JPH0272927A - 把手付き延伸ブローボトルの製造方法 - 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】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂からなる把手付き延伸ブローボ
トルの製造方法に関するものである。

〔従来の技術］ 近時、内容積の大きいプラスチック製ボトルには、多く
の場合その持ち運びを容易にするため、把手が設けられ
ている。

従来、ブロー成形法によって把手付きプラスチック製ボ
トルを製造するためには、例えば押出機から押出されて
くる中空状パリソンに底を設け、空気を吹き込み膨張さ
せ（通常ブローと称される）、プリブローを得、該ブリ
ブローを把手穴の形成用の突起部を有する一対の半割型
の金型ではさみ込み、しかる後更に空気を吹き込み、当
該金型の形状に膨張させることにより、把手用の穴とな
るべき部位を金型の前記突起部ではさみ閉じて穴部の溶
着されたボトルを得、次いで該ボトルの把手用の穴部の
ぼり（溶着部）をくり抜くという方法が通常用いられて
いた。

しかしながら、把手は通常ボトルの肩部の近傍に設けら
れるため、上記方法によれば、プリブローの上部開口部
の周辺において、金型の突起部ではさみ閉じられるのに
十分な程度の大きさを必要とし、該周辺を大きくせざる
を得ないのに対し、ブローボトルに要求される口頚部は
小さいものであるために、該ボトルの口頚部の外側には
不必要なぼり部が不可避的に形成されるという問題があ
る。また、該ばり部は当然のことながら内容積の大きい
ボトルはど多く発生する。更に、この方法では底部のぼ
りも無視できない場合が多く、その点にも問題を有して
いるものであった。

−４、最近ブロー成形の分野においては、従来から行わ
れていた所謂ダイレクトブロー成形法の他に、該成形法
によるよりも力学的強度、透明性およびガスバリアー性
等に優れた成形品が得られる延伸ブロー成形法というブ
ロー成形法が開発され実用化されている。延伸ブロー成
形法は、押出機より押出されてくるパリソンに空気を吹
き込んで得られるプリフォームまたは射出成形されたプ
リフォームを、ブロー用金型内において、そのガラス転
移温度以上であって融点ないし流動開始点未満の温度で
、ストレッチピンによる縦方向への延伸とブローによる
横方向への延伸により延伸成形するという方法であり、
かかる延伸によって、成形体を構成する熱可塑性樹脂の
高分子鎖が分子配向するために、前記の如き優れた特性
を有する成形品が得られる。

したがって、把手付きプラスチックボトルについても、
上記延伸ブロー成形法を適用したいという要望は出され
ていたが、延伸ブロー成形法においては前記のとおり、
金型内で成形されるプリフォームの温度が成形される熱
可塑性樹脂のガラス転移温度以上であって融点ないし流
動開始点未満の温度でなければならず、例えばポリ塩化
ビニル製ボトルであれば樹脂の温度が通常的１２０°Ｃ
程度という融点未満の温度である状態で成形されるため
、前述したダイレクトブロー成形法における把手付きボ
トルの製造方法すなわち把手穴の形成用の突起部を有す
る一対の半割型の金型を用いる方法を適用しても、口頚
部を溶着させることが出来ず、該口頚部の外側に発生し
たぼり部を除去した後の箇所が密封されず使用可能なボ
トルを得ることは出来ない。

更に、上記問題点を解決するために、ヒーターを有する
金型等を使用して、把手部分における熱可塑性樹脂の温
度を融点ないし流動開始点以上の温度に加熱すると、加
熱された部分の延伸効果は消滅し、その部分の機械的強
度等は著しく減少したものとなってしまう。

特に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の様な結
晶性樹脂を原料とする場合に、上記の如き加熱を行うと
、加熱された部分について成形後に結晶化が進む結果、
白化するとともに把手部分とその他の部分の樹脂との間
で、結晶化度の差異による歪みが生じ、破壊し易いもの
となってしまうという問題点を有するのである。

