インジェクションブロー成形瓶およびその金型
【課題】有底状の成形瓶、特に底部における耐衝撃性をさらに強化した成形瓶、およびその成形瓶を形成する金型を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶はポリフェニルサルホン樹脂からなり、該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴としている。また、本発明は、上記成形瓶を製造するための金型を提供する。
【解決手段】本発明は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶はポリフェニルサルホン樹脂からなり、該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴としている。また、本発明は、上記成形瓶を製造するための金型を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクションブロー成形瓶およびそのインジェクションブロー成形瓶を製造するための金型に関する。より詳しくは、本発明は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、底部に特徴を有する成形瓶およびその金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水などの液状の食品を充填する有底状の成形瓶は、その成形瓶の利用者が特に乳幼児または高齢者のような場合には、持ち易さあるいは持ち運び等の取り扱いやすさの観点からすれば、軽量であるのが望ましい。こうした成形瓶は、従来よりガラス製のものよりもプラスチック製のものが好ましく用いられるようになってきた。なかでもポリカーボネートは成形性、透明性などに優れることから、プラスチック製成形瓶の成形材料として多く利用されてきたが、近年、ポリカーボネートに起因する環境ホルモンの溶出が問題化するとともに、より安全性の高いポリエーテルスルホンがポリカーボネートに代わる成形材料として使用され始めている。
【０００３】
特許文献１には、このようなポリエーテルスルホンを成形材料として用いた哺乳瓶が開示されている。このポリエーテルスルホンは、ビスフェノール骨格を有してしないことから環境ホルモンの溶出がなく、しかもポリカーボネートと比較すると耐熱性、熱安定性および酸化安定性にも優れる。しかしながら、ポリエーテルスルホンは、耐衝撃性に劣り、特に乳幼児または高齢者等を対象とする成形瓶の成形材料としては、頻繁に起こりうる落下の衝撃に弱く、成形瓶の破損およびひび割れの発生を充分に抑制できない。
【０００４】
こうしたポリエーテルスルホンの耐衝撃性を改善するために、たとえば特許文献２では、瓶底の形状を上方に球面状に湾曲する上げ底形状を呈した哺乳瓶が提案されている。しかしながら、このように瓶底の形状を変えたとしてもポリエーテルスルホンからなる成形瓶においては、依然として底部の破損およびひび割れの発生を防止することが難しいという問題がある。
【特許文献１】特許第３５０６６４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に哺乳瓶のような液状の食品を充填する有底状の成形瓶の場合、落下の際の衝撃が底部に集中しやすく、従来のポリエーテルスルホンからなる成形瓶では底部の破損およびひび底部の割れの発生を充分に回避できない。
【０００６】
したがって、本発明では有底状の成形瓶、特に底部における耐衝撃性をさらに強化した成形瓶、およびその成形瓶を形成する金型を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶は下記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリフェニルサルホン樹脂からなり、
該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、
該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、
さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、
かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴としている。
【０００８】
【化２】
【０００９】
そして、前記凸状内側外輪部は、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出しており、さらに、前記外側沈降部の外側に、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって、同心円状に突出した凸状外側外輪部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のインジェクションブロー成形瓶は、前記凹部に前記中央沈降部および外側沈降部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記成形瓶の底部外面壁の球面状凹部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央沈降部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることが好ましい。
【００１１】
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、たとえば哺乳瓶として好適に使用することができる。
本発明の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型は、有底略筒状の成形瓶を成形するために用いられる金型であって、
該金型の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部を形成するとともに、
該球面状の凸部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央隆起部が形成されており、
さらに該同心円状の中央隆起部の外側に、同心円状の凹状内側外輪部を介して環状の外側隆起部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
そして、前記凹状内側外輪部は、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降しており、さらに、前記外側隆起部の外側に、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降した凹状外側外輪部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型は、前記凸部に前記中央隆起部および外側隆起部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記金型の底部外面壁の球面状凸部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央隆起部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置
であることが好ましい。
【００１４】
このように、本発明ではポリエーテルスルホンよりも耐衝撃性に優れたポリフェニルサルホンを用い、かつその底部に特定の形状を付与することにより、ひび割れまたは破損の原因となるゲート跡周辺のウエルドの発生を抑制することができ、耐落下衝撃性に優れた有底略筒状の成形瓶を実現することができる。すなわち、本発明のインジェクションブロー成形瓶は、好適には、所定の底部金型を用いて、インジェクションブロー成形の際用いるパリソンのゲート周辺に形成されやすいウエルドの発生に伴う瓶底の割れを防止できる。本発明の成形瓶は衝撃に強いポリフェニルスルホンを用いて形成されているが、このポリフェニルスルホン製の成形瓶に発生するひび割れの潜在的な起点となっているウエルドの発生を抑制することができ、ポリフェニルスルホンの有している優れた耐衝撃性を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の成形瓶によれば、耐衝撃性に優れたポリフェニルサルホン樹脂からなるとともに、該成形瓶の底部に特定の形状が付与されているので、従来のポリエーテルスルホンよりも落下衝撃に優れた成形瓶、特にインジェクションブロー成形に適した成形瓶が得られる。
【００１６】
また、本発明の金型によれば、有底略筒状の底部に特定の形状が付与されているので、底部における衝撃強度に優れた成形瓶を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のブロー成形瓶について、以下図面を参照しながら詳細に説明する。
図１および図２には、本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶（以下、「本発明の成形瓶」ともいう。）の断面図である。図１および図２では、本発明の成形瓶として、哺乳瓶である場合の例が示されている。
【００１８】
例えば、本発明の成形瓶の好ましい一態様である哺乳瓶は、図１の（Ａ）に示すように、保護キャップ１０、授乳用乳首１１、キャップ１２および瓶本体１６からなり、瓶本体１６は、有底略筒状の形状を有する。すなわち、本発明の瓶本体１６は、首部１４と、胴体部１８と、底部２０とを有しており、胴体部１８は上部ショルダー１７から延設されて胴体部１８を形成し、該胴体部１８から延設され、下部ショルダー１９を介して底部２０を形成しており、該胴体部１８は略筒状の形状、すなわちその横断面が円形状、楕円形状または角の丸い略四角形状等を呈している。底部２０は上部に反り上がった形となっており、底部２０の裏面図（Ｂ）に示すように、底部２０の中央部表面には中央沈降部２１が形成され、さらに該中央沈降部２１の外側に環状の外側沈降部２２が形成されている。そして、中央沈降部２１の外側であって外側沈降部２２の内側には凸状内側外輪部２４が形成され、外側沈降部２２の外側には凸状外側外輪部２５が形成されている。授乳用乳首１１を装着するためのキャップ１２内に形成された螺子溝１２ａと首部１４の螺子溝１５とは、螺合することによって乳首１１が瓶本体１６に装着されるように形成されている。
【００１９】
本発明の哺乳瓶における首部１４の肉厚Ｔ1は、通常３．０〜３．８ｍｍ、好ましくは
３．５〜３．７ｍｍである。また、胴体部１８の肉厚Ｔ2は、通常０．４ｍｍ以上、好ま
しくは０．５〜１．０ｍｍである。さらに下部ショルダー１９の肉厚Ｔ3は、通常０．４
ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．７５ｍｍ以上である。底部肉厚Ｔ4は、通常２．０ｍｍ以上、好ましくは２．２〜２．５ｍｍである。
【００２０】
図２に示される哺乳瓶は、瓶本体３０の胴体部３１が、乳幼児に授乳する母親などの利用者がより把持しやすいよう、持ち手と接触する部分が滑らかに窪んだ湾曲した筒状を呈
している例である。
【００２１】
本発明の哺乳瓶は、瓶本体１６および瓶本体３０がポリフェニルサルホン樹脂からなる。
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、全体として上記のような有底略筒状の形状を有しているが、本発明の成形瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂を使用したことによる歩留まりを改善するために、その底部が所定の形状に形成されている。
【００２２】
本発明の成形瓶に成形材料として用いられるポリフェニルサルホン樹脂は、次式で表される繰り返し単位を有する。
【００２３】
【化３】
【００２４】
このポリフェニルサルホン樹脂の代表的な物性は、比重（ＡＳＴＭ Ｄ７９２準拠）が１．３、引っ張り強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８準拠）が７０ＭＰａ、メルトフロー（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠、３８０℃下、０．３ＭＰａ）が１５〜３０、好ましくは１７〜２５ｇ／１０分である。また、ガラス転移温度は、２２０℃（ＡＳＴＭ Ｄ３４１８準拠）、樹脂温度は通常３００〜３９０℃、好ましくは３４０〜３８０℃である。ポリフェニルサルホン樹脂は非常に高い耐熱性を有するとともに、耐薬品性にも優れるため、煮沸消毒または電子レンジを使用した蒸気もしくはマイクロ波による消毒、次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの薬品による消毒殺菌の際にも、成形瓶の変形および侵食を防止することができ、耐衝撃性に優れ、過酷な環境下においても優れた強靭性を発揮する。
