ブロー成形ボトル用プリフォーム
【課題】ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたＰＥＴボトルに好適に用いることができ、樹脂の使用量を削減してしかも十分な強度を有するＰＥＴボトルを形成することができるプリフォームを提供する。
【解決手段】プリフォーム５は、胴部１６の重さ（Ｗ）とボトル１の容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲として、胴部１６の重さ（Ｗ）を設定し、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部３乃至膨出状態の膨出部１０の最下端の長さ（Ｈ）とがＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル１の容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲として、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）を設定する。
【解決手段】プリフォーム５は、胴部１６の重さ（Ｗ）とボトル１の容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲として、胴部１６の重さ（Ｗ）を設定し、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部３乃至膨出状態の膨出部１０の最下端の長さ（Ｈ）とがＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル１の容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲として、胴部１６の長さ寸法（Ｌ）を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形によりポリエチレンテレフタレート製ボトル（以下、ＰＥＴボトルと言う）を製造する際に用いるプリフォームに関し、詳しくは、ボトル底部の一部がボトル胴部の下方に膨出して形成されており、この膨出する部分が胴部内方に反転して凹入可能とされているＰＥＴボトルをブロー成形によって得るためのブロー成形ボトル用プリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の液状内容物を収容するＰＥＴボトルは、加熱されたポリエチレンテレフタレート製のプリフォームを金型に装着して二軸延伸ブロー成形を行うことにより形成される。プリフォームは、射出成形により形成され、外周にキャップを螺着するためのネジ山が形成された円筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とを備えている。また、口部と胴部との境界位置の外周に、鍔状に張り出すサポートリングを備えている。プリフォームの胴部は、ブロー成形によりボトル胴部を成形する胴部形成部と、ボトル底部を成形する底部形成部とによって構成されている。
【０００３】
プリフォームによりＰＥＴボトルを形成するときには、先ず、プリフォームを加熱し、加熱により軟化されたプリフォームの胴部を、金型の上部に形成された装着孔を介して金型内部に挿入する。このとき、金型の装着孔にはサポートリングが掛止されて口部が金型から露出した状態となってる。次いで、プリフォームの口部からストレッチロッドを挿入し、プリフォームの胴部をその軸線方向に引き伸ばしつつプリフォームの口部から胴部内にブローエアを導入する。これにより、プリフォームの胴部の胴部形成部が延伸されて肉薄のボトル胴部が形成される。一方、プリフォームの胴部の底部形成部は、ボトル内方に凹入状態で金型内面に当接するので、殆ど延伸されず、比較的肉厚のボトル底部が形成される。
【０００４】
ところで、この種のＰＥＴボトルにおいては、材料コストの低減や軽量化のためにプリフォームに使用するＰＥＴ樹脂の量を削減することが望まれている。しかし、プリフォームの口部は、ボトルを形成した後にキャップによる封止を行うために十分な強度を確保しなければなず、樹脂の使用量を削減することができない。そこで、プリフォームの胴部の樹脂の使用量を削減することが考えられるが、前述した通りプリフォームの底部形成部は殆ど延伸されないために、ボトル底部の薄肉化が図れない不都合があった。
【０００５】
また、この種のＰＥＴボトルとして、ボトル底部の一部を外側に膨出させてブロー成形し、この膨出部を内方に凹入可能としたものが知られている（特許文献１参照）。このＰＥＴボトルによれば、ボトル底部に形成される膨出部がブロー成形時に延伸されるので、ボトル底部を薄肉化することができ、その分、樹脂の使用量を削減することができる。そして、ボトル底部に薄肉に形成された膨出部は、ボトル胴部内に液状内容物が充填されたときにボトル胴部内方に凹入反転した状態とすることで、肉厚のボトル底部を備えるボトルと同じ容量とすることができる。
【特許文献１】特表２００６−５０１１０９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ボトル底部に前記膨出部を形成した場合には、ボトル胴部内に液状内容物を充填して一旦膨出部をボトル胴部内方に反転凹入させた後には、膨出部がボトル胴部内方に凹入した状態を強固に維持する必要がある。このため、プリフォームに用いるＰＥＴ樹脂の量を削減しただけでは、ブロー成形時にボトル底部の膨出部が過剰に薄肉化されるおそれがあり、ボトル胴部内の液状内容物の荷重や外部からの衝撃によって、凹入状態の膨出部が外方に突出反転してボトルの直立安定性が得られず、また、外観が低下する不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたＰＥＴボトルに好適に用いることができ、樹脂の使用量を削減してしかも十分な強度を有するＰＥＴボトルを形成することができるプリフォームを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプリフォームは、延伸されたボトル胴部と、該ボトル胴部の上端に連設された未延伸のボトル口部と、ボトル胴部の下端に連設されて該ボトル胴部を閉塞するボトル底部とを備え、該ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたＰＥＴボトルのブロー成形に用いられる。
【０００９】
そして、本発明のプリフォームは、筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とからなり、該胴部は、前記ボトル胴部を成形する胴部形成部と、前記ボトル底部及び膨出部を成形する底部形成部とからなっており、プリフォームの前記胴部の重さ（Ｗ）は、該重さ（Ｗ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする重さに設定され、プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部乃至膨出状態の前記膨出部の最下端の長さ（Ｈ）とはＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）は、該長さ寸法（Ｌ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする寸法に設定されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明のプリフォームをブロー成形することによって得られるＰＥＴボトルについて説明すれば、該ＰＥＴボトルは、ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えることにより、ボトル胴部だけでなくボトル底部においても薄肉化が可能なものとなっている。そして、該ＰＥＴボトルは、膨出部を外側に膨出させた状態でボトル胴部の内部に飲料等の液状内容物を充填し、口部をキャップ等により封止した後、膨出部を内側に反転させて凹入する。これにより、該ＰＥＴボトルは、ボトル胴部の容量を減少させてボトルの内圧を上昇させることができ、内容物の冷却等に伴う内圧の低下が生じても、胴部の減圧変形を防止することができるものとなっている。