上記の様に、延伸ブロー成形法においては、ダイレクト
ブロー成形法において使用されている把手部の形成方法
の適用が困難なため、別種な方法が提案されており、た
とえばボトル本体と別途に成形した把手を嵌合等の方法
により延伸ブロー成形されたボトル本体に取りつけると
いう方法（特公昭６３−１１２１８号公報）等が代表的
な例として知られている。

しかしながら、上記方法によって得られる把手付き延伸
ブローボトルは、把手とボトルとが一つのプリフォーム
から一体成形されていないため、把手のボトル本体への
固定において信頼性に欠は易く、また製造工程も複雑に
なるという問題点を有している。

本発明者らは、延伸ブロー成形・法による把手付きブロ
ーボトルの優れた製造方法を求めることを課題として検
討を行い、ブロー用金型内に移送されたプリフォームを
ストレッチビンによる延伸とブローとにより延伸成形す
る過程において、プリフォームの体積が特定の大きさに
まで膨張したとき、該金型に装着された可動型プラグす
なわち可動型の突起でプリフォームの把手用の穴となる
べき部位を押しはさみ、把手用の穴に相当する形状の凹
部を有するボトルを得、ついで上記凹部周縁部を高周波
誘電加熱により加熱溶着して密封した後に、該周縁部の
内側をくり抜くという把手付き延伸ブローボトルの製造
方法に関して、既に提案している（特願昭６２−５６４
３３号）。しかしながら上記提案の方法によっても、プ
ラグで押し伸ばされた部分すなわち把手部の穴に沿った
部分の肉厚が薄く、その部分の機械的強度が低下し易い
という問題があった。

（ロ）発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した
結果、ブロー用金型内に移送されたプリフォームをスト
レッチビンによる延伸とブローとにより延伸成形する延
伸ブローボトルの製造方法において、前記プリフォーム
の把手を形成させる部位の温度をその部位の上部および
下部のいずれの温度よりも低く保持しつつ、かつ該プリ
フォームの体積が前記ブロー用金型の内容積の８０％以
上達した後、該プリフォームの温度がブロー用金型の内
壁でガラス転移温度に冷却されるまでに、該ブロー用金
型に装着された対向する一対の可動型プラグで、前記プ
リフォームの把手用の凹部となるべき部位を押しはさみ
ことにより、把手部の穴に沿った部分の肉厚がプラグで
押し伸ばされていない他の部分と比べてさほど薄くなら
ずに、機械的強度に優れた把手付きボトルが得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ブロー用金型内に移送されたプリ
フォームをストレッチビンによる延伸とブローとにより
延伸成形する延伸ブローボトルの製造方法において、前
記プリフォームの把手を形成させる部位の温度をその部
位の上部および下部のいずれの温度よりも低く保持しつ
つ、かつ該プリフォームの体積が前記ブロー用金型の内
容積の８０％以上達した後、該プリフォームの温度がブ
ロー用金型の内壁でガラス転移温度に冷却されるまでに
、該ブロー用金型に装着された対向する一対の可動型プ
ラグで、前記プリフォームの把手用の凹部となるべき部
位を押しはさみ、把手を形成させることを特徴とする把
手付き延伸ブローボトルの製造方法であり、さらには該
製造方法で製造された把手付き延伸ブローボトルの把手
用の凹部の周縁部を加熱溶融して密封した後、該周縁部
の内側をくり抜いてなる把手付き延伸ブローボトルの製
造方法である。

以下、本発明について更に詳しく説明する。

本発明においてボトル成形用の材料として使用すること
ができる熱可塑性樹脂としては、延伸ブローすることに
より高分子鎖が配回する性質を有する熱可塑性樹脂が挙
げられ、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、
ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルお
よびポリエチレン等が挙げられる。成形性および得られ
るボトルの機械的強度の点で、ポリエチレンテレフタレ
ートおよび重合度６００〜１１００のポリ塩化ビニルが
好ましく、延伸可能な温度範囲が広（、高周波誘電接合
法によって融着が可能なポリ塩化ビニルが、特に本発明
に適している。