【００２５】
上記ポリフェニルサルホン樹脂としては特に限定されず、例えば、ＲＡＤＥＬ Ｒ−５
０００、ＲＡＤＥＬ Ｒ−５８００（ソルベイアドバンストポリマーズ社製）などが上市
されており、これらを好適に用いることができる。また、本発明の成形瓶は、上記ポリフェニルサルホン樹脂を主原材料として用い、本発明の目的を損なわない範囲内で、弾性部材および充填剤などの他の各種添加材料を配合してもよい。
【００２６】
このような物性を有しつつ成形加工可能である樹脂は極めて少なく、比較的近い特性を有する樹脂としてポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）があり、この樹脂を用いた哺乳瓶に関してはすでに出願し、特許されている（特許第３５０６６４６号公報参照）。
【００２７】
ポリエーテルスルホン樹脂からなる哺乳瓶は、ポリカーボネートなどと比較すると、環境ホルモンであるビスフェノールの溶出がないので、乳幼児等の利用者に対しても安心して使用することができる。ところが、このポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）からなる哺乳瓶は、ポリエーテルスルホン樹脂自体が比較的硬質であることから、落下した際に破損する蓋然性が高く、より衝撃強度の高い樹脂を用いた成形瓶が求められている。
【００２８】
こうした成形瓶用樹脂について検討した結果、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）よりも衝撃強度が高く、落下によっても破損しにくいポリフェニルサルホン樹脂が好適であるとの知見を得た。すなわち、ポリフェニルスルホン樹脂は、本質的にポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ)よりも高い耐衝撃性を示す。しかし、このポリフェニルサルホン樹脂
はポリエーテルスルホン樹脂よりも溶融しにくいため、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）を用いる場合よりも、成形の際の加熱温度を高くする必要があり、その差は１０℃近
くなる。ポリエーテルスルホン樹脂を用いた場合における成形の際の加熱温度は、すでに３００℃を超えていることから、これよりもさらに１０℃近くも高い温度で成形を行うためには、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）を含む高融点樹脂で採用されている高温樹脂成型条件をさらに改善する必要がある。
【００２９】
例えば、本発明の成形瓶は、一軸延伸のインジェクションブロー成形によって製造することができる。
一軸延伸のインジェクションブロー成形の際に用いるパリソンは、上記ポリフェニルサルホン樹脂から形成されているが、このパリソンの長さは、得ようとするインジェクションブロー成形体の長さ（深さ）と略同一の長さを有している。したがって、このパリソンをブロー成形しても長手方向には樹脂はほとんど伸びることがなく、パリソンが周方向に膨張して、金型内周壁面に当接し、金型内周壁面に形成された形状の成形瓶が形成される。したがって本発明の成形瓶は、瓶の深さ方向にはほとんど延伸されていない。
【００３０】
本発明の成形瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂を用いてインジェクションブロー成形法により形成されているが、この成形瓶をブロー成形する際に使用されるパリソンには、このパリソンを製造する際のゲート位置（通常はパリソンの底部）にゲート跡が残る。このゲート跡は、パリソンの底部に突出した１mmにも満たない突起であり、この突起を切除した後、ブロー成形すれば、この突起に起因するウエルドが発生しにくく成形瓶のひび割れの起点を消すことが可能である。しかしながら、本発明の成形瓶をインジェクションブロー成形法により製造する際には、ポリフェニルサルホン樹脂の融点が高いことから、コールドパリソンを使用したのでは歩留まりが低くなるので、ホットパリソンを使用することが好ましいが、このようなホットパリソンを使用する場合、ゲート跡である突起を完全に切除することが大変難しい。
【００３１】
ホットパリソンを用いる場合、樹脂型に向けてゲートから溶融樹脂を導入して、所定のパリソン型を形成した後、その型体が保持できる程度の温度まで冷却したのち、即座にブロー成形機にホットパリソンを挿入して、加熱しながら空気を送り込み、この空気圧で金型内壁面にパリソンを形成する樹脂を膨張させて押し当てて所望の形状の成形瓶を形成する。
【００３２】
ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）などを用いた成形瓶の製造のように、ポリフェニルエーテルよりも融点の低い樹脂を用いたインジェクションブロー成形においては、樹脂をインジェクジョンブロー成形に適した溶融粘度になるように加熱しても、加熱による樹脂の熱劣化が起こりにくく、比較的高速でインジェクションブロー成形を行うことができる。ところが、本発明で使用するポリフェニルサルホン樹脂は、ブロー成形が比較的難しいとされているポリエーテルスルホン樹脂よりもさらに１０℃ほど高い温度に樹脂を加熱しないと、パリソンをインジェクションブロー成形に適した溶融粘度にすることができない。このためにポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）で採用されていた成型条件をそのまま適用しても、安定的にポリフェニルサルホン樹脂からなる成形瓶を製造することは難しい。
【００３３】
本発明ではポリフェニルスルホン樹脂を用いて成形瓶をブロー成形するために、図６に示すように、瓶本体の深さ方向には延伸せずに周方向に延伸する、一軸延伸法のインジェクションブロー成形により成形瓶を形成している。しかもこの際、ポリフェニルスルホン樹脂の溶融温度が高く、分解点との間に大きな差がないことから、パリソンの厚さ方向に厚みの違いを持たせて、部位によって瓶本体１６の形状に応じた変形を行いやすい温度となるよう加熱する。さらに、溶融粘度も低いことから、急速に空気を導入すると偏肉が発生し、さらには破損することがあるので、著しい偏肉が生じないように調整された高圧で空気を導入して所望の形状を付与する。
【００３４】
このようにブローの圧力を調整することにより、偏肉の少ない安定した形状の成形瓶を得ることができるが、さらに成形瓶の底部の内周壁面においては、おそらく樹脂のセルフレべリング性により、成形瓶の底部の内周壁面に凹凸が形成されずに、平滑な球面状となる。すなわち、本発明の瓶体の底部外面壁には、ゲート跡であった部分に瓶体の底部を形成する球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部（凹部）が形成され、さらにその外側に同心円状に形成された外輪を介して同心円状の外側沈降部（凹部）が形成されているという凹凸を有しているが、瓶体の底部内面壁には、瓶体の底部表面に形成された凹凸は形成されていない。
【００３５】
次に、本発明の成形瓶の底部の形状について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の成形瓶の底部における形状の概略については、図１（Ａ）の縦断面図、図１（Ｂ）の底部裏面図に示した通りである。前述のとおり、本発明の成形瓶の底部は、底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部２０を形成するとともに、凹部２０の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部２１が形成されており、さらに中央沈降部２１の外側に、同心円状の外輪部を介して環状の外側沈降部２２が形成されている。そして、中央沈降部２１の外側であって外側沈降部２２の内側には凸状内側外輪部２４が形成され、外側沈降部２２の外側には凸状外側外輪部２５が形成されている。その一方で、成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面２３を形成している。
【００３６】
こうした複数の沈降部２１，２２および凸状外輪部２４，２５を成形瓶の底部に形成したのは、パリソンを射出成形した際に生ずるゲート跡が、成形瓶のひび割れまたは破損の原因となるのを回避し、より耐衝撃性の高い成形瓶を得るためである。このひび割れとは、ゲート跡を残したままこれを押し込むように底部を成形する際に、ゲート跡の外側に生ずる微細なウエルドまたは傷などが起点となって生ずるポリフェニルスルホン樹脂を用いた場合に特異的に成形瓶表面に生ずる亀裂であり、ポリフェニルスルホン樹脂からなる瓶体では、こうして生じたひび割れがさらに成長して瓶体自体が破損する。こうした瓶体の破損はポリフェニルスルホン製の瓶体に多く見られる状態であり、本質的に耐衝撃性の高いポリフェニルスルホン樹脂を用いて形成された瓶体の耐衝撃性を低下させる要因となっている。
【００３７】
すなわち、図３のパリソンの底部の縦断面図に示すように、パリソンを射出した際、通常ゲート部分に微細な突起、いわゆるゲート跡４１が形成される。これはゲートが射出を終えて射出シリンダー内に格納される際、溶融樹脂がこのゲートの動作に伴って、パリソンからゲート側へ引き込まれるために、その形跡として生ずる。このようなゲート跡４１をトリミングする機能を搭載した成形機も存在するが、ホットパリソンを用いてインジェクションブロー成形をする場合、再加熱による樹脂の劣化を防止するためにホットパリソンの温度をできるだけ高い温度に保持する必要があり、ホットパリソンの形状が安定しないためにこのゲート跡を完全に除去することは難しく、ゲート跡を残したままのパリソンをそのまま金型へ移動してブロー成形する。
【００３８】
こうしたゲート跡４１を有するパリソンをブロー成形すると、パリソンが膨張するにつれてゲート跡４１が矢印で示す金型壁面からキャビティ内部へ押し込む力ａを受け、ゲート跡４１に比して樹脂厚の薄いゲート跡脇周辺部４２がゲート跡４１とともに押しつぶされる状態となる。
【００３９】
図４は、底面に沈降部等を設けずに形成した場合のブロー成形後における成形瓶底部の縦断面図である。ゲート跡４１がブロー時に押しつぶされるため、成形後において、ゲート跡脇周辺部４２に成形瓶外面から内側に向けて微細なウエルド４３が生じやすく、この
ウエルド４３が原因となって、矢印で示す成形瓶底面における強度が成形瓶内側からの応力ｂに対して低下することになると考えられる。成形瓶内側から成形瓶底面に向けた応力ｂは、特に成形瓶内容物として液体などを充填した状態のまま、成形瓶ごと落下させたような場合に、ゲート跡脇周縁部４２に微細なウエルド４３を起点とする亀裂を生じさせやすい。すなわち、ポリフェニルスルホン樹脂を用いた瓶体では、落下衝撃によって、上述のようにしてゲート跡脇周辺部４２に生じた微細なウエルド４３からひび割れが発生しやすく、このひび割れから瓶体自体が破損するという、ポリフェニルスルホン製の瓶体固有の破損原因となる。
【００４０】
本発明によれば、成形瓶の底部に特定の形状を付与することにより、このゲート跡脇周辺に生じるウエルドを起点とした成形瓶底部におけるひび割れ等を防止し、ポリフェニルスルホン製の瓶体の耐落下衝撃性が向上する。
【００４１】
本発明の成形瓶の底部における形状について、さらに具体的に述べる。図５に示す（Ｃ）および（Ｄ）は、ともに本発明の成形瓶の縦断面図１（Ａ）の部分拡大図である。
図５（Ｃ）に示すように、本発明の瓶体の底部外面壁は、成形瓶の外周側から底部中心に向かって平滑な球面状に底上げされた凹部５０を形成している。底部における外面壁を平坦な面でなく、緩やかな球面とすることにより、落下の際に受ける衝撃を凹部５０が吸収して緩和するものと推定され、より高い耐衝撃性を付与することができる。なお、低部外面壁における球面状に底上げされた凹部とは、図２に示すように、底上げされた略中央領域が僅かに平坦状とされているものであっても、曲面状に底上げされた外周部と曲面的に連接されているものをも含む。また、一般にインジェクションブロー成形により瓶体を製造する際に、底部の形態保持力が低く脱型のタイミングが早いと、底部が図５（Ｃ）に示すように平坦な球面状にならずに、中央部が下方向に落ち込んだ、いわゆる「引け」が発生するが、こうした「引け」が発生すると、上記の微細なウエルド４３からのひび割れが発生しやすい。