【００１１】
本発明のプリフォームは、胴部の重さ（Ｗ）及び胴部の長さ寸法（Ｌ）が、ＰＥＴボトルの容量（Ｖ）に応じて所定の範囲内で設定されていることにより、ブロー成形により前記ＰＥＴボトルを形成したとき、ボトル胴部とボトル底部との飛躍的な軽量化が可能となるだけでなく、膨出部の反転凹入が容易であって且つ一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を確実に防止したＰＥＴボトルを形成することが可能となる。
【００１２】
プリフォームの胴部の重さ（Ｗ）についての関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂは、発明者が行った各種試験により得たものであって、ボトルの容量（Ｖ）に応じたプリフォームの胴部の重さ（Ｗ）の加減を示しており、傾きａと切片ｂとによりプリフォームの胴部に使用されるＰＥＴ樹脂の量を好適な範囲に設定することができるものである。即ち、当該関係式における傾きａの範囲（０．０２５〜０．０３）と切片ｂの範囲（１〜４）によるＰＥＴ樹脂の使用量の範囲を上回る量を使用してプリフォームの胴部を形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときのボトル胴部及びボトル底部の薄肉化が不十分となるだけでなく、膨出部の反転凹入が困難となる。逆に、前記傾きａの範囲と切片ｂの範囲によるＰＥＴ樹脂の使用量の範囲を下回る量を使用してプリフォームの胴部を形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときのボトル胴部及びボトル底部の薄肉化が過剰となってボトル胴部及びボトル底部の強度が低下するだけでなく、一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を防止することができない。
【００１３】
また、プリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）についての前記関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄは、発明者が行った各種試験によって得たものであり、ボトルの容量（Ｖ）に応じたプリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）の長短を示している。即ち、当該関係式における傾きｃ（０．０６４）と切片ｄの範囲（２１〜３１）による長さ寸法よりも長い胴部のプリフォームを形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときの引き伸ばし量が不十分となって膨出部を十分に延伸させることができない。逆に、前記傾きｃと切片ｄの範囲による長さ寸法よりも短い胴部のプリフォームを形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときの引き伸ばし量が過剰となり、ボトル胴部及びボトル底部の強度が低下するだけでなく、一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を防止することができない。
【００１４】
更に発明者は、プリフォームを前記各関係式に基づいて設定するとき、プリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部から膨出状態の膨出部の最下端までの長さ（Ｈ）との関係がＬ≦Ｈ／２．３であることを満たす必要があることを各種試験によって知見した。即ち、プリフォームからブロー成形によりＰＥＴボトルを形成し、ボトル底部に膨出部を形成したとき、その引き伸ばし量を、プリフォームの胴部の長さ寸法に対して２．３倍以上とする。こうすることによって、ボトル底部の膨出部を良好に延伸させることができる。
【００１５】
このように、本発明においては、ボトル容量に応じて好適な胴部の重さと長さ寸法とを備えるプリフォームが提供できるので、樹脂の使用量を削減してしかも十分な強度を有するＰＥＴボトルを形成することができる。
【００１６】
また、本発明のプリフォームにおいて、前記底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）は、該肉厚寸法（Ｃ）と前記ボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて当該関係式における傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とする寸法に設定されることが好ましい。
【００１７】
前記関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づく底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）の設定は、発明者が各種試験によって得たものである。そして、傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とした寸法に設定することにより、ボトル底部の膨出部を確実に延伸させて良好に軽量化することでき、しかも、十分な強度を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明のプリフォームは、具体的には、ボトル底部の膨出部の反転に伴う容量変化がボトルの最大容量に対して１〜１０％（好ましくは２〜５％）とされ、膨出部の肉厚が０．３〜０．７mmとされるＰＥＴボトルの成形に用いることが好ましい。膨出部の反転による容量変化が１％より小であるような場合、膨出部による反転領域が狭すぎ、薄肉化される領域が狭くなって十分な軽量化が望めない。容量変化が１０％を越えているような場合、膨出部が広く薄肉化に伴う著しい軽量化が可能となる反面、膨出部を反転凹入したときのボトル容量変化が極めて大きいため円滑な反転凹入が阻害されるおそれがある。同時に、膨出部の肉厚が０．３より小である膨出部の強度が低く、０．７より大であると、膨出部の反転が困難となり、また、軽量化が不十分となる。従って、本発明のプリフォームを膨出部がボトル底部の１〜１０％（好ましくは２〜５％）を占め、膨出部の肉厚が０．３〜０．７mmとされるＰＥＴボトルの成形に用いることで、ボトル底部の強度を低下させることなく、飛躍的な軽量化を行うことができる。また、本発明のプリフォームは、飲料を内容物とする２００〜１５００ミリリットルの容量を有するＰＥＴボトルを形成する場合に特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のプリフォームからブロー成形されるボトルの説明図、図２は本実施形態のプリフォームの概略形状を示す説明的断面図、図３は本実施形態のプリフォームの胴部の重さの設定範囲を示すグラフ、図４は本実施形態のプリフォームの胴部の長さ寸法の設定範囲を示すグラフ、図５は本実施形態のプリフォームの底部形成部の肉厚寸法の設定範囲を示すグラフ、図６は本実施形態のプリフォームを用いたブロー成形の各工程を示す説明図、図７は図６に続くブロー成形の各工程を示す説明図である。
