WO2022014540A1 - 樹脂製容器の製造方法および製造装置 - Google Patents

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injection molding
preform
convex portion
resin material
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保夫 尾崎
俊輝 大池
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日精エー・エス・ビー機械株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a resin container and a manufacturing apparatus.
  • the so-called resin container with a window which has a window formed on the body of the container, is mainly manufactured by the extrusion blow molding method, but a manufacturing method by a three-layer molding method or an insert molding method has also been proposed.
  • the transparent material and the coloring material are injected at the same time so as to have a desired shape, but the injection control is very difficult and the manufacturing cost is high.
  • the insert molding method when manufacturing a resin container with a window by the insert molding method, it is necessary to store the molded parts for inserting the preform in advance. Moreover, the preform must be sufficiently cooled when it is inserted into a molded part, and a step of reheating the cooled preform before blow molding is required, which increases the manufacturing cost. ..
  • an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a resin container with a window having excellent aesthetic appearance and dimensional accuracy at a lower cost than before. And.
  • a convex portion extending in the axial direction is provided on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface, and the first layer of the preform formed in the shape of a bottomed cylinder is transparent.
  • a first injection molding step of injection molding with a first resin material having light property, and a second resin material colored on the forming surface side of the convex portion of the first layer are injected, and the convex portion is along the axial direction.
  • the preform obtained in the second injection molding step and the second injection molding step of laminating the colored second layer in the region excluding the convex portion of the first layer while being exposed has the heat possessed at the time of injection molding.
  • the resin container includes a blow molding step of manufacturing a resin container by blow molding in a state.
  • the resin container has a translucent region extending in the axial direction due to the shaping of the convex portion and a non-transmissive region due to the shaping of the second layer.
  • a resin container with a window having excellent aesthetic appearance and dimensional accuracy can be manufactured at a lower cost than before.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the container 10 of the present embodiment.
  • the container 10 shown in FIG. 1 is made of a resin material such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the container 10 has a neck portion 12 having a mouth portion 11 at the upper end, a tubular body portion 13 continuous from the neck portion 12, and a bottom portion 14 continuous from the body portion 13.
  • the body 13 and the bottom 14 of the container 10 have a structure in which an inner layer facing the inner surface of the container and an outer layer facing the outer surface of the container are laminated.
  • the structure is formed by blow molding the preform 20 described later.
  • the body portion 13 of the container 10 has a non-transmissive region 15 which is colored and has a low property of transmitting light (translucency), and a translucent region 16 which has higher translucency than the non-transmissive region 15. .
  • the non-transmissive region 15 is a region that occupies most of the body portion 13 of the container 10, and is colored in order to improve the light-shielding property for the contents and the aesthetic appearance of the container.
  • the non-transmissive region 15 can be formed by using a resin material colored in either the outer layer or the inner layer of the preform 20 having a laminated structure.
  • the translucent region 16 is a streak-like region that is partially formed in a part of the circumferential direction of the body portion 13 and extends along the axial direction of the container 10.
  • the translucent region 16 functions as a window for confirming the remaining amount of the contents from the outside of the container 10.
  • the translucent region 16 uses a transparent resin material for either the outer layer or the inner layer of the preform 20 having a laminated structure, and partially provides a region where the colored resin material does not overlap with the transparent resin material in the radial direction. Can be formed.
  • FIG. 2 shows an example of a preform 20 applied to the manufacture of the container 10 of the present embodiment.
  • 2 (a) is a vertical sectional view of the preform 20 of the first example of the present embodiment
  • FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line IIb-IIb of FIG. 2 (a).
  • 2 (c) is a vertical cross-sectional view of the preform of the second example of the present embodiment
  • FIG. 2 (d) is a line cross-sectional view of IId-IId of FIG. 2 (b).
  • the overall shape of the preform 20 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c) is a bottomed cylindrical shape in which one end side is open and the other end side is closed.
  • the preforms 20 of the first example and the second example were formed in a cylindrical body portion 23, a bottom portion 24 for closing the other end side of the body portion 23, and an opening on one end side of the body portion 23.
  • a neck 22 is provided.
  • the preforms 20 of the first example and the second example have a multi-layer structure in which a transparent first layer 25 and a colored second layer 26 are laminated.
  • the first layer 25 and the second layer 26 are formed by two-step injection molding as described later.
  • the transparent first layer 25 is formed on the outer peripheral side, and the colored second layer 26 is formed on the inner peripheral side. ..
  • the neck portion is formed in the first layer 25 located on the outer peripheral side, and the second layer 26 is laminated on the inner peripheral side from the neck portion 22 to the bottom portion 24 of the first layer 25. ..
  • a hole 27 is formed in the center of the bottom of the first layer 25, and the hole 27 of the first layer 25 is closed from the inside by the second layer 26.
  • a convex portion 28a protruding toward the inner peripheral side is formed in a part in the circumferential direction.
  • the convex portion 28a extends from the neck portion 22 of the preform 20 to the bottom portion 24 in the axial direction of the preform 20.
  • the tip of the convex portion 28a projecting radially toward the inner peripheral side faces the inner peripheral surface of the preform 20, and as shown in FIG. 2B, the second layer 26 is formed on the inner peripheral surface of the preform 20.
  • the tips of the protrusions 28a are flush with each other.
  • the colored second layer 26 is located on the inner peripheral side of the transparent first layer 25, so that the second layer is formed through the transparent first layer 25. Twenty-six colors appear on the outside. Therefore, the region other than the convex portion 28a of the first layer 25 corresponds to the non-transmissive region 15 of the container 10 after blow molding. On the other hand, in the region of the convex portion 28a of the first layer 25, only the first layer 25 is present in the radial direction, and the colored second layer 26 is not formed. Therefore, light is well transmitted in the region of the convex portion 28a of the first layer 25. Therefore, the region of the convex portion 28a of the first layer 25 corresponds to the translucent region 16 of the container 10 after blow molding.
  • the transparent first layer 25 is formed on the inner peripheral side
  • the colored second layer 26 is formed on the outer peripheral side.
  • the neck portion 22 is formed on the first layer 25 located on the inner peripheral side
  • the second layer 26 is laminated on the outer peripheral side from the body portion 23 to the bottom portion 24 of the first layer 25. ing.
  • a convex portion 28b protruding toward the outer peripheral side is formed in a part in the circumferential direction.
  • the convex portion 28b extends from the body portion 23 of the preform 20 to the bottom portion 24 in the axial direction of the preform 20.
  • the tip of the convex portion 28b projecting radially toward the outer peripheral side faces the outer peripheral surface of the preform 20, and as shown in FIG. 2D, the second layer 26 and the convex portion 28b are formed on the outer peripheral surface of the preform 20. The tip of is flush.
  • the region other than the convex portion 28b of the first layer 25 corresponds to the non-transmissive region 15 of the container 10 after blow molding.
  • the region of the convex portion 28b of the first layer 25 only the first layer 25 is present in the radial direction, and the colored second layer 26 is not formed. Therefore, light is well transmitted in the region of the convex portion 28b of the first layer 25. Therefore, the region of the convex portion 28b of the first layer 25 corresponds to the translucent region 16 of the container 10 after blow molding.
  • the specifications such as the shape and dimensions of the first layer 25 and the second layer 26 are appropriately adjusted according to the shape of the container 10 to be manufactured.
  • the resin material forming the first layer 25 is also referred to as a first resin material
  • the resin material forming the second layer 26 is also referred to as a second resin material.
  • the first resin material is transparent
  • the second resin material is internally colored by the addition of a colorant.
  • a colorant may be added to the first resin material as long as a relatively high translucency can be ensured with respect to the second resin material.
  • the second resin material may have some translucency in a range where the translucency is lower than that of the first resin material.
  • Both the first resin material and the second resin material are thermoplastic synthetic resins and can be appropriately selected according to the specifications of the container 10.
  • Specific types of materials include, for example, PET, PEN (polyethylene naphthalate), PCTA (polycyclohexanedimethylene terephthalate), Tritan (Tritan (registered trademark): copolyester manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.), PP (polypropylene).