【００４２】
また、本発明の瓶体では、瓶体底部を構成する凹部５０の中央部表面には、上部に向かって同心円状の中央沈降部２１が形成されている。該部分の中心はゲート跡４１が位置する部分に相当する。
【００４３】
さらに、中央沈降部２１の外側に、同心円状の凸状内側外輪部２４を介して、環状の外側沈降部２２が形成されている。
すなわち、本発明の成形瓶底部において、前記中央沈降部２１および外側沈降部２２によってこれらの間に凸状内側外輪部２４である凸部５４が形成され、本来ウエルド４３が発生しやすいゲート４１の外周となるゲート跡脇周辺部４２に相当する位置に、環状の凸部５４が形成されることとなる。この凸部５４は、他の底部の樹脂肉厚と比して樹脂厚が増しているので、この環状の凸部５４が形成されることにより、この瓶体の底部の強度が高くなると共にその形態保持性が高くなり、底部の「引け」が発生しにくくなる。また、パリソンが金型に押し付けられて変形する際に中央沈降部２１および外側沈降部２２に接触する溶融樹脂がその周辺に押し出されていくため、中央沈降部２１および外側沈降部２２から凸部５４に向けて複数の矢印で示す応力ｃが作用し、樹脂をウエルドの発生位置方向に押しつけるために、ウエルド４３がゲート跡脇周辺部４２に発生しにくい状態となる。したがって、底部のひび割れ等の原因と考えられるゲート跡脇周辺部４２の微細なウエルド４３の発生自体を抑制することができ、より落下衝撃性の高い成形瓶を得ることができる。
【００４４】
このようにして、図１（Ｂ）の底部裏面図に示すように、中央沈降部２１の外側に凸部５４である凸状内側外輪部２４、その外側に環状の外側沈降部２２、その外側にさらに凸部を呈する凸状外側外輪部２５がそれぞれ形成される。つまり、ゲート４１が中央沈降部
２１に位置し、ゲート跡脇周辺部４２が凸状内側外輪部２４に位置することとなる。このような形状を底部に付与することにより、凸部５４へ向けられる応力ｃを効果的に作用させることができ、ウエルド４３がゲート跡脇周辺部４２により発生しにくい状態となり得る。すなわち、成形瓶底部において中央沈降部２１および外側沈降部２２を形成することにより、ゲート跡に起因するウエルドの発生を抑制し、このウエルドを起点とするひび割れ等を効果的に防止することができ、しかも、凸状内側外輪部２４や凸状外側外輪部２５が環状に突出するため、補強部としても機能し、各沈降部２１，２２と相まって底面部のひび割れ等を防止することができる。
【００４５】
図５（Ｄ）には、瓶体底部の凹部５０において、中央沈降部２１および外側沈降部２２が形成されることなく、滑らかな曲面のままである状態を仮想した場合の縦断面曲線、すなわち仮想底部曲線５０aを示している。高さｈ2は仮想底部曲線５０aから中央沈降部２
１の最も窪んだ位置までの距離、高さｈ3は仮想底部曲線５０aから外側沈降部２２の最も窪んだ位置までの距離を示す。
【００４６】
図５には、ｈ2を０．３ｍｍ、ｈ3を０．４１ｍｍに設定し、底部の肉厚Ｔ4を２．４ｍ
ｍに設定し、さらに中央沈降部２１の中心から外側沈降部２２の中心までの距離５８を３．６ｍｍに設定した哺乳瓶の例が示されている。この哺乳瓶において、中央沈降部２１の中心から、外側沈降部２１と仮想底部曲線５０aとの接点までの距離５９は、１．８ｍｍ
である。前記ｈ2とｈ3との比は、ｈ2／ｈ3＝０．７３１７である。すなわち、本発明の哺乳瓶では、ｈ2とｈ3との比を上記のような値とすることにより、中央沈降部２１が形成する窪みよりも、外側沈降部２２が形成する窪みの方が深くなり、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド４３の発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００４７】
このような本発明の成形瓶の底部表面の構造は、高さｈ2は、通常０．３８〜０．４３
ｍｍ、好ましくは０．３９〜０．４２ｍｍ、高さｈ3は、通常０．２８〜０．３３ｍｍ、
好ましくは０．２９〜０．３１ｍｍで変動させることができる。また、前記距離５８は、通常３．４〜３．８ｍｍ、好ましくは３．５５〜３．６５ｍｍの範囲内で、さらに前記距離５９は、通常１．７〜１．９ｍｍ、好ましくは１．７５〜１．８５ｍｍの範囲内で、またｈ2とｈ3との比の値は、通常０．６８＜ｈ2／ｈ3＜０．７８、好ましくは０．７０＜ｈ2／ｈ3＜０．７５の範囲内で変動させることができる。またこの時、凸状内側外輪部２４と凸状外側外輪部２５は、下層底部曲線５０aから僅かに突出するよう構成されており、
その突出量は中央沈降部２１や外側沈降部２２の窪み量よりも小さい。
【００４８】
図１において、成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）は、本発明の哺乳瓶の場
合、４．７〜４．８ｍｍに設定している。このように成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）を上記のように設定すると、成形瓶の底部外面壁において滑らかに湾曲する球
面状を付与することができ、平坦な面を形成する底部を有する成形瓶よりも落下の際における応力を吸収して緩和することができ、底部の耐衝撃性がより向上する。本発明では、この成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）を通常４．３〜５．２ｍｍであり、好
ましくは４．６〜５．０ｍｍの範囲で変動させることができる。
【００４９】
前記のとおり、本発明の成形瓶は、ブロー成形後、ゆっくりと冷却してから脱型されるので、ポリフェニルサルホン樹脂であってもその間充分に自己形態保持性が発現し、脱型後の成形瓶の底部外面壁の中央部が下方向に落ち込む、いわゆる底部の「引け」が生じることがなく、緩やかな球面状を呈した底部外面壁を有する成形瓶を得ることができる。
【００５０】
本発明の成形瓶の底部外面壁は、上述のように凹凸を有する形状に形成されているが、底部内周壁面には、こうした底部外周壁面に形成された凹凸が反映されずに凹凸がない滑らかな球面５６を形成している。底部内周壁面を凹凸のない球面５６とすることにより、
底部外周付近の樹脂肉厚に偏肉が発生することを抑制できるとともに、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド発生を抑制するために形成された底部外面壁の凹凸形状の効果を最大限引き出すことができる。なお、底部内周壁面における凹凸がない滑らかな球面とは、成形に伴い、僅かに突出する凸部等が存在することをも含む。また、底部内周壁面に凹凸がないため、成形瓶に充填する内容物が付着しても洗浄しやすい。
【００５１】
このように底部内周壁面を凹凸のない球面５６とするためには、たとえば、ブロー成形の際に導入する空気の圧力を調整して成形することにより形成することができる。さらに、ブロー成形の際の空気の圧力を調整することや、後述するようにあらかじめゲート４１に圧力をかけて変形させることにより、まず、ウエルド跡を消すように底部外面壁の凹凸が形成され、さらに樹脂が底部全体に均等に延伸されて底部外周壁面に形成された凹凸を反映することなく底部内面壁一面に均一に樹脂が分散し、滑らかな球面状に形成することができる。
【００５２】
本発明の成形瓶は、上述のようにインジェクションブロー成形法により製造することができる。
図６には、本発明の成形瓶を製造するインジェクションブロー金型の例を示す。
【００５３】
本発明の成形瓶は、通常はホットパリソンを用いた一軸延伸のインジェクションブロー成形法により製造することができる。インジェクションブロー成形であっても二軸延伸（エクステンションブロー成形）でもよいが、二軸延伸であると、得られる成形瓶に偏肉が生じやすくなるので、本発明では一軸延伸であることが好ましい。殊にポリフェニルサルホン樹脂は融点が高く、溶融粘度も高いので偏肉を起こしやすいが、一軸延伸にすることにより、より均一な肉厚を有する成形瓶を得ることができる。
【００５４】
インジェクションブロー成形法として一軸延伸法を採用する場合には、まず、ポリフェニルサルホン樹脂のペレットを原材料として混練溶融し、パリソンの底部中央に該当する位置に配置されたゲート（図示せず）から溶融樹脂を押出し、円筒状のパリソン６０を射出成形する。次いで、このパリソン６０を図６に示すブロー成形機７０に移動する。
【００５５】
ブロー成形機７０は、ブローキャビティ７１を形成する金型７２と、ロッド７５とパリソン６０にエアを吹き込む吹き込み手段を内蔵したロッド部６６とを備えている。金型７２は、縦中央にパーティングライン（分割面）を有し、左右金型７７、７８と底部金型７９とを備えている。
【００５６】
左右金型７７、７８の上部には、リップ型６２に対応した受型６４が設けられ、下部には底部金型７９の左右側面から嵌合する受型６８が設けられている。ロッド７５は、底部金型７９と同一軸心上であり、かつ左右金型７７、７８の中央に配置されている。
【００５７】
吹き込み手段７６は、リップ型６２の内周に離脱自在に嵌着される円柱状のブローコア６６を有している。ブローコア６６の先端部にはエアの吹き出し孔が設けられており、ブローコア６６に接続されるエア圧送装置から、高圧のエアが有底パリソン６０の内部に吹き込まれるように構成されている。
【００５８】
なお、ブロー成形機７０は、ブロー成形後の哺乳瓶を冷却するための冷却手段を適宜備えていてもよく、ロッド７５は、例えば、成形された瓶本体を取り外すこと等ができるよう、ブローキャビティ７１の軸心方向に上下往復動可能な作動機構を有していてもよい。
【００５９】
上記ブロー成形機７０によって、パリソン６０を以下のように一軸延伸する。まず、左右金型７７、７８と底部金型７９とを型締めして金型７２を形成し、次いでパリソン６０
を保持したリップ型６２を受型６４に嵌合させて、パリソン６０をブローキャビティ７１内に配置させる。
【００６０】
このときパリソン６０は、ブローキャビティ７１の縦方向の長さとほぼ同一である。図２に示した哺乳瓶におけるパリソン３２も同様に、ブローキャビティ７１の縦方向の長さとほぼ同一になるよう形成される。つまり、図６に示すようにパリソン６０の底面が底部金型７９の頂面に当接するよう構成されており、この時、パリソン６０の底面の中央部に位置するゲート４１が、ロッド７５と底部金型７９の頂面によって潰されることとなる。
【００６１】
図７（Ｅ）は底部金型７９の拡大図、図７（Ｆ）はその断面図を示す。
本発明の金型は、図７（Ｅ）に示すように、前記本発明の成形瓶を成形することができる底部金型７９であり、有底略筒状の成形瓶における底部の強度を高めるため、形成する成形瓶の底部の形状に対応した凹凸を有する。すなわち、底部金型７９における外面壁は、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部８０を形成するとともに、凸部８０の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央部起部８２が形成されており、さらに中央隆起部８２の外側に同心円状の外輪部を介して環状の外側隆起部８３が形成されている。そして、中央隆起部８２の外側に、凸部８０の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降した凹状内側外輪部８７が形成され、外側隆起部８３の外側に、凸部８０の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降した凹状外側外輪部８８が形成されている。
【００６２】
図７（Ｆ）には、凸部８０において、中央隆起部８２および外側隆起部８３が形成されることなく、滑らかな曲面のままである状態を仮想した場合の縦断面曲線、すなわち仮想底部曲線８０aを示している。高さｈ4は仮想底部曲線８０aから中央隆起部８２の最も盛
り上がった位置までの距離、高さｈ5は仮想底部曲線８０aから外側隆起部８３の最も盛り上がった位置までの距離を示す。
【００６３】
図７（Ｆ）では、ｈ4を０．３ｍｍ、ｈ5を０．４１ｍｍに設定し、また、中央隆起部８２の中心から外側隆起部８３の中心までの距離８４を３．６ｍｍに設定している。中央隆起部８２の中心から、外側隆起部８３と仮想底部曲線８０aとの接点までの距離８６は、