つぎに、本発明において使用するプリフォームは、前記
の如く、把手を形成させる部位の温度がその部位の上部
および下部のいずれの温度よりも低く成形されたプリフ
ォームであり、ブロー成形または射出成形のいずれの方
法によって成形されたプリフォームも使用することがで
きる。

把手を形成させる部位の温度がその部位の上部および下
部のいずれの温度よりも低いプリフォームは、プリフォ
ーム成形用の金型の温度分布を調整することによって容
易に成形することができる。

このような温度分布を有するプリフォームは、たとえば
ポリ塩化ビニル製のプリフォームをブロー成形によって
成形する場合であれば、プリフォームの把手を形成させ
る部位に接する予備ブロー金型の部分の温度をその上部
および下部のいずれの温度よりも５〜１５°Ｃ程度低い
温度すなわち具体的にはの温度が５０°Ｃ程度になるよ
うに設定しておくことにより容易に成形することができ
る。予備ブロー金型内には、通常１７０”〜１８０°Ｃ
に加熱された状態で有底パリソンが移送されてくるが、
予備ブロー金型の温度を上記のように管理することによ
って、把手を形成させる部位の温度が１２０°Ｃより５
°Ｃ程度低く、一方その上部および下部の温度が約１２
０°Ｃに成形されたプリフォームが得られる。

なお、ボトルの口部および底部となるべき部分のプリフ
ォームの温度は、把手を形成させる部位の温度よりかな
り低いのが通常である。

以下、添付図面を用いて、本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、プリフォーム１を油圧或いは空気
圧等により作動する、対向する一対のプラグ２を有する
金型３ではさみ、次いで、ストレンチピン４でプリフォ
ーム１の底部を突き出す。

それと同時に又はその直後にブローピン５がら空気を吹
き込んで、プリフォーム１を金型３の内壁に向けて膨張
させる。プリフォーム１の体積が金型３の内容積の８０
％以上に達した後、該プリフォームの温度がブロー用金
型の内壁でガラス転移温度に冷却されるまでに、プラグ
２を第１図のＡＡ・横断面を示す第２図に示すような状
態に押し込むことによって、金型３内において第３図の
如き形状を有するボトル７を成形することができる。

プリフォーム１の体積が金型３の内容積の８０％未満の
時点でプラグ２を押し込むと、把手の穴に対応する凹部
６が目的の形状で形成することができず、一方１００％
ないしその近傍に達するまでにプリフォームを膨張させ
た時点でプラグ２を押し込むことによって、より良好な
形状にボトルを成形することができるが、金型３の内壁
面にプリフォームが長時間接触し、それを形成している
熱可塑性樹脂がそのガラス転移温度より低い温度に冷却
されてしまった時点で、プラグ２を押し込むと、それに
よってプリフォーム】が破壊したりまたは偏肉した凹部
６が形成されたりするので、不適当である。

また、プラグの形状としては、たとえば第２図において
具体的に示されている如き、その先端部に向けて徐々に
細くなっているものが好ましい。

斯（して得られたボトル７は、これ自体把手付きボトル
として使用することができる。さらに、内容積が１１以
上であるような大型のボトルを対象とする場合には、凹
部６のくり抜かれた把手付きボトルとすることが好まし
く、上記ボトル７は、極めて容易にかかる穴抜きボトル
に加工することが可能である。

すなわち、ボトル７における凹部６は狭い空隙を介して
相対する一対のプラスチック壁からなるが、本発明によ
れば、該空隙を０．１　ｍｍ以下、更には実質的に空隙
が存在しないという状態にまで狭くすることができるた
めに、凹部６の周縁部の溶着が極めて容易に行い得る。

上記ボトル７における凹部６の周縁部を加熱溶着する方
法について説明する。

加熱溶着方法として使用することができる方法は、高周
波誘電接合法、超音波接合法、ヒートシール法およびイ
ンパルスシール法等が挙げられ、それらは使用する熱可
塑性樹脂の種類によって、例えばポリ塩化ビニルであれ
ば高周波誘電接合法、ポリエチレンテレフタレート若し
くはポリプロピレンであれば超音波接合法ないしインパ
ルスシール法、またポリアクリロニトリルであれば高周
波誘電接合法、ヒートシール法またはインパルスシール
法の如くに使い分けるのが好ましい。

