JP2005280329A - プラスチック容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プラスチック製のカップ状容器などの胴部に簡単に凹部を形成可能で廉価な製造方法を提案すること。
【解決手段】 カップ状容器１は、内周面が円錐台状の成形面とされている抜き型を用いて、プリフォーム６を二軸延伸ブロー成形して容器１Ａを得るブロー成形工程と、容器１Ａの胴部３にレーザー光を照射して凹部３ａを付けるレーザー成形工程とを有している。廉価な抜き型を用いてブロー成形した容器１Ａの胴部外周面に、装飾用、補強用、スタッキング用、ラベル抜け防止用などの各種用途の凹部を簡単に付けることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラスチック製の一次成形品であるプリフォームをブロー成形することにより製作された容器に補強用リブやスタッキング用のリブを形成するのに適したプラスチック容器の製造方法に関するものである。

プラスチック容器としては、ＰＥＴボトルなどのボトル状容器、および上端開口部が最も広くなった逆円錐台形状の筒状の胴部を備えたカップ状容器が知られており、各種の用途において広く利用されている。ボトル状容器は一般にブロー成形法により製造されており、カップ状容器は一般にプラスチック製押出シートを圧空成形することにより製造されている。また、製造されたプラスチック容器の胴部にはシュリンクフィルムなどのラベルが取り付けられ、内容物が充填される。

圧空成形法は、熱可塑性のプラスチック製押出シートを加熱して軟化させ、その状態のシートを雌型に真空圧あるいは圧縮空気圧を用いて押し付けて成形する方法である。この方法は、深底の広口容器を成形するには適していない。また、成形後の広口容器が取り外された後のシート部分が無駄になるので、成形素材の利用効率が悪いという問題点がある。そこで、本願人は下記の特許文献１において、広口容器を二軸延伸ブロー成形により製造する方法を提案している。

一方、カップ状容器としては、上下にスタッキングした際に、上下のカップ状容器の口部フランジの間に隙間ができるように、胴部にスタッキング用の縦リブが形成された圧空成形カップが知られており、例えば、下記の特許文献２に開示されている。
国際公開第０３／００８１７６号パンフレット 特開２００４−１０１７１号公報

ここで、ボトル状容器およびカップ状容器では、所定の強度を付与するために、その胴部に縦リブや横リブなどの凹部が形成される場合がある。ブロー成形法により製造する場合には、対応する凹部を備えたブロー成形型を用いる必要があり、複雑な凹部を備えたブロー成形型は一般に高価である。また、アンダーカットが生ずるような凹部を付けることができないという制約がある。

一方、カップ状容器はブロー成形法および圧空成形法により成形される。ブロー成形においては割型よりも安価な抜き型を用いることができる。しかし、胴部に凹部を付ける場合には、アンダーカットが生ずるような凹部を付けることができないという制約がある。同様に圧空成形法によってもアンダーカットが生ずるような凹部を付けることができないという制約がある。

本発明の課題は、ブロー成形あるいは圧空成形されたプラスチック容器に、スタッキング用の凹部や補強用の凹部を簡単かつ廉価に形成可能なプスチック容器の製造方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のプラスチック容器の製造方法は、
有底筒状のプラスチック製の容器を成形する成形工程と、
成形された前記容器の所定部分にレーザー光を照射して、当該容器に部分的に凹部を形成するレーザー成形工程とを有することを特徴としている。

ここで、前記成形工程は、プラスチック製の一次成形品であるプリフォームから容器を成形するブロー成形工程、または、プラスチックフィルムあるいはプラスチック製押出シートから圧空成形法により前記容器を成形する圧空成形工程とすることができる。

本発明者等の実験によれば、ブロー成形あるいは圧空成形された容器の胴部に、出力を適切に調整したレーザー光を所定時間だけ外側から照射することにより、白化させることなく、レーザー光照射部分に所定深さの凹部を形成できることが確認された。したがって、本発明によれば、ブロー成形型あるいは圧空成形用の型として、凹面などの複雑な成形面の付いていない廉価なものを用いて容器を成形し、しかる後に、所望の形状の凹部を容器の所望部分に簡単に形成することができる。

