JPH0753411B2

JPH0753411B2 - 内部壁を有するプリフォーム及び内部壁を有する合成樹脂製容器の成形方法

Info

Publication number: JPH0753411B2
Application number: JP4-504206A
Authority: JP
Inventors: 喜則中村
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 1991-02-09
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH0753411B1

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、充填物による内圧に耐え得る内部壁を有する
合成樹脂製容器を成形するためのプリフォーム及びその
容器の成形方法に関する。

［背景技術］合成樹脂製容器は、プリフォームを二軸延伸することに
より、プリフォームの一部としての口部の下方に、この
口部の内径よりも大きな内径を有する筒状の胴部と、こ
の胴部および口部を結合する肩部と、胴部の一端を閉鎖
する底部とを有して構成される。従来の合成樹脂製容器
は、一般に縦軸，横軸の延伸率が大きく、かつ胴部の形
状が横断面円形であるものが多かった。このような合成
樹脂製容器の場合には、胴部の断面が円形であるため、
内容物による内圧応力が胴部の円周方向で均一に分散
し、しかも、二軸延伸による結晶化により胴部の機械的
強度がある程度保証されるので、炭酸ガスなどに起因し
た内圧による胴部の変形を十分防止することができた。

しかしながら、合成樹脂製容器の胴部が三角形または四
角形などの角ビンである場合、あるいは楕円状の偏平な
湾曲断面の場合には、内容物による内圧がその一部の胴
部側壁に集中し、これに起因して機械的強度の弱い胴部
の側壁が変形する事態が生ずる。

さらに、いわゆる広口容器と称されるタイプの容器、す
なわち合成樹脂製容器の口部の内径と胴部の内径との寸
法差が比較的小さい容器では、横軸延伸率が小さいた
め、二軸延伸による結晶化によって達成される容器の機
械的強度が劣っている。このような広口容器の場合に
は、たとえ胴部の形状が横断面円形であったとしても、
内容物による内圧に起因した胴部の変形を確実に防止し
得ない恐れがある。

この種の容器の強度保証のため、WO90/05674に、ボトル
内部を横切る内部スパイダーを形成し、この内部スパイ
ダーがボトルの側壁と共に二軸延伸されているボトルが
開示されている。

ところで、この種のボトルを成形するために二軸延伸吹
込成形工程では、一般の筒状プリフォームの二軸延伸と
比べて、内部スパイダーがプリフォームの二軸延伸を円
滑に行うのに支障となる。特に、内部スパイダーの一端
は、側壁内面に連結されているので、この内部スパイダ
ーが連結されている側壁箇所は、二軸延伸時の抵抗がか
なり大きい。したがって、ボトルの状態となったとき
に、この内部スパイダーが連結されている側壁の外面に
凹部が形成され易いことが本発明者により確認された。
このような凹部は、ボトル外観を著しく損なってしま
う。

さらに、本発明者の研究によれば、この種の内部スパイ
ダーを、ボトルの状態にて偏肉のないほぼ均一肉厚に成
形することが極めて困難であることが判明した。側壁の
みを二軸延伸する従来のタイプと相違し、各種方向に延
在する内部スパイダー同士が延伸時に抵抗を生じ、均一
な肉厚への延伸を阻害するからである。

さらに加えて、内部スパイダーにより仕切られた各区画
領域毎に延伸ロッドによる縦軸延伸及びブローエアによ
る横軸延伸を行った場合には、各種の要因により内部ス
パイダーがある方向に偏って延伸され、軸ずれを生ずる
事態も観察された。

このように、内部スパイダーを有するボトルの成形に際
して、各種の改良なしには実用上の使用に値するボトル
を成形することが困難であった。

そこで、本発明の目的とするところは、内部壁を有する
合成樹脂製容器の成形に最適なプリフォームを提供する
ことにある。

さらに本発明の他の目的は、内部壁を有する合成樹脂製
容器を外観を損なわずに成形するための成形方法を提供
することにある。

［発明の開示］本発明に係るプリフォームは、口部と、筒状の胴部と、
この胴部の一端を閉塞する底部と、前記胴部内壁の一面
より他面に亘って形成されかつ前記底部より立ち上がっ
た内部壁と、を有し、二軸延伸されて合成樹脂製容器を
吹込成形するために用いるプリフォームにおいて、前記
プリフォームの横軸方向での前記内部壁の肉厚分布が、
前記胴部内壁との連結端で最大肉厚であり、中心側に向
かうに従い薄くなる肉厚移行を有することを特徴とす
る。

胴部内壁との連結端側に位置する内部壁の比較的厚肉部
分は、保有温度が高いため延伸され易くなり、胴部の二
軸延伸等に追従して十分に延伸される。また、内部壁の
中心側は比較的延伸力が弱く、もともと延伸が少ない箇
所である。したがって、この部分を比較的薄肉としてお
き、最大肉厚との間で肉厚移行を形成しておけば、内部
壁はその横軸方向で円滑に延伸され、延伸後にほぼ均一
な肉厚に成形される。内部壁の中心付近は、横軸方向の
ある範囲で実質的に均一肉厚としても良い。