【００２０】
本実施形態においてブロー成形されるボトル１は、図１に示すように、ボトル口部２と、該ボトル口部２の下方に連設された筒状のボトル胴部３と、該ボトル胴部３の下部を閉塞するボトル底部４とを備えている。ボトル１は、本実施形態のプリフォーム５から二軸延伸ブロー成形され、これによって、ボトル胴部３及びボトル底部４が二軸延伸された状態で形成されている。プリフォーム５は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂により形成されている。ボトル口部２は、その外周にキャップ（図示しない）を螺着するための螺着部６と、螺着部６から筒状に下方に延びる首部７と、首部７の外周に張り出すサポートリング８とが形成されている。ボトル口部２はプリフォーム５に形成された状態で、プリフォーム５からボトル１がブロー成形されてもその形状は殆ど変化しない。従って、以下の説明では、ボトル口部２、螺着部６、首部７、及びサポートリング８について、プリフォーム５においても同一の符号を付す。
【００２１】
ボトル底部４は、ボトル胴部３の下端に連続して形成された脚部９と、該脚部９に包囲された領域に形成された膨出部１０とによって構成されている。膨出部１０は、反転傾斜部１１と、底部中央部１２とを備えている。脚部９はボトル胴部３の下方に向かって突出するように湾曲した形状であり、その下方先端に、ボトル１を自立させるときに接地する接地面１３を備えている。反転傾斜部１１は、その外周縁（脚部９の内周縁との境界）に外周ヒンジ部１４を備え、その内周縁（底部中央部１２の外周縁との境界）に内周ヒンジ部１５を備えている。反転傾斜部１１は、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５の屈曲により、仮想線で示すようにボトル胴部３の内方に反転凹入可能とされている。膨出部１０の反転傾斜部１１、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５は、共に後述するブロー成形時に二軸延伸される。なお、反転傾斜部１１は、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５を介して反転するようになっているが、突出又は凹入させた後に不用意に戻り方向に反転しないように、反転傾斜部１１の面形状、反転傾斜部１１の傾斜角度、及び反転傾斜部１１の大きさ等が適切に設定されている。そして、本実施形態において、ボトル１は、膨出部１０の反転に伴う容量変化が３％（１〜１０％であればよく、好ましくは２〜５％）とされ、膨出部１０の肉厚が０．３〜０．７mmとされている。
【００２２】
本実施形態のプリフォーム５は、図２に示すように、筒状の口部２と口部２に連設された有底筒状の胴部１６とによって構成されている。口部２は前述したボトル１が形成された後にもその形状が略維持され、前述したように、螺着部６、首部７、及びサポートリング８を備えている。胴部１６は、ブロー成形により延伸されてボトル胴部３を形成する胴部形成部１７と、ブロー成形により延伸されてボトル底部４を形成する底部形成部１８とによって構成されている。そして、プリフォーム５は、ブロー成形されるボトル１の容量に応じた好適な形状に設定されている。
【００２３】
ここで、本実施形態のプリフォーム５の設定内容を説明する。プリフォーム５の胴部１６の重さ（Ｗ）は、関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて設定される。このとき、傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする。即ち、プリフォーム５の胴部１６の重さ（Ｗ）は、図３に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｗｎから選択できる。具体的に設定されるプリフォーム５の胴部１６の重さは、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では８ｇ〜１２．４ｇであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１３．５ｇ〜１９ｇである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の胴部１６の重さを１１．３ｇとした。関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂにおける傾きａの範囲及び切片ｂの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｗｎに収まるようにプリフォーム５の胴部１６の重さを設定することにより、ボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件の一つが満たされる。
【００２４】
また、プリフォームの胴部１６の長さ寸法（Ｌ）は、関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて設定される。このとき、傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする。即ち、プリフォームの胴部１６の長さ寸法（Ｌ）は、図４に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｌｎから選択できる。具体的に設定されるプリフォーム５の胴部１６の長さ寸法は、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では３８．９２mm〜４８．９２mmであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では５３mm〜６３mmである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量（Ｗ）が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）を４２．６mmとした。関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄにおける傾きｃ及び切片ｄの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｌｎに収まるようにプリフォーム５の胴部１６の長さ寸法を設定することにより、ボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件の他の一つが満たされる。
【００２５】
更に、図１を参照して、プリフォーム５の胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部３乃至膨出状態の膨出部１０の最下端（サポートリング８の下縁から下方に突出状態にある膨出部１０の下端まで）の長さ（Ｈ）との関係をＬ≦Ｈ／２．３（より好ましくはＬ≦Ｈ／２．６）とする。本実施形態においては、前述した関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づく設定値の具体例によりプリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）を４２．６mmとしたが、このとき、本実施形態によるボトル１がサポートリング８の下縁から下方に突出状態にある膨出部１０の下端までの長さＨを１１８．４mmとするので、４２．６mmと設定されたプリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）は、Ｌ≦Ｈ／２．３を同時に満たすものとなっている。これにより、上記の各条件と合わせてボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件が満たされる。
