JPS59204513A - プラスチツク中空体の製造方法 - 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】 本発明はプラスチック中空体の製造方法に関し、さらに
詳しくはシート状のブランクから、胴部、肩部、首部お
よび天面部を有するプラスチック中空体を製造する方法
に関する。

従来の比較的細い、例えば外面にねじ部が形成された首
部を有する＆）ル等のプラスチック中空体は、主として
・ぐリソンから吹込成形、もしくは延伸−吹込成形によ
って形成されていた。そのだめ／？リソンを形成する工
程を必要とし、さらにガスバリヤ−性を有するｉｆ）ル
を製造するため、ガスバリヤ−性層を有する積層体よシ
なるパリソンを形成する場合には、複雑な工程を必要と
するという欠点を有し、特に積層体を用いる場合はスク
ラッノ回収の点で問題があった。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点に鑑みなされた
ものであって、本発明はシート状のブランクから、胴部
、肩部、首部および天面部を有するプラスチック中空体
の製造方法であって、第１のキャビティおよび第１のキ
ャビティに段差部を介して接続し、内径が該胴部の外径
に実質的に等しい第２のキャビティを有するダイ、外径
が該胴部の内径に実質的に等しく、先端面が該肩部の内
面に対応する形状を有する第１の環状外部ポンチ、該首
部および天面部の内面に対応する形状の先端部を有し、
第１の環状外部ポンチに沿い摺動可能の第１の内部ポン
チ、該肩部および首部の外面に対応する形状の先端部を
有し、第１の環状外部ポンチに対向する第２の環状外部
ポンチ、および該天面部の外面に対応する形状の先端面
を有し、第１の内部ポンチに対向し、かつ第２の環状外
部ポンチに滴い摺動可能の第２の内部ポンチを用意し、
該ブランクの周縁部を該段差部に係合させた状態におい
て、第１の内部ポンチと第２の内部ポンチにより該ブラ
ンクの中央部を圧縮しながら該第２のキャビティ中に導
入して該首部と該天面部を形成し、次いで該ブランクの
中央部と周縁部の間の中間部を第１の環状外部ポンチと
第２の環状外部ポンチにより圧縮しながら、該首部およ
び天面部と共に第２のキャビティ内に導入して、第１の
環状外部ポンチと第２の環状外部ポンチの間から、第２
のキャビティの内面と第１の環状外部ポンチの間の間隙
に延出する該中間部の材料により、該胴部を形成するこ
とを特徴とするプラスチック中空体の製造方法を提供す
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図の１は、本発明の方法によυ製造されたプラスチ
ック中空体（以下中空体と略称する）の例を示したもの
であって、中空体１は胴部２、胴部２の上端よシ内側斜
上方に延びる肩部３、肩部３の内端より軸方向に延び、
外面４ａにねじ部４ａｌが形成された首部４、および首
部４の上端を閉鎖する天面部５（第７図参照；第１図で
は複数の透孔６が形成されているが、これは本発明の方
法によシ中空体１が形成された後に形成されたものであ
る）を備えている。なお胴部２の下端にはフランジ部７
が形成されている。

第２図の１０は、中空体１を製造する装置の例を示した
ものであって、ダイ１１、上部ポンチ組合せ体１２、下
部？ンチ組合せ体１３、クランパー１４およびペースプ
レート１５を備えている。

ダイ１１は内径がフランジ部７の外径に実質的に等しく
、かつその高さがフランジ部７の夫れより若干高い上部
キャビティ１１ａ（第８図参照）、（５） 外側環状四部１１ｂｌと内側環状凸部１１ｂ２よシなる
段差部１１ｂ１段差部１１ｂを介して上部キャビティｌ
ｌａに接続する下部キャビティｌｌｃを備えており、ペ
ースプレート１５の上に固設されている。

なお下部キャビティｌｌｃの内径は、中空体の胴部２の
外径と実質的に等しく定められている。

１４ａ近傍の外径は上部キャビティｌｌａ内に挿入可能
に、上部キャビティｌｌａの内径と実質的に等しく定め
られている。またクランノド」４の内面１４ｂに沿い、
上部ポンチ組合せ体１２が摺動するように構成されてい
る。クランｚ４−１４は、図示されない抑圧機構（例え
ば油圧シリンダー）により、ブランク２０の周縁部２０
ａを段差部１１ｂに対してクランプ可能に構成されてい
る。

上部ポンチ組合せ体１２は、環状外部上４ポンチ１２ａ
と、環状外部上デンチ１２ａ内を摺動可能の内部上ポン
チ１２ｂを備えている。環状外部上ポンチの外径は、中
空体の胴部２の内径に実質（６） 的に等しく定められている。さらにその先端面（底面）
　１：２ａｌは、中空体の肩部３の内面に対応する形状
を有している。一方向部上ポンチ１２ｂの先端部を形成
する底面１２ｂ！と側面１２ｂ２は、夫々天面部５およ
び首部４の内面と対応する形状を有している。

