JPS6316178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内面塗膜が被覆された中空体の製造方
法と装置に関し、さらに詳しくはプラスチツク中
空体に充填された水エマルジ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
チツク中空体の製造方法と装置に関する。

有底プラスチツクパリソンより、延伸成形もし
くは延伸―吹込成形により形成されたボルト、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、ガスバリヤー性、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ガ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／または外面に炭酸ガスおよび酸素に対するバ
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、
本発明者等は先きに特願昭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
成するための、塗膜が被覆されたプラスチツク有
底パリソンの製造方法であつて、有底パリソンの
口部を上向きにした状態で、乾燥塗膜がガスバリ
ヤー性を有する水ベース塗料を、少なくとも支持
リングのレベルまでパリソン内に充填し、充填さ
れた該塗料を排出した後、上記状態で加熱エアを
パリソン内に吹込んで、パリソン内面に附着残留
した塗料の膜を乾燥することを特徴とする、塗膜
が被覆されたパリソンの製造方法を提案した。

さらに上記塗料の排出は、先づ充填された塗料
の大部分を排出した後、パリソンの内面を伝わつ
て流下して底部に貯つた塗料をさらに吸上げて排
出することによつて行なつて、パリソン内面に沿
いほぼ均一な厚さの塗料の膜を形成することが望
ましいことを提示した。

この方法は、従来の例えば口部が下向きになる
ようにパリソンを倒立し、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
面に附着した塗料を流下させて排出し、その後パ
リソン内部に加熱エアを吹込んで内面に附着残留
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つ
て、乾燥後も口部近傍、特に口部端面に凹凸部を
生じ、そのためキヤツ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ツトを
有する。

しかしながら、塗料が水エマルジヨン塗料（以
下塗料とよぶ）の場合、パリソンの底部に残留し
た塗料を吸上げる工程において、次のような問題
が起ることが判明した。

すなわち、(イ)吸上げパイプを用いて吸上げが終
つた後、吸上げパイプの内壁に附着した塗料が空
気に触れて凝固し易く、そのため吸上げ作業を繰
返すうちにパイプが詰つて使用不能になり易い。
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。(ロ)吸上げ終
了後、吸上げチユーブ内に残留した塗料の一部が
落下して、塗料の排出が終つて排出ステーシヨン
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ヨ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。そのた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が約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。

本発明は以上に述べた問題点の解消を図ること
を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明はプラスチツ
ク中空体の口部を上向きにした状態で、乾燥塗膜
がガスバリヤー性を有する水エマルジヨン塗料
を、所定のレベルまで該プラスチツク中空体内に
充填し、充填された該塗料の大部分を該プラスチ
ツク中空体内に挿入された排出ノズルを通して上
記状態で排出した後、該プラスチツク中空体の底
部に残留した該塗料を排出し、次いで該プラスチ
ツク中空体の内面に附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
チツク中空体の製造方法であつて、上記プラスチ
ツク中空体の底部に残留した該塗料の排出は、何
れも下端部が開口した外筒と内筒を備えた２重筒
体を、上記状態における該プラスチツク中空体の
底部内面に、底面が接近するまで挿入し、該外筒
と内筒の間の間隙部を通つて水を流下させ、流下
する該水と一緒に、該底部に残留した該塗料を該
内筒内を通つて吸上げて排出することを特徴とす
る内面塗膜が被覆されたプラスチツク中空体の製
造方法を提供するものである。