【００２６】
更に好ましくは、図２を参照して、プリフォーム５の胴部１６のうち、底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）を、関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて設定する。このとき、傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とすればよい。即ち、プリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）は、図５に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｃｎから選択される。具体的に設定されるプリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法は、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１．５４８mm〜２．５２８mmであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１．６８mm〜２．６６mmである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量（Ｗ）が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）を２．４mmとした。関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆにおける傾きｅ及び切片ｆの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｃｎに収まるようにプリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法を設定することにより、一層確実に、ボトル底部４と薄肉化と強度の向上を両立させることができる。
【００２７】
なお、プリフォーム５のサポートリング８直下の胴部１６外周面の直径は２０mm〜４０mm（本実施形態においては２５．８mm）とされている。
【００２８】
以上の条件により各部が設定された本実施形態のプリフォーム５を用いたボトル１のブロー成形は、図６及び図７に模式的に示すように、ブロー成形用金型１９により行われる。金型１９は、胴部成形部２０と底部成形部２２とストレッチロッド２３とを備えている。胴部成形部２１は、ボトル胴部３の外形に対応し、底部成形部２２は、膨出部１０が下方に突出した状態のボトル底部４の形状（脚部９、底部中央部１２及び下方に向かって傾斜した状態の反転傾斜部１１）とに対応している。また、底部成形部２２の中央部には底部中央部１２に対応する形状の突き上げロッド２５が設けられている。突き上げロッド２５は上方に付勢されており、ストレッチロッド２３の下降時の押圧により下方に移動し、ストレッチロッド２３の上昇により突き上げ方向に移動する。
【００２９】
ブロー成形金型１９によるボトル１の成形においては、先ず、図示しない加熱手段を経て約１１０℃に加熱されたプリフォーム５を、図６（ａ）に示すように、金型１９の上部に形成された装着孔２６に装着する。このとき、プリフォーム５のサポートリング８が装着孔２６の上縁に掛止され、プリフォーム５の胴部１６のみが金型１９内部に挿入される。次いで、図６（ｂ）に示すように、プリフォーム５の口部２を介して下降するストレッチロッド２３がプリフォーム５の胴部１６を底部成形部２２に向かって引き伸ばし、その引き伸ばしと同時にプリフォーム５の口部２からのブローエア供給が行われる。更に、ストレッチロッド２３は、底部成形部２２に向かって下降するとき、突き上げロッド２５を押し下げる。これによって、プリフォーム５の胴部１６は金型１９の胴部成形部２１と底部成形部２２とに沿ってエアにより伸展し、延伸されたボトル底部４とボトル底部４とを備えるボトル１が形成される。
【００３０】
続いて、ストレッチロッド２３が上昇し、ボトル１内から抜き取られる。このとき、ストレッチロッド２３からの押圧が解除された突き上げロッド２５が弾発的に上昇し、図７（ａ）に示すように、膨出部１０を突きあげる。これにより、反転傾斜部１１が底部成形部２２から離反すると共にボトル胴部３の内方に反転して膨出部１０が凹入される。そして、膨出部１０が凹入されることにより、金型１９内部において、膨出部１０が脚部９の接地面１３よりも上方位置で脚部９に包囲された内方に収納された状態となる。その後、図７（ｂ）に示すように、金型１５が分割され、内部からボトル１が取り出される。
【００３１】
以上のようにしてブロー成形されたボトル１は、本実施形態のプリフォーム５がボトル１の容量に応じた好適な形状に設定されていることにより、ボトル胴部３からボトル底部４にかけて十分に軽量化されたものとなり、しかも、膨出部１０の反転傾斜部１１も確実に延伸されていることにより、ボトル底部４の強度が低下することなく薄肉に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態のプリフォームからブロー成形されるボトルの説明図。
【図２】本実施形態のプリフォームの概略形状を示す説明的断面図。
【図３】本実施形態のプリフォームの胴部の重さの設定範囲を示すグラフ。
【図４】本実施形態のプリフォームの胴部の長さ寸法の設定範囲を示すグラフ。
【図５】本実施形態のプリフォームの底部形成部の肉厚寸法の設定範囲を示すグラフ。
【図６】本実施形態のプリフォームを用いたブロー成形の各工程を示す説明図。
【図７】図６に続くブロー成形の各工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１…ボトル、２…口部、３…ボトル胴部、４…ボトル底部、５…プリフォーム、１０…膨出部、１６…胴部、１７…胴部形成部、１８…底部形成部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形によりポリエチレンテレフタレート製ボトル（以下、ＰＥＴボトルと言う）を製造する際に用いるプリフォームに関し、詳しくは、ボトル底部の一部がボトル胴部の下方に膨出して形成されており、この膨出する部分が胴部内方に反転して凹入可能とされているＰＥＴボトルをブロー成形によって得るためのブロー成形ボトル用プリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の液状内容物を収容するＰＥＴボトルは、加熱されたポリエチレンテレフタレート製のプリフォームを金型に装着して二軸延伸ブロー成形を行うことにより形成される。プリフォームは、射出成形により形成され、外周にキャップを螺着するためのネジ山が形成された円筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とを備えている。また、口部と胴部との境界位置の外周に、鍔状に張り出すサポートリングを備えている。プリフォームの胴部は、ブロー成形によりボトル胴部を成形する胴部形成部と、ボトル底部を成形する底部形成部とによって構成されている。
【０００３】