  • PE polyethylene
  • PC polycarbonate
  • PES polyether sulfone
  • PPSU polyphenyl sulfone
  • PS polystyrene
  • COP / COC cyclic olefin polymer
  • PMMA polymethyl methacrylate: acrylic
  • PLA polylactic acid
  • the combination of the first resin material and the second resin material can be appropriately set according to the specifications of the container 10, but it is preferable to combine materials having high weldability to each other.
  • the first resin material and the second resin material may be the same type of resin material having different colorant compositions (for example, PETs).
  • one resin material may be PP and the other resin material may be PET.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the blow molding apparatus of the present embodiment.
  • the blow molding device 30 of the present embodiment is an example of a container manufacturing device, and the container 10 is blow molded by utilizing the heat possessed (internal heat amount) at the time of injection molding without cooling the preform 20 to room temperature.
  • a hot parison method also called a one-stage method is adopted.
  • the blow molding apparatus 30 conveys the first injection molding unit 31, the first temperature adjustment unit 32, the second injection molding unit 33, the second temperature adjustment unit 34, the blow molding unit 35, and the take-out unit 36. It is provided with a mechanism 37.
  • the first injection molding unit 31, the first temperature adjustment unit 32, the second injection molding unit 33, the second temperature adjustment unit 34, the blow molding unit 35, and the take-out unit 36 have a predetermined angle (for example, 60 degrees) with respect to the transfer mechanism 37. ) Are placed at rotating positions.
  • the transport mechanism 37 includes a rotating plate 37a that rotates about an axis in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. On the rotating plate 37a, one or more neck molds 37b (not shown in FIG. 3) holding the neck portion 22 of the preform 20 (or the neck portion 12 of the container 10) are arranged at each predetermined angle.
  • the transport mechanism 37 rotates the rotary plate 37a to rotate the preform 20 (or the container 10) held by the neck mold 37b into the first injection molding unit 31, the first temperature control unit 32, and the second injection molding unit. 33, the second temperature adjusting section 34, the blow molding section 35, and the taking-out section 36 are conveyed in this order.
  • the transport mechanism 37 can also raise and lower the rotary plate 37a, and also performs operations related to mold closing and mold opening (mold release) in the first injection molding unit 31 and the second injection molding unit 33.
  • the first injection molding unit 31 includes a cavity type 40, a core type 41, and a hot runner type 42, and manufactures the first layer 25 of the preform 20. As shown in FIG. 3, a first injection device 38 that supplies a first resin material to the hot runner mold 42 is connected to the first injection molding unit 31.
  • FIG. 4 (a) and 4 (b) show a first injection molding unit 31a for molding the first layer 25 of the preform 20 (FIGS. 2 (a) and 2 (b)) of the first example.
  • FIG. 5 (a) shows a first injection molding unit 31b for molding the first layer 25 of the preform of the second example (FIGS. 2 (c) and 2 (d)).
  • the first injection molding unit 31 When it is not necessary to distinguish the first injection molding unit 31a and 31b in the present specification, they are collectively referred to as the first injection molding unit 31.
  • the cavity mold 40 and the core mold 41 and the neck mold 37b of the transport mechanism 37 are molded and closed.
  • a mold space of one layer 25 is formed.
  • the first layer 25 of the preform 20 is manufactured in the first injection molding unit 31. ..
  • the core mold 41 of the first injection molding portion 31a is formed with a groove portion 41a for forming the convex portion 28a of the first layer 25.
  • the first injection molding portion 31a can form the convex portion 28a on the inner circumference of the first layer 25.
  • the cavity type 40 of the first injection molding portion 31b is formed with a groove portion 40a for forming the convex portion 28b of the first layer 25.
  • the first injection molding portion 31b can form the convex portion 28b on the outer periphery of the first layer 25.
  • the radial depths (that is, the radial protrusions of the convex portions 28a and 28b) of the groove portion 41a of the first injection molding portion 31a and the groove portion 40a of the first injection molding portion 31b are both the second layer. It is set longer than the thickness of 26.
  • a valve pin 43 that can move in the axial direction to a position close to the core mold 41 is provided inside the hot runner mold 42.
  • the valve pin 43 is housed inside the hot runner mold 42 until the first resin material is filled in the mold space, and protrudes to a position close to the core mold 41 after the first resin material is filled in the mold space. do.
  • a thin film portion 27a having a thickness thinner than that of the peripheral portion can be formed in the center of the bottom portion of the first layer 25.
  • FIG. 3 shows a configuration in which four preforms are simultaneously conveyed.
  • the first temperature control unit 32 includes a mold unit (temperature control pot and temperature control core) for temperature control (not shown).
  • the first temperature adjusting unit 32 cools the first layer 25 of the preform 20 which is in a high temperature state after injection molding by accommodating it in a mold unit kept at a predetermined temperature. Further, the first temperature adjusting unit 32 also has a function of adjusting the temperature distribution of the first layer 25 of the preform 20 to a predetermined state before being conveyed to the second injection molding unit 33.
  • the second injection molding unit 33 includes a cavity mold 50, a core mold 51, and a hot runner mold 52, and injection molds the second layer 26 on the outer peripheral portion or the inner peripheral portion of the first layer 25. As shown in FIG. 3, a second injection device 39 for supplying a second resin material to the hot runner mold 52 is connected to the second injection molding unit 33.
  • FIG. 4C shows a second injection molding portion 33a for molding the second layer 26 of the preform 20 of the first example.
  • FIG. 5B shows a second injection molding unit 33b that forms the second layer 26 of the preform 20 of the second example.
  • the second injection molding unit 33 When it is not necessary to distinguish between the second injection molding units 33a and 33b in the present specification, they are collectively referred to as the second injection molding unit 33.
  • the second injection molding unit 33a accommodates the first layer 25 of the preform 20 injection molded by the first injection molding unit 31a.
  • a mold space is formed from the neck portion to the bottom portion on the inner peripheral side of the first layer 25 with the surface of the core mold 51. Will be done.
  • the second layer 26 is formed on the inner peripheral side of the first layer 25.
  • the preform 20 of the first example is manufactured.
  • a curved concave portion 51a is formed at the tip of the core mold 51 of the second injection molding portion 33a.
  • the recessed portion 51a faces the outlet of the second resin material located at the center of the cavity mold and forms a space for the resin pool between the recessed portion 51a and the hole 27 of the first layer 25.
  • the axial depth of the mold space of the cavity type 50 accommodating the first layer 25 may be shorter than the axial length of the first layer 25.
  • the second injection molding unit 33b accommodates the first layer 25 of the preform 20 injection-molded by the first injection molding unit 31b.
  • a mold space is formed between the inner surface of the cavity mold 50 and the inner surface of the cavity mold 50 from the body portion to the bottom portion on the outer peripheral side of the first layer 25. Will be done.
  • the second layer 26 is formed on the outer peripheral side of the first layer 25.
  • the preform 20 of the second example is manufactured.
  • the second temperature adjusting unit 34 performs temperature equalization and uneven temperature removal of the preform 20 manufactured by the second injection molding unit 33, and sets the temperature of the preform 20 to a temperature suitable for final blowing (for example, from about 90 ° C.). Adjust to 105 ° C).
  • the second temperature adjusting unit 34 also has a function of cooling the preform 20 in a high temperature state after injection molding.
  • the second temperature adjusting unit 34 includes a cavity type (pot type) 60 and a heating rod 61.
  • the cavity mold 60 is a mold having a temperature control space capable of accommodating the preform 20 manufactured by the second injection molding unit 33.
  • the cavity type 60 has a configuration divided into three upper and lower stages along the axial direction of the preform 20, and has an upper stage type 60a, a middle stage type 60b, and a lower stage type 60c in order from the top.
  • Each of the upper type 60a, the middle type 60b, and the lower type 60c is provided with a heater, or a flow path (not shown) through which a temperature adjusting medium (cooling medium) flows is formed inside. Therefore, the temperature of the cavity type 60 is maintained at a predetermined temperature by the heater or the temperature adjusting medium.