高周波誘電接合法による、ポリ塩化ビニル製のボトル７
の凹部６の周縁部の加熱溶着について、更に詳しく説明
する。

高周波誘電接合装置の電極すなわち加熱端子の材質とし
ては、真鍮が好ましく、その先端部の外周の大きさとし
ては、凹部６の周縁部の周囲より僅かに小さいのが好ま
しく、又、周縁部を０．２〜２柵程度の幅で一周に渡り
加熱溶着するために、外周近傍に設けられる加熱部分が
０．２〜２ｍｍ程度の幅で突起しているものが好ましく
、特にその幅を０．２〜０．４　ｍ程度とすると、融着
とともに該加熱端子自体によってすなわち固定されたボ
トルの周縁部を押し挟んだ状態で加熱端子を作動させる
ことにより凹部６の切り抜きを可能とするので非常に好
ましいものとなる。

また加熱端子は、使用時に４５〜８０°Ｃ程度の温度に
維持されるように、ヒーターを内蔵しているものが好ま
しく、さらには高周波誘電接合において問題となる加熱
端子間のスパークの発生を防ぐために、テフロンコーテ
ィングまたはテフロン膜張り等によりその表面が絶縁被
覆されているものが好ましい。

上記の如き加熱端子を有する高周波誘電接合装置を使用
して、第４図に示すようにボトル７の凹部６の周縁部に
一対の加熱端子８を押し当て、かかる状態で通電し、該
周縁部を０．２〜２ｍｍ程度の幅で一周に渡り加熱溶着
する。高周波誘電接合装置の周波数としては、例えば４
０．４６ＭＩ（ｚ程度でよく、好ましい加熱時間はボト
ルの肉厚によって異なるが、通常１〜４秒で良い。

高周波誘電接合法によるボトル７の凹部６の周縁部の加
熱溶着は、ボトル７を金型３から取り出した後に、上記
の如き方法により行うことができる他、高周波誘電接合
装置の加熱端子を前記金型３に装着された可動型プラグ
の先端部に組み込んでおき、該金型の中において行うこ
ともできる。

次に、把手部の穴となる部分の周縁部が溶着されたボト
ル７から、凹部６の内側をくり抜く方法について説明す
る。

高周波誘電接合法によって周縁部が溶着された場合には
、前述の如くに、溶着の直後すなわち接合部が未だ溶融
状態にある時点で、ボトル７を固定した状態で加熱端子
の一方を突き出し、同時にもう一方の加熱端子を引くこ
とにより、凹部６の内側を容易にくり抜くことができる
。その場合には、前記の如き外周近傍に設けられる加熱
部分が０．２〜２ｍｍ程度の幅で突起している加熱端子
を用いるが好ましく、またトムソン型の加熱端子を使用
することも可能である。

その他のくり抜き方法としては、例えばパンチングマシ
ン等を使用する方法等が挙げられる。

〔実施例〕

スズ系及びカルシウム／亜鉛系安定剤で安定化された重
合度７００のポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣという）を主
体とする市販の吹き込み成形用Ｐ■Ｃコンパウンド（ア
ロンコンパウンドＢＬ　　２Ｈ−８ＶＩＰ：東亜合成化
学工業株式会社製）を用い、二軸延伸吹き込み成形機（
ベクム社製　８ＭＯ４型）で以下の様にして、把手付き
延伸ブローボトルを製造した。

ＰＶＣコンパウンドはシリンダー、アダプターおよびダ
イスの温度が１７０〜１８０°Ｃに調節された成形機で
筒状のパリソンに成形され、該パリソンは、ベリリュー
ム銅合金製で、胴部における７等分された各部分に温度
調節用ジャケットを有し、各部が第５図に示した温度に
調節されているプリフォーム金型ではさみ、上部をカッ
ターで切断する。ついで、この切断部分からブローピン
を押し込み、且つ圧縮空気を吹き込み、プリフォームを
形成させる。