下部ポンチ組合せ体１３は、環状外部下ポンチ１３ａと
、環状外部下ポンチ１３ａ内を摺動可能の内部ポンチ１
３ｂを備えている。環状外部下ポンチ１３ａの先端部を
形成する上面１３ａ１と内面１３ａ２は、夫々肩部３お
よび首部４の外面に対応する形状を有している。従って
内面１３ａ２にはねじ凹部１３ａ′２が形成されている
。内部下ポンチ１３ｂの先端面（上面）１３ｂ、は、天
面部５の外面に対応する形状を有している。そして環状
外部上ポンチ１２ａと環状外部下ポンチ１３ａ１および
内部上ポンチ１２　、ｂと内部下ポンチ１３ｂが各各対
向するように配設されておシ、各ポンチ１２ａ。

１２ｂｔ１３ａｔ１３ｂは、夫々図示されない駆動機構
（例えば油圧シリンダー）により、独立に、かつ制御さ
れた相対速度で上下動されるように構成されている。

またダイ１１、上部ポンチ組合せ体１２、下部ポンチ組
合せ体１３およびクライノｆ−１４の、少なくとも成形
中の中空体と接触する面は、内蔵ヒータおよび／または
クーラーにより、成形作業中所定温度に保持されるよう
になっている。

以上の成形装置１０によって、中空体１の製造は次のよ
うにして行なわれる。

ブランク２０は熱可塑性プラスチック単体、例えばポリ
エチレン、ポリゾロピレン等の結晶性ポリオレフィン、
線状ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート
）、ポリアミド、ニトリル樹脂、ポリカー？ネート、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニール等よりなるシート、また
はこれらの熱可塑性プラスチック積層体、例えばポリゾ
ロピレンとガスバリヤ−性プラスチック（例えばエチレ
ン−ビニールアルコール共重体、塩化ビニリでン又はポ
リアミド）を含む積層体のシート、もしくは熱可塑性プ
ラスチックに充填剤等を配合したブレンド等のシートを
、上部キャビティｌｌａの内径にほぼ等い直径の円形に
打抜くことによって形成される。

ブランク２０は、第２図に示すように、ダイ１１の段差
部１１ｂ上にその周縁部２０ａを載置され、クランプや
−１４により所定押圧力下にクランプされた後、成形が
行なわれるのであるが、少なくとも成形のさい、環状外
部上ポンチ１２ａの先端面１２ａ１および環状外部下ポ
ンチ１３ａの上面１３　ａｌと接触すべきブランク２０
の中間部２０ｂの温度が、成形中当該プラスチックの分
子配向可能温度に保持されるように、ブランク２０の成
形直前の温度を定めることが望ましい。

後記のように中間部２０ｂの材料によシ中空体１の胴部
２が形成されるので、分子配向により透明性、ガスバリ
ヤ−性、強度等の容器特性の向上した胴部２を有する中
空体１を得るためである。

ここに分子配向可能温度とは、当該シラスチックのほぼ
融点以下で、成形可能な温度（例えばポリゾロぎレンの
場合は約１３０〜１６０℃）を意味（９） する。

なお首部４および天面部５に成形されるブランク２０の
中央部２０ｅは、必ずしも成形中分子配向可能温度に保
持される必要はなく、溶融状態にあってもよい。何とな
れば首部４および天面部５は成形後も比較的厚いので、
ガδバリヤー性と強度に比較的優れておシ、また透明性
も特に要求されないからである。

従って通常はブランク２０は適当な温度に予熱される、
しかしダイス１１、上部ポンチ組合せ体１２および下部
ポンチ組合せ体１３の成形中にブランク２０の材料と接
触する面を、内蔵ヒータにより適当温度に保持する場合
は、ブランク２０は必ずしも予熱する必要することなく
、室温より成形されてもよい。成形中の自己発熱と、上
記面からの熱伝導によシ、上記温度に保持することが可
能となるからである。

成形直前の状態において、第２図に示すように、環状外
部下ポンチの上面１３ａ１の外端１３　ａ’１は、ブラ
ンク２０のほぼ下面のレベルに位置し、また（１０） その内端１３　ｄ’ｌと内部下ポンチ１３ｂの先端面１
３ｂ！のレベルがほぼ一致するように下部ポンチ組合せ
体１３は配設されている。また環状外部上／ｙチ１２ａ
の先端面１２ａ１の内端１２　ａ’ｌと内部上ポンチ１
２ｂの底面１２ｂｌのレベルもほぼ一致するように、ブ
ランク２０の上方に配設されている。