本発明のプラスチック容器の製造方法は、底付きの筒状の胴部と、この胴部の上端に形成された小径の口部と、この口部の外周面に形成された雄ねじ部とを備えたボトル状容器の製造方法として用いることができる。また、下端の底面から上端の開口部に向けて同一断面、あるいは断面が漸増している筒状の胴部と、この胴部の開口部の縁に形成した口部フランジとを備えたカップ状容器の製造方法として用いることができる。

また、本発明における前記レーザー成形工程においては、前記容器の胴部にレーザー光を照射して、胴部補強あるいは底部補強、または胴部装飾あるいは底部装飾のための前記凹部を形成することができる。また、当該レーザー成形工程では、前記カップ状容器の前記胴部における底面側の部分に、スタッキング用の前記凹部を形成することもできる。

本発明のプラスチック容器の製造方法は、成形されたカップ状容器の胴部にシュリンクラベルの抜け防止用の凹部を形成するために用いるのに適している。このような凹部は胴部の円周方向に沿って形成され、当該凹部に、シュリンクラベルの上端縁部分あるいは下端縁部分がシュリンクして貼り付いた状態になる。この結果、円筒状あるいは逆円錐台状の胴部に取り付けたラベルが胴部から底面側に抜けてしまうことを確実に防止できる。

特に、このように円周方向に延びる凹部を備えたカップ状容器は抜き型を用いて成形することができず、ブロー成形の場合には高価な割り型を用いる必要がある。本発明によれば、抜き型を用いて円筒状あるいは円錐台状の容器を成形した後に、レーザー光を照射することにより簡単に抜け防止用の凹部を付けることができる。

本発明のプラスチック容器の製造方法では、成形された容器にレーザー光を照射して所望の凹部を形成している。したがって、ブロー成形型あるいは圧空成形用の型として、凹状の複雑な成形面を備えた高価な型を用いる必要がない。また、従来においては形成できなかった凹部も形成することができる。

さらに、共通の成形型を用いて共通形状の容器を成形し、しかる後に、異なる凹部を各容器に付けることもできる。よって、各種の成形型を用意しておく必要がなく、この点からも製造コストを削減できる。

さらには、カップ状容器の場合には、安価な成形型を用いて容器を成形して、任意の部位に凹部を付けることができる。よって、スタッキング用の凹部や補強用の凹部などが胴部に形成されたカップ状容器を廉価に製造できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したプラスチック容器の製造方法を説明する。

（実施例１）
図１は本発明の方法により製造したカップ状容器を示す正面図、底面図および部分詳細図である。カップ状容器１は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＰなどの熱可塑性プラスチックから形成されたものであり、底部２と、この底部２から上方に向けて逆円錐台状に広がっている筒状の胴部３とを有している。胴部３の上端の開口部４の縁には外側に広がった円環状の口部フランジ５が形成されている。したがって、胴部３は、その開口部４において外径が最も大きい。ここで、胴部３における上端側の部位には、胴部円周方向に沿って形成された一条の円環状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは円弧状断面をしており、胴部上端部分の補強用リブとして機能すると共に、胴部３に取り付けられるシュリンクラベルの抜け止めとしても機能する。

すなわち、想像線で示すように、シュリンクラベル１０は、その上端縁部分１０ａが凹部３ａに重なる状態に巻かれる。よって熱収縮後においては、当該上端縁部分１０ａは下側の部分よりも収縮して凹部３ａの表面に密着して貼り付く。この結果、シュリンクラベル１０が、下方に向けて外径が漸減している胴部３から下方に抜け出ることが確実に阻止される。

この形状のカップ状容器１は、プラスチック一次成形品であるプリフォームを二軸延伸ブロー成形して、凹部３ａの付いていない容器を形成するブロー成形工程と、当該ブロー成形工程により得られた容器にレーザー光を照射して凹部３ａを形成するレーザー成形工程を経て製造される。ブロー成形工程の代わりに、プラスチックフィルムを用いて凹部３ａの付いていない容器を圧空成形する圧空成形工程を採用することもできる。

図２(ａ)はカップ状容器１の製造に用いるプリフォームを倒立状態で示す正面図である。本例のプリフォーム６は、二軸延伸ブロー成形により底部２および胴部３になる浅い椀状の延伸成形部分７と、この延伸成形部分７の開口部８の縁に沿って形成され、延伸成形されずにそのままカップ状容器１の口部フランジ５として残る口部フランジ９とを備えた形状をしている。