この際、前記内部壁は、さらに前記プリフォームの縦軸
方向の肉厚分布を有し、前記底部との連結端にて最大肉
厚となり、上端に向かうに従い薄くなる肉厚移行を有す
ると良い。こうすると、プリフォームの温調にて縦軸方
向の複雑な温度分布を必ずしも要せずに、縦軸方向で
も、延伸後の内部壁の均一な肉厚の確保に有利となる。

内圧による変形を防止する観点から言えば、前記内部壁
の上端は、前記口部に達しない前記胴部の途中位置まで
形成されていれば良い。この際、前記内部壁は、前記プ
リフォームの縦軸中心付近の上端高さが、前記胴部内壁
との連結端側の周辺の上端高さよりも低いと好ましい。
内部壁の中心付近の延伸が容易だからである。

この内部壁の高さ位置を開口する口部まで、さらに好ま
しくは口部の天面まで形成することもできる。このと
き、口部内に存在する内部壁の肉厚は、胴部内に存在す
る内部壁の最小肉厚以下とする。こうすると、口部内の
内部壁は延伸を受けにくくなり、その天面シール形状
を、このプリフォームを吹込成形した容器の口部内に残
存させることができる。この容器にキャップを装着した
場合には、このキャップ底面と内部壁により、複数に区
画された収納室として分離することができる。

本発明に係る合成樹脂製容器の成形方法は、開口する口
部と、一端に閉塞された底部を有する筒状胴部と、この
胴部内壁の一方より他方に亘って成形され、かつ、前記
底部より立ち上がった内部壁とを有するプリフォームを
射出成形し、このプリフォームの前記内部壁で仕切られた複数の区画
領域に対応して設けられた複数の延伸ロッドにより、前
記底部を縦軸方向に延伸駆動すると共に、前記内部壁で
仕切られた複数の区画領域にそれぞれブローエアを導入
して横軸延伸し、かつ、複数の前記延伸ロッドの先端に
は先端コマが設けられ、前記区画領域に配置される前記
各先端コマが、前記区画領域内の中心よりも前記プリフ
ォームの縦軸中心側に偏って配置され、前記内部壁を縦
軸延伸案内して前記合成樹脂製容器を二軸延伸吹込成形
することを特徴とする。

内部壁で区画された領域毎に延伸ロッド及びブローエア
による延伸動作が行われる。このとき、各区画領域のほ
ぼ中心に延伸ロッドを位置させると、そのロッドのわず
かな位置ずれ、あるいは各区画領域毎のブロー圧力の相
違、さらにはプリフォーム温度のばらつき等に起因し
て、内部壁の結合部である縦軸中心付近は軸ずれが生じ
やすい。そこで、縦軸中心付近に複数の先端コマを偏ら
せて配置し、内部壁を真っ直ぐ下方に縦軸延伸させてい
る。

図面の簡単な説明図１は、内部壁を有する合成樹脂製容器の一部を切断し
た概略説明図である。

図２は、図１に示す容器の平面図である。

図３は、横断面三角形状の容器の内部壁の配置を説明す
るための概略説明図である。

図４は、横断面が楕円形状の偏平容器の内部壁の配置を
説明するための概略説明図である。

図５は、内部壁の上端における形状を平坦形状とした容
器の概略断面図である。

図６は、内部壁の高さを、容器の口部天面と同一高さま
で延長した実施例を示す概略断面図である。

図７は、内部壁の高さを、内部キャップにより気密シー
ルできる形状に形成した容器の概略断面図である。

図8Aは、内部壁の上端形状の変形例を示す概略断面図、
同図Ｂは同図のＡ−Ａ断面図である。

図9Aは図１に示す容器を成形するためのプリフォームの
概略断面図、同図Ｂは同図ＡのＢ−Ｂ断面図、同図Ｃは
同図Ａに示す内部壁の概略斜視図である。

図10は、プリフォームを射出成形するための射出成形装
置の概略断面図である。

図11は、プリフォームを二軸延伸吹込成形して容器を成
形するための吹込成形装置の概略断面図である。

図12は、図11に示す延伸ロッド及びエアー導入口の平面
的配置を説明するための概略説明図である。

図13は、図４の容器の成形に用いられるプリフォームの
横断面図である。

図14は、図６の容器の成形に用いられるプリフォームの
横断面図である。

図15は、図１の容器の成形に用いられるプリフォームの
変形例の横断面図である。

図16は図15に示す均一肉厚領域の分布の一例を示す概略
縦断面図である。

図17は、図16のプリフォームの温調工程を示す概略縦断
面図である。

図18及び図19は、延伸ロッド及び先端コマを偏らせて配
置した配置例を示す概略説明図である。

図20は、図８に示す容器の成形に用いられるプリフォー
ムの概略縦断面図である。

図21及び図22は、図20に示すプリフォームのための延伸
ロッド及び先端コマの配置例を示す概略説明図である。

図23は、図21及び図22の延伸ロッドを用いた二軸延伸吹
込成形工程を示す概略説明図である。

［発明を実施するための最良の形態］以下、ポリ・エチレン・テレフタレート（以下、PETと
略する）製の断面四角形状の容器の成形に本発明を適用
した実施例について、図面を参照して具体的に説明す
る。