さらに本発明は、乾燥塗膜がガスバリヤー性を
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プラスチツク中空体内に充填
する装置、充填され該塗料の大部分を排出する装
置、上記排出後該プラスチツク中空体の底部に残
留した該塗料を排出する装置、および該プラスチ
ツク中空体の内面に附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
スチツク中空体の製造装置であつて、上記プラス
チツク中空体の底部に残留した該塗料を排出する
装置は、何れも下端部中央に内径がほぼ等しい開
口部を有する内筒と外筒を備え、該内筒と該外筒
の間には間隙部が形成され、該外筒の下端部は該
内筒の下端部に該間〓部を介して対向するように
内方に延びている２重筒体、該間隙部に上方より
水を供給する装置、および該内筒に接続する真空
機構を備えることを特徴とする内面塗膜が被覆さ
れたプラスチツ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、１は有底パリソン２
１の底部２６に残留した塗料３０を排出する装置
であつて、外筒２と内筒３を備えた２重筒体４、
２重管４の外筒２および内筒の間の間隙部５に、
上方より水６を供給するための給水管７、および
内筒３に接続する図示されない真空機構（例えば
真空ポンプ）を備えている。

内筒３の下端部５ｂの中央は開口部３ａとなつ
ており、外筒２の下端部２ｂの中央にも、内径が
開口部３ａとほぼ等しい開口部２ａが形成されて
いる。そして外筒２の下端部２ｂは、内筒３の下
端部３ｂの断面円弧状の下面に、間隙部５を介し
て対向するように、断面円弧状に内下方に絞り込
まれている。外筒２の外径は、パリソン２１の内
径より若干小さく定められている。なお第３図に
示すように、外筒２と内筒３を同軸に保持して、
間隙部５の半径方向幅を円周方向に沿い一定に保
つための、複数（図では３個）のスペーサ８が、
２重筒体４の下方部に設けられている。

給水管７も、外管９と内管１０を有する２重管
構造になつていて、外管９と内管１０の間の管状
の給水孔１１の下部は間隙部５の上端に接続し、
給水孔１１の上部は導管１２を介して、図示され
ない給水源（例えば水槽又は水道管）に接続す
る。そして導管１２に設けられた図示されないバ
ルブを開くと、給水源、導管１２、給水孔１１、
および間隙部５を通つて、水６が間隙部の下端５
ａまで流下するように構成されている。

内管１０は内筒３の上端部と接続し、また導管
１３を介して図示されない真空機構に接してい
る。そして導管１３に設けられた図示されないバ
ルブを開くと、開口部２ａおよび３ａ、内筒３、
内管１０および導管１３を通つて、開口部２ａ，
３ａ近傍に存在する流体（水、塗料、空気等の）
が吸上げられるように構成されている。

以上の排出装置１を用いて、パリソン内に充填
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４図において、２１は有底パリソンであつ
て、例えば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つて形成される。
２２は口部、２３はねじ部、２４は支持リングで
あつて、これらは吹込成形、あるいは延伸―吹込
成形によつてボトル（図示されない）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２４はキヤツプをねじ部２３に打栓するさい、
支持体（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ボトルの胴部お
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２１の支持リング２４の下方のほぼ垂
下する部分、すなわち胴部２５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。またパリソン２１の底部２６が主として、形
成されたボトルの底部となる。従つて形成された
ボトルの耐ガスバリヤー性を向上させるために
は、パリソン２１の胴部２５および底部２６の内
面を（必要に応じ外面も）、ガスバリヤー性塗膜
で被覆すればよい。

支持リング２４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１〜４mm）であるの
で、ガスバリヤ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２２の端
面２２ａに屡々塗料が不均一に附着して、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４図に示されるように、パリソン２１は口部
２２が上向きになつて、すなわち正立して、保持
体２７の透孔２７ｂに挿通され、支持リング２４
が保持体の上面２７ａに係合した状態で、充填ス
テーシヨンの充填装置の直下に搬送され、停止す
ると同時に、充填装置が下降して、充填ノズル２
８を通つて、塗料３０を好ましくはほぼ支持リン
グ２４のレベルまで充填される。

充填ノズル２８の下端部２８ａは、第４図に示
すように屈曲部となつていて、その上部先端２８
a₁をパリソン２１の内面にほぼ接触させた状態で
塗料３０の充填が行なわれるようになつている。
かくすることにより塗料３０の充填のさいの落下
衝撃による発泡を防止できる。

