WO2018003257A1 - 液体ブロー成形による容器製造方法 - Google Patents

液体ブロー成形による容器製造方法 Download PDF

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    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • a content liquid to be formed into a molded container is manufactured by supplying a content liquid to be stored in a container as a pressurizing medium at the time of liquid blow molding to the preform.
  • a container manufacturing method that can omit the filling step and simplify the manufacturing process, molding, and filling line.
  • FIG. 1A It is a figure which shows roughly the mode of each process shown to FIG. 1A. It is a figure which shows the mode of the conveyance process shown in FIG. 1 schematically, (a) is a top view, (b) is a side view. It is a figure which shows the mode of the conveyance process in a comparative example schematically, (a) is a top view, (b) is a side view.
  • a resin preform PF is placed in a blow molding die 2 having a cavity 1 that has a flat shape in plan view.
  • the cavity 1 can have a flat shape in plan view over the entire length in the vertical direction.
  • the preform PF can be obtained, for example, by performing injection molding, direct blow molding, extrusion molding, or the like using a thermoplastic resin such as polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) as a raw material.
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • the mold 2 is opened again, the molded container C can be taken out of the mold 2 and transported in the short axis direction of the body portion Ca indicated by the solid arrow in FIG.
  • This conveyance can be performed using the conveyance machine M provided with the holding part Ma which can hold
  • the gripping portion Ma grips the neck ring of the mouth portion Cb, and a flange formed on the upper side of the neck ring is supported by the gripping portion Ma.
  • the part where the gripping part Ma grips the container C is not particularly limited.
  • a holding portion that holds the container C only by being hooked on the neck ring or a flange thereon may be used.
  • the transfer machine M for example, an operator may transfer the transfer manually.
  • conveyance of the container C in a conveyance process may be accompanied by conveyance to an up-down direction or the diagonal up-down direction.
  • the container C is transported in the short axis direction of the body portion Ca in the transport process, but if it is transported to the short axis direction side of the body portion Ca, the above-described effect (that is, the mouth portion Cb side).
  • the effect of reducing the amount of the liquid L that moves toward the surface) can be enjoyed.
  • “conveying to the short axis direction side” means conveying in a direction inclined at an angle of less than 45 ° with respect to the short axis direction in plan view. Note that the smaller the angle of inclination with respect to the minor axis direction, the greater the effect described above.
  • the trunk portion Ca of the container C has a flat shape over the entire length in the vertical direction, but it is sufficient that at least the upper portion of the trunk portion Ca has a flat shape.
  • the body Ca may have a shape in which the flatness (that is, the ratio of the width Wa in the major axis direction to the width Wb in the minor axis direction) changes in the vertical direction.
  • the body portion Ca has a substantially rectangular horizontal plane with an opening continuous with the mouth portion Ca formed in the center, and a substantially rectangular vertical surface extending in the major axis direction.
  • the pressurized liquid L is supplied to the inside of the preform PF disposed in the mold 2 so that the preform PF is viewed in plan view.
  • the mold 2 can be opened in the minor axis direction of the body part Cb. A degree of freedom in direction can be secured.

Abstract

液体ブロー成形による容器製造方法は、金型に配置したプリフォームの内部に加圧した液体（Ｌ）を供給して、プリフォームを、平面視で扁平形状をなすとともに液体（Ｌ）を収容した胴部（Ｃａ）を有する容器（Ｃ）に成形する液体ブロー成形工程と、金型から容器（Ｃ）を取り出し、胴部（Ｃａ）の短軸方向側に搬送する搬送工程と、を有する。