図１および図２に示すように、この容器10は、内径ａの
開口部を有し、かつ周壁にネジ部12aを形成した口部12
と、この口部12の内径ａよりも大きな内径ｂを有し、横
断面四角形状の筒状胴部14と、内径a,bの内径差を所定
の曲率で段差吸収する湾曲形状にて前記口部12および胴
部14を結合する肩部16と、前記胴部14の一端を閉鎖する
底部18とから構成される。

この容器10内部に形成される内部壁20は、前記底部18の
内壁より口部12に向って立上るとともに、断面四角形状
の胴部14の各辺における側壁14aから14dにそれぞれ側壁
連結端22を有し、その中心部24にて十文字状に交わる形
状にて形成される。

本実施例では、側壁20の上端20aの高さ位置は、口部12
までは達せず、胴部14における上側位置すなわち肩部16
の下方付近まで形成されている。この内部壁20の上端20
aの形状として、本実施例では各側壁14aから14dとの側
壁連結端22における高さが最も高く、内部壁20がその中
心にて交わる中心部24での高さが最も低くなるように、
高さが連続的に変化する湾曲形状にて形成されている。

図２に示すような横断面四角形状の容器10の場合には、
各側壁14aから14dの中間部に側壁連結端22を有し、その
中心部24にて十文字状に交わるとともに、底壁連結端26
より上方に立上った内部壁20が容器10の内部に形成され
ている。したがって、各側壁14aから14d及び底部18は、
十文字状の内部壁20によって相互に連結され、各側壁14
aから14d及び底部18における機械的剛性を格段に高める
ことが可能となる。

この内部壁20を形成することによる効果としては、側壁
14aから14dの剛性を高めるだけでなく、側壁14aから14d
に作用する内圧の総圧力を低減することも可能となる。
すなわち、内部壁20に作用する内圧のトータル分だけ、
胴部14における各側壁14aから14dに作用する内圧を低減
することができ、このことによっても胴部14の内圧に起
因した変形を防止することが可能となる。

また、本実施例では内部壁20の高さを、図１に示すよう
に側壁連結端22で最も高く、その中心部24にて最も低く
なるような湾曲形状となっているが、これは後述するよ
うに二軸延伸吹込成形の際にこのような内部壁20の上端
20aの形状が最も成形し易い理由による。

図３は、本発明を横断面三角形状の容器30に適用した例
を示している。この本実施例では容器30の内部に形成さ
れる内部壁36として、底部34より立上り、かつ、各側壁
32aから32cの各中間位置に側壁連結端38aを有し、その
中心部38bにて交わるように120度間隔で中心より放射状
に伸びる内部壁36としている。

図４は横断面が略楕円形状の偏平断面の容器40に本発明
を適用した実施例を示している。このような偏平形状の
容器40の場合には、底部44から立上がる内部壁46とし
て、短手軸Ｙ方向に沿って対向する胴部42の各側壁を連
結するように内部壁46を形成している。なお、必要に応
じて短手軸Ｙ方向に平行な内部壁46を複数併設すること
で、より胴部42の変形を確実に防止し得る。

図５および図６は、図１に示す実施例における内部壁20
の高さについての変形例を示している。図５の場合に
は、内部壁20の上端20aを平坦に形成したものを示して
いる。図５および図１に示すものは、いずれも内部壁20
の高さが胴部14の中間位置までしか達していないが、図
６に示すように、内部壁20の上端20aを口部12の天面12b
と同一高さまで延長することも可能である。この図６に
示す場合には、口部12にキャップを装着することで、そ
のキャップの内面が口部12の天面12bおよび内部壁20の
上端20aをそれぞれシールするので、内部壁20によって
４つに区画された各収納室にそれぞれ異なる内容物例え
ば異なる種類のお茶，香辛料，菓子類等を収納した場合
にも、種類の異なる内容物が各室間を行き帰するを防止
することができ、一つの容器にて異なる種類の内容物を
混在することなく収納する容器を実現できる。

図７は図６と同一機能を有する変形例を示しており、内
部壁20の上端20aは口部12の天面12bまでは達していない
が、口部12の中間の高さ位置まで形成され、その上端が
平坦に形成されている。この場合には通常気密性を確保
するために外部キャップ50の内側に例えば樹脂製の内部
キャップ52が装着されることが多いので、この内部キャ
ップ52の底面52aと前記内部壁20の上端20aとを密着させ
てシールすることができ、図６と同様に異なる種類の内
容物を充填できる容器を実現できる。