形成されたプリフォームは、前記の如くに温度調節され
た金型によって、把手を形成させる部位の温度がその部
位の上部および下部のいずれの温度よりも低く冷却調整
されており、且つその形状は半球状の底を有し、直径４
５ｍｍ、高さ２５０ｍｍの筒状である。

上記プリフォームを、把手部を形成するための可動型の
一対のプラグを有するフィニツシユ金型（容積１．８０
Ｍのボトル用）に移し、ここで更に空気を吹き込みなが
ら、ストレッチピンにより縦方向に金型の底までプリフ
ォームの延伸を行う際に、プリホームがフィニツシユ金
型の内容積と殆ど等しくなった時、プラグを油圧により
作動し、突き合わせ、把手部用の凹部を形成し、空気吹
き込みを完了させ把手付きのボトルを製造した。

得られたボトルの把手部以外の胴部の平均的な肉厚は、
０．４〜０．５ｍｍであったのに対して、把手廻りの肉
厚は最小肉厚で０．２９　ｍｍであった。

ボトルの凹部は、ボトルを金型より取りはづし、容量３
に―の高周波ウエルダ−の凹部の外周と同一の形状の突
起を有する一対の電極により、外周部分が融着され、更
に、電極の一方を戻し、一方を押し込むことにより、打
抜かれ、中ハリを削り取られ、電極の側面で平滑に仕上
げられた。

（ハ）発明の効果 本発明によれば、把手とボトル本体とが一つのプリフォ
ームから一体成形され、しかも把手部廻りの肉厚がかな
り厚い把手付き延伸ブローボトルを容易に製造すること
ができる。該ボトルは、透明性に優れるために美観的に
好ましく、またガスバリヤ−性も良好であるので内容物
の長期保存に適しており、さらに少ない目付量でも機械
的強度に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリフォーム１をはさみ込んだ状態のプラグ２
付き金型の縦断面図であり、第２図はブローピン５より
の空気吹き込み及びストレッチピン４により膨張したプ
リフォーム１に対しプラグ２が押し込まれた状態におけ
る第１図Ａ−Ａ＝断面図であり、第３図の［１］は延伸
ブロー成形された凹部６を有するボトル７の正面図であ
り、第３図の〔２〕は同じボトルの断面図であり、第４
図はボトル７の凹部６を高周波誘電加熱により加圧溶着
する様子を示す模式図である。 また、第５図はプリフォーム１を成形する時のプリフォ
ーム金型における温度分布を示す概略図である。 １・−・−プリフォーム、２−・−プラグ、３−・−ブ
ロー金型、４・−・−ストレッチピン、５−−−−−−
−ブローピン、６・−−−一−−凹部、７−−−−−−
ポトル、８−曲加熱端子、９−−−−一・−プリフォー
ム金型、１０−・−曲有底バリソン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブロー用金型内に移送されたプリフォームをストレ
   ッチピンによる延伸とブローとにより延伸成形する延伸
   ブローボトルの製造方法において、前記プリフォームの
   把手を形成させる部位の温度をその部位の上部および下
   部のいずれの温度よりも低く保持しつつ、かつ該プリフ
   ォームの体積が前記ブロー用金型の内容積の８０％以上
   に達した後、該プリフォームの温度がブロー用金型の内
   壁でガラス転移温度に冷却されるまでに、該ブロー用金
   型に装着された対向する一対の可動型プラグで、前記プ
   リフォームの把手用の凹部となるべき部位を押しはさみ
   、把手を形成させることを特徴とする把手付き延伸ブロ
   ーボトルの製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の製造方法で製造され
   た把手付き延伸ブローボトルの把手用の凹部の周縁部を
   加熱溶融して密封した後、該周縁部の内側をくり抜いて
   なる把手付き延伸ブローボトルの製造方法。