１．８ｍｍに設定している。前記ｈ4とｈ5との比は、ｈ4／ｈ5＝０．７３１７に設定している。すなわち、本発明の哺乳瓶の金型では、ｈ4とｈ5との比を上記のような値とすることにより、中央隆起部８２が形成する突起よりも、外側隆起部８３が形成する突起の方が高くなり、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド４３の発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６４】
本発明の成形瓶の金型においては、高さｈ4は、通常０．３８〜０．４３ｍｍ、好まし
くは０．３９〜０．４２ｍｍの範囲内、高さｈ5は、通常０．２８〜０．３３ｍｍ、好ま
しくは０．２９〜０．３１ｍｍの範囲内、また前記距離８４は、通常３．４〜３．８ｍｍ、好ましくは３．５５〜３．６５ｍｍの範囲内、前記距離８６は、通常１．７〜１．９ｍｍ、好ましくは１．７５〜１．８５ｍｍの範囲内で変動させることができる。さらに、金型の高さ（ｈ6）は、通常は４．０〜５．５ｍｍ、好ましくは４．５〜５．０ｍｍ、より
好ましくは４．７〜４．８ｍｍの範囲内で変動させることが可能である。さらにｈ4とｈ5との比の値は、通常０．６８＜ｈ4／ｈ5＜０．７８、好ましくは０．７０＜ｈ4／ｈ5＜０．７５の範囲内の値とすることができる。この範囲であると、成形瓶底部において滑らかに湾曲する略曲面形状を付与することができ、平坦な面を形成する底部を有する成形瓶よりも落下の際における応力を分散することが可能となるので、成形瓶底部の耐衝撃性がより向上する。また、凹状内側外輪部８７と凹状外側外輪部８８は、仮想底部曲線８０aか
らわずかに窪むよう構成されている。
【００６５】
本発明の底部金型は上記のような構成を有するが、胴体部の金型の形状は特に限定されないため、金型のパーティングライン（分割面）は、胴体部等の形状により任意に設定できる。図６および図７に示した金型は、底部と胴体部にパーティングラインを設けた一態様である。
【００６６】
また、本発明の金型を用いれば、得られる成形品の成形材料に限定されることなく、底部の強度を高めた成形瓶を成形することができる。さらに金型の材質にも限定されない。
左右金型７７、７８および底部金型７９を設置した後、ブローコア６６の吹き出し孔から高圧エアをパリソン６０内に吹き込み、パリソンを延伸させ、左右金型７７、７８および底部金型７９が形成する所望の形状に形成する。圧力を調整したエアを吹き込むと、ポリフェニルサルホン樹脂を適切に延伸させることができ、偏肉を抑制して均一な肉厚の哺乳瓶を得ることができる。また、前記のとおり、滑らかな球面状を呈した底部内面壁を有した成形瓶を得ることができる。
【００６７】
そして冷却した後、金型から成形品を取り出す。この冷却も低速下で行われる。ゆっくりと冷却することで、ポリフェニルサルホン樹脂が充分に自己形態保持性を発現することができ、金型から成形瓶を取り出した後において、底部での「引け」の発生を抑制し、底部外面壁が緩やかな球面状に底上げされた凹部の形状を呈する成形瓶を得ることが可能となる。
【００６８】
本発明の成形瓶について、落下強度試験を行った結果、非常に高い落下高度を有することがわかった。
この落下強度試験は、図２に示される形状を有した用量２４０ｍｌの哺乳瓶を用いて行った。この哺乳瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂（商品名：ＲＡＤＥＬ Ｒ−５０００、
ソルベイアドバンストポリマーズ社製）を用いて、上述のようにインジェクションブロー成形により製造されたものである。
【００６９】
すなわち、この哺乳瓶の肉厚はＴ1＝３．６ｍｍ、Ｔ2＝０．６ｍｍ、Ｔ3＝０．８ｍｍ
、Ｔ4＝２．４ｍｍ、哺乳瓶の底部の高さは、ｈ1＝４．８ｍｍである。この底部の凹部（Ｂ）におけるｈ2の値は０．３ｍｍ、ｈ3の値は０．４１ｍｍ、距離５８は３．６ｍｍとした。このような哺乳瓶を製造するために使用したブロー成形用金型の底部金型は、ｈ4の
値を０．３ｍｍ、ｈ5の値を０．４１ｍｍとし、距離８４を３．６ｍｍにした。
【００７０】
こうして製造した哺乳瓶２０本に、最大表示用量である２４０ｍｌまで常温の水を充填し、この哺乳瓶に、哺乳瓶用乳首、キャップおよびフードを取り付け、落下試験を行なった。落下地点には、コンクリート床上に張られた厚さ２．８ｍｍのビニルタイルを配置し、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に規定されるＴｙｐｅＡの硬度計を用いて測定した表面硬度は、最大でショアＡ約９０度であった。
【００７１】
上記哺乳瓶２０本を、それぞれ１．３７ｍの高さから上記ビニルタイル上に、瓶底方向より１０回にわたり落下させ、外観より破損状況を調査した。その結果、全ての哺乳瓶について、ひび割れ、破損等の異常はなかったが、比較のために底部に凹凸を形成しない哺乳瓶について、同様に落下試験を行ったところ、半数以上の哺乳瓶にゲート跡の部分から生じたひび割れに沿って哺乳瓶が破損した。さらに破損しない哺乳瓶について調べてきると底部中央部近傍のゲート跡の部分からひび割れが発生することがわかった。
【００７２】
このように本発明の成形瓶は、その底部形状を所定の形状とすることにより、ポリフェニルスルホン樹脂を用いているにも拘らず、非常に高い強度を有し、落下によっても破損しにくい。
【００７３】
本発明の成形瓶は、落下頻度の高い、乳幼児が利用する哺乳瓶として用いられるのが好ましい。ただし、本発明の成形瓶は哺乳瓶に限らず、たとえば清涼飲料、ドリンク剤、炭酸ガス含有飲料、ビール、酒類など、種々の液体を充填するための瓶体として使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の成形瓶は、樹脂特性としてはポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ)よりも衝撃
特性の高いポリフェニルスルホン樹脂から形成されている。ポリフェニルスルホンは強度の高い樹脂であるが、成形性に起因して底部からひび割れが生じやすいというポリフェニルスルホン樹脂製の成形瓶固有の問題点を有している。本発明によれば、ポリフェニルスルホン製の成形瓶の底部の形状を特定の形状とすることにより、ゲート跡周縁部からのひび割れの発生を防止できる。従って、本発明によれば、ポリフェニルスルホンを用いた実用性の高い成形瓶を提供される。このようなポリフェニルスルホンから形成された成形瓶は、強度が高いばかりではなく、ビスフェノール骨格を有していないので環境ホルモンが発生することはなく、非常に高い安全性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の一態様である哺乳瓶の縦断面図である。
【図２】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の一態様である哺乳瓶の縦断面図である。
【図３】パリソンの底部縦断面図である。
【図４】パリソンをブロー成形した後における、成形瓶底部の縦断面図である。
【図５】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の中央部縦断面拡大図である。
【図６】ブロー成形機に有底パリソンを挿入し、成形体へブロー成形される状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の底部金型の拡大図および縦断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 保護キャップ
１１ 授乳用乳首
１２ キャップ
１２a 螺子溝
１３ 開口部
１４ 首部
１５ 螺子溝
１６ 瓶本体
１７ 上部ショルダー
１８ 胴体部
１９ 下部ショルダー
２０ 底部
２１ 中央沈降部
２２ 外側沈降部
２３ 球面
２４ 凸状内側外輪部
２５ 凸状外側外輪部
３０ 瓶本体
３１ 胴体部
３２ パリソン
４１ ゲート跡
４２ ゲート跡脇周辺部
４３ ウエルド
５０ 凹部
５０a 仮想底部曲線
５４ 凸部
５６ 球面
５８ 中央沈降部２１の中心から外側沈降部２２の中心までの距離
５９ 中央沈降部２１と仮想底部曲線５０aとの接点までの距離
６０ パリソン
６２ リップ型
６４ リップ型６２に対応した受型
６６ ブローコア
６８ 受型
７０ ブロー成形機
７１ ブローキャビティ
７２ 金型
７５ ロッド
７６ 吹き込み手段
７７ 左金型
７８ 右金型
７９ 底部金型
８０ 凸部
８０a 仮想底部曲線
８２ 中央隆起部
８３ 外側隆起部
８４ 中央隆起部８２の中心から外側隆起部８３の中心までの距離
８６ 中央隆起部８２の中心から、外側隆起部８３と仮想底部曲線８０aとの接点までの
距離
８７ 凹状内側外輪部
８８ 凹状外側外輪部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクションブロー成形瓶およびそのインジェクションブロー成形瓶を製造するための金型に関する。より詳しくは、本発明は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、底部に特徴を有する成形瓶およびその金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水などの液状の食品を充填する有底状の成形瓶は、その成形瓶の利用者が特に乳幼児または高齢者のような場合には、持ち易さあるいは持ち運び等の取り扱いやすさの観点からすれば、軽量であるのが望ましい。こうした成形瓶は、従来よりガラス製のものよりもプラスチック製のものが好ましく用いられるようになってきた。なかでもポリカーボネートは成形性、透明性などに優れることから、プラスチック製成形瓶の成形材料として多く利用されてきたが、近年、ポリカーボネートに起因する環境ホルモンの溶出が問題化するとともに、より安全性の高いポリエーテルスルホンがポリカーボネートに代わる成形材料として使用され始めている。
【０００３】
特許文献１には、このようなポリエーテルスルホンを成形材料として用いた哺乳瓶が開示されている。このポリエーテルスルホンは、ビスフェノール骨格を有してしないことから環境ホルモンの溶出がなく、しかもポリカーボネートと比較すると耐熱性、熱安定性および酸化安定性にも優れる。しかしながら、ポリエーテルスルホンは、耐衝撃性に劣り、特に乳幼児または高齢者等を対象とする成形瓶の成形材料としては、頻繁に起こりうる落下の衝撃に弱く、成形瓶の破損およびひび割れの発生を充分に抑制できない。
【０００４】
こうしたポリエーテルスルホンの耐衝撃性を改善するために、たとえば特許文献２では、瓶底の形状を上方に球面状に湾曲する上げ底形状を呈した哺乳瓶が提案されている。しかしながら、このように瓶底の形状を変えたとしてもポリエーテルスルホンからなる成形瓶においては、依然として底部の破損およびひび割れの発生を防止することが難しいという問題がある。
【特許文献１】特許第３５０６６４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に哺乳瓶のような液状の食品を充填する有底状の成形瓶の場合、落下の際の衝撃が底部に集中しやすく、従来のポリエーテルスルホンからなる成形瓶では底部の破損およびひび底部の割れの発生を充分に回避できない。
【０００６】
したがって、本発明では有底状の成形瓶、特に底部における耐衝撃性をさらに強化した成形瓶、およびその成形瓶を形成する金型を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶は下記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリフェニルサルホン樹脂からなり、
該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、
該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、
さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、
かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴としている。
【０００８】
【化２】
【０００９】