図8A,図8Bは、図１に示す内部壁20の変形例を示してい
る。図８の実施例では、内部壁60が底部18と底壁連結端
62にて結合し、十文字状に立上がる高さH1が比較的小さ
く、この上方の高さ範囲H2にわたる領域では、各側壁14
aから14dに連結される側壁連結端64のみにて容器10と結
合され、その中心部では各内部壁60が交わらない構成と
なっている。

このような内部壁60によっても、底部18付近では、断面
十文字状の内部壁60により十分な機械的強度が確保さ
れ、胴部14における四角形の各辺の側壁14aから14bは、
側壁連結端64にてそれぞれ結合されている内部壁60によ
り機械的強度が保証され、内容物の内圧に起因した胴部
14および底部18の変形を同様に防止することができる。
特に、縦軸中心付近の内部壁60は高さH1と低いので、こ
の容器10を傾けて内容物をコップに移す際、あるいは直
接口を付けてそれを飲む場合に、内部壁が内容物の流出
を阻害する恐れが最も少ない。

次に、本発明の成形方法の一実施例について、図９以下
を参照して説明する。

図9Aは、図１に示す容器10を成形するための中間体とし
ての射出成形されたプリフォーム70を示している。この
プリフォーム70は、開口する口部72と、この口部72と連
結され横断面円形の胴部74と、この胴部74の一端を閉鎖
する底部76とを有している点で、従来のプリフォームと
同様な形状となっている。さらに、プリフォーム70は、
胴部74の内壁の一方より他方に亘って成形され、かつ、
底部76より所定高さで立上った内部壁78を有している。
実施例では、内部壁78の上端80は、その中心および周辺
部にて同一高さを有するように平坦に成形されている。
内部壁78の肉厚については図9B,図9Cに示す各寸法に設
定することが望ましい。

そして、内部壁78の各寸法を、 a₁;上端80側であって中心連結端82における肉厚 a₂;上端80側であって側壁連結端84における肉厚 a₃;底壁連結端86側であって中心連結端82における肉厚 a₄;底壁連結端86側であって側壁連結端84における肉厚としたとき、a₁＜a₂＜a₃＜a₄とすることが望ましい。

このような各寸法に設定する理由については後述する
が、図１に示した容器10における内部壁20の肉厚を均一
にする観点から上記寸法を設定している。

図10はプリフォーム70の射出成形装置を示している。こ
の射出成形装置は、プリフォーム70の口部72を成形する
ための口部成形型90と、プリフォーム70の胴部74および
底部76の外壁を設定するための射出キャビティ型92と、
胴部74および底部76の内壁および内部壁78を規定するた
めの射出コア型94とから構成されている。射出キャビテ
ィ型92の底部中心にはゲート96が設けられ、溶融状態の
PET樹脂はこのゲート96を介して、底部成形領域98,胴部
成形領域100および口部成形領域102の順に充填され、さ
らに、射出コア型94で規定される内部壁成形領域104に
も充填され、プリフォーム70が射出成形されることにな
る。なお、射出コア型94の内部には、前記プリフォーム
70の内部壁78で４つに区画される各領域に対応する位置
に、冷媒を循環することで樹脂を冷却する冷却部106が
それぞれ設けられている。

プリフォーム70の射出成形後は、まず射出コア型94が上
方に離型駆動され、その後口部成形型90がプリフォーム
70を保持した状態にて、射出キャビティ型92よりプリフ
ォーム70を取出し駆動する。その後、プリフォーム70は
口部成形型90により図示しない温調工程に搬送され、こ
こで延伸適温まで温調された後に、図11に示す二軸延伸
ブロー成形工程に搬送されることになる。

この二軸延伸ブロー成形工程では、図１に示す容器10の
胴部14,肩部16および底部18の外壁とほぼ同様のキャビ
ティ形状を有するブローキャビティ型110および底型112
が配置され、その上方には例えば上下駆動が可能なブロ
ーコア型114が設けられている。この二軸延伸ブロー成
形工程では、口部成形型90により搬送されたプリフォー
ム70を囲むように、まず底型112が上昇駆動され、その
後２つの割型で構成されたブローキャビティ型110が閉
鎖駆動される。その後、口部成形型90を介してプリフォ
ーム70の口部72にブローコア型114が挿入配置されるよ
うに駆動される。