Description

液体ブロー成形による容器製造方法
　本発明は、液体ブロー成形による容器製造方法に関する。
　ポリプロピレン（ＰＰ）製のボトルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のボトルに代表されるような樹脂製の容器は、飲料、化粧品、薬品、洗剤、シャンプー等のトイレタリーなどの様々な液体を内容液として収容する用途に使用されている。このような容器は、前記したような熱可塑性を有する樹脂材料によって形成されたプリフォームをブロー成形することにより製造されるのが一般的である。
　プリフォームの内部に加圧媒体を供給してプリフォームをブロー成形型のキャビティの内面に沿った形状の部分を有する容器に成形するブロー成形としては、加圧媒体として液体を用いる液体ブロー成形が知られている。
　また、例えば特許文献１に記載されるように、液体ブロー成形時に加圧媒体として、容器に収容すべき内容液をプリフォームに供給して容器を製造することで、成形した容器への内容液の充填工程を省略して、その製造工程や成形及び充填ラインを簡略化することができる容器製造方法が知られている。
特開２０１６－３２９２１号公報
　ところで、このような液体ブロー成形によって容器を製造する場合には、成形した容器を金型から取り出し、容器の口部を封止するキャッピング位置まで容器を搬送する際に、容器内の液体が口部からこぼれないようにする必要がある。
　特に、平面視で扁平形状をなす胴部を有する容器を製造する場合には、搬送時に液体がこぼれやすく、通常よりも緩やかに搬送する必要があるため、製造速度の低下を余儀なくされていた。
　このような液体のこぼれを防止するためには、特許文献１に記載されるように、金型からの容器の取り出し前にキャッピングを行うことも考えられるが、製造装置の複雑化を招くおそれがある。
　本発明は、このような問題を解決するために開発されたもので、扁平形状の胴部を有する容器の製造速度を向上できる、液体ブロー成形による容器製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の液体ブロー成形による容器製造方法は、
　金型に配置したプリフォームの内部に加圧した液体を供給して、前記プリフォームを、平面視で扁平形状をなすとともに前記液体を収容した胴部を有する容器に成形する液体ブロー成形工程と、
　前記金型から前記容器を取り出し、前記胴部の短軸方向側に搬送する搬送工程と、
を有することを特徴とする。
　また、本発明の液体ブロー成形による容器製造方法では、前記搬送工程において、前記金型を前記胴部の長軸方向に型開きすることが好ましい。
　さらに、本発明の液体ブロー成形による容器製造方法では、前記搬送工程において、前記金型を前記胴部の短軸方向に型開きし、前記容器の向きを変更してから搬送することも好ましい。
　本発明によれば、扁平形状の胴部を有する容器の製造速度を向上できる、液体ブロー成形による容器製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る液体ブロー成形による容器製造方法の手順を示す図である。 図１Ａに示す各工程の様子を概略で示す平面図である。 図１に示す搬送工程の様子を概略で示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 比較例における搬送工程の様子を概略で示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液体ブロー成形による容器製造方法について、詳細に例示説明する。
　図１Ａに示すように、本実施形態に係る容器製造方法は、液体ブロー成形工程と、搬送工程と、キャッピング工程と、を有している。本実施形態では、図１Ｂに示すように、直列に並ぶ複数（図示する場合では６つ）のキャビティ１を備えたバッチ式の金型２を用いて、複数のプリフォームＰＦを同時に搬送し、液体ブロー成形し、成形された複数の容器Ｃを同時に取り出し、搬送し、キャッパー３を用いて、複数の容器Ｃを同時にキャッピングするようになっている。
　液体ブロー成形工程では、まず、平面視で扁平形状をなすキャビティ１を有するブロー成形用の金型２に樹脂製のプリフォームＰＦを配置する。ここで、キャビティ１は、上下方向の全長に亘って平面視で扁平形状をなすものとすることができる。プリフォームＰＦは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性の樹脂を原材料として、射出成形やダイレクトブロー成形、押出し成形等を行うことによって得ることができる。また、プリフォームＰＦは、有底筒状をなす胴部と、胴部に連なる口部とを備えたものとし、ヒーター等を用いて延伸性を発現する所定の温度にまで予め加熱した後、プリフォームＰＦの胴部を金型２のキャビティ１内に配置することができる。