そして、前記凸状内側外輪部は、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出しており、さらに、前記外側沈降部の外側に、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって、同心円状に突出した凸状外側外輪部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のインジェクションブロー成形瓶は、前記凹部に前記中央沈降部および外側沈降部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記成形瓶の底部外面壁の球面状凹部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央沈降部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることが好ましい。
【００１１】
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、たとえば哺乳瓶として好適に使用することができる。
本発明の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型は、有底略筒状の成形瓶を成形するために用いられる金型であって、
該金型の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部を形成するとともに、
該球面状の凸部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央隆起部が形成されており、
さらに該同心円状の中央隆起部の外側に、同心円状の凹状内側外輪部を介して環状の外側隆起部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
そして、前記凹状内側外輪部は、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降しており、さらに、前記外側隆起部の外側に、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降した凹状外側外輪部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型は、前記凸部に前記中央隆起部および外側隆起部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記金型の底部外面壁の球面状凸部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央隆起部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置
であることが好ましい。
【００１４】
このように、本発明ではポリエーテルスルホンよりも耐衝撃性に優れたポリフェニルサルホンを用い、かつその底部に特定の形状を付与することにより、ひび割れまたは破損の原因となるゲート跡周辺のウエルドの発生を抑制することができ、耐落下衝撃性に優れた有底略筒状の成形瓶を実現することができる。すなわち、本発明のインジェクションブロー成形瓶は、好適には、所定の底部金型を用いて、インジェクションブロー成形の際用いるパリソンのゲート周辺に形成されやすいウエルドの発生に伴う瓶底の割れを防止できる。本発明の成形瓶は衝撃に強いポリフェニルスルホンを用いて形成されているが、このポリフェニルスルホン製の成形瓶に発生するひび割れの潜在的な起点となっているウエルドの発生を抑制することができ、ポリフェニルスルホンの有している優れた耐衝撃性を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の成形瓶によれば、耐衝撃性に優れたポリフェニルサルホン樹脂からなるとともに、該成形瓶の底部に特定の形状が付与されているので、従来のポリエーテルスルホンよりも落下衝撃に優れた成形瓶、特にインジェクションブロー成形に適した成形瓶が得られる。
【００１６】
また、本発明の金型によれば、有底略筒状の底部に特定の形状が付与されているので、底部における衝撃強度に優れた成形瓶を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のブロー成形瓶について、以下図面を参照しながら詳細に説明する。
図１および図２には、本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶（以下、「本発明の成形瓶」ともいう。）の断面図である。図１および図２では、本発明の成形瓶として、哺乳瓶である場合の例が示されている。
【００１８】
例えば、本発明の成形瓶の好ましい一態様である哺乳瓶は、図１の（Ａ）に示すように、保護キャップ１０、授乳用乳首１１、キャップ１２および瓶本体１６からなり、瓶本体１６は、有底略筒状の形状を有する。すなわち、本発明の瓶本体１６は、首部１４と、胴体部１８と、底部２０とを有しており、胴体部１８は上部ショルダー１７から延設されて胴体部１８を形成し、該胴体部１８から延設され、下部ショルダー１９を介して底部２０を形成しており、該胴体部１８は略筒状の形状、すなわちその横断面が円形状、楕円形状または角の丸い略四角形状等を呈している。底部２０は上部に反り上がった形となっており、底部２０の裏面図（Ｂ）に示すように、底部２０の中央部表面には中央沈降部２１が形成され、さらに該中央沈降部２１の外側に環状の外側沈降部２２が形成されている。そして、中央沈降部２１の外側であって外側沈降部２２の内側には凸状内側外輪部２４が形成され、外側沈降部２２の外側には凸状外側外輪部２５が形成されている。授乳用乳首１１を装着するためのキャップ１２内に形成された螺子溝１２ａと首部１４の螺子溝１５とは、螺合することによって乳首１１が瓶本体１６に装着されるように形成されている。
【００１９】
本発明の哺乳瓶における首部１４の肉厚Ｔ1は、通常３．０〜３．８ｍｍ、好ましくは
３．５〜３．７ｍｍである。また、胴体部１８の肉厚Ｔ2は、通常０．４ｍｍ以上、好ま
しくは０．５〜１．０ｍｍである。さらに下部ショルダー１９の肉厚Ｔ3は、通常０．４
ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．７５ｍｍ以上である。底部肉厚Ｔ4は、通常２．０ｍｍ以上、好ましくは２．２〜２．５ｍｍである。
【００２０】
図２に示される哺乳瓶は、瓶本体３０の胴体部３１が、乳幼児に授乳する母親などの利用者がより把持しやすいよう、持ち手と接触する部分が滑らかに窪んだ湾曲した筒状を呈
している例である。
【００２１】
本発明の哺乳瓶は、瓶本体１６および瓶本体３０がポリフェニルサルホン樹脂からなる。
本発明のインジェクションブロー成形瓶は、全体として上記のような有底略筒状の形状を有しているが、本発明の成形瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂を使用したことによる歩留まりを改善するために、その底部が所定の形状に形成されている。
【００２２】
本発明の成形瓶に成形材料として用いられるポリフェニルサルホン樹脂は、次式で表される繰り返し単位を有する。
【００２３】
【化３】
【００２４】
このポリフェニルサルホン樹脂の代表的な物性は、比重（ＡＳＴＭ Ｄ７９２準拠）が１．３、引っ張り強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８準拠）が７０ＭＰａ、メルトフロー（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠、３８０℃下、０．３ＭＰａ）が１５〜３０、好ましくは１７〜２５ｇ／１０分である。また、ガラス転移温度は、２２０℃（ＡＳＴＭ Ｄ３４１８準拠）、樹脂温度は通常３００〜３９０℃、好ましくは３４０〜３８０℃である。ポリフェニルサルホン樹脂は非常に高い耐熱性を有するとともに、耐薬品性にも優れるため、煮沸消毒または電子レンジを使用した蒸気もしくはマイクロ波による消毒、次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの薬品による消毒殺菌の際にも、成形瓶の変形および侵食を防止することができ、耐衝撃性に優れ、過酷な環境下においても優れた強靭性を発揮する。
【００２５】
上記ポリフェニルサルホン樹脂としては特に限定されず、例えば、ＲＡＤＥＬ Ｒ−５
０００、ＲＡＤＥＬ Ｒ−５８００（ソルベイアドバンストポリマーズ社製）などが上市
されており、これらを好適に用いることができる。また、本発明の成形瓶は、上記ポリフェニルサルホン樹脂を主原材料として用い、本発明の目的を損なわない範囲内で、弾性部材および充填剤などの他の各種添加材料を配合してもよい。
【００２６】
このような物性を有しつつ成形加工可能である樹脂は極めて少なく、比較的近い特性を有する樹脂としてポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）があり、この樹脂を用いた哺乳瓶に関してはすでに出願し、特許されている（特許第３５０６６４６号公報参照）。
【００２７】
ポリエーテルスルホン樹脂からなる哺乳瓶は、ポリカーボネートなどと比較すると、環境ホルモンであるビスフェノールの溶出がないので、乳幼児等の利用者に対しても安心して使用することができる。ところが、このポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）からなる哺乳瓶は、ポリエーテルスルホン樹脂自体が比較的硬質であることから、落下した際に破損する蓋然性が高く、より衝撃強度の高い樹脂を用いた成形瓶が求められている。
【００２８】
こうした成形瓶用樹脂について検討した結果、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）よりも衝撃強度が高く、落下によっても破損しにくいポリフェニルサルホン樹脂が好適であるとの知見を得た。すなわち、ポリフェニルスルホン樹脂は、本質的にポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ)よりも高い耐衝撃性を示す。しかし、このポリフェニルサルホン樹脂
はポリエーテルスルホン樹脂よりも溶融しにくいため、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）を用いる場合よりも、成形の際の加熱温度を高くする必要があり、その差は１０℃近
くなる。ポリエーテルスルホン樹脂を用いた場合における成形の際の加熱温度は、すでに３００℃を超えていることから、これよりもさらに１０℃近くも高い温度で成形を行うためには、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）を含む高融点樹脂で採用されている高温樹脂成型条件をさらに改善する必要がある。
【００２９】
例えば、本発明の成形瓶は、一軸延伸のインジェクションブロー成形によって製造することができる。
一軸延伸のインジェクションブロー成形の際に用いるパリソンは、上記ポリフェニルサルホン樹脂から形成されているが、このパリソンの長さは、得ようとするインジェクションブロー成形体の長さ（深さ）と略同一の長さを有している。したがって、このパリソンをブロー成形しても長手方向には樹脂はほとんど伸びることがなく、パリソンが周方向に膨張して、金型内周壁面に当接し、金型内周壁面に形成された形状の成形瓶が形成される。したがって本発明の成形瓶は、瓶の深さ方向にはほとんど延伸されていない。
【００３０】
本発明の成形瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂を用いてインジェクションブロー成形法により形成されているが、この成形瓶をブロー成形する際に使用されるパリソンには、このパリソンを製造する際のゲート位置（通常はパリソンの底部）にゲート跡が残る。このゲート跡は、パリソンの底部に突出した１mmにも満たない突起であり、この突起を切除した後、ブロー成形すれば、この突起に起因するウエルドが発生しにくく成形瓶のひび割れの起点を消すことが可能である。しかしながら、本発明の成形瓶をインジェクションブロー成形法により製造する際には、ポリフェニルサルホン樹脂の融点が高いことから、コールドパリソンを使用したのでは歩留まりが低くなるので、ホットパリソンを使用することが好ましいが、このようなホットパリソンを使用する場合、ゲート跡である突起を完全に切除することが大変難しい。
【００３１】