２９は光電式充填レベル検知装置であつて、２
９ａは投光器、２９ｂは受光器、２９ｃは光線で
ある。パリソン２１は透明であるが、塗料３０は
乳白色である。そのため充填に伴ない塗料３０の
レベルが上昇して、光線２９ｃが遮断されると、
受光器２９ｂの出力信号にもとづいて、充填ノズ
ル２８の図示されないバルブが閉じて、充填が終
了するように構成されている。排出された塗料３
０は塗料タンクに戻つて再使用、すなわち再充填
される。

塗料３０は前述のように、乾燥塗膜がガス（酸
素、窒素、炭酸ガス等の）バリヤー性を有する水
エマルジヨン塗料である。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
タクリル系単量体、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ツクス等が例示さ
れる。

次いでパリソン２１は正立のまま、第１排出ス
テーシヨンの直下に移送され、停止する。直ちに
第５図に示すように閉鎖具３２および排出ノズル
３１が下降して、閉鎖具３２によりパリソンの口
部２２は閉鎖される。直ちに閉鎖具３２に設けら
れた孔部３３を通つて、加圧エア３４がパリソン
２１内に送入されて、充填された塗料３０の大部
分は排出ノズル３１を通つて押上げられて排出さ
れる。

この排出直後も、若干の塗料３０が底部２６に
残留している。また上記排出後暫らくの間は胴部
２５の内面２５ａに附着した塗料の膜３０ａの１
部が流下して底部２６に貯つてくる。この残留塗
料を十分に排出して、パリソン２１の内面にほぼ
均一の厚さの塗料膜を形成することは、後記の乾
燥時間の短縮、および製品の品質保持の点から必
要である。この残留塗料の排出は、前述の排出装
置１によつて行なわれる。

すなわちパリソン２１は次いで正立のまま第２
排出ステーシヨンに移送され、停止後直ちに、第
２図に示すように２重筒体４は、外筒の下端部２
ｂがパリソンの底部２６の内面に接近する位置ま
で下降する。次いで導管１３のバルブが開き、直
ちに導管１２のバルブも開く。すると間隙部５を
通つて流下し、間隙部５の下端５ａより流出する
水６と一緒に、底部２６に残留した塗料３０が内
筒３を通つて吸上げられて排出される。前記の第
１回の排出終了後、排出装置１による再排出開始
までの時間は好ましくは約15〜30秒である。

排出終了後、前記バルブは閉じ、２重筒体４は
上昇するが、内筒３の内面は水６で洗われている
ため、塗料３０により内筒３が詰るおそれがな
い。また内筒３から塗料３０が落下して、移送中
のパリソン２１の口部２２等を汚損するおそれも
ない。なお以上のようにして水６と一緒に排出さ
れた塗料３０は廃棄されて再使用されない。

以上のようにして、パリソン２１の胴部２５と
底部２６の内面に沿つて、比較的均一な厚さの塗
料膜３０ａが形成される。

次いでパリソン２１を正立のまま、乾燥ステー
シヨンに移送し、第６図に示すように、加熱エア
ノズル３６をパリソン２１内に挿入して、約100
℃の加熱エア３７をパリソン２１内に吹込んで塗
料膜３０ａを乾燥して、乾燥塗膜３８が内面２１
ａに形成されたパリソン２１を得る。１回の操作
で得られる乾燥塗膜３８の厚さは通常約10〜
20μmであるので、より厚い塗膜を得たい場合は、
上記操作を繰返せばよい。

以上のようにして、ガスバリヤー性塗膜３８が
被覆されたパリソン２１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
とによつて、ガスバリヤ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つて制約されるもの
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ー性塗膜を
形成してもよい。

本発明によれば、プラスチツク中空体を正立し
た状態において、水エマルジヨン塗料の充填、排
出、残留塗料膜の乾燥を行なつて、乾燥塗膜を内
面に形成するので、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、従つて口部端面又は
その近傍に塗膜が被覆されない、密封性とガスバ
リヤー性に優れたプラスチツク中空体を製造で
き、さらに塗料を回収使用できるという効果を有
する。