このブローコア型114の特徴的構成として、本実施例で
はプリフォーム70の内部壁78によって４つに区画された
各領域に対応する位置に、それぞれ延伸ロッド120およ
びブローエア導入部122を有している。延伸ロッド120お
よびブローエア導入部122の平面的配置は図12に示す通
りであり、この実施例では、プリフォーム70の内部壁78
によって区画された４つの各領域のほぼセンター位置
に、延伸ロッド120が配置されている。また、この延伸
ロッド120の位置を避けるいずれかの位置に、ブローエ
ア導入部122の末端に設けられたエアー導入口124が開口
配置される。この二軸延伸ブロー成形工程では、上述し
たように各金型を配置した後に、４本の延伸ロッド120
がプリフォーム70を縦軸延伸するように下降駆動される
とともに、４つのブローエア導入部122の末端における
エアー導入口124から、それぞれブローエアが導入さ
れ、プリフォーム70を縦軸および横軸方向に二軸延伸吹
込成形することになる。この際、例えば４本の延伸ロッ
ド120の駆動を同一駆動源により行なうことで、プリフ
ォーム70の４つの内部壁78によって区画された各領域
を、同一速度にて縦軸延伸することができる。さらに、
４つの各ブローエア導入部122より吹き込まれるブロー
エアを、内部壁78で区画された４つの領域内にてほぼ均
等圧力とすることで、ブロー成形により得られる容器10
の内部壁20の偏肉および変形を防止することが可能とな
る。

プリフォーム70における内部壁78の肉厚寸法a₁〜a₄を、
上述したように設定する理由は下記の通りである。

本発明者は実験によれば、プリフォーム70の胴部74およ
び底部76を縦軸および横軸に延伸吹込成形する際には、
プリフォーム70の内部壁78は、中心連結端82に比べて側
壁連結端84の方が延伸され易く、しかも、上端80に比べ
て底壁連結端86のほうが延伸され易い傾向にあることが
判明した。側壁連結端84側は、胴部74に引っ張られてよ
り多く延伸力が作用すると考えられる。したがって、プ
リフォーム70における内部壁78の上端80における中心連
結端82および側壁連結端84の各肉厚寸法a₁,a₂を同一寸
法とすると、二軸延伸吹込成形後の容器10における内部
壁20の中心部24における肉厚が厚く、側壁連結端22にお
ける肉厚が薄くなり、均一な肉厚に成形できないことに
なる。特にPET樹脂などの透明樹脂では、これは著しく
外観を損なう。

さらに、横軸方向で内部壁78が均一肉厚であると、中心
が伸びにくいため、側壁連結端84側が側壁と追従して延
伸されることが困難となる。これは、ボトル側壁に凹所
を形成してしまう原因となる。

そこで、横軸方向の肉厚をa₁＜a₂及びa₃＜a₄に設定し、
側壁連結端84側は厚肉として保有温度を高くし、側壁と
追従した延伸を可能としている。さらに、延伸力の少な
い中心部82側は予め薄肉としておき、良く伸ばされた側
壁連結端84側と最終的に均一肉厚に近いものとしてい
る。

また、プリフォーム70の内部壁78における縦軸方向の上
端80および底壁連結端86の各寸法は、通常射出コア型94
の離型性を考慮して所定の抜きテーパーが形成される
が、その抜きテーパー程度の寸法差では、容器10の内部
壁20における底壁連結端26側の肉厚が薄くなるという偏
肉現象は解消できないことが判明した。そこで、a₁＜a₃
およびa₂＜a₄を実現するための各肉厚の寸法差について
は、通常の抜きテーパー以上の寸法差であって、しかも
容器10の縦軸延伸率に応じて適宜設定すれば、容器10に
おける内部壁20の下端より上端にわたってほぼ均一の肉
厚を達成することができる。なお、縦軸方向について
は、温調工程にて温度分布を付けやすいので、内部壁78
の肉厚分布は横軸方向のみに設けるものでも良い。

さらに、本発明者の実験によれば容器10の内部壁20にお
ける上端20aの形状については図１に示すように、側壁
連結端22において高く中心部24において低く成形される
ような湾曲形状のものが、成形性が良好であることが判
明した。ここでは、特に４本の延伸ロッド120による縦
軸延伸の結果、内部壁20の中心部24が特に縦軸方向に延
伸され易く、結果として側壁連結端22の上端20aの高さ
よりも低いように成形されるからである。しかしなが
ら、内部壁20の上端20aが湾曲に成形される結果欠落す
る肉部により、プリフォーム70を成形するための樹脂材
料の全量を低減できる利点がある。しかも、この肉部の
欠落によっても、容器10の胴部14での機械的強度につい
ては、図５に示すように内部壁20の上端20aが平坦であ
る場合と比べて、さほど差が生じないことが判明した。
即ち、図１に示す場合にあっても、内部壁20の側壁連結
端22の上端20aの高さ位置は、図５に示すものとほぼ同
一高さである。側壁連結端22における上端20aの高さを
確保さえできれば、その高さ位置までに亘る胴部14の機
械的強度は、内容物の内圧に起因した胴部14の変形を十
分に防止できる程度に確保されるからである。