ホットパリソンを用いる場合、樹脂型に向けてゲートから溶融樹脂を導入して、所定のパリソン型を形成した後、その型体が保持できる程度の温度まで冷却したのち、即座にブロー成形機にホットパリソンを挿入して、加熱しながら空気を送り込み、この空気圧で金型内壁面にパリソンを形成する樹脂を膨張させて押し当てて所望の形状の成形瓶を形成する。
【００３２】
ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）などを用いた成形瓶の製造のように、ポリフェニルエーテルよりも融点の低い樹脂を用いたインジェクションブロー成形においては、樹脂をインジェクジョンブロー成形に適した溶融粘度になるように加熱しても、加熱による樹脂の熱劣化が起こりにくく、比較的高速でインジェクションブロー成形を行うことができる。ところが、本発明で使用するポリフェニルサルホン樹脂は、ブロー成形が比較的難しいとされているポリエーテルスルホン樹脂よりもさらに１０℃ほど高い温度に樹脂を加熱しないと、パリソンをインジェクションブロー成形に適した溶融粘度にすることができない。このためにポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）で採用されていた成型条件をそのまま適用しても、安定的にポリフェニルサルホン樹脂からなる成形瓶を製造することは難しい。
【００３３】
本発明ではポリフェニルスルホン樹脂を用いて成形瓶をブロー成形するために、図６に示すように、瓶本体の深さ方向には延伸せずに周方向に延伸する、一軸延伸法のインジェクションブロー成形により成形瓶を形成している。しかもこの際、ポリフェニルスルホン樹脂の溶融温度が高く、分解点との間に大きな差がないことから、パリソンの厚さ方向に厚みの違いを持たせて、部位によって瓶本体１６の形状に応じた変形を行いやすい温度となるよう加熱する。さらに、溶融粘度も低いことから、急速に空気を導入すると偏肉が発生し、さらには破損することがあるので、著しい偏肉が生じないように調整された高圧で空気を導入して所望の形状を付与する。
【００３４】
このようにブローの圧力を調整することにより、偏肉の少ない安定した形状の成形瓶を得ることができるが、さらに成形瓶の底部の内周壁面においては、おそらく樹脂のセルフレべリング性により、成形瓶の底部の内周壁面に凹凸が形成されずに、平滑な球面状となる。すなわち、本発明の瓶体の底部外面壁には、ゲート跡であった部分に瓶体の底部を形成する球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部（凹部）が形成され、さらにその外側に同心円状に形成された外輪を介して同心円状の外側沈降部（凹部）が形成されているという凹凸を有しているが、瓶体の底部内面壁には、瓶体の底部表面に形成された凹凸は形成されていない。
【００３５】
次に、本発明の成形瓶の底部の形状について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の成形瓶の底部における形状の概略については、図１（Ａ）の縦断面図、図１（Ｂ）の底部裏面図に示した通りである。前述のとおり、本発明の成形瓶の底部は、底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部２０を形成するとともに、凹部２０の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部２１が形成されており、さらに中央沈降部２１の外側に、同心円状の外輪部を介して環状の外側沈降部２２が形成されている。そして、中央沈降部２１の外側であって外側沈降部２２の内側には凸状内側外輪部２４が形成され、外側沈降部２２の外側には凸状外側外輪部２５が形成されている。その一方で、成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面２３を形成している。
【００３６】
こうした複数の沈降部２１，２２および凸状外輪部２４，２５を成形瓶の底部に形成したのは、パリソンを射出成形した際に生ずるゲート跡が、成形瓶のひび割れまたは破損の原因となるのを回避し、より耐衝撃性の高い成形瓶を得るためである。このひび割れとは、ゲート跡を残したままこれを押し込むように底部を成形する際に、ゲート跡の外側に生ずる微細なウエルドまたは傷などが起点となって生ずるポリフェニルスルホン樹脂を用いた場合に特異的に成形瓶表面に生ずる亀裂であり、ポリフェニルスルホン樹脂からなる瓶体では、こうして生じたひび割れがさらに成長して瓶体自体が破損する。こうした瓶体の破損はポリフェニルスルホン製の瓶体に多く見られる状態であり、本質的に耐衝撃性の高いポリフェニルスルホン樹脂を用いて形成された瓶体の耐衝撃性を低下させる要因となっている。
【００３７】
すなわち、図３のパリソンの底部の縦断面図に示すように、パリソンを射出した際、通常ゲート部分に微細な突起、いわゆるゲート跡４１が形成される。これはゲートが射出を終えて射出シリンダー内に格納される際、溶融樹脂がこのゲートの動作に伴って、パリソンからゲート側へ引き込まれるために、その形跡として生ずる。このようなゲート跡４１をトリミングする機能を搭載した成形機も存在するが、ホットパリソンを用いてインジェクションブロー成形をする場合、再加熱による樹脂の劣化を防止するためにホットパリソンの温度をできるだけ高い温度に保持する必要があり、ホットパリソンの形状が安定しないためにこのゲート跡を完全に除去することは難しく、ゲート跡を残したままのパリソンをそのまま金型へ移動してブロー成形する。
【００３８】
こうしたゲート跡４１を有するパリソンをブロー成形すると、パリソンが膨張するにつれてゲート跡４１が矢印で示す金型壁面からキャビティ内部へ押し込む力ａを受け、ゲート跡４１に比して樹脂厚の薄いゲート跡脇周辺部４２がゲート跡４１とともに押しつぶされる状態となる。
【００３９】
図４は、底面に沈降部等を設けずに形成した場合のブロー成形後における成形瓶底部の縦断面図である。ゲート跡４１がブロー時に押しつぶされるため、成形後において、ゲート跡脇周辺部４２に成形瓶外面から内側に向けて微細なウエルド４３が生じやすく、この
ウエルド４３が原因となって、矢印で示す成形瓶底面における強度が成形瓶内側からの応力ｂに対して低下することになると考えられる。成形瓶内側から成形瓶底面に向けた応力ｂは、特に成形瓶内容物として液体などを充填した状態のまま、成形瓶ごと落下させたような場合に、ゲート跡脇周縁部４２に微細なウエルド４３を起点とする亀裂を生じさせやすい。すなわち、ポリフェニルスルホン樹脂を用いた瓶体では、落下衝撃によって、上述のようにしてゲート跡脇周辺部４２に生じた微細なウエルド４３からひび割れが発生しやすく、このひび割れから瓶体自体が破損するという、ポリフェニルスルホン製の瓶体固有の破損原因となる。
【００４０】
本発明によれば、成形瓶の底部に特定の形状を付与することにより、このゲート跡脇周辺に生じるウエルドを起点とした成形瓶底部におけるひび割れ等を防止し、ポリフェニルスルホン製の瓶体の耐落下衝撃性が向上する。
【００４１】
本発明の成形瓶の底部における形状について、さらに具体的に述べる。図５に示す（Ｃ）および（Ｄ）は、ともに本発明の成形瓶の縦断面図１（Ａ）の部分拡大図である。
図５（Ｃ）に示すように、本発明の瓶体の底部外面壁は、成形瓶の外周側から底部中心に向かって平滑な球面状に底上げされた凹部５０を形成している。底部における外面壁を平坦な面でなく、緩やかな球面とすることにより、落下の際に受ける衝撃を凹部５０が吸収して緩和するものと推定され、より高い耐衝撃性を付与することができる。なお、低部外面壁における球面状に底上げされた凹部とは、図２に示すように、底上げされた略中央領域が僅かに平坦状とされているものであっても、曲面状に底上げされた外周部と曲面的に連接されているものをも含む。また、一般にインジェクションブロー成形により瓶体を製造する際に、底部の形態保持力が低く脱型のタイミングが早いと、底部が図５（Ｃ）に示すように平坦な球面状にならずに、中央部が下方向に落ち込んだ、いわゆる「引け」が発生するが、こうした「引け」が発生すると、上記の微細なウエルド４３からのひび割れが発生しやすい。
【００４２】
また、本発明の瓶体では、瓶体底部を構成する凹部５０の中央部表面には、上部に向かって同心円状の中央沈降部２１が形成されている。該部分の中心はゲート跡４１が位置する部分に相当する。
【００４３】
さらに、中央沈降部２１の外側に、同心円状の凸状内側外輪部２４を介して、環状の外側沈降部２２が形成されている。
すなわち、本発明の成形瓶底部において、前記中央沈降部２１および外側沈降部２２によってこれらの間に凸状内側外輪部２４である凸部５４が形成され、本来ウエルド４３が発生しやすいゲート４１の外周となるゲート跡脇周辺部４２に相当する位置に、環状の凸部５４が形成されることとなる。この凸部５４は、他の底部の樹脂肉厚と比して樹脂厚が増しているので、この環状の凸部５４が形成されることにより、この瓶体の底部の強度が高くなると共にその形態保持性が高くなり、底部の「引け」が発生しにくくなる。また、パリソンが金型に押し付けられて変形する際に中央沈降部２１および外側沈降部２２に接触する溶融樹脂がその周辺に押し出されていくため、中央沈降部２１および外側沈降部２２から凸部５４に向けて複数の矢印で示す応力ｃが作用し、樹脂をウエルドの発生位置方向に押しつけるために、ウエルド４３がゲート跡脇周辺部４２に発生しにくい状態となる。したがって、底部のひび割れ等の原因と考えられるゲート跡脇周辺部４２の微細なウエルド４３の発生自体を抑制することができ、より落下衝撃性の高い成形瓶を得ることができる。
【００４４】
このようにして、図１（Ｂ）の底部裏面図に示すように、中央沈降部２１の外側に凸部５４である凸状内側外輪部２４、その外側に環状の外側沈降部２２、その外側にさらに凸部を呈する凸状外側外輪部２５がそれぞれ形成される。つまり、ゲート４１が中央沈降部
２１に位置し、ゲート跡脇周辺部４２が凸状内側外輪部２４に位置することとなる。このような形状を底部に付与することにより、凸部５４へ向けられる応力ｃを効果的に作用させることができ、ウエルド４３がゲート跡脇周辺部４２により発生しにくい状態となり得る。すなわち、成形瓶底部において中央沈降部２１および外側沈降部２２を形成することにより、ゲート跡に起因するウエルドの発生を抑制し、このウエルドを起点とするひび割れ等を効果的に防止することができ、しかも、凸状内側外輪部２４や凸状外側外輪部２５が環状に突出するため、補強部としても機能し、各沈降部２１，２２と相まって底面部のひび割れ等を防止することができる。
【００４５】
図５（Ｄ）には、瓶体底部の凹部５０において、中央沈降部２１および外側沈降部２２が形成されることなく、滑らかな曲面のままである状態を仮想した場合の縦断面曲線、すなわち仮想底部曲線５０aを示している。高さｈ2は仮想底部曲線５０aから中央沈降部２
１の最も窪んだ位置までの距離、高さｈ3は仮想底部曲線５０aから外側沈降部２２の最も窪んだ位置までの距離を示す。
【００４６】
図５には、ｈ2を０．３ｍｍ、ｈ3を０．４１ｍｍに設定し、底部の肉厚Ｔ4を２．４ｍ
ｍに設定し、さらに中央沈降部２１の中心から外側沈降部２２の中心までの距離５８を３．６ｍｍに設定した哺乳瓶の例が示されている。この哺乳瓶において、中央沈降部２１の中心から、外側沈降部２１と仮想底部曲線５０aとの接点までの距離５９は、１．８ｍｍ
である。前記ｈ2とｈ3との比は、ｈ2／ｈ3＝０．７３１７である。すなわち、本発明の哺乳瓶では、ｈ2とｈ3との比を上記のような値とすることにより、中央沈降部２１が形成する窪みよりも、外側沈降部２２が形成する窪みの方が深くなり、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド４３の発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００４７】
このような本発明の成形瓶の底部表面の構造は、高さｈ2は、通常０．３８〜０．４３
ｍｍ、好ましくは０．３９〜０．４２ｍｍ、高さｈ3は、通常０．２８〜０．３３ｍｍ、
好ましくは０．２９〜０．３１ｍｍで変動させることができる。また、前記距離５８は、通常３．４〜３．８ｍｍ、好ましくは３．５５〜３．６５ｍｍの範囲内で、さらに前記距離５９は、通常１．７〜１．９ｍｍ、好ましくは１．７５〜１．８５ｍｍの範囲内で、またｈ2とｈ3との比の値は、通常０．６８＜ｈ2／ｈ3＜０．７８、好ましくは０．７０＜ｈ2／ｈ3＜０．７５の範囲内で変動させることができる。またこの時、凸状内側外輪部２４と凸状外側外輪部２５は、下層底部曲線５０aから僅かに突出するよう構成されており、