プリフォームによりＰＥＴボトルを形成するときには、先ず、プリフォームを加熱し、加熱により軟化されたプリフォームの胴部を、金型の上部に形成された装着孔を介して金型内部に挿入する。このとき、金型の装着孔にはサポートリングが掛止されて口部が金型から露出した状態となってる。次いで、プリフォームの口部からストレッチロッドを挿入し、プリフォームの胴部をその軸線方向に引き伸ばしつつプリフォームの口部から胴部内にブローエアを導入する。これにより、プリフォームの胴部の胴部形成部が延伸されて肉薄のボトル胴部が形成される。一方、プリフォームの胴部の底部形成部は、ボトル内方に凹入状態で金型内面に当接するので、殆ど延伸されず、比較的肉厚のボトル底部が形成される。
【０００４】
ところで、この種のＰＥＴボトルにおいては、材料コストの低減や軽量化のためにプリフォームに使用するＰＥＴ樹脂の量を削減することが望まれている。しかし、プリフォームの口部は、ボトルを形成した後にキャップによる封止を行うために十分な強度を確保しなければなず、樹脂の使用量を削減することができない。そこで、プリフォームの胴部の樹脂の使用量を削減することが考えられるが、前述した通りプリフォームの底部形成部は殆ど延伸されないために、ボトル底部の薄肉化が図れない不都合があった。
【０００５】
また、この種のＰＥＴボトルとして、ボトル底部の一部を外側に膨出させてブロー成形し、この膨出部を内方に凹入可能としたものが知られている（特許文献１参照）。このＰＥＴボトルによれば、ボトル底部に形成される膨出部がブロー成形時に延伸されるので、ボトル底部を薄肉化することができ、その分、樹脂の使用量を削減することができる。そして、ボトル底部に薄肉に形成された膨出部は、ボトル胴部内に液状内容物が充填されたときにボトル胴部内方に凹入反転した状態とすることで、肉厚のボトル底部を備えるボトルと同じ容量とすることができる。
【特許文献１】特表２００６−５０１１０９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ボトル底部に前記膨出部を形成した場合には、ボトル胴部内に液状内容物を充填して一旦膨出部をボトル胴部内方に反転凹入させた後には、膨出部がボトル胴部内方に凹入した状態を強固に維持する必要がある。このため、プリフォームに用いるＰＥＴ樹脂の量を削減しただけでは、ブロー成形時にボトル底部の膨出部が過剰に薄肉化されるおそれがあり、ボトル胴部内の液状内容物の荷重や外部からの衝撃によって、凹入状態の膨出部が外方に突出反転してボトルの直立安定性が得られず、また、外観が低下する不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたＰＥＴボトルに好適に用いることができ、樹脂の使用量を削減してしかも十分な強度を有するＰＥＴボトルを形成することができるプリフォームを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプリフォームは、延伸されたボトル胴部と、該ボトル胴部の上端に連設された未延伸のボトル口部と、ボトル胴部の下端に連設されて該ボトル胴部を閉塞するボトル底部とを備え、該ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたＰＥＴボトルのブロー成形に用いられる。
【０００９】
そして、本発明のプリフォームは、筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とからなり、該胴部は、前記ボトル胴部を成形する胴部形成部と、前記ボトル底部及び膨出部を成形する底部形成部とからなっており、プリフォームの前記胴部の重さ（Ｗ）は、該重さ（Ｗ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする重さに設定され、プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部乃至膨出状態の前記膨出部の最下端の長さ（Ｈ）とはＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）は、該長さ寸法（Ｌ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする寸法に設定されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明のプリフォームをブロー成形することによって得られるＰＥＴボトルについて説明すれば、該ＰＥＴボトルは、ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えることにより、ボトル胴部だけでなくボトル底部においても薄肉化が可能なものとなっている。そして、該ＰＥＴボトルは、膨出部を外側に膨出させた状態でボトル胴部の内部に飲料等の液状内容物を充填し、口部をキャップ等により封止した後、膨出部を内側に反転させて凹入する。これにより、該ＰＥＴボトルは、ボトル胴部の容量を減少させてボトルの内圧を上昇させることができ、内容物の冷却等に伴う内圧の低下が生じても、胴部の減圧変形を防止することができるものとなっている。
【００１１】
本発明のプリフォームは、胴部の重さ（Ｗ）及び胴部の長さ寸法（Ｌ）が、ＰＥＴボトルの容量（Ｖ）に応じて所定の範囲内で設定されていることにより、ブロー成形により前記ＰＥＴボトルを形成したとき、ボトル胴部とボトル底部との飛躍的な軽量化が可能となるだけでなく、膨出部の反転凹入が容易であって且つ一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を確実に防止したＰＥＴボトルを形成することが可能となる。
【００１２】
プリフォームの胴部の重さ（Ｗ）についての関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂは、発明者が行った各種試験により得たものであって、ボトルの容量（Ｖ）に応じたプリフォームの胴部の重さ（Ｗ）の加減を示しており、傾きａと切片ｂとによりプリフォームの胴部に使用されるＰＥＴ樹脂の量を好適な範囲に設定することができるものである。即ち、当該関係式における傾きａの範囲（０．０２５〜０．０３）と切片ｂの範囲（１〜４）によるＰＥＴ樹脂の使用量の範囲を上回る量を使用してプリフォームの胴部を形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときのボトル胴部及びボトル底部の薄肉化が不十分となるだけでなく、膨出部の反転凹入が困難となる。逆に、前記傾きａの範囲と切片ｂの範囲によるＰＥＴ樹脂の使用量の範囲を下回る量を使用してプリフォームの胴部を形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときのボトル胴部及びボトル底部の薄肉化が過剰となってボトル胴部及びボトル底部の強度が低下するだけでなく、一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を防止することができない。
【００１３】