さらに、プリフォーム70における内部壁78の肉厚につい
ては、図６および図７に示すように、容器10の口部12の
範囲に内部壁20の上端20aを配置するためには、下記の
点を考慮する必要がある。即ち、口部12の領域において
は、二軸延伸ブロー成形の際にはほとんど延伸されるこ
とはなく、したがってプリフォーム70の口部72の領域に
おける内部壁78の肉厚は、延伸されないことを考慮して
極力薄く成形しておくことが望ましい。

次に、内部壁を有する合成樹脂製容器を成形するために
用いられる各種プリフォーム形状について説明する。

図13は、図４に示す容器の成形に用いられるプリフォー
ムの横断面図である。このプリフォーム130は、横断面
円形の胴部132を横切る底部から立ち上がった内部壁134
を有する。内部壁134の肉厚は、図8Cに用いた符号a₁,
a₂,a₃,a₄を同じ定義にて用いた場合、図8Cと同様にa₁＜
a₂およびa₁＜a₃＜a₄に設定される。

図14は、図６に示す容器の成形に用いるプリフォームの
縦断面図である。このプリフォーム140は、上端が口部1
42の天面と面一となる底部146から立ち上がった内部壁1
48を有する。胴部144内に存在する内部壁148aは、底部1
46との連結端148cで最大肉厚a₃となり、胴部144内の上
端付近のより薄い肉厚a₁になるまで肉厚移行を有する。
口部142内に存在する内部壁148bは、胴部144内の最小肉
厚a₁と同一又はそれより薄い肉厚a₀とすることが好まし
い。すなわち、図14に示すように、内部壁148bは、肉厚
a₁から肉厚a₀になる肉厚移行を有しても良いし、あるい
は肉厚a₁と実質的に等しい肉厚であっても良い。何故な
ら、口部142内の内部壁148bを殆ど延伸させないことが
目的だからである。特に好ましくは、口部142内に存在
するより薄く形成された内部壁148bは、二軸延伸吹込成
形工程前の温調工程にて、延伸を受ける他の領域よりも
より低い温度に温調しておくことが好ましい。

図７に示す容器のように、内部壁が口部12の天面までは
達していないが、口部12内に存在する場合には、そのプ
リフォームの口部内に存在する内部壁の肉厚を図14と同
様に設定すれば良い。

図15は、図１に示す容器を成形するための他のプリフォ
ーム150の横断面図を示している。胴部152の内部を横切
り中心で十文字状に交差する内部壁154は、縦軸中心付
近では、肉厚a₁の均一肉厚領域154aを有する。この内部
壁154は、均一肉厚領域154aの端部から胴部内壁への連
結端156にかけて、肉厚がa₁から最大肉厚a₂に移行する
肉厚移行部154bを有している。中心に均一肉厚領域154a
を確保する理由は、この領域が周辺に比べて伸びにく
く、容器に成形された後に他と比べて厚肉となり、内部
壁が偏肉するからである。特にPETなどの透明容器の場
合には、この内部壁の偏肉は著しく外観を損なう。そこ
で、伸びにくい領域を予め薄くしておくことで、ブロー
成形された容器の内部壁の偏肉の防止を図っている。こ
のような観点から言えば、均一肉厚領域154aの分布は、
図16に示すように、内部壁154の上端側であってかつ中
心側の例えばほぼ1/4円形であることが望ましい。この
均一肉厚領域154aの外側は、延伸され易いように比較的
厚肉に形成するのが良い。

図17は、図16のプリフォームの温調工程を示している。
プリフォーム150内には温調コア160が挿入され、その周
辺には温調ポット164が配置される。この温調コア160
は、ジャケット162内に例えば温水、油等の温調媒体が
循環されるものであり、プリフォーム150の壁を延伸適
温になるまで冷却する例である。比較的伸びにくい均一
肉厚領域154aの延伸を促進し、偏肉を防止するために、
温調コア160はその領域とは接触せず、その領域への冷
却効果を弱めている。同様に、十分に伸ばす必要のある
肩部158つまり口部と胴部との結合部に対しても冷却効
果を弱めている。図17は、プリフォーム150を冷却する
例であるが、逆に温調コアにヒータ等を内蔵してプリフ
ォームを加熱する場合には、均一肉厚領域及び肩部と温
調コアとの距離を、他の領域と比べて狭めれば、効率の
良い輻射加熱が実現できる。

薄い均一肉厚領域を縦軸中心付近に形成する他の理由
は、内部壁が二軸延伸される際に、軸ずれを防止するこ
とである。上述のように、内部壁で区画された領域毎に
延伸ロッド及びブローエアによる延伸動作が行われる。
このとき、各区画領域のほぼ中心に位置する延伸ロッド
の位置ずれ、あるいは各区画領域毎のブロー圧力の相
違、さらにはプリフォーム温度のばらつき等に起因し
て、内部壁の結合部である縦軸中心付近は軸ずれが生じ
やすい。内部壁の縦軸中心付近が比較的薄く、このため
温度が低く延伸されにくければ、内部壁の結合部はセン
ターずれを生じにくくなる。この観点から言えば、薄い
均一肉厚領域は、図16の分布とするよりもむしろ、縦軸
中心に沿って、内部壁の上端から底部との連結端付近ま
で形成した方が良い。