その突出量は中央沈降部２１や外側沈降部２２の窪み量よりも小さい。
【００４８】
図１において、成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）は、本発明の哺乳瓶の場
合、４．７〜４．８ｍｍに設定している。このように成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）を上記のように設定すると、成形瓶の底部外面壁において滑らかに湾曲する球
面状を付与することができ、平坦な面を形成する底部を有する成形瓶よりも落下の際における応力を吸収して緩和することができ、底部の耐衝撃性がより向上する。本発明では、この成形瓶底の最も高い位置における高さ（ｈ1）を通常４．３〜５．２ｍｍであり、好
ましくは４．６〜５．０ｍｍの範囲で変動させることができる。
【００４９】
前記のとおり、本発明の成形瓶は、ブロー成形後、ゆっくりと冷却してから脱型されるので、ポリフェニルサルホン樹脂であってもその間充分に自己形態保持性が発現し、脱型後の成形瓶の底部外面壁の中央部が下方向に落ち込む、いわゆる底部の「引け」が生じることがなく、緩やかな球面状を呈した底部外面壁を有する成形瓶を得ることができる。
【００５０】
本発明の成形瓶の底部外面壁は、上述のように凹凸を有する形状に形成されているが、底部内周壁面には、こうした底部外周壁面に形成された凹凸が反映されずに凹凸がない滑らかな球面５６を形成している。底部内周壁面を凹凸のない球面５６とすることにより、
底部外周付近の樹脂肉厚に偏肉が発生することを抑制できるとともに、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド発生を抑制するために形成された底部外面壁の凹凸形状の効果を最大限引き出すことができる。なお、底部内周壁面における凹凸がない滑らかな球面とは、成形に伴い、僅かに突出する凸部等が存在することをも含む。また、底部内周壁面に凹凸がないため、成形瓶に充填する内容物が付着しても洗浄しやすい。
【００５１】
このように底部内周壁面を凹凸のない球面５６とするためには、たとえば、ブロー成形の際に導入する空気の圧力を調整して成形することにより形成することができる。さらに、ブロー成形の際の空気の圧力を調整することや、後述するようにあらかじめゲート４１に圧力をかけて変形させることにより、まず、ウエルド跡を消すように底部外面壁の凹凸が形成され、さらに樹脂が底部全体に均等に延伸されて底部外周壁面に形成された凹凸を反映することなく底部内面壁一面に均一に樹脂が分散し、滑らかな球面状に形成することができる。
【００５２】
本発明の成形瓶は、上述のようにインジェクションブロー成形法により製造することができる。
図６には、本発明の成形瓶を製造するインジェクションブロー金型の例を示す。
【００５３】
本発明の成形瓶は、通常はホットパリソンを用いた一軸延伸のインジェクションブロー成形法により製造することができる。インジェクションブロー成形であっても二軸延伸（エクステンションブロー成形）でもよいが、二軸延伸であると、得られる成形瓶に偏肉が生じやすくなるので、本発明では一軸延伸であることが好ましい。殊にポリフェニルサルホン樹脂は融点が高く、溶融粘度も高いので偏肉を起こしやすいが、一軸延伸にすることにより、より均一な肉厚を有する成形瓶を得ることができる。
【００５４】
インジェクションブロー成形法として一軸延伸法を採用する場合には、まず、ポリフェニルサルホン樹脂のペレットを原材料として混練溶融し、パリソンの底部中央に該当する位置に配置されたゲート（図示せず）から溶融樹脂を押出し、円筒状のパリソン６０を射出成形する。次いで、このパリソン６０を図６に示すブロー成形機７０に移動する。
【００５５】
ブロー成形機７０は、ブローキャビティ７１を形成する金型７２と、ロッド７５とパリソン６０にエアを吹き込む吹き込み手段を内蔵したロッド部６６とを備えている。金型７２は、縦中央にパーティングライン（分割面）を有し、左右金型７７、７８と底部金型７９とを備えている。
【００５６】
左右金型７７、７８の上部には、リップ型６２に対応した受型６４が設けられ、下部には底部金型７９の左右側面から嵌合する受型６８が設けられている。ロッド７５は、底部金型７９と同一軸心上であり、かつ左右金型７７、７８の中央に配置されている。
【００５７】
吹き込み手段７６は、リップ型６２の内周に離脱自在に嵌着される円柱状のブローコア６６を有している。ブローコア６６の先端部にはエアの吹き出し孔が設けられており、ブローコア６６に接続されるエア圧送装置から、高圧のエアが有底パリソン６０の内部に吹き込まれるように構成されている。
【００５８】
なお、ブロー成形機７０は、ブロー成形後の哺乳瓶を冷却するための冷却手段を適宜備えていてもよく、ロッド７５は、例えば、成形された瓶本体を取り外すこと等ができるよう、ブローキャビティ７１の軸心方向に上下往復動可能な作動機構を有していてもよい。
【００５９】
上記ブロー成形機７０によって、パリソン６０を以下のように一軸延伸する。まず、左右金型７７、７８と底部金型７９とを型締めして金型７２を形成し、次いでパリソン６０
を保持したリップ型６２を受型６４に嵌合させて、パリソン６０をブローキャビティ７１内に配置させる。
【００６０】
このときパリソン６０は、ブローキャビティ７１の縦方向の長さとほぼ同一である。図２に示した哺乳瓶におけるパリソン３２も同様に、ブローキャビティ７１の縦方向の長さとほぼ同一になるよう形成される。つまり、図６に示すようにパリソン６０の底面が底部金型７９の頂面に当接するよう構成されており、この時、パリソン６０の底面の中央部に位置するゲート４１が、ロッド７５と底部金型７９の頂面によって潰されることとなる。
【００６１】
図７（Ｅ）は底部金型７９の拡大図、図７（Ｆ）はその断面図を示す。
本発明の金型は、図７（Ｅ）に示すように、前記本発明の成形瓶を成形することができる底部金型７９であり、有底略筒状の成形瓶における底部の強度を高めるため、形成する成形瓶の底部の形状に対応した凹凸を有する。すなわち、底部金型７９における外面壁は、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部８０を形成するとともに、凸部８０の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央部起部８２が形成されており、さらに中央隆起部８２の外側に同心円状の外輪部を介して環状の外側隆起部８３が形成されている。そして、中央隆起部８２の外側に、凸部８０の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降した凹状内側外輪部８７が形成され、外側隆起部８３の外側に、凸部８０の中央部表面から下部に向かって、同心円状に沈降した凹状外側外輪部８８が形成されている。
【００６２】
図７（Ｆ）には、凸部８０において、中央隆起部８２および外側隆起部８３が形成されることなく、滑らかな曲面のままである状態を仮想した場合の縦断面曲線、すなわち仮想底部曲線８０aを示している。高さｈ4は仮想底部曲線８０aから中央隆起部８２の最も盛
り上がった位置までの距離、高さｈ5は仮想底部曲線８０aから外側隆起部８３の最も盛り上がった位置までの距離を示す。
【００６３】
図７（Ｆ）では、ｈ4を０．３ｍｍ、ｈ5を０．４１ｍｍに設定し、また、中央隆起部８２の中心から外側隆起部８３の中心までの距離８４を３．６ｍｍに設定している。中央隆起部８２の中心から、外側隆起部８３と仮想底部曲線８０aとの接点までの距離８６は、
１．８ｍｍに設定している。前記ｈ4とｈ5との比は、ｈ4／ｈ5＝０．７３１７に設定している。すなわち、本発明の哺乳瓶の金型では、ｈ4とｈ5との比を上記のような値とすることにより、中央隆起部８２が形成する突起よりも、外側隆起部８３が形成する突起の方が高くなり、ゲート跡脇周辺部４２のウエルド４３の発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６４】
本発明の成形瓶の金型においては、高さｈ4は、通常０．３８〜０．４３ｍｍ、好まし
くは０．３９〜０．４２ｍｍの範囲内、高さｈ5は、通常０．２８〜０．３３ｍｍ、好ま
しくは０．２９〜０．３１ｍｍの範囲内、また前記距離８４は、通常３．４〜３．８ｍｍ、好ましくは３．５５〜３．６５ｍｍの範囲内、前記距離８６は、通常１．７〜１．９ｍｍ、好ましくは１．７５〜１．８５ｍｍの範囲内で変動させることができる。さらに、金型の高さ（ｈ6）は、通常は４．０〜５．５ｍｍ、好ましくは４．５〜５．０ｍｍ、より
好ましくは４．７〜４．８ｍｍの範囲内で変動させることが可能である。さらにｈ4とｈ5との比の値は、通常０．６８＜ｈ4／ｈ5＜０．７８、好ましくは０．７０＜ｈ4／ｈ5＜０．７５の範囲内の値とすることができる。この範囲であると、成形瓶底部において滑らかに湾曲する略曲面形状を付与することができ、平坦な面を形成する底部を有する成形瓶よりも落下の際における応力を分散することが可能となるので、成形瓶底部の耐衝撃性がより向上する。また、凹状内側外輪部８７と凹状外側外輪部８８は、仮想底部曲線８０aか
らわずかに窪むよう構成されている。
【００６５】
本発明の底部金型は上記のような構成を有するが、胴体部の金型の形状は特に限定されないため、金型のパーティングライン（分割面）は、胴体部等の形状により任意に設定できる。図６および図７に示した金型は、底部と胴体部にパーティングラインを設けた一態様である。
【００６６】
また、本発明の金型を用いれば、得られる成形品の成形材料に限定されることなく、底部の強度を高めた成形瓶を成形することができる。さらに金型の材質にも限定されない。
左右金型７７、７８および底部金型７９を設置した後、ブローコア６６の吹き出し孔から高圧エアをパリソン６０内に吹き込み、パリソンを延伸させ、左右金型７７、７８および底部金型７９が形成する所望の形状に形成する。圧力を調整したエアを吹き込むと、ポリフェニルサルホン樹脂を適切に延伸させることができ、偏肉を抑制して均一な肉厚の哺乳瓶を得ることができる。また、前記のとおり、滑らかな球面状を呈した底部内面壁を有した成形瓶を得ることができる。
【００６７】
そして冷却した後、金型から成形品を取り出す。この冷却も低速下で行われる。ゆっくりと冷却することで、ポリフェニルサルホン樹脂が充分に自己形態保持性を発現することができ、金型から成形瓶を取り出した後において、底部での「引け」の発生を抑制し、底部外面壁が緩やかな球面状に底上げされた凹部の形状を呈する成形瓶を得ることが可能となる。
【００６８】
本発明の成形瓶について、落下強度試験を行った結果、非常に高い落下高度を有することがわかった。
この落下強度試験は、図２に示される形状を有した用量２４０ｍｌの哺乳瓶を用いて行った。この哺乳瓶は、ポリフェニルサルホン樹脂（商品名：ＲＡＤＥＬ Ｒ−５０００、
ソルベイアドバンストポリマーズ社製）を用いて、上述のようにインジェクションブロー成形により製造されたものである。
【００６９】
すなわち、この哺乳瓶の肉厚はＴ1＝３．６ｍｍ、Ｔ2＝０．６ｍｍ、Ｔ3＝０．８ｍｍ
、Ｔ4＝２．４ｍｍ、哺乳瓶の底部の高さは、ｈ1＝４．８ｍｍである。この底部の凹部（Ｂ）におけるｈ2の値は０．３ｍｍ、ｈ3の値は０．４１ｍｍ、距離５８は３．６ｍｍとした。このような哺乳瓶を製造するために使用したブロー成形用金型の底部金型は、ｈ4の
値を０．３ｍｍ、ｈ5の値を０．４１ｍｍとし、距離８４を３．６ｍｍにした。
【００７０】
こうして製造した哺乳瓶２０本に、最大表示用量である２４０ｍｌまで常温の水を充填し、この哺乳瓶に、哺乳瓶用乳首、キャップおよびフードを取り付け、落下試験を行なった。落下地点には、コンクリート床上に張られた厚さ２．８ｍｍのビニルタイルを配置し、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に規定されるＴｙｐｅＡの硬度計を用いて測定した表面硬度は、最大でショアＡ約９０度であった。
【００７１】
上記哺乳瓶２０本を、それぞれ１．３７ｍの高さから上記ビニルタイル上に、瓶底方向より１０回にわたり落下させ、外観より破損状況を調査した。その結果、全ての哺乳瓶について、ひび割れ、破損等の異常はなかったが、比較のために底部に凹凸を形成しない哺乳瓶について、同様に落下試験を行ったところ、半数以上の哺乳瓶にゲート跡の部分から生じたひび割れに沿って哺乳瓶が破損した。さらに破損しない哺乳瓶について調べてきると底部中央部近傍のゲート跡の部分からひび割れが発生することがわかった。
【００７２】