また、プリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）についての前記関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄは、発明者が行った各種試験によって得たものであり、ボトルの容量（Ｖ）に応じたプリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）の長短を示している。即ち、当該関係式における傾きｃ（０．０６４）と切片ｄの範囲（２１〜３１）による長さ寸法よりも長い胴部のプリフォームを形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときの引き伸ばし量が不十分となって膨出部を十分に延伸させることができない。逆に、前記傾きｃと切片ｄの範囲による長さ寸法よりも短い胴部のプリフォームを形成すると、ブロー成形によりＰＥＴボトルを形成しボトル底部に膨出部を形成したときの引き伸ばし量が過剰となり、ボトル胴部及びボトル底部の強度が低下するだけでなく、一旦凹入された膨出部の不用意な突出反転を防止することができない。
【００１４】
更に発明者は、プリフォームを前記各関係式に基づいて設定するとき、プリフォームの胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部から膨出状態の膨出部の最下端までの長さ（Ｈ）との関係がＬ≦Ｈ／２．３であることを満たす必要があることを各種試験によって知見した。即ち、プリフォームからブロー成形によりＰＥＴボトルを形成し、ボトル底部に膨出部を形成したとき、その引き伸ばし量を、プリフォームの胴部の長さ寸法に対して２．３倍以上とする。こうすることによって、ボトル底部の膨出部を良好に延伸させることができる。
【００１５】
このように、本発明においては、ボトル容量に応じて好適な胴部の重さと長さ寸法とを備えるプリフォームが提供できるので、樹脂の使用量を削減してしかも十分な強度を有するＰＥＴボトルを形成することができる。
【００１６】
また、本発明のプリフォームにおいて、前記底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）は、該肉厚寸法（Ｃ）と前記ボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて当該関係式における傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とする寸法に設定されることが好ましい。
【００１７】
前記関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づく底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）の設定は、発明者が各種試験によって得たものである。そして、傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とした寸法に設定することにより、ボトル底部の膨出部を確実に延伸させて良好に軽量化することでき、しかも、十分な強度を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明のプリフォームは、具体的には、ボトル底部の膨出部の反転に伴う容量変化がボトルの最大容量に対して１〜１０％（好ましくは２〜５％）とされ、膨出部の肉厚が０．３〜０．７mmとされるＰＥＴボトルの成形に用いることが好ましい。膨出部の反転による容量変化が１％より小であるような場合、膨出部による反転領域が狭すぎ、薄肉化される領域が狭くなって十分な軽量化が望めない。容量変化が１０％を越えているような場合、膨出部が広く薄肉化に伴う著しい軽量化が可能となる反面、膨出部を反転凹入したときのボトル容量変化が極めて大きいため円滑な反転凹入が阻害されるおそれがある。同時に、膨出部の肉厚が０．３より小である膨出部の強度が低く、０．７より大であると、膨出部の反転が困難となり、また、軽量化が不十分となる。従って、本発明のプリフォームを膨出部がボトル底部の１〜１０％（好ましくは２〜５％）を占め、膨出部の肉厚が０．３〜０．７mmとされるＰＥＴボトルの成形に用いることで、ボトル底部の強度を低下させることなく、飛躍的な軽量化を行うことができる。また、本発明のプリフォームは、飲料を内容物とする２００〜１５００ミリリットルの容量を有するＰＥＴボトルを形成する場合に特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のプリフォームからブロー成形されるボトルの説明図、図２は本実施形態のプリフォームの概略形状を示す説明的断面図、図３は本実施形態のプリフォームの胴部の重さの設定範囲を示すグラフ、図４は本実施形態のプリフォームの胴部の長さ寸法の設定範囲を示すグラフ、図５は本実施形態のプリフォームの底部形成部の肉厚寸法の設定範囲を示すグラフ、図６は本実施形態のプリフォームを用いたブロー成形の各工程を示す説明図、図７は図６に続くブロー成形の各工程を示す説明図である。
【００２０】
本実施形態においてブロー成形されるボトル１は、図１に示すように、ボトル口部２と、該ボトル口部２の下方に連設された筒状のボトル胴部３と、該ボトル胴部３の下部を閉塞するボトル底部４とを備えている。ボトル１は、本実施形態のプリフォーム５から二軸延伸ブロー成形され、これによって、ボトル胴部３及びボトル底部４が二軸延伸された状態で形成されている。プリフォーム５は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂により形成されている。ボトル口部２は、その外周にキャップ（図示しない）を螺着するための螺着部６と、螺着部６から筒状に下方に延びる首部７と、首部７の外周に張り出すサポートリング８とが形成されている。ボトル口部２はプリフォーム５に形成された状態で、プリフォーム５からボトル１がブロー成形されてもその形状は殆ど変化しない。従って、以下の説明では、ボトル口部２、螺着部６、首部７、及びサポートリング８について、プリフォーム５においても同一の符号を付す。
【００２１】
ボトル底部４は、ボトル胴部３の下端に連続して形成された脚部９と、該脚部９に包囲された領域に形成された膨出部１０とによって構成されている。膨出部１０は、反転傾斜部１１と、底部中央部１２とを備えている。脚部９はボトル胴部３の下方に向かって突出するように湾曲した形状であり、その下方先端に、ボトル１を自立させるときに接地する接地面１３を備えている。反転傾斜部１１は、その外周縁（脚部９の内周縁との境界）に外周ヒンジ部１４を備え、その内周縁（底部中央部１２の外周縁との境界）に内周ヒンジ部１５を備えている。反転傾斜部１１は、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５の屈曲により、仮想線で示すようにボトル胴部３の内方に反転凹入可能とされている。膨出部１０の反転傾斜部１１、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５は、共に後述するブロー成形時に二軸延伸される。なお、反転傾斜部１１は、外周ヒンジ部１４及び内周ヒンジ部１５を介して反転するようになっているが、突出又は凹入させた後に不用意に戻り方向に反転しないように、反転傾斜部１１の面形状、反転傾斜部１１の傾斜角度、及び反転傾斜部１１の大きさ等が適切に設定されている。そして、本実施形態において、ボトル１は、膨出部１０の反転に伴う容量変化が３％（１〜１０％であればよく、好ましくは２〜５％）とされ、膨出部１０の肉厚が０．３〜０．７mmとされている。
【００２２】
本実施形態のプリフォーム５は、図２に示すように、筒状の口部２と口部２に連設された有底筒状の胴部１６とによって構成されている。口部２は前述したボトル１が形成された後にもその形状が略維持され、前述したように、螺着部６、首部７、及びサポートリング８を備えている。胴部１６は、ブロー成形により延伸されてボトル胴部３を形成する胴部形成部１７と、ブロー成形により延伸されてボトル底部４を形成する底部形成部１８とによって構成されている。そして、プリフォーム５は、ブロー成形されるボトル１の容量に応じた好適な形状に設定されている。