  • the temperature distribution of the preform 20 may be changed in the axial direction by changing the temperature of the heater or the temperature adjusting medium of the upper type 60a, the middle type 60b, and the lower type 60c.
  • the heating rod 61 is inserted inside the preform 20 and is arranged so as to be able to advance and retreat with respect to the neck type 37b holding the preform 20.
  • FIG. 7A shows a state in which the heating rod 61 is inserted into the neck mold 37b.
  • a heating piece 62 extending along the axial direction is attached to the heating rod 61. As shown in FIG. 7B, the heating piece 62 is partially arranged at a position corresponding to the convex portion 28a (28b) of the preform 20 in the circumferential direction, and the convex portion 28a (28b) of the preform 20 is formed. It has the function of heating locally.
  • the blow molding unit 35 performs blow molding on the preform 20 whose temperature has been adjusted by the second temperature adjusting unit 34 to manufacture the container 10.
  • the blow molding unit 35 includes a blow cavity type, which is a pair of split molds corresponding to the shape of the container 10, a bottom mold, a drawing rod, and an air introduction member (all not shown).
  • the blow molding unit 35 blow molds while stretching the preform 20. As a result, the preform 20 is shaped into a blow cavity type shape, and the container 10 can be manufactured.
  • the take-out unit 36 is configured to open the neck portion 12 of the container 10 manufactured by the blow molding unit 35 from the neck mold 37b and take out the container 10 to the outside of the blow molding apparatus 30.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the process of the manufacturing method of the container 10.
  • Step S101 First injection molding step
  • the first is in the mold space formed by the cavity mold 40, the core mold 41 and the neck mold 37b of the transport mechanism 37.
  • the first resin material is injected from the injection device 38, and the first layer 25 of the preform 20 is molded.
  • the first injection molding portion 31a When molding the preform 20 of the first example, the first injection molding portion 31a is used, and as shown in FIG. 6A, the first layer 25 having the convex portion 28a on the inner peripheral side is molded. ..
  • the radial protrusion amount ra of the convex portion 28a is set to be longer than the thickness t2 of the second layer 26, following the radial dimension of the groove portion 41a of the core mold 41.
  • a step of projecting the valve pin 43 to a position close to the core mold 41 is performed. ..
  • a thin film portion 27a having a wall thickness thinner than that of the peripheral portion is formed in the center of the bottom portion of the first layer 25.
  • the first injection molding portion 31b is used, and as shown in FIG. 6B, the first layer 25 having the convex portion 28b on the outer peripheral side is molded. ..
  • the radial protrusion amount rb of the convex portion 28b is set to be longer than the thickness t2 of the second layer 26, following the radial dimension of the groove portion 40a of the cavity type 40.
  • the rotary plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the first layer 25 of the preform 20 held by the neck mold 37b is held at the time of injection molding. It is conveyed to the first temperature adjusting unit 32 in a state of containing heat.
  • Step S102 First temperature adjustment step
  • the first temperature adjusting unit 32 the first layer 25 of the preform 20 is housed in the mold unit for temperature adjusting, and the first layer 25 is cooled and the temperature distribution is adjusted (temperature equalization and temperature deviation). Removal) is performed.
  • the rotating plate 37a of the conveying mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the first layer 25 of the preform 20 held by the neck mold 37b is conveyed to the second injection molding unit 33.
  • Step S103 Second injection molding step
  • the first layer 25 of the preform 20 is housed in the second injection molding unit 33, and injection molding of the second layer 26 is performed.
  • the second injection molding unit 33a is used when molding the preform 20 of the first example
  • the second injection molding unit 33b is used when molding the preform 20 of the second example.
  • the second injection molding unit 33a faces the inner circumference of the first layer 25 from the neck portion 22 on the inner peripheral side of the first layer 25 to the bottom portion 24.
  • a mold space is formed between the core mold 51 and the core mold 51. Since the radial protrusion amount ra of the convex portion 28a is longer than the thickness t2 of the second layer 26, when the first layer 25 is accommodated in the second injection molding portion 33a and the mold is closed, the convex portion 28a of the first layer is formed. Is pressed against the core mold 51 and comes into close contact with the core mold 51 (see FIG. 6A).
  • the second resin material from the hot runner mold 52 is filled in the mold space.
  • a thin film portion 27a is formed at the bottom of the first layer 25, but the thin film portion 27a is broken by the injection pressure of the second resin material to form a hole 27 at the bottom, and the holes 27 to the second resin are formed.
  • the material is guided to the inner peripheral side of the first layer 25.
  • the cavity type 50 faces the outer peripheral side of the first layer 25, and the cavity type 50 holds the shape of the first layer 25 from the outer peripheral side. Therefore, even if the second resin material comes into contact with the first layer 25, the thermal deformation of the first layer 25 can be suppressed.
  • a space for a resin pool is formed between the hole 27 of the first layer 25 and the recessed portion 51a of the core mold 51.
  • the second resin material that has passed through the hole 27 hits the recessed portion 51a of the core mold 51 and is agitated in the space of the resin reservoir, and then flows into the mold space between the inner circumference of the first layer 25 and the surface of the core mold 51. do.
  • the fragments of the thin film portion 27a of the first layer 25 are mixed with the high temperature second resin material and melted.
  • the fragments of the thin film portion 27a can be dissipated to the extent that they cannot be visually recognized.
  • the axial depth of the mold space of the cavity mold 50 accommodating the first layer 25 is shorter than the axial length of the first layer 25. Therefore, the bottom portion 24 of the first layer 25 is pressed against the bottom surface of the cavity mold 50, and it is suppressed that a gap is generated between the bottom portion 24 of the first layer 25 and the cavity mold 50. Therefore, it becomes difficult for the second resin material to flow between the first layer 25 and the cavity mold 50, and the occurrence of molding defects in which the second resin material covers the outer periphery of the first layer 25 is suppressed.
  • the second layer 26 can be formed on the inner peripheral side of the first layer 25.
  • the second injection molding portion 33b As shown in FIGS. 5 (b) and 6 (b), from the body portion 23 on the outer peripheral side of the first layer 25 to the bottom portion 24, on the outer periphery of the first layer 25. A mold space is formed between the cavity mold 50 and the facing cavity mold 50. Since the radial protrusion amount rb of the convex portion 28b is longer than the thickness t2 of the second layer 26, when the first layer 25 is accommodated in the second injection molding portion 33b and the mold is closed, the convex portion of the first layer 25 is formed. 28b is pressed against the cavity mold 50 and comes into close contact with it (see FIG. 6B).
  • the above mold space is filled with the second resin material from the hot runner mold 52.
  • the core mold 51 is inserted into the inner peripheral side of the first layer 25, and the shape of the first layer 25 is held from the inner peripheral side by the core mold 51. Therefore, even if the second resin material comes into contact with the first layer 25, the thermal deformation of the first layer 25 can be suppressed.
  • the second layer 26 can be formed on the outer peripheral side of the first layer 25.
  • the preform 20 of the first example or the second example is manufactured by the first injection molding step and the second injection molding step. After that, when the second injection molding unit 33 is opened, the rotating plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the preform 20 held by the neck mold 37b contains the heat retained during injection molding. Is conveyed to the second temperature adjusting unit 34.
  • Step S104 Second temperature adjustment step
  • the preform 20 is housed in the second temperature adjusting unit 34, and the temperature is adjusted so that the temperature of the preform 20 approaches the temperature suitable for the final blow.
  • the position of the convex portion 28a (28b) of the preform 20 is locally heated from the inner peripheral side by the heating piece 62 of the heating rod 61.
  • the position of the convex portion 28a (28b) of the preform 20 is formed of the first resin material over the entire radial direction. Therefore, the position of the convex portion 28a (28b) of the preform 20 has a smaller holding heat than the region where the high temperature second resin material is laminated in the second injection molding portion 33, and is less likely to be deformed during blow molding.
  • the eccentric temperature in the circumferential direction of the preform 20 is reduced, and in particular, the shapeability of the translucent region 16 of the container 10 is improved. Can be improved.
  • the rotating plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the temperature-adjusted preform 20 held by the neck mold 37b is transported to the blow molding unit 35.