　金型２は、例えば、図２（ａ）に白抜き矢印で示すように左右に型開きできるように構成することができる。そして、そのような金型２を開いてプリフォームＰＦを配置し、型締めをする。そして、ブロー成形装置のノズルを、金型２から露出しているプリフォームＰＦの口部に接続し、加圧した液体（加圧液体）Ｌ（図２（ｂ）参照）をプリフォームＰＦの内部に供給して、プリフォームＰＦを、キャビティ１の内面に沿った扁平形状をなすとともに液体Ｌを収容した胴部Ｃａを有する容器Ｃに成形することができる。このとき、延伸ロッドを用いた２軸延伸ブロー成形を行ってもよい。また、加圧液体Ｌとしては、容器Ｃに収容するべき内容液となる、例えば、飲料、化粧品、薬品、洗剤、シャンプー等のトイレタリーなどの液体が挙げられる。
　液体ブロー成形工程に次ぐ搬送工程では、再度金型２を開いて、成形した容器Ｃを金型２から取り出し、図２に実線矢印で示す胴部Ｃａの短軸方向に搬送することができる。この搬送は、容器Ｃの口部Ｃｂを把持可能な把持部Ｍａを備える搬送機Ｍを用いて行うことができる。なお、図示する場合では、把持部Ｍａは、口部Ｃｂのネックリングの上を把持するとともに、ネックリングの上側に形成されたフランジが把持部Ｍａに支持されるようになっている。しかしながら、把持部Ｍａが容器Ｃを把持する部位は特に限定されない。また、把持部Ｍａに代えて、ネックリング又はその上のフランジに引っ掛けるだけで容器Ｃを保持する保持部を用いるようにしてもよい。さらに、搬送機Ｍに代えて、例えば作業者が手作業で搬送してもよい。
　金型２のキャビティ１及び容器Ｃの胴部Ｃａは、前述したように、平面視で扁平形状をなしているが、この「平面視で扁平形状をなす」とは、平面視において、長軸方向の幅Ｗａ（図２（ａ）参照）が、長軸方向と直交する短軸方向の幅Ｗｂよりも大きいことを意味する。そして、搬送工程において容器Ｃを、胴部Ｃａの長軸方向ではなく、短軸方向に搬送するようにすれば、容器Ｃの口部Ｃｂから液体Ｌをこぼれにくくすることができるため、搬送速度（加速度）を高めることが可能となる。
　通常、このような扁平形状の容器Ｃを製造する場合には、容器Ｃの取り出しを容易にするために金型２の型開きの方向は、図３（ａ）に白抜き矢印で示すように短軸方向に設定される。したがって、取り出された容器Ｃは、図３（ａ）に実線矢印で示すように長軸方向に搬送されることになる。
　このとき、容器Ｃの胴部Ｃａに収容された液体Ｌは、重力と慣性力の合力を受けることになる。ここで、液面Ｌにおける液体Ｌの微小部分について考慮した場合、その微小部分の質量をｍとし、搬送のために容器Ｃに付与される水平方向の加速度をａ、重力加速度をｇとすると、微小部分に作用する重力はｍｇ、慣性力はｍａとなる。したがって、液体Ｌの液面Ｌａが水平線となす角の角度θは、図３（ｂ）に示す幾何学的関係から以下のとおりとなる。
　ｔａｎθ＝ｍａ／ｍｇ
　よって、θ＝ｔａｎ-1（ａ／ｇ）
　したがって、例えば水平方向に１Ｇの加速度で搬送する場合には、ａ＝ｇなので、図３（ｂ）に示すように、θ＝４５°となる。そして、図中ハッチングで示す部分に対応する液体Ｌが、口部Ｃｂ側に向けて移動することになる。その移動量は、角度θが大きくなる（すなわち、加速度ａが大きくなる）ほど大きくなり、口部Ｃｂから液体Ｌがこぼれるおそれが大きくなる。
　ここで、例えば、図２（ａ）に白抜き矢印で示したように金型２を敢えて胴部Ｃａの長軸方向に型開きするように設定し、あるいは、金型２を胴部Ｃａの短軸方向に型開きした後に容器Ｃの向きを変更することにより、図２（ａ）に実線矢印で示したように容器Ｃを短軸方向に搬送するようにすれば、図２（ｂ）にハッチングで示すように、口部Ｃｂ側に向けて移動することになる液体Ｌの量を低減させることができる。したがって、より大きな搬送速度（加速度）で液体Ｌをこぼすことなく搬送することができ、容器Ｃの製造速度を向上することができる。
　なお、搬送工程における容器Ｃの搬送は、上下方向又は斜め上下方向への搬送を伴ってもよい。また、搬送工程における容器Ｃの搬送は、キャッピング位置までの搬送経路全体に亘って胴部Ｃａの短軸方向に搬送するのが好ましいが、そのような搬送経路の一部のみにおいて短軸方向に搬送するようにしてもよい。
　さらに、搬送工程における容器Ｃの搬送は、胴部Ｃａの短軸方向に搬送するのが最も好ましいが、胴部Ｃａの短軸方向側に搬送すれば、前記した効果（すなわち、口部Ｃｂ側に向けて移動する液体Ｌの量を低減できる効果）を享受することができる。ここで、「短軸方向側に搬送」とは、平面視において、短軸方向に対して４５°未満の角度で傾斜する方向に搬送することを意味する。なお、この短軸方向に対して傾斜する角度が小さくなるほど、前記した効果が大きくなる。