【００２３】
ここで、本実施形態のプリフォーム５の設定内容を説明する。プリフォーム５の胴部１６の重さ（Ｗ）は、関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて設定される。このとき、傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする。即ち、プリフォーム５の胴部１６の重さ（Ｗ）は、図３に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｗｎから選択できる。具体的に設定されるプリフォーム５の胴部１６の重さは、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では８ｇ〜１２．４ｇであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１３．５ｇ〜１９ｇである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の胴部１６の重さを１１．３ｇとした。関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂにおける傾きａの範囲及び切片ｂの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｗｎに収まるようにプリフォーム５の胴部１６の重さを設定することにより、ボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件の一つが満たされる。
【００２４】
また、プリフォームの胴部１６の長さ寸法（Ｌ）は、関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて設定される。このとき、傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする。即ち、プリフォームの胴部１６の長さ寸法（Ｌ）は、図４に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｌｎから選択できる。具体的に設定されるプリフォーム５の胴部１６の長さ寸法は、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では３８．９２mm〜４８．９２mmであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では５３mm〜６３mmである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量（Ｗ）が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）を４２．６mmとした。関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄにおける傾きｃ及び切片ｄの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｌｎに収まるようにプリフォーム５の胴部１６の長さ寸法を設定することにより、ボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件の他の一つが満たされる。
【００２５】
更に、図１を参照して、プリフォーム５の胴部１６の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部３乃至膨出状態の膨出部１０の最下端（サポートリング８の下縁から下方に突出状態にある膨出部１０の下端まで）の長さ（Ｈ）との関係をＬ≦Ｈ／２．３（より好ましくはＬ≦Ｈ／２．６）とする。本実施形態においては、前述した関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づく設定値の具体例によりプリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）を４２．６mmとしたが、このとき、本実施形態によるボトル１がサポートリング８の下縁から下方に突出状態にある膨出部１０の下端までの長さＨを１１８．４mmとするので、４２．６mmと設定されたプリフォーム５の長さ寸法（Ｌ）は、Ｌ≦Ｈ／２．３を同時に満たすものとなっている。これにより、上記の各条件と合わせてボトル底部４を良好に延伸させてその強度を低下させることなく薄肉化が可能となる条件が満たされる。
【００２６】
更に好ましくは、図２を参照して、プリフォーム５の胴部１６のうち、底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）を、関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて設定する。このとき、傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とすればよい。即ち、プリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）は、図５に示すように、ボトル１の容量（Ｖ）に応じた設定範囲Ｃｎから選択される。具体的に設定されるプリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法は、容量が２８０ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１．５４８mm〜２．５２８mmであり、容量が５００ミリリットルの飲料用ボトルの場合では１．６８mm〜２．６６mmである。これに基づき、本実施形態においては、前記ボトル１の容量（Ｗ）が２８０ミリリットルであるとき、プリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法（Ｃ）を２．４mmとした。関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆにおける傾きｅ及び切片ｆの範囲は、本発明者が各種試験によって知見したものであり、設定範囲Ｃｎに収まるようにプリフォーム５の底部形成部１８の肉厚寸法を設定することにより、一層確実に、ボトル底部４と薄肉化と強度の向上を両立させることができる。
【００２７】
なお、プリフォーム５のサポートリング８直下の胴部１６外周面の直径は２０mm〜４０mm（本実施形態においては２５．８mm）とされている。
【００２８】
以上の条件により各部が設定された本実施形態のプリフォーム５を用いたボトル１のブロー成形は、図６及び図７に模式的に示すように、ブロー成形用金型１９により行われる。金型１９は、胴部成形部２０と底部成形部２２とストレッチロッド２３とを備えている。胴部成形部２１は、ボトル胴部３の外形に対応し、底部成形部２２は、膨出部１０が下方に突出した状態のボトル底部４の形状（脚部９、底部中央部１２及び下方に向かって傾斜した状態の反転傾斜部１１）とに対応している。また、底部成形部２２の中央部には底部中央部１２に対応する形状の突き上げロッド２５が設けられている。突き上げロッド２５は上方に付勢されており、ストレッチロッド２３の下降時の押圧により下方に移動し、ストレッチロッド２３の上昇により突き上げ方向に移動する。
【００２９】