  • Step S105 Blow molding process
  • the blow molding unit 35 performs blow molding of the container 10.
  • the blow cavity mold is closed, the preform 20 is housed in the mold space, and the air introduction member (blow core) is lowered, so that the air introduction member is brought into contact with the neck portion 22 of the preform 20.
  • the drawing rod is lowered to suppress the bottom 24 of the preform 20 from the inner surface, and the preform 20 is stretched on the horizontal axis by supplying blow air from the air introduction member while stretching the vertical axis as necessary. ..
  • the preform 20 is swelled and shaped so as to be in close contact with the blow cavity type mold space, and is blow molded into the container 10.
  • the bottom mold stands by at a lower position where it does not come into contact with the bottom 24 of the preform 20 before the blow cavity mold is closed, and is quickly raised to the molding position after the mold is closed.
  • the non-transmissive region 15 of the container 10 is formed by stretching the second layer 26, and the convex portion of the first layer 25 is formed.
  • the stretching forms the translucent region 16 of the container 10.
  • Step S106 Container removal step
  • the blow cavity mold is opened.
  • the container 10 can be moved from the blow molding unit 35.
  • the rotating plate 37a of the transport mechanism 37 rotates by a predetermined angle, and the container 10 is transported to the take-out unit 36.
  • the neck portion 12 of the container 10 is released from the neck mold 37b, and the container 10 is taken out to the outside of the blow molding apparatus 30.
  • each time of the first injection molding step, the first temperature adjusting step, the second injection molding step, the second temperature adjusting step, the blow molding step, and the container taking-out step have the same length. Become. Similarly, the transport time between each process is the same length.
  • the first layer 25 having the vertical stripe-shaped convex portions 28a and 28b is injection molded, and in the second injection molding step, the inner peripheral portion of the first layer 25 is formed.
  • a preform 20 having a multilayer structure suitable for a container with a window is manufactured.
  • the transparent material and the coloring material are injection-molded in two stages, it is not necessary to inject the transparent material and the coloring material at the same time during injection molding, and the manufacturing cost of the preform 20 is reduced as compared with the three-layer molding method. can.
  • a hot parison method is adopted in which blow molding is performed while having the heat possessed during injection molding.
  • the preform is brought to near room temperature as compared with the case where a cooled preform is fitted to produce a multi-layered preform and blow molding is performed after reheating (cold parison method). It does not require cooling, and there is no need for preform assembly and reheating processes. Therefore, according to the present embodiment, a series of steps from injection molding of the preform 20 to blow molding of the container 10 can be completed in a relatively short time. As a result, the container 10 having the streaky window on the body portion 13 can be manufactured in a shorter cycle, and the manufacturing cost of the container 10 can be significantly reduced as compared with the conventional case.
  • the container is manufactured by so-called stretch blow molding in which the preform 20 is blow molded while being stretched. Therefore, in the present embodiment, the aesthetic appearance and dimensional accuracy of the container 10 can be improved as compared with the container of the extrusion blow molding method. Further, in the present embodiment, the generation of waste material can be suppressed as compared with the extrusion blow molding method, so that the manufacturing cost of the container 10 can be reduced in this respect as well.
  • the configuration of the second temperature adjusting unit 34 is not limited to the configuration in which the preform 20 is locally heated by using the heating rod 61 to which the heating piece 62 is attached, as in the above embodiment.
  • the heating rod 61 is brought close to the convex portion 28a (28b) of the preform 20 and the heating rod 61 is eccentrically arranged with respect to the central axis. good.
  • the convex portion 28a (28b) of the preform is locally heated from the inner peripheral side, and the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the uneven temperature of the convex portion 28a (28b) of the preform 20 is further controlled. You may.