図18及び図19は、二軸延伸吹込成形工程に用いる複数の
延伸ロッドの配置例を示している。各図に示すものが、
図11の場合と比べて相違する点は、各区画領域に配置さ
れる延伸ロッド170が、プリフォーム70の縦軸中心側に
偏って配置している点である。そして、図18の場合に
は、各延伸ロッド170の先端に横断面矩形の先端コマ172
が設けられ、図19の場合には、各延伸ロッド170の先端
に横断面円形の先端コマ174が設けられている。いずれ
も、先端コマ172,174は内部壁78に非接触ではあるが、
一つの区画領域を形成する２つの内部壁78,78が交わる
隅部176に近い位置に配置されている。このように配置
した理由は、内部壁78の十文字状の結合部の軸ずれを防
止し、それを真っ直ぐ下方に縦軸案内するためである。
特に図18のように隅部176の形状により相応する輪郭形
状を持つ先端コマ172は、結合部の軸ずれをより効果的
に防止できる。

図20は、図8Aに示す容器に成形するのに用いるプリフォ
ームの縦断面図である。このプリフォーム180は、容器1
0の明確に高さの異なる内部壁60を形成するために、縦
軸中心付近の高さがほぼH1の第１の内部壁182と、胴部
内壁との連結端側を含む周辺に設けられ、高さがH3の第
２の内部壁184とを有する。第１の内部壁182はブロー成
形された容器10の低い上端高さを持つ内部壁60とほぼ同
じ高さH1である。これは、後述する方法により第１の内
部壁182を殆ど延伸させないようにしているからであ
る。

この方法を、図21〜図23を用いて説明する。図21,図22
は、二軸延伸吹込成形工程に用いる延伸ロッド190及び
その先端コマ192,194の配置例を示している。図21,図22
でも図18,図19と同様に、延伸ロッド190を各区画領域内
にてプリフォームの縦軸中心側に偏らせて配置してい
る。さらに、このロッド190の先端に配置された先端コ
マ192,194は、第１の内部壁182の両面と接触し、これを
両側より挾み込んでいる。図21の場合、先端コマ192
は、２つの第１の内部壁182,182が中心で交差する部分
の隅部186に合致した矩形形状である。このため、先端
コマ192は、隅部186に接触することに加えて、２つの第
１の内部壁182と面接触している。図22の場合は、先端
コマ194の横断面形状が円形であるため、隅部186と非接
触であるが、２つの第１の内部壁182と線接触し、この
内部壁182を両側より挾み込んでいる。