次に上記レベルがほぼ一致した状態のまま、上部ポンチ
組合せ体１２を下降させて、第３図に示すように、ブラ
ンク２０の中間部２０ｂを、環状外部上ポンチの先端面
１２ａｌおよび環状外部下ポンチの上面１３　ａｔに、
また中央部２０ｃを、内部上ボンデの底面１２ｂｌおよ
び内部下ポンチの先端面１３ｂｌに接触させる。

次いで、環状外部上ポンチ１２ａと環状外部下ポンチ１
３ａは停止したまま、もしくはこれらのポンチ１２　ａ
　＋　１３　ａにより中間部２０ｂを軽く圧縮しながら
、内部上ポンチ１２ｂと内部下ポンチ１３ｂを、それら
の間で中央部２０ｃを圧縮しながら、首部４の高さにほ
ぼ等しい距離下降させて、第４図、第５図に示すように
、内部上ポンチ１２ｂと内部下ポンチ１３ｂの間より、
内部上ポンチの先端部側面１２ｂ２と内部下ポンチの先
端部内面１３ａ２の間の間隙に延出する材料により、ね
じ部４ａｌを有する首部４を形成する。上記形成終了後
の、内部上ポンチの底面１２ｂｌと内部下ポンチの先端
面１３ｂ、の間の部分が天面部５となる。

次に下部デンチ組合せ体１３は上記状態に保ったまま、
上部ポンチ組合せ体１２もほぼ上記状態に保ったまま、
環状外部上ポンチ１２ａと環状外部下Ｉンチ１３ａによ
りブランク２０の中間部２０ｂを圧縮しながら、従って
環状外部上ポンチ１２ａの下降速度を、環状外部下ポン
チ１３ａの夫れよシもわずかに大きくして、上部ポンチ
組合せ体１２と下部ポンチ組合せ体１３を、下部キャビ
ティ１１ｃＫＧって、胴部２の高さにほぼ等しい距離降
下させる。そして第６図、第７図に示すように、環状外
部上ポンチの先端面１２ａ１と環状外部下Ｉンチの上面
１３ａ８の間から、ダイの下部キャビティ１１Ｃの内面
１１ｅｌと環状外部上ポンチ１２ａの側面１２ａ！の間
の間隙に延出する中間部２０ｂの材料により胴部２を形
成する。胴部２はこの形成のさい、分子配向される。上
記形成終了後の先端面１２ａｌと上面１３　ａｌの間の
部分が肩部３となる。

上記成形中段差部１１ｂに係合していたブランクの周縁
部２０ｍはフランジ部７と外る。このようにして胴部２
、肩部３、首部４および天面部５を有する中空体１が製
造される。次いで内部上ポンチ１２ｂ内の導孔（図示さ
れない）よりエアを送出しながら、上部ポンチ組合せ体
１２をダイ１１の上方まで上昇させ、次いでクランパ〒
１４も上昇させた後（第８図）、下部ポンチ組合せ体１
３を上昇させて、ダイ１１より中空体１を抜出す。

中空体１は、天面部５′に複数の透孔６を形成された後
（用途によっては天面部５全体を切取ってもよい）、ク
ラスチックキャラ７６８（金属キャップでもよい）を螺
合させる。その後、倒立されて、すなわちフランジ部７
が上方になるようにして、（１３） 内容物９（例えば振出し用の粉体、もしくはジュース等
の液体）を充填され、その後端部材２１（グラスチック
単体又は金属箔等を含む積層体等よりなる）を、フラン
ジ部７にヒートシール（超音波法を含む）やスピンウェ
ルディング等によって接合されて密封されて、密封容器
２２が製造される。

本発明は以上の例によって制約されるものでなく、例え
ばブランクの形状は、段差部に載置可能であれば、必ず
しも円形である必要はなく、隅丸多形角等であってもよ
い。また首部にねじ部を形成する代りに、首部の外側上
端に１個のビート部を形成し、このビート部に金属キャ
ップのカール部を巻締めてもよい。さらに首部の外面は
平坦であって、天面部の上面にプラスチックフィルム（
又はその積層体）をヒートシェルして、透孔を閉鎖し、
使用のさいは透孔上のフィルム部分に刃先等によって穴
を開けてもよい。また端部材はカール部を有する金属蓋
よシなシ、このカール部をフランジ部に巻締めて密封を
行なってもよい。

（１４） さらに成形された中空体のねじ部が形成された首部の取
シ出しを容易にするため、環状外部下ポンチの先端部近
傍を割型構造にしてもよい。また図示されないが、内部
上ポンチの先端部側面に、ねじ凹部１３　ａ／２に対応
する形状のねじ突部を設け、首部形成のさい内部上ポン
チを回転させながら下降させて、首部の内面にねじ部４
ａ１に対応する形状のねじ凹部を形成して、首部の肉厚
が実質的に一様になるようにしてもよい。この場合は首
部の目付量が少なくなるというメリットを有する。