  • the convex portions 28a and 28b of the preform 20 may be locally heated in the same manner as in the second temperature adjusting unit 34.
  • the first temperature adjusting step between the first injection molding step and the second injection molding step may be omitted. That is, the blow molding apparatus 30 does not have the first temperature adjusting unit 32, but the first injection molding unit 31, the second injection molding unit 33, the second temperature adjusting unit 34, the blow molding unit 35, and the take-out unit 36 , It may be configured (5-station machine) arranged at a position rotated by 72 degrees around the transport mechanism 37.
  • the resin material of the outer layer (second layer 26) that is not exposed on the inner peripheral side and does not come into contact with the contents may be used.
  • a recycled material for example, a crushed material (flake material)

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Abstract

軸方向に延長する透光領域と非透光領域を有する樹脂製容器の製造方法は、軸方向に延長する凸部を有するプリフォームの第１層を、透光性を有する第１の樹脂材料で射出成形する第１射出成形工程と、第１層の凸部の形成面側に着色された第２の樹脂材料を射出し、前記凸部を軸方向に沿って露出させつつ第１層の凸部を除く領域に着色された第２層を積層する第２射出成形工程と、プリフォームを射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形するブロー成形工程と、を含む。

Description

樹脂製容器の製造方法および製造装置
　本発明は、樹脂製容器の製造方法および製造装置に関する。
　従来から、内容物に対する遮光性や容器の美観を向上させるために、容器胴部を着色して不透明にした樹脂製容器が知られている。容器胴部が不透明である場合には内容物の残量が把握しにくくなるため、この種の樹脂製容器では縦長の透明領域からなる窓を容器胴部に形成することも行われている。
　容器胴部に窓を形成した、いわゆる窓付きの樹脂製容器は、主に押出ブロー成形法で製造されるが、三層成形法やインサート成形法による製造方法も提案されている。
特許第６０６１２５０号公報 実公平１－３３２９１号公報 実開昭６０－７５００９号公報
　しかしながら、押出ブロー成形法で窓付きの樹脂製容器を製造すると、容器の美観や寸法精度が概して低くなる。しかも、押出ブロー成形法では後工程の作業が必須となり、廃材も多く発生してしまう。
　また、三層成形法で窓付きの樹脂製容器を製造する場合、製造に特殊なホットランナー型が必要になる。しかも、三層成形法では所望の形状となるように透明材と着色材を同時に射出することになるがその射出制御が非常に困難であり、製造コストが高くなってしまう。
　また、インサート成形法で窓付きの樹脂製容器を製造する場合、プリフォームをインサートする成形部品を予め蓄えておく必要がある。しかも、成型部品にインサートする際にはプリフォームが十分冷却されていなければならず、冷却されたプリフォームをブロー成形の前に再加熱する工程が必要となるので、その分製造コストが高くなる。
　そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、美的外観や寸法精度に優れた窓付きの樹脂製容器を、従来よりも低コストで製造できる製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様である樹脂製容器の製造方法は、軸方向に延長する凸部を内周面または外周面に有し、有底筒状に形成されたプリフォームの第１層を、透光性を有する第１の樹脂材料で射出成形する第１射出成形工程と、第１層の凸部の形成面側に着色された第２の樹脂材料を射出し、凸部を軸方向に沿って露出させつつ第１層の凸部を除く領域に着色された第２層を積層する第２射出成形工程と、第２射出成形工程で得られたプリフォームを射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を含む。樹脂製容器は、凸部の賦形による軸方向に延長する透光領域と、第２層の賦形による非透光領域とを有する。
　本発明の一態様によれば、美的外観や寸法精度に優れた窓付きの樹脂製容器を、従来よりも低コストで製造できる。
本実施形態の容器の一例を示す図である。 本実施形態のプリフォームの一例を示す図である。 本実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す図である。 本実施形態の第１例のプリフォームの製造工程を示す図である。 本実施形態の第２例のプリフォームの製造工程を示す図である。 プリフォームの製造工程を示す横断面図である。 第２温度調整部の構成例を示す図である。 容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。 第２温度調整部の変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
　＜樹脂製容器の構成例＞
　まず、図１を参照して、本実施形態に係る樹脂製容器（以下、単に容器とも称する）１０の構成例を説明する。
　図１は、本実施形態の容器１０の一例を示す図である。
　図１に示す容器１０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂材料で形成される。容器１０は、上端に口部１１を有する首部１２と、首部１２から連続する筒状の胴部１３と、胴部１３から連続する底部１４とを有している。
　容器１０の胴部１３および底部１４は、図示を省略するが、容器内面に臨む内層と容器外面に臨む外層とが積層された構造を有している。当該構造は、後述のプリフォーム２０をブロー成形することで形成される。
　また、容器１０の胴部１３は、着色されて光を透過させる性質（透光性）の低い非透光領域１５と、非透光領域１５よりも透光性の高い透光領域１６を有する。非透光領域１５は、容器１０の胴部１３の大部分を占める領域であり、内容物に対する遮光性や容器の美観を向上させるために着色されている。非透光領域１５は、積層構造のプリフォーム２０の外層または内層のいずれかに着色された樹脂材料を用いることで形成できる。
　透光領域１６は、胴部１３の周方向の一部に部分的に形成され、容器１０の軸方向に沿って延長する筋状の領域である。透光領域１６は、内容物の残量を容器１０の外部から確認するための窓としての機能を担う。透光領域１６は、積層構造のプリフォーム２０の外層または内層の一方に透明な樹脂材料を用い、着色された樹脂材料が透明な樹脂材料と径方向に重ならない領域を部分的に設けることで形成できる。
　＜プリフォームの構成例＞
　図２は、本実施形態の容器１０の製造に適用されるプリフォーム２０の例を示す。
　図２（ａ）は、本実施形態の第１例のプリフォーム２０の縦断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIb-IIb線断面図である。図２（ｃ）は、本実施形態の第２例のプリフォームの縦断面図であり、図２（ｄ）は、図２（ｂ）のIId-IId線断面図である。
　図２（ａ）、（ｃ）に示すプリフォーム２０の全体形状は、いずれも一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。第１例および第２例のプリフォーム２０は、円筒状に形成された胴部２３と、胴部２３の他端側を閉塞する底部２４と、胴部２３の一端側の開口に形成された首部２２とを備える。また、第１例および第２例のプリフォーム２０は、透明な第１層２５と着色された第２層２６が積層された多層構造を有している。この第１層２５と第２層２６は、後述のように２段階の射出成形により形成される。
　図２（ａ）、（ｂ）に示す第１例のプリフォーム２０においては、透明な第１層２５が外周側に形成され、着色された第２層２６が内周側に形成されている。第１例のプリフォーム２０においては、外周側に位置する第１層２５に首部が形成され、この第１層２５の首部２２から底部２４にかけて内周側に第２層２６が積層されている。また、第１例のプリフォーム２０では、第１層２５の底部中央に穴２７が形成され、第２層２６によって第１層２５の穴２７が内側から塞がれている。
　また、第１例のプリフォーム２０の第１層には、内周側に突出する凸部２８ａが周方向の一部に形成されている。凸部２８ａは、プリフォーム２０の首部２２から底部２４に亘ってプリフォーム２０の軸方向に延長している。内周側に向けて径方向に突出する凸部２８ａの先端はプリフォーム２０の内周面に臨み、図２（ｂ）に示すように、プリフォーム２０の内周面において第２層２６と凸部２８ａの先端は面一となっている。
　第１層２５の凸部２８ａ以外の領域では、透明な第１層２５の内周側に着色された第２層２６が位置しているので、透明な第１層２５ごしに第２層２６の色が外側に現れる。したがって、第１層２５の凸部２８ａ以外の領域は、ブロー成形後の容器１０の非透光領域１５に対応する。
