置に戻
す。パリソン３１は続いて正立のまま、次の再排出ステ
ーションに搬送されるが、排出チューブ３の内径および
長さが前述のように定められており、丑だ開閉のさいパ
ルプ機構２の／ヨックがない（他のタイプのパルプ、例
えばロータリパルプはショックが起り易い）ので、搬送
のさい排出チューブ３内の塗料が落下して、パリソン３
１の口部３２や保持体３７に付着するおそれがない。従
って排出チューブ３の内部には常に塗料８が入っている
ので、内部において塗料が空気に触れて凝固し、そのた
め排出チューブ３が詰るというおそ、＋′ｌもうい一寸
か７にエマルジョン塗料（特に乳化剤の添加量が少ない
場合）は一般に剪断力が作用すると凝固する傾向がある
が、パルプ機構２の場合は殆んどシャ力は作用しない。

従ってロータリパルプ等のように摺動面で凝固して、パ
ルプが作動しなくなるおそれもない。

再排出ステー／ヨ／では、前記の排出後パリソン３１の
胴部３５の内面を伝わって流下して、底部３６に貯った
若干の塗料８を、・ｅ　ＩＪソノン１を正立したまま、
吸上げパイプ（図示されない）によって排出する。前記
の第１回目の排出終了後、再排出開始までの時間は好ま
しくは約１５〜３０秒である。吸上げ・ぞイブの内部詰
りを防止するだめ、２重管構造になってゝおり、外套と
内管の間を水が流下して、下端部において、水と共に塗
料が内管内に吸上げられるタイプの吸上げ・母イブが好
ましく用いられる。この場合の塗料は回収されない。か
くすることによって、ノヤリノン３１の胴部３５と底部
３６の内面に沿って比較的均一な厚さの塗料膜が形成さ
れる。

次に同じ正−立状態の一！ま、第４図に示すように、加
熱エアノズル３９をパリソン３１内に挿入して、約１０
０℃の加熱エア４ｏをパリソン３１内に吹込んで塗料膜
を乾燥して、乾燥塗膜４１が内面に形成されたパリソン
３１を得る。１回の操作で得られる塗膜４１の厚さは通
常的ｌｏ〜２０μｍであるので、より厚い塗膜を得だい
場合は、上記操作を繰返せばよい。

以上のようにして、ガスバリヤ−性塗膜４１が被覆され
たパリソン３１を、所定温度に加熱した後、吹込成形も
しくは２軸延伸−吹込成形することによって、がスパリ
ャー性の改善されたボトルを得ることができる。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく、
例えばボトルに直接前記のように、塗料を充填した後、
排出し、内面に形成された塗料膜を乾燥して、ボトル内
面にガスバリヤ−性塗膜を形成してもよい。

本発明によれば、フ０ラスチック中空体を正立した状態
において、水エマルノヨン塗料の充填、排出、残留塗料
膜の乾燥を行なって、乾燥塗膜を内面を形成するので、
この塗膜の形成されるレベルを自由に定めることができ
、従って口部端面又はその近傍に塗膜が被覆されない、
密封性とがスバリャー璧性に優れたプラスチック中空体
′を製造でき、さらに塗料を回収使用でき−るという効
果を有する。

また摺動面のないパルプ機構を用いるので、乳化剤の添
加量が少ない水エマルノヨン塗料を排出する場合でも、
バルブが詰ったり、開閉不能になるおそれがないという
メリットを有する。

さらに加圧エアによって塗料面を押上げて、排出チュー
ブ内を塗料が上昇するようにして塗料を排出するので、
排出後も排出チューブ内に塗料が入っているようにする
ことができる。そして排出チューブの内径と長さが、パ
ルプ機構のピンチ・オンの状態において、内部に残った
塗料が自然落下しないように定められているので、自然
落下した塗料が、グラスチック中空体の搬送時に、その
口部端面に剛着して、密封性が損なわれるというおそれ
がない。また、排出チューブ内の塗料が空気に触れて凝
固し、排出チューブが詰まるおそれがないという利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例である装置における排出装置
の１部切断正面図、第２図は第１図の排出装置の閉鎖部
の底面図、第３図は第１図の排出装置を用いて・ｏ　リ
ッツ内の顔料を排出している状態を示す要部縦断面図、
第４図は・、Ｏリッツ内面に耐着残留した塗料の膜を乾
燥する□状態の例を示す縦断面図である。 １・・・排出装置、２・・・パルプ機構、２ａ・・・可
撓性チューブ、３・・・排出チューブ、４・・・排出チ
ューブ装置、５・・・閉鎖装置、６・・・送入孔、７・
加圧エア送入装置、８・・・水エマルノヨ／塗料、３１
・・・有底パリノン（プラスチック中空体）、３２・・
口部、３９・・・加熱エアノズル（乾燥装置）、４１・
・・乾燥塗膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　プラスチック中空体の口部を上向きにした状
   態で、乾燥塗膜ががスパリャー性を有する水エマルソヨ
   ン塗料を、所定のレベルまで該プラスチック中空体内に
   充填し、充填された該塗料を上記状態で排出した後、該
   プラスチック中空体の内面に耐着残留した該塗料の膜を
   上記状態で乾燥する、内面塗膜が被覆されたプラスチッ
   ク中空体の製造方法であって、該塗料の排出は、可撓性
   チー−プヲケンチ・オフおよびピンチ・オンすることに
   よって開閉が行なわれるパルプ機構と、該パルプ機構の
   下方にあって垂下する排出チューブを備え、該排出チー
   　Ｘ径と長さが、ピンチオンの状態において、内部に残
   留した該塗料が自然落下しないように定められた排出チ
   ューブ装置の該排出チューブを、該塗料が充填されたプ
   ラスチック中空体の底部近傍まで挿入し、該グラスチッ
   ク中空体の口部を閉鎖した状態において、該パルプ機構
   をピンチ・オフし、閉鎖された該口部より加圧エア鯖 を送入して、該塗料を該排水チーープを通って上昇させ
   て、該塗料の大部分を排出した後、該パルプ機構をピン
   チ・オ／する工程を含むことを特徴とする内面塗膜が被
   覆されたプラスチック中空体の製造方法。
2. （２）乾燥塗−膜ががスバリャー性を有する水エマルノ
   ヨン塗料を所定のレベルまで、口部を上向きにしたプラ
   スチ、り中空体内に充填する装置、充填された該塗料を
   排出する装置、および該プラスチック中空体の内面に耐
   着残留した該塗料の膜を乾燥する装置を備えた、内面塗
   膜が被覆されたプラスチック中空体の製造装置であって
   、該排出装置は、可撓性チューブをピンチ・オフおよび
   ピンチ・オンすることによって開閉が行なわれるパルプ
   機構と、該パルプ機構の下方に位置して、その内径と長
   さが、ピンチ・オンの状態において、内部に残留した該
   塗料が自然落下しないように定められており、かつ該プ
   ラスチック中空体内に挿入可能な排出チューブを備えた
   排出チューブ装置、該プラスチック中空体内に加圧エア
   を送入する装置、および該排出チューブが該グラスチッ
   ク中空体内に挿入された状態において該プラスチック中
   空体の口部を閉鎖する、該加圧エアの送入孔を有する閉
   鎖装置を備えることを特徴とする内面塗膜が被覆された
   プラスチック中空体の製造装置。