　また、図示した例では、容器Ｃの胴部Ｃａは、上下方向の全長に亘って扁平形状をなしているが、少なくとも胴部Ｃａの上部が扁平形状をなしていればよい。また、胴部Ｃａは、その扁平度（すなわち、長軸方向の幅Ｗａと短軸方向の幅Ｗｂとの比率）が上下方向に変化する形状であってもよい。また、図示した例では、胴部Ｃａは、口部Ｃａに連なる開口が中央に形成された略長方形の水平面状をなす頂壁と、長軸方向に延在する略長方形の垂直面状をなす一対の長軸方向側壁と、短軸方向に延在する略長方形の垂直面状をなす一対の短軸方向側壁と、これら側壁に連なる底壁と、を有している。前記した効果はこのような形状の容器Ｃにおいて顕著となるが、その他の形状の容器Ｃであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。すなわち、胴部Ｃａの頂壁は、水平面に対して傾いていてもよいし、曲面状であってもよく、一対の長軸方向側壁及び一対の短軸方向側壁は、垂直面に対して傾いていてもよいし、曲面状であってもよい。また、胴部Ｃａの外周面が平面視で楕円形状をなしていてもよい。さらに、胴部Ｃａの軸心Ｏは、口部Ｃｂの軸心と一致しているが、これらの軸心が互いにずれた容器Ｃに対しても同様の効果を得ることができる。なお、液面Ｌａの高さについては、搬送に要する加速度ａと容器Ｃの形状の関係を考慮し、適宜設定することができる。
　搬送工程に次ぐキャッピング工程では、キャッピング位置において、容器Ｃの口部Ｃｂを例えば閉鎖キャップによって封止する。閉鎖キャップによる封止は、ねじ部を介した螺着によって行ってもよいし、アンダーカット形状を介した嵌合によって行ってもよい。また、容器Ｃの口部Ｃｂには、このような閉鎖キャップの他、ポンプ付き吐出装置の装着キャップや、注出栓の装着筒部などを装着するようにしてもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係る液体ブロー成形による容器製造方法は、金型２に配置したプリフォームＰＦの内部に加圧した液体Ｌを供給して、プリフォームＰＦを、平面視で扁平形状をなすとともに液体Ｌを収容した胴部Ｃａを有する容器Ｃに成形する液体ブロー成形工程と、金型２から容器Ｃを取り出し、胴部Ｃａの短軸方向側に搬送する搬送工程と、を有している。
　したがって、本実施形態に係る液体ブロー成形による容器製造方法によれば、金型２から取り出した扁平形状の胴部Ｃａを有する容器Ｃの搬送速度を高めることができるので、容器Ｃの製造速度を向上することができる。
　また、そのような容器Ｃの短軸方向への搬送を、金型２を胴部Ｃｂの長軸方向に型開きすることによって行う場合には、型開きによって金型２から取り出した容器Ｃを型開き方向と直交する方向へ搬送できるため、搬送に要する時間を低減することができる。
　また、容器Ｃの向きを変更してから容器Ｃを短軸方向へ搬送するようにした場合には、金型２を胴部Ｃｂの短軸方向に型開きすることも可能となり、型開きの方向の自由度を確保することができる。
　前述したところは本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。例えば、ブロー成形用の金型は、上下方向にスライドする底型を有していてもよいし、所望の部分を成形するスライド型を有していてもよい。また、成形する容器の胴部は、例えばそのようなスライド型を用いて成形される取っ手部などを有していてもよい。
　１　キャビティ
　２　金型
　３　キャッパー
　ＰＦ　プリフォーム
　Ｌ　　液体
　Ｌａ　液面
　Ｃ　　容器
　Ｃａ　胴部
　Ｍ　　搬送機
　Ｍａ　把持部
　Ｗａ　長軸方向の幅
　Ｗｂ　短軸方向の幅
　ｍ　　質量
　ａ　　水平方向の加速度
　ｇ　　重力加速度
　θ　　角度
　Ｏ　　軸心

Claims (3)

  1. 　金型に配置したプリフォームの内部に加圧した液体を供給して、前記プリフォームを、平面視で扁平形状をなすとともに前記液体を収容した胴部を有する容器に成形する液体ブロー成形工程と、
    　前記金型から前記容器を取り出し、前記胴部の短軸方向側に搬送する搬送工程と、
    を有することを特徴とする、液体ブロー成形による容器製造方法。
  2. 　前記搬送工程において、前記金型を前記胴部の長軸方向に型開きする、請求項１に記載の容器製造方法。
  3. 　前記搬送工程において、前記金型を前記胴部の短軸方向に型開きし、前記容器の向きを変更してから搬送する、請求項１に記載の容器製造方法。
PCT/JP2017/015952 2016-06-30 2017-04-20 液体ブロー成形による容器製造方法 WO2018003257A1 (ja)

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