　一方、第１層２５の凸部２８ａの領域では、径方向において第１層２５のみが存在し、着色された第２層２６が形成されていない。そのため、第１層２５の凸部２８ａの領域では光がよく透過する。したがって、第１層２５の凸部２８ａの領域は、ブロー成形後の容器１０の透光領域１６に対応する。
　一方、図２（ｃ）、（ｄ）に示す第２例のプリフォーム２０においては、透明な第１層２５が内周側に形成され、着色された第２層２６が外周側に形成されている。第２例のプリフォーム２０においては、内周側に位置する第１層２５に首部２２が形成され、この第１層２５の胴部２３から底部２４にかけて外周側に第２層２６が積層されている。
　また、第２例のプリフォーム２０の第１層２５には、外周側に突出する凸部２８ｂが周方向の一部に形成されている。凸部２８ｂは、プリフォーム２０の胴部２３から底部２４に亘ってプリフォーム２０の軸方向に延長している。外周側に向けて径方向に突出する凸部２８ｂの先端はプリフォーム２０の外周面に臨み、図２（ｄ）に示すように、プリフォーム２０の外周面において第２層２６と凸部２８ｂの先端は面一となっている。
　第１層２５の凸部２８ｂ以外の領域では、外周面に第２層２６が臨んでいるので、第２層２６の色がそのまま外側に現れる。したがって、第１層２５の凸部２８ｂ以外の領域は、ブロー成形後の容器１０の非透光領域１５に対応する。
　一方、第１層２５の凸部２８ｂの領域では、径方向において第１層２５のみが存在し、着色された第２層２６が形成されていない。そのため、第１層２５の凸部２８ｂの領域では光がよく透過する。したがって、第１層２５の凸部２８ｂの領域は、ブロー成形後の容器１０の透光領域１６に対応する。
　なお、第１層２５および第２層２６の形状や寸法などの仕様は、製造する容器１０の形状に応じて適宜調整される。
　以下、第１層２５を形成する樹脂材料を第１の樹脂材料とも称し、第２層２６を形成する樹脂材料を第２の樹脂材料とも称する。例えば、第１の樹脂材料は透明であり、第２の樹脂材料は着色剤の添加によって内部着色されている。ここで、第２の樹脂材料に対して相対的に高い透光性を確保できる範囲で、第１の樹脂材料にも着色剤が添加されてもよい。一方、第２の樹脂材料は、第１の樹脂材料よりも透光性が低い範囲で多少の透光性を備えていてもよい。
　第１の樹脂材料および第２の樹脂材料は、いずれも熱可塑性の合成樹脂であり、容器１０の仕様に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣＴＡ（ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、Ｔｒｉｔａｎ（トライタン（登録商標）：イーストマンケミカル社製のコポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＣＯＰ／ＣＯＣ（環状オレフィン系ポリマー）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：アクリル）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）などが挙げられる。
　第１の樹脂材料と第２の樹脂材料は、容器１０の仕様に応じて組み合わせを適宜設定できるが、互いに溶着性の高い材料を組み合わせることが好ましい。一例として、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料を、着色剤の組成の異なる同種の樹脂材料（例えば、ＰＥＴ同士）としてもよい。あるいは、一方の樹脂材料をＰＰとし、他方の樹脂材料をＰＥＴとしてもよい。
　＜容器の製造装置の説明＞
　図３は、本実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す図である。本実施形態のブロー成形装置３０は、容器の製造装置の一例であって、プリフォーム２０を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱（内部熱量）を活用して容器１０をブロー成形するホットパリソン方式（１ステージ方式とも称する）を採用する。
　ブロー成形装置３０は、第１射出成形部３１と、第１温度調整部３２と、第２射出成形部３３と、第２温度調整部３４と、ブロー成形部３５と、取り出し部３６と、搬送機構３７とを備える。第１射出成形部３１、第１温度調整部３２、第２射出成形部３３、第２温度調整部３４、ブロー成形部３５および取り出し部３６は、搬送機構３７を中心として所定角度（例えば６０度）ずつ回転した位置に配置されている。
（搬送機構３７）
　搬送機構３７は、図３の紙面垂直方向の軸を中心に回転する回転板３７ａを備える。回転板３７ａには、プリフォーム２０の首部２２（または容器１０の首部１２）を保持するネック型３７ｂ（図３では不図示）が、所定角度ごとにそれぞれ１以上配置されている。搬送機構３７は、回転板３７ａを回転させることで、ネック型３７ｂで保持されたプリフォーム２０（または容器１０）を、第１射出成形部３１、第１温度調整部３２、第２射出成形部３３、第２温度調整部３４、ブロー成形部３５、取り出し部３６の順に搬送する。なお、搬送機構３７は、回転板３７ａを昇降させることもでき、第１射出成形部３１や第２射出成形部３３における型閉じや型開き（離型）に係る動作も行う。
（第１射出成形部３１）
　第１射出成形部３１は、キャビティ型４０、コア型４１、ホットランナー型４２を備え、プリフォーム２０の第１層２５を製造する。図３に示すように、第１射出成形部３１には、ホットランナー型４２に第１の樹脂材料を供給する第１射出装置３８が接続されている。
　図４（ａ）、（ｂ）は、第１例のプリフォーム２０（図２（ａ）、（ｂ））の第１層２５を成形する第１射出成形部３１ａを示す。図５（ａ）は、第２例のプリフォーム（図２（ｃ）、（ｄ））の第１層２５を成形する第１射出成形部３１ｂを示す。なお、本明細書において第１射出成形部３１ａ、３１ｂを区別する必要がないときには、第１射出成形部３１と総称する。
　図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、第１射出成形部３１においては、上記のキャビティ型４０、コア型４１と、搬送機構３７のネック型３７ｂとを型閉じして第１層２５の型空間が形成される。そして、上記の型空間内にホットランナー型４２を介して第１射出装置３８から第１の樹脂材料を流し込むことで、第１射出成形部３１においてプリフォーム２０の第１層２５が製造される。
　図４（ａ）に示すように、第１射出成形部３１ａのコア型４１には、第１層２５の凸部２８ａを形成するための溝部４１ａが形成されている。これにより、第１射出成形部３１ａは、第１層２５の内周に凸部２８ａを形成することができる。
　一方、図５（ａ）に示すように、第１射出成形部３１ｂのキャビティ型４０には、第１層２５の凸部２８ｂを形成するための溝部４０ａが形成されている。これにより、第１射出成形部３１ｂは、第１層２５の外周に凸部２８ｂを形成することができる。
　なお、第１射出成形部３１ａの溝部４１ａおよび第１射出成形部３１ｂの溝部４０ａのそれぞれの径方向深さ（つまり、凸部２８ａ、２８ｂの径方向の突出量）は、いずれも第２層２６の厚さよりも長く設定されている。
　また、図４（ｂ）に示すように、第１射出成形部３１ａにおいては、コア型４１に近接する位置まで軸方向に移動可能なバルブピン４３がホットランナー型４２の内部に設けられる。バルブピン４３は、第１の樹脂材料が型空間に充填されるまではホットランナー型４２の内部に収容され、第１の樹脂材料が型空間に充填された後にコア型４１に近接する位置まで突出する。このような射出成形時のバルブピン４３の移動により、第１層２５の底部中央に、樹脂材料の肉厚が周辺部よりも薄い薄膜部２７ａを形成することができる。
　また、第１射出成形部３１の型開きをしたときにも、搬送機構３７のネック型３７ｂは開放されずにそのままプリフォーム２０の第１層２５を保持して搬送する。第１射出成形部３１で同時に成形されるプリフォーム２０の数（すなわち、ブロー成形装置３０で同時に成形できる容器１０の数）は、適宜設定できる。なお、図３では、４つのプリフォームを同時に搬送する構成を示している。
（第１温度調整部３２）
　第１温度調整部３２は、図示しない温度調整用の金型ユニット（温調ポットおよび温調コア）を備える。第１温度調整部３２は、射出成形後の高温状態にあるプリフォーム２０の第１層２５を、所定温度に保たれた金型ユニットに収容することで冷却する。また、第１温度調整部３２は、第２射出成形部３３に搬送される前に、プリフォーム２０の第１層２５の温度分布を所定の状態に調整する機能も担う。
（第２射出成形部３３）
　第２射出成形部３３は、キャビティ型５０、コア型５１、ホットランナー型５２を備え、第１層２５の外周部または内周部に第２層２６を射出成形する。図３に示すように、第２射出成形部３３には、ホットランナー型５２に第２の樹脂材料を供給する第２射出装置３９が接続されている。
　図４（ｃ）は、第１例のプリフォーム２０の第２層２６を成形する第２射出成形部３３ａを示す。図５（ｂ）は、第２例のプリフォーム２０の第２層２６を成形する第２射出成形部３３ｂを示す。なお、本明細書において第２射出成形部３３ａ、３３ｂを区別する必要がないときには、第２射出成形部３３と総称する。
　第２射出成形部３３ａは、第１射出成形部３１ａで射出成形されたプリフォーム２０の第１層２５を収容する。図４（ｃ）に示すように、第２射出成形部３３ａを型閉じした状態では、第１層２５の内周側の首部から底部にかけて、コア型５１の表面との間に型空間が形成される。上記の型空間内にホットランナー型５２を介して第２射出装置３９から第２の樹脂材料を充填することで、第１層２５の内周側に第２層２６が成形される。これにより、第１例のプリフォーム２０が製造される。
　また、第２射出成形部３３ａのコア型５１の先端部には、曲面状の凹陥部５１ａが形成されている。凹陥部５１ａは、型閉じしたときに、キャビティ型の中心に位置する第２の樹脂材料の出口と対向し、第１層２５の穴２７との間に樹脂溜まりの空間を形成する。
　さらに、第２射出成形部３３ａにおいて、第１層２５を収容するキャビティ型５０の型空間の軸方向深さは、第１層２５の軸方向長さよりも短くしてもよい。これにより、キャビティ型５０に第１層２５を収容したときに、第１層２５の底部がキャビティ型５０の底面に押し当てられて両者が接触し、第１層２５の底部とキャビティ型５０の間に隙間が生じることを抑制できる。