ブロー成形金型１９によるボトル１の成形においては、先ず、図示しない加熱手段を経て約１１０℃に加熱されたプリフォーム５を、図６（ａ）に示すように、金型１９の上部に形成された装着孔２６に装着する。このとき、プリフォーム５のサポートリング８が装着孔２６の上縁に掛止され、プリフォーム５の胴部１６のみが金型１９内部に挿入される。次いで、図６（ｂ）に示すように、プリフォーム５の口部２を介して下降するストレッチロッド２３がプリフォーム５の胴部１６を底部成形部２２に向かって引き伸ばし、その引き伸ばしと同時にプリフォーム５の口部２からのブローエア供給が行われる。更に、ストレッチロッド２３は、底部成形部２２に向かって下降するとき、突き上げロッド２５を押し下げる。これによって、プリフォーム５の胴部１６は金型１９の胴部成形部２１と底部成形部２２とに沿ってエアにより伸展し、延伸されたボトル底部４とボトル底部４とを備えるボトル１が形成される。
【００３０】
続いて、ストレッチロッド２３が上昇し、ボトル１内から抜き取られる。このとき、ストレッチロッド２３からの押圧が解除された突き上げロッド２５が弾発的に上昇し、図７（ａ）に示すように、膨出部１０を突きあげる。これにより、反転傾斜部１１が底部成形部２２から離反すると共にボトル胴部３の内方に反転して膨出部１０が凹入される。そして、膨出部１０が凹入されることにより、金型１９内部において、膨出部１０が脚部９の接地面１３よりも上方位置で脚部９に包囲された内方に収納された状態となる。その後、図７（ｂ）に示すように、金型１５が分割され、内部からボトル１が取り出される。
【００３１】
以上のようにしてブロー成形されたボトル１は、本実施形態のプリフォーム５がボトル１の容量に応じた好適な形状に設定されていることにより、ボトル胴部３からボトル底部４にかけて十分に軽量化されたものとなり、しかも、膨出部１０の反転傾斜部１１も確実に延伸されていることにより、ボトル底部４の強度が低下することなく薄肉に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態のプリフォームからブロー成形されるボトルの説明図。
【図２】本実施形態のプリフォームの概略形状を示す説明的断面図。
【図３】本実施形態のプリフォームの胴部の重さの設定範囲を示すグラフ。
【図４】本実施形態のプリフォームの胴部の長さ寸法の設定範囲を示すグラフ。
【図５】本実施形態のプリフォームの底部形成部の肉厚寸法の設定範囲を示すグラフ。
【図６】本実施形態のプリフォームを用いたブロー成形の各工程を示す説明図。
【図７】図６に続くブロー成形の各工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１…ボトル、２…口部、３…ボトル胴部、４…ボトル底部、５…プリフォーム、１０…膨出部、１６…胴部、１７…胴部形成部、１８…底部形成部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸されたボトル胴部と、該ボトル胴部の上端に連設された未延伸のボトル口部と、ボトル胴部の下端に連設されて該ボトル胴部を閉塞するボトル底部とを備え、該ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたポリエチレンテレフタレート製ボトルのブロー成形に用いるプリフォームであって、
筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とからなり、該胴部は、前記ボトル胴部を成形する胴部形成部と、前記ボトル底部及び膨出部を成形する底部形成部とからなるプリフォームにおいて、
プリフォームの前記胴部の重さ（Ｗ）は、該重さ（Ｗ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする重さに設定され、
プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部乃至膨出状態の前記膨出部の最下端の長さ（Ｈ）とはＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、
プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）は、該長さ寸法（Ｌ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする寸法に設定されることを特徴とするブロー成形ボトル用プリフォーム。
【請求項２】
前記底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）は、該肉厚寸法（Ｃ）と前記ボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて当該関係式における傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とする寸法に設定されることを特徴とする請求項１記載のブロー成形ボトル用プリフォーム。
【請求項１】
延伸されたボトル胴部と、該ボトル胴部の上端に連設された未延伸のボトル口部と、ボトル胴部の下端に連設されて該ボトル胴部を閉塞するボトル底部とを備え、該ボトル底部の一部に下方に膨出する反転凹入自在の延伸された膨出部を備えたポリエチレンテレフタレート製ボトルのブロー成形に用いるプリフォームであって、
筒状の口部と、該口部の下縁に連設された有底筒状の胴部とからなり、該胴部は、前記ボトル胴部を成形する胴部形成部と、前記ボトル底部及び膨出部を成形する底部形成部とからなるプリフォームにおいて、
プリフォームの前記胴部の重さ（Ｗ）は、該重さ（Ｗ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｗ＝ａＶ＋ｂに基づいて当該関係式における傾きａを０．０２５〜０．０３の範囲とし且つ切片ｂを１〜４の範囲とする重さに設定され、
プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）とボトル胴部乃至膨出状態の前記膨出部の最下端の長さ（Ｈ）とはＬ≦Ｈ／２．３の関係を満たし、
プリフォームの前記胴部の長さ寸法（Ｌ）は、該長さ寸法（Ｌ）とボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｌ＝ｃＶ＋ｄに基づいて当該関係式における傾きｃを０．０６４とし且つ切片ｄを２１〜３１の範囲とする寸法に設定されることを特徴とするブロー成形ボトル用プリフォーム。
【請求項２】
前記底部形成部の肉厚寸法（Ｃ）は、該肉厚寸法（Ｃ）と前記ボトル底部の膨出部が凹入された状態のボトルの容量（Ｖ）との関係を示す関係式Ｃ＝ｅＶ＋ｆに基づいて当該関係式における傾きｅを０．０００６とし且つ切片ｆを１．３８〜２．３６の範囲とする寸法に設定されることを特徴とする請求項１記載のブロー成形ボトル用プリフォーム。
【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２００８−１４２９３７（Ｐ２００８−１４２９３７Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９７９１（Ｐ２００６−３２９７９１）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（５０５４４０２９５）北海製罐株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（５０５４４０２９５）北海製罐株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
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