このように本発明の成形瓶は、その底部形状を所定の形状とすることにより、ポリフェニルスルホン樹脂を用いているにも拘らず、非常に高い強度を有し、落下によっても破損しにくい。
【００７３】
本発明の成形瓶は、落下頻度の高い、乳幼児が利用する哺乳瓶として用いられるのが好ましい。ただし、本発明の成形瓶は哺乳瓶に限らず、たとえば清涼飲料、ドリンク剤、炭酸ガス含有飲料、ビール、酒類など、種々の液体を充填するための瓶体として使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の成形瓶は、樹脂特性としてはポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ)よりも衝撃
特性の高いポリフェニルスルホン樹脂から形成されている。ポリフェニルスルホンは強度の高い樹脂であるが、成形性に起因して底部からひび割れが生じやすいというポリフェニルスルホン樹脂製の成形瓶固有の問題点を有している。本発明によれば、ポリフェニルスルホン製の成形瓶の底部の形状を特定の形状とすることにより、ゲート跡周縁部からのひび割れの発生を防止できる。従って、本発明によれば、ポリフェニルスルホンを用いた実用性の高い成形瓶を提供される。このようなポリフェニルスルホンから形成された成形瓶は、強度が高いばかりではなく、ビスフェノール骨格を有していないので環境ホルモンが発生することはなく、非常に高い安全性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の一態様である哺乳瓶の縦断面図である。
【図２】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の一態様である哺乳瓶の縦断面図である。
【図３】パリソンの底部縦断面図である。
【図４】パリソンをブロー成形した後における、成形瓶底部の縦断面図である。
【図５】本発明の有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶の中央部縦断面拡大図である。
【図６】ブロー成形機に有底パリソンを挿入し、成形体へブロー成形される状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の底部金型の拡大図および縦断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 保護キャップ
１１ 授乳用乳首
１２ キャップ
１２a 螺子溝
１３ 開口部
１４ 首部
１５ 螺子溝
１６ 瓶本体
１７ 上部ショルダー
１８ 胴体部
１９ 下部ショルダー
２０ 底部
２１ 中央沈降部
２２ 外側沈降部
２３ 球面
２４ 凸状内側外輪部
２５ 凸状外側外輪部
３０ 瓶本体
３１ 胴体部
３２ パリソン
４１ ゲート跡
４２ ゲート跡脇周辺部
４３ ウエルド
５０ 凹部
５０a 仮想底部曲線
５４ 凸部
５６ 球面
５８ 中央沈降部２１の中心から外側沈降部２２の中心までの距離
５９ 中央沈降部２１と仮想底部曲線５０aとの接点までの距離
６０ パリソン
６２ リップ型
６４ リップ型６２に対応した受型
６６ ブローコア
６８ 受型
７０ ブロー成形機
７１ ブローキャビティ
７２ 金型
７５ ロッド
７６ 吹き込み手段
７７ 左金型
７８ 右金型
７９ 底部金型
８０ 凸部
８０a 仮想底部曲線
８２ 中央隆起部
８３ 外側隆起部
８４ 中央隆起部８２の中心から外側隆起部８３の中心までの距離
８６ 中央隆起部８２の中心から、外側隆起部８３と仮想底部曲線８０aとの接点までの
距離
８７ 凹状内側外輪部
８８ 凹状外側外輪部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶は下記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリフェニルサルホン樹脂からなり、
該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、
該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、
さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、
かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴とするインジェクションブロー成形瓶；
【化１】
【請求項２】
前記凸状内側外輪部は、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出しており、
さらに前記外側沈降部の外側に、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出した凸状外側外輪部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項３】
前記凹部に前記中央沈降部および外側沈降部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記成形瓶の底部外面壁の球面状凹部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央沈降部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることを特徴とする請求項１または２に記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項４】
前記成形瓶が哺乳瓶であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項５】
有底略筒状の成形瓶を成形するために用いられる金型であって、
該金型の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部を形成するとともに、
該球面状の凸部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央隆起部が形成されており、
さらに該同心円状の中央隆起部の外側に、同心円状の凹状内側外輪部を介して環状の外側隆起部が形成されていることを特徴とする有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型。
【請求項６】
前記凹状内側外輪部は、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降しており、
さらに前記外側隆起部の外側に、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降した凹状外側外輪部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の金
型。
【請求項７】
前記凸部に前記中央隆起部および外側隆起部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記金型の底部外面壁の球面状凸部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央隆起部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側
隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることを特徴とする請求項４に記載の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる請求項５または６に記載の金型。
【請求項１】
有底略筒状のインジェクションブロー成形瓶であって、該成形瓶は下記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリフェニルサルホン樹脂からなり、
該成形瓶の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に底上げされた凹部を形成するとともに、
該球面状凹部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央沈降部が形成されており、
さらに該同心円状の中央沈降部の外側に、同心円状の凸状内側外輪部を介して環状の外側沈降部が形成されており、
かつ該成形瓶の底部内面壁は、凹凸がない滑らかな球面を形成していることを特徴とするインジェクションブロー成形瓶；
【化１】
【請求項２】
前記凸状内側外輪部は、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出しており、
さらに前記外側沈降部の外側に、前記球面状凹部の中央部表面から下部に向かって同心円状に突出した凸状外側外輪部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項３】
前記凹部に前記中央沈降部および外側沈降部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記成形瓶の底部外面壁の球面状凹部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央沈降部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側沈降部で最も窪んだ位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることを特徴とする請求項１または２に記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項４】
前記成形瓶が哺乳瓶であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインジェクションブロー成形瓶。
【請求項５】
有底略筒状の成形瓶を成形するために用いられる金型であって、
該金型の底部外面壁が、外周側から底部中心に向かって緩やかな球面状に盛り上げられた凸部を形成するとともに、
該球面状の凸部の中央部表面から上部に向かって同心円状の中央隆起部が形成されており、
さらに該同心円状の中央隆起部の外側に、同心円状の凹状内側外輪部を介して環状の外側隆起部が形成されていることを特徴とする有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる金型。
【請求項６】
前記凹状内側外輪部は、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降しており、
さらに前記外側隆起部の外側に、前記球面状の凸部の中央部表面から下部に向かって同心円状に沈降した凹状外側外輪部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の金
型。
【請求項７】
前記凸部に前記中央隆起部および外側隆起部が形成されることなく、平滑な球面状である仮想底部曲線を仮定した場合において、
前記金型の底部外面壁の球面状凸部の中央部表面から上部に向かって形成された同心円状の中央隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．３８〜０．４３ｍｍの位置であり、
かつ該同心円状の中央隆起部の外側に同心円状の外輪部を介して形成された環状の外側
隆起部で最も盛り上がった位置が、該仮想底部曲線から高さ０．２８〜０．３３ｍｍの位置であることを特徴とする請求項４に記載の有底略筒状の成形瓶の底部を成形するために用いられる請求項５または６に記載の金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１２６６３８（Ｐ２００８−１２６６３８Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１７４７５（Ｐ２００６−３１７４７５）
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１１２２８８）ピジョン株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１１２２８８）ピジョン株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
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