本発明によれば、ノクリソンを形成する工程を必要とす
ることなく、シート状のブランクがらｙｔ”トル形状等
のプラスチック中空体を製造できるという効果を有する
。

以下実施例について述べる。

厚さ５ｍｍのポリプロピレンシートより直径６０簡のブ
ランク２０を打抜き形成し、これをオーク・ンで１４５
℃に加熱した後、第２図に示すタイプの成形装置１０の
段差部１１ｂ上に載置した後、第２〜８図に示す工程に
従って成形体１を製造した。

なお成形装置１０の内部上ポンチ１２ｂおよび内部下ポ
ンチ１３ｂの直径は夫々２３ｗ＋ｍおよび２５ｍｍ、環
状外部上ポンチ１２ａおよび環状外部下ポンチの外径は
、夫々５３瓢および５４．４ｍであって、ブランクの中
間部２０ｂに加わる平均面圧は１７０ｋｇ／ｃｒｎ２、
中央部２０ｃに加わる平均面圧は１００ｋｇ／ｃｒｎ２
であった。ねじ凹部１３　ａ／２は、深さ１、１　ｔｐ
ａｎの４回巻きであったが、上記の条件で満足なねじ部
４ａｌを形成することができた。得られた中空体１の全
高は８５ＩＩＩＩ１１であり、天面部５に小透孔６を形
成した後、プラスチックキャップ８を螺合し、内容物９
を充填した後、７ラング部７に、厚１．５　ｔａｎのポ
リプロピレンシートよりなる端部材２１を超音波法によ
りヒートシールすることによって密封容器２２を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法で製造された中空体の応用例であ
る密封容器の縦断面図、第２〜８図は本発明の方法によ
り中空体を製造する工程の例を示す縦断面図であって、
第２図は成形直前の状態を、第３図は成形初期の状態を
、第４図は首部成形中の状態を、第５図は首部成形の終
了後の状態を、第６図は胴部成形中の状態を、第７図は
胴部成形終了後の状態を、第８図は上部ポンチ組合せ体
を上昇させた状態を示す図面である。 １・・・プラスチック中空体、２・・・胴部、３・・・
肩部、４・・・首部、５・・・天面部、１１・・・ダイ
、１１ａ・・・上部（第１の）キャビティ、１１ｂ・・
・段差部、１１ｃ・・・下部キャビティ、１２ａ・・・
環状外部上ポンチ（第１の環状外部ポンチ）、１２ｂ・
・・内部上ポンチ（第１の内部ポンチ）、１３ａ・・・
環状外部下ポンチ（第２の環状外部ポンチ）、１３ｂ・
・・内部下ポンチ（第２の内部ポンチ）、２ｏ・・・ブ
ランク、２０ａ・・・周縁部、２ｏｂ・・・中間部、２
ｏｃ・・・中央部。 （１７） ８１ 第２図 第　４　図 第　６　図 第７図 第　８　図 １ど ［：ゴｍ〒＝１１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　シート状のブランクから、胴部、肩部、首部
   および天面部を有するプラスチ、り中空体の製造方法で
   あって、第１のキャビティおよび第１のキャビティに段
   差部を介して接続し、内径が該胴部の外径に実質的に等
   しい第２のキャビティを有するグイ、外径が該胴部の内
   径に実質的に等しく、先端面が該肩部の内面に対応する
   形状を有する第１の環状外部ポンチ、該首部および天面
   部の内面に対応する形状の先端部を有し、第１の環状外
   部ポンチに溢い摺動可能の第１の内部ポンチ、該肩部お
   よび首部の外面に対応する形状の先端部を有し、第１の
   環状外部ポンチに対向する第２の環状外部ポンチ、およ
   び該天面部の外面に対応する形状の先端面を有し、第１
   の内部ポンチに対向し、かつ第２の環状外部ポンチに沿
   い摺動可能の第２の内部ポンチを用意し、該ブランクの
   周縁部を該段差部に係合させた状態において、第１の内
   部ポンチと第２の内部ポンチにより該ブランクの中央部
   を圧縮しながら該第２のキャビティ中に導入して該首部
   と該天面部を形成し、次いで該ブランクの中央部と周縁
   部の間の中間部を第１の環状外部ポンチと第２の環状外
   部ポンチによシ圧縮しながら、該首部および天面部と共
   に第２のキャビティ内に導入して、第１の環状外部ポン
   チと第２の環状外部ポンチの間から、第２のキャビティ
   の内面と第１の環状外部ポンチの間の間隙に延出する該
   中間部の材料により、該胴部を形成することを特徴とす
   るプラスチック中空体の製造方法。