図21,図22の延伸ロッドを用いた二軸延伸吹込成形工程
を図23に示す。同図において、プリフォーム180はネッ
ク型200に保持されてブローキャビティ型202内に配置さ
れる。さらに、プリフォーム180の口部より吹込コア204
が挿入される。この吹込コア204は、４本の延伸ロッド1
90を昇降可能に支持し、例えばロッド190の周囲よりブ
ローエアの吹込が可能である。図21,図22のいずれの場
合の先端コマ192,194を用いる場合にも、第１の内部壁1
82が、両側の先端コマ192又は194により挾まれ、第１の
内部壁182は縦軸にも横軸にも殆ど延伸されない。一
方、第２内部壁184は比較的厚く延伸され易く、胴部と
共に二軸延伸される。この結果、図８に示すような内部
壁60を有する容器10が成形される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上記各実施例は、容器10の横断面形状を三角形あるいは
四角形などの角断面とし、あるいは楕円状の偏平形状と
したが、本発明を横断面円形の容器に適用しても、胴部
および底部の機械的強度を、内容物の内圧に起因した変
形を防止し得るように確保できる点については上記各実
施例と同様である。また、縦軸延伸率の少ない、いわゆ
る広口容器に本発明を適用することが、機械的強度の低
い胴部の補強を強化できる点で好ましいが、広口容器以
外の容器に関しても、内容物の内圧に起因した変形を防
止できることには変りない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｃ 49/20 7619−4ＦＢ６５Ｄ 23/00 // Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口部と、筒状の胴部と、この胴部の一端を
閉塞する底部と、前記胴部内壁の一面より他面に亘って
形成されかつ前記底部より立ち上がった内部壁と、を有
し、二軸延伸されて合成樹脂製容器を吹込成形するため
に用いるプリフォームにおいて、横軸方向での前記内部壁の肉厚分布が、前記胴部内壁と
の連結端で最大肉厚であり、中心側に向かうに従い薄く
なる肉厚移行を有することを特徴とする内部壁を有する
プリフォーム。
【請求項２】請求項１において、前記内部壁は、さらに縦軸方向の肉厚分布を有し、前記
底部との連結端にて最大肉厚となり、上端に向かうに従
い薄くなる肉厚移行を有することを特徴とする内部壁を
有するプリフォーム。
【請求項３】請求項２において、前記内部壁は、縦軸中心付近の領域に均一肉厚領域が形
成され、縦軸方向及び横軸方向での最大肉厚から前記均
一肉厚領域の端部にかけて前記肉厚移行が形成されてい
ることを特徴とする内部壁を有するプリフォーム。
【請求項４】請求項１において、前記内部壁の上端は、前記口部に達しない前記胴部の途
中位置まで形成されていることを特徴とする内部壁を有
するプリフォーム。
【請求項５】請求項４において、前記内部壁は、前記プリフォームの縦軸中心付近の上端
高さが、前記胴部内壁との連結端側の周辺の上端高さよ
りも低いことを特徴とする内部壁を有するプリフォー
ム。
【請求項６】請求項５において、上端高さの低い中心付近の前記内部壁は、前記プリフォ
ームの横軸方向で実質的に均一肉厚領域であり、前記胴
部内壁との連結端での最大肉厚から前記均一肉厚領域の
端部にかけて横軸方向にて前記肉厚移行が形成されてい
ることを特徴とする内部壁を有するプリフォーム。
【請求項７】請求項１において、前記内部壁の上端は、前記口部の天面と面一となる位置
まで成形され、この口部内に存在する内部壁の肉厚は、
前記胴部内に存在する前記内部壁の最小肉厚以下である
ことを特徴とる内部壁を有するプリフォーム。
【請求項８】請求項１において、前記内部壁の上端は、前記口部の天面までは達しない前
記口部内の途中位置まで形成され、その上端が平坦面で
形成され、かつ、前記口部内に存在する内部壁の肉厚
は、前記胴部内に存在する前記内部壁の最小肉厚以下で
あることを特徴とする内部壁を有するプリフォーム。
【請求項９】開口する口部と、一端に閉塞された底部を
有する筒状胴部と、この胴部内壁の一方より他方に亘っ
て成形され、かつ、前記底部より立ち上がった内部壁と
を有するプリフォームを射出成形し、このプリフォームの前記内部壁で仕切られた複数の区画
領域に対応して設けられた複数の延伸ロッドにより、前
記底部を軸方向に延伸駆動すると共に、前記内部壁で仕
切られた複数の区画領域にそれぞれブローエアを導入し
て横軸延伸し、かつ、複数の前記延伸ロッドの先端には
先端コマが設けられ、前記区画領域に配置される前記各
先端コマが、前記区画領域内の中心よりも前記プリフォ
ームの縦軸中心側に偏って配置され、前記内部壁を縦軸
延伸案内して、合成樹脂製容器を二軸延伸吹込成形する
ことを特徴とする合成樹脂製容器の成形方法。
【請求項１０】請求項９において、前記内部壁は放射方向に伸びる３つ以上の壁からなり、
各壁は前記中心軸上で結合されて結合部を形成し、前記
複数の先端コマは、一つの区画領域を形成する２つの壁
が交わる隅部形状に相応する輪郭形状を持ち、前記中心
軸上の前記結合部を縦軸延伸案内することを特徴とする
合成樹脂製容器の成形方法。
【請求項１１】請求項９において、前記射出成形工程では、前記内部壁の上端が前記口部に
達しない前記胴部の途中位置まで形成され、かつ、前記
プリフォームの縦軸中心付近の上端高さが、前記胴部内
壁との連結端側の周辺の上端高さよりも低いプリフォー
ムを射出成形し、前記二軸延伸吹込成形工程では、前記複数の先端コマ
は、前記プリフォームの中心軸付近で内部壁と接触し、
中心付近の内部壁を挾み込んで縦軸延伸を行うことを特
徴とする合成樹脂製容器の成形方法。
【請求項１２】請求項11において、前記内部壁は放射方向に伸びる３つ以上の壁からなり、
各壁は前記中心軸上で結合されて結合部を形成し、前記
複数の先端コマは、一つの区画領域を形成する２つの壁
が交わる隅部に接触する輪郭形状を持ち、前記先端コマ
は、各方向から中心軸上の前記結合部を挾み込んで縦軸
延伸を行うことを特徴とする合成樹脂製容器の成形方
法。
【請求項１３】請求項９において、二軸延伸吹込工程前に、前記プリフォームの胴部の内外
面及び前記内部壁の両面を延伸適温に温調する温調工程
を有し、この温調工程にて、少なくとも前記内部壁の上
部領域を下部領域より高い温調温度とする温度分布を付
与することを特徴とする合成樹脂製容器の成形方法。
【請求項１４】請求項13において、前記温調工程は、前記胴部の内面及び前記内部壁の両面
を温調するために温調コアを用い、高い温調温度とする
前記内部壁の領域に対し、温調コアを局所的に近付け又
は接触させることを特徴とする合成樹脂製容器の成形方
法。