　一方、第２射出成形部３３ｂは、第１射出成形部３１ｂで射出成形されたプリフォーム２０の第１層２５を収容する。図５（ｂ）に示すように、第２射出成形部３３ｂを型閉じした状態では、第１層２５の外周側の胴部から底部にかけて、キャビティ型５０の内面との間に型空間が形成される。上記の型空間内にホットランナー型５２を介して第２射出装置３９からの第２の樹脂材料を充填することで、第１層２５の外周側に第２層２６が成形される。これにより、第２例のプリフォーム２０が製造される。
（第２温度調整部３４）
　第２温度調整部３４は、第２射出成形部３３で製造されたプリフォーム２０の均温化や偏温除去を行い、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適した温度（例えば約９０℃～１０５℃）に調整する。また、第２温度調整部３４は、射出成形後の高温状態のプリフォーム２０を冷却する機能も担う。
　図７に示すように、第２温度調整部３４は、キャビティ型（ポット型）６０と、加熱ロッド６１とを備える。
　キャビティ型６０は、第２射出成形部３３で製造されたプリフォーム２０を収容可能な温調空間を有する金型である。キャビティ型６０は、プリフォーム２０の軸方向に沿って上下３段に分割された構成であり、上から順に、上段型６０ａ、中段型６０ｂ、下段型６０ｃを有する。
　上段型６０ａ、中段型６０ｂ、下段型６０ｃのそれぞれには、ヒーターが設けられていたり、内部に温度調整媒体（冷却媒体）の流れる流路（不図示）が形成されていたりする。そのため、キャビティ型６０の温度は、ヒーターや温度調整媒体により所定の温度に保たれる。なお、上段型６０ａ、中段型６０ｂ、下段型６０ｃのヒーターや温度調整媒体の温度を変更することで、プリフォーム２０の温度分布を軸方向において変化させてもよい。
　加熱ロッド６１は、プリフォーム２０の内部に挿入され、プリフォーム２０を保持しているネック型３７ｂに対して進退可能に配置される。図７（ａ）では、加熱ロッド６１がネック型３７ｂに挿入されている状態を示している。
　加熱ロッド６１には、軸方向に沿って伸びる加熱片６２が取り付けられている。図７（ｂ）に示すように、加熱片６２は、周方向においてプリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）と対応する位置に部分的に配置され、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）を局所的に加熱する機能を担う。
（ブロー成形部３５）
　ブロー成形部３５は、第２温度調整部３４で温度調整されたプリフォーム２０に対してブロー成形を行い、容器１０を製造する。
　ブロー成形部３５は、容器１０の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入部材（いずれも不図示）を備える。ブロー成形部３５は、プリフォーム２０を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム２０がブローキャビティ型の形状に賦形されて容器１０を製造することができる。
（取り出し部３６）
　取り出し部３６は、ブロー成形部３５で製造された容器１０の首部１２をネック型３７ｂから開放し、容器１０をブロー成形装置３０の外部へ取り出すように構成されている。
　＜容器の製造方法の説明＞
　次に、本実施形態のブロー成形装置３０による容器１０の製造方法について説明する。図８は、容器１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１：第１射出成形工程）
　まず、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、第１射出成形部３１において、キャビティ型４０、コア型４１および搬送機構３７のネック型３７ｂで形成された型空間に第１射出装置３８から第１の樹脂材料が射出され、プリフォーム２０の第１層２５が成形される。
　第１例のプリフォーム２０を成形する場合には第１射出成形部３１ａが用いられ、図６（ａ）に示すように、内周側に凸部２８ａを有する第１層２５が成形される。凸部２８ａの径方向の突出量ｒａは、コア型４１の溝部４１ａの径方向寸法に倣って、第２層２６の厚さｔ２よりも長く設定されている。
　第１射出成形部３１ａにおいては、図４（ｂ）に示すように、プリフォーム２０の第１層２５が成形された後、コア型４１に近接する位置までバルブピン４３を突出させる工程が行われる。これにより、第１層２５の底部中央には、肉厚が周辺部よりも薄い薄膜部２７ａが形成される。
　一方、第２例のプリフォーム２０を成形する場合には第１射出成形部３１ｂが用いられ、図６（ｂ）に示すように、外周側に凸部２８ｂ有する第１層２５が成形される。凸部２８ｂの径方向の突出量ｒｂは、キャビティ型４０の溝部４０ａの径方向寸法に倣って、第２層２６の厚さｔ２よりも長く設定されている。
　その後、第１射出成形部３１が型開きされると、搬送機構３７の回転板３７ａが所定角度回転し、ネック型３７ｂに保持されたプリフォーム２０の第１層２５が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第１温度調整部３２に搬送される。
（ステップＳ１０２：第１温度調整工程）
　次に、第１温度調整部３２において、温度調整用の金型ユニットにプリフォーム２０の第１層２５が収容され、第１層２５の冷却と、温度分布の調整（均温化や偏温除去）が行われる。その後、搬送機構３７の回転板３７ａが所定角度回転し、ネック型３７ｂに保持されたプリフォーム２０の第１層２５が、第２射出成形部３３に搬送される。
（ステップＳ１０３：第２射出成形工程）
　続いて、第２射出成形部３３にプリフォーム２０の第１層２５が収容され、第２層２６の射出成形が行われる。第１例のプリフォーム２０を成形する場合には第２射出成形部３３ａが用いられ、第２例のプリフォーム２０を成形する場合には第２射出成形部３３ｂが用いられる。
　第２射出成形部３３ａにおいては、図４（ｃ）、図６（ａ）に示すように、第１層２５の内周側の首部２２から底部２４にかけて、第１層２５の内周に臨むコア型５１との間に型空間が形成される。凸部２８ａの径方向の突出量ｒａは第２層２６の厚さｔ２よりも長いので、第２射出成形部３３ａに第１層２５を収容して型閉じすると、第１層の凸部２８ａはコア型５１に押し当てられて密着する（図６（ａ）参照）。そのため、第１層２５の凸部２８ａとコア型５１の間に隙間が生じることを抑制でき、凸部２８ａの内面側に第２の樹脂材料が流入することを防ぐことができる。これにより、第１例のプリフォーム２０の内周側に第１層２５が露出する領域を形成できる。
　上記の型空間内にホットランナー型５２から第２の樹脂材料が充填される。第１層２５の底部には薄膜部２７ａが形成されているが、第２の樹脂材料の射出圧で薄膜部２７ａが破断されて底部に穴２７ができ、上記の穴２７から第２の樹脂材料が第１層２５の内周側に導かれる。
　図４（ｃ）に示すように、第１層２５の外周側にはキャビティ型５０が臨み、キャビティ型５０によって第１層２５の形状が外周側から保持される。このため、第２の樹脂材料が第１層２５と接触しても第１層２５の熱変形を抑制できる。
　また、第１層２５の穴２７とコア型５１の凹陥部５１ａの間には、樹脂溜まりの空間が形成される。穴２７を通過した第２の樹脂材料は、コア型５１の凹陥部５１ａに当たって樹脂溜まりの空間で攪拌された後、第１層２５の内周とコア型５１の表面の間の型空間に流入する。樹脂溜まりの空間で第２の樹脂材料が攪拌されることで、第１層２５の薄膜部２７ａの破片は高温の第２の樹脂材料と混合されて溶ける。これにより、薄膜部２７ａの破片を視認できない程度に消散させることができる。
　また、第２射出成形部３３ａにおいて、第１層２５を収容するキャビティ型５０の型空間の軸方向深さは第１層２５の軸方向長さよりも短い。そのため、第１層２５の底部２４がキャビティ型５０の底面に押し当てられ、第１層２５の底部２４とキャビティ型５０の間に隙間が生じることが抑制される。したがって、第１層２５とキャビティ型５０の間に第２の樹脂材料が流れ込みにくくなり、第２の樹脂材料が第１層２５の外周を被覆する成形不良の発生が抑制される。
　以上のようにして、第１例のプリフォーム２０を成形する場合、第１層２５の内周側に第２層２６を形成することができる。
　一方、第２射出成形部３３ｂにおいては、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、第１層２５の外周側の胴部２３から底部２４にかけて、第１層２５の外周に臨むキャビティ型５０との間に型空間が形成される。凸部２８ｂの径方向の突出量ｒｂは第２層２６の厚さｔ２よりも長いので、第２射出成形部３３ｂに第１層２５を収容して型閉じすると、第１層２５の凸部２８ｂはキャビティ型５０に押し当てられて密着する（図６（ｂ）参照）。これにより、第１層２５の凸部２８ｂとキャビティ型５０の間に隙間が生じることを抑制でき、凸部２８ｂの外面側に第２の樹脂材料が流入することを防ぐことができる。これにより、第２例のプリフォーム２０の外周側に第１層２５が露出する領域を形成できる。
　上記の型空間内にホットランナー型５２から第２の樹脂材料が充填される。図５（ｂ）に示すように、第１層２５の内周側にはコア型５１が挿入され、コア型５１によって第１層２５の形状が内周側から保持される。このため、第２の樹脂材料が第１層２５と接触しても第１層２５の熱変形を抑制できる。以上のようにして、第２例のプリフォームを成形する場合、第１層２５の外周側に第２層２６を形成することができる。
　以上のように、第１射出成形工程および第２射出成形工程により、第１例または第２例のプリフォーム２０が製造される。
　その後、第２射出成形部３３が型開きされると、搬送機構３７の回転板３７ａが所定角度回転し、ネック型３７ｂに保持されたプリフォーム２０が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第２温度調整部３４に搬送される。
（ステップＳ１０４：第２温度調整工程）
　続いて、第２温度調整部３４にプリフォーム２０が収容され、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。
　図７に示すように、第２温度調整部３４では、加熱ロッド６１の加熱片６２によって、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）の位置が内周側から局所的に加熱される。
　プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）の位置は、径方向の全域に亘って第１の樹脂材料で形成されている。そのため、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）の位置は、第２射出成形部３３で高温の第２の樹脂材料が積層された領域と比べると保有熱が小さく、ブロー成形時に変形しにくい。第２温度調整部３４で凸部２８ａ（２８ｂ）の位置を局所的に加熱することで、プリフォーム２０の周方向における偏温が小さくなり、特に容器１０の透光領域１６の賦形性を向上させることができる。
　その後、搬送機構３７の回転板３７ａが所定角度回転し、ネック型３７ｂに保持された温度調整後のプリフォーム２０が、ブロー成形部３５に搬送される。
（ステップＳ１０５：ブロー成形工程）
　続いて、ブロー成形部３５において、容器１０のブロー成形が行われる。
　まず、ブローキャビティ型を型閉じしてプリフォーム２０を型空間に収容し、エア導入部材（ブローコア）を下降させることで、プリフォーム２０の首部２２にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッドを降下させてプリフォーム２０の底部２４を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム２０を横軸延伸する。これにより、プリフォーム２０は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、容器１０にブロー成形される。なお、プリフォーム２０が容器１０より長い場合、底型は、ブローキャビティ型の型閉じ前はプリフォーム２０の底部２４と接触しない下方の位置で待機させ、型閉じ後に成形位置まで素早く上昇させる。
　本実施形態では、第１例または第２例のプリフォーム２０をブロー成形することで、第２層２６の延伸により容器１０の非透光領域１５が形成され、第１層２５の凸部の延伸により容器１０の透光領域１６が形成される。これにより、胴部１３に筋状の窓が形成された容器１０が製造される。
（ステップＳ１０６：容器取り出し工程）
　ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部３５から容器１０が移動可能となる。
　続いて、搬送機構３７の回転板３７ａが所定角度回転し、容器１０が取り出し部３６に搬送される。取り出し部３６において、容器１０の首部１２がネック型３７ｂから開放され、容器１０がブロー成形装置３０の外部へ取り出される。
　以上で、容器１０の製造方法における１つのサイクルが終了する。その後、搬送機構３７の回転板３７ａを所定角度回転させることで、上記のＳ１０１からＳ１０６の各工程が繰り返される。なお、ブロー成形装置３０の運転時には、１工程ずつの時間差を有する６組分の容器の製造が並列に実行される。
　また、ブロー成形装置３０の構造上、第１射出成形工程、第１温度調整工程、第２射出成形工程、第２温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の各時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。
　以上のように、本実施形態では、第１射出成形工程で縦筋状の凸部２８ａ、２８ｂを有する第１層２５が射出成形され、第２射出成形工程では第１層２５の内周部または外周部において、凸部以外の領域に第２層２６を射出成形することで窓付き容器に適した多層構造のプリフォーム２０が製造される。本実施形態では、透明材と着色材を２段階で射出成形するので、射出成形時に透明材と着色材を同時に射出する必要はなく、三層成形法と比べてプリフォーム２０の製造コストを低減できる。
　また、本実施形態では、射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形を行うホットパリソン方式を採用する。例えば、冷却されたプリフォームを嵌合して多層構造のプリフォームを製造し、再加熱後にブロー成形を行う場合（コールドパリソン方式）と比べると、本実施形態の場合、プリフォームを常温近くまで冷却せずにすみ、プリフォームの組み立てや再加熱の工程も不要となる。そのため、本実施形態によれば、プリフォーム２０の射出成形から容器１０のブロー成形までの一連の工程を比較的短時間で完了できる。これにより、胴部１３に筋状の窓を有する容器１０をより短いサイクルで製造でき、従来と比べて容器１０の製造コストを大幅に低減できる。
　さらに、本実施形態では、プリフォーム２０を延伸させつつブロー成形するいわゆるストレッチブロー成形で容器が製造される。したがって、本実施形態では、押出ブロー成形法の容器と比べて容器１０の美的外観や寸法精度を向上させることができる。また、本実施形態では、押出ブロー成形法と比べて廃材の発生も抑制できるので、この点でも容器１０の製造コストを低減できる。
　＜実施形態の変形例＞
　本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。
　第２温度調整部３４の構成は、上記実施形態のように、加熱片６２を取り付けた加熱ロッド６１を用いてプリフォーム２０を局所的に加熱する構成に限定されない。例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）に向けて加熱ロッド６１を近づけて、中心軸に対して加熱ロッド６１を偏心配置してもよい。図９の構成によっても、プリフォームの凸部２８ａ（２８ｂ）が内周側から局所的に加熱され、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
　このとき、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）に対して第２温度調整部３４のキャビティ型６０の間隔を調整することで、プリフォーム２０の凸部２８ａ（２８ｂ）の偏温をさらに制御してもよい。
　また、上記実施形態の第１温度調整部３２においても、第２温度調整部３４と同様に、プリフォーム２０の凸部２８ａ、２８ｂを局所的に加熱してもよい。
　また、上記実施形態において、第１射出成形工程と第２射出成形工程の間の第１温度調整工程は省略されてもよい。つまり、ブロー成形装置３０は、第１温度調整部３２を有さずに、第１射出成形部３１、第２射出成形部３３、第２温度調整部３４、ブロー成形部３５、取り出し部３６が、搬送機構３７を中心に７２度ずつ回転した位置に配置された構成（５ステーション機）であってもよい。
　また、上記実施形態の図２（ｃ）、（ｄ）に示す第２例のプリフォーム２０においては、内周側に露出せずに内容物と接触しない外層（第２層２６）の樹脂材料として、リサイクル材（例えば粉砕材（フレーク材））を使用してもよい。
　加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１０…容器、１１５…非透過領域、１６…透過領域、２０…プリフォーム、２５…第１層、２６…第２層、２８ａ，２８ｂ…凸部、３０…ブロー成形装置、３１…第１射出成形部、３２…第１温度調整部、３３…第２射出成形部、３４…第２温度調整部、３５…ブロー成形部、３８…第１射出装置、３９…第２射出装置、５０…キャビティ型、５１…コア型

 

Claims (6)

  1. 　軸方向に延長する凸部を内周面または外周面に有し、有底筒状に形成されたプリフォームの第１層を、透光性を有する第１の樹脂材料で射出成形する第１射出成形工程と、
    　前記第１層の前記凸部の形成面側に着色された第２の樹脂材料を射出し、前記凸部を軸方向に沿って露出させつつ前記第１層の凸部を除く領域に着色された第２層を積層する第２射出成形工程と、
    　前記第２射出成形工程で得られたプリフォームを射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を含み、
    　前記樹脂製容器は、前記凸部の賦形による軸方向に延長する透光領域と、前記第２層の賦形による非透光領域とを有する
    樹脂製容器の製造方法。
  2. 　前記第１射出成形工程では、前記第１層の内周面に前記凸部を形成し、
    　前記第２射出成形工程では、前記第１層の内周面と前記第１層の内周側に配置された金型との間に前記第２の樹脂材料を射出し、プリフォームの内周面に前記凸部を露出させつつ前記第１層の内周側に前記第２層を積層する
    請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
  3. 　前記第１射出成形工程では、前記第１層の外周面に前記凸部を形成し、
    　前記第２射出成形工程では、前記第１層の外周面と前記第１層の外周側に配置された金型との間に前記第２の樹脂材料を射出し、プリフォームの外周面に前記凸部を露出させつつ前記第１層の外周側に前記第２層を積層する
    請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
  4. 　前記第１射出成形工程で得られた前記第１層における前記凸部の径方向寸法は、前記第２層の厚さよりも大きく、
    　前記第２射出成形工程で、前記凸部の先端は径方向に対向する前記第２層の金型に押し当てられる
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂製容器の製造方法。
  5. 　前記ブロー成形の前に、前記第２射出成形工程で得られた前記プリフォームの温度調整を行う温度調整工程をさらに有し、
    　前記温度調整工程において前記プリフォームの少なくとも前記凸部の位置が局所的に加熱される
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の樹脂製容器の製造方法。
  6. 　軸方向に延長する凸部を内周面または外周面に有し、有底筒状に形成されたプリフォームの第１層を、透光性を有する第１の樹脂材料で射出成形する第１射出成形部と、
    　前記第１層の前記凸部の形成面側に着色された第２の樹脂材料を射出し、前記凸部を軸方向に沿って露出させつつ前記第１層の凸部を除く領域に着色された第２層を積層する第２射出成形部と、
    　前記第２射出成形部で得られたプリフォームを射出成形時の保有熱を有する状態でブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形部と、を備え、
    　前記樹脂製容器は、前記凸部の賦形による軸方向に延長する透光領域と、前記第２層の賦形による非透光領域とを有する
    樹脂製容器の製造装置。

     
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