またパリソンの底部に残留した塗料は水と共に
内筒内を通つて吸上げられるので、吸上げパイ
プ、すなわち内筒が塗料によつて詰つたり、ある
いは内筒内の塗料が落下して、移送中のパリソン
の口部等を汚損して、密封性を損なつたりするお
それがないという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例であるプラスチツク
中空体の底部に残留した塗料を排出する装置の要
部正面図、第２図は、第１図の装置を用いてパリ
ソン内の塗料を排出している状態の例を示す縦断
面図、第３図は第２図の―線に沿う横断面
図、第４図は本発明により、パリソンに塗料が充
填し終つた状態の例を示す要部縦断面図、第５図
は本発明により、パリソンより塗料の大部分を排
出している状態の例を示す要部縦断面図、第６図
は本発明により、パリソン内面に附着残留した塗
料の膜を乾燥する状態の例を示す要部縦断面図で
ある。 １……排出装置、２……外筒、２ａ……開口
部、２ｂ……下端部、３……内筒、３ａ……開口
部、３ｂ……下端部、４……２重筒体、５……間
隙部、６……水、７……給水管、２１……パリソ
ン（プラスチツク中空体）、２２……口部、２６
……底部、２８……充填ノズル、３０……塗料、
３０ａ……塗料膜、３１……排出ノズル、３６…
…加熱エアノズル、３８……乾燥塗膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツ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ー性を有する水エマ
   ルジヨン塗料を、所定のレベルまで該プラスチツ
   ク中空体内に充填し、充填された該塗料の大部分
   を該プラスチツク中空体内に挿入された排出ノズ
   ルを通して上記状態で排出した後、該プラスチツ
   ク中空体の底部に残留した該塗料を排出し、次い
   で該プラスチツク中空体の内面に附着残留した該
   塗料の膜を上記状態で乾燥する、内面塗膜が被覆
   されたプラスチツク中空体の製造方法であつて、
   上記プラスチツク中空体の底部に残留した該塗料
   の排出は、何れも下端部が開口した外筒と内筒を
   備えた２重筒体を、上記状態における該プラスチ
   ツク中空体の底部内面に、底面が接近するまで挿
   入し、該外筒と内筒の間の間〓部を通つて水を流
   下させ、流下する該水と一緒に、該底部に残留し
   た該塗料を該内筒内を通つて吸上げて排出するこ
   とを特徴とする内面塗膜が被覆されたプラスチツ
   ク中空体の製造方法。 ２ 乾燥塗膜３８がガスバリヤー性を有する水エ
   マルジヨン塗料３０を所定のレベルまで、口部２
   ２を上向きにしたプラスチツク中空体２１内に充
   填する装置２８、充填され該塗料の大部分を排出
   する装置３１、上記排出後該プラスチツク中空体
   ２１の底部２６に残留した該塗料３０を排出する
   装置１、および該プラスチツク中空体の内面に附
   着残留した該塗料の膜３０ａを乾燥する装置３６
   を備えた、内面塗膜３８が被覆されたプラスチツ
   ク中空体２１の製造装置であつて、上記プラスチ
   ツク中空体の底部に残留した該塗料を排出する装
   置１は、何れも下端部２ｂ，３ｂ中央に内径がほ
   ぼ等しい開口部２ａ，３ａを有する内筒３と外筒
   ２を備え、該内筒と該外筒の間には間〓部５が形
   成され、該外筒の下端部２ｂは該内筒の下端部に
   該間〓部５を介して対向するように内方に延びて
   いる２重筒体４、該間〓部に上方より水６を供給
   する装置７、および該内筒に接続する真空機構を
   備えることを特徴とする内面塗膜が被覆されたプ
   ラスチツク中空体の製造装置。