図２(ｂ)に示すように、プリフォーム６の延伸成形部分７は、ブロー成形型１１内において、想像線で示すように延伸されて、カップ状容器１の底部２および胴部３を形成する。ブロー成形型１１は、ベース１２上に上下に開閉可能に配置された抜き型であり、この内部には、円錐台形状の成形面１１ａが形成されている。したがって、プリフォーム６を二軸延伸ブロー成形することにより、凹部３ａの付いていない胴部３を備えた容器１Ａが得られる。なお、カップ状容器１の二軸延伸ブロー成形装置としては、例えば、本願人の出願に係るＷＯ０３／００８１７６号公報に開示されているものを用いることができる。

次に、レーザー成形工程では、ブロー成形された後の容器１Ａをその中心軸線回りに回転させながら、その胴部３の外周面にレーザー光を照射して、凹部３ａを形成する。レーザー光としては、中心波長が約10.6ミクロンの炭酸ガスレーザーを用いることが望ましい。60Ｗ出力のレーザー光を胴部外周面に照射しながら容器１Ａを回転させ、照射部分の温度を170℃ないし180℃にしたところ、図１(ｃ)に示すような円弧状の凹部３ａが形成された。また、レーザー光が照射されたプラスチック部分に、白化による劣化も認められなかった。

ここで、本例のカップ状容器１では、その胴部３に一条の凹部３ａが形成されているが、凹部３ａを複数本形成してもよい。例えば、図３に示すように、二条の凹部３ａ(１)、３ａ(２)を形成してもよい。複数本の凹部を形成すれば、胴部３の強度が高まる。また、これらの凹部を覆う状態にシュリンクラベルを配置して熱収縮させると、これらの凹部に沿ってシュリンクラベルの上端縁部分が収縮するので、シュリンクラベルの胴部からの抜け防止がより確実になる。

（実施例２）
次に、図４は胴部下側の部位に凹部が形成されたカップ状容器を示す正面図、底面図および部分詳細図である。本例のカップ状容器２０は、底部２２から逆円錐台状に上方に向けて徐々に広がっている胴部２３の上端部分に同一外径の円筒状の短い首部２６が形成されている。この上端の開口部２４の縁から外側に円環状のフランジ２５が形成されている。胴部２３の外周面における下側の部位に、一条の円環状の凹部２３ａが形成されている。この形状のカップ状容器２０も実施例１のカップ状容器１と同様に、ブロー成形工程とレーザー成形工程を経て製造することができる。

本例の凹部２３ａも補強用のリブおよびシュリンクラベルの抜け止め用のリブとして利用することができる。さらには、上下にカップ状容器２０をスタッキングする場合におけるスタッキング用のリブとしても利用できる。なお、図５に示すように、複数の凹部２３ａ、例えば三条の凹部２３ａ(１)、２３ａ(２)、２３ａ(３)を形成することも勿論可能である。

（実施例３）
図６は、縦リブが形成されたカップ状容器を示す正面図、底面図および横断面図である。本例のカップ状容器３０は、実施例１のカップ状容器１と同一形状のプリフォーム６をブロー成形して容器１Ａ(図２参照)を製造するブロー成形工程と、容器１Ａに縦リブ３３ａを形成するレーザー成形工程を経て製造される。容器１Ａに縦リブ３３ａを形成するに当たっては、その胴部３３の外周面にレーザー光を当てながら、容器１Ａをその軸線１ａの方向に上下に移動させればよい。本例では、胴部３３に６本の補強用のリブ３３ａを形成しているが、異なる本数の縦リブを形成することも可能である。なお、図６のカップ状容器３０は図１のカップ状容器１と同一形状であるので、胴部３３以外については対応する部位に同一符号を付してあり、それらの説明は省略する。

（その他の実施の形態）
なお、上記の例はカップ状容器の製造に本発明を適用した例であるが、本発明をボトル状容器の製造に適用することも可能である。この場合には、一般的に知られている二軸延伸ブロー成形によりボトル状容器を製造し、しかる後に、レーザー光をボトル状容器の胴部に照射して、目標とする装飾用の縦リブや横リブ、シュリンクラベルの抜け止め用のリブ、スタッキング用のリブ、または補強用のリブを付ければよい。

また、上記の例はブロー成形により得られたカップ状容器に凹部を形成した例であるが、圧空成形により成形された容器に凹部を形成してもよいことは勿論である。

さらに、上記の例は、いずれも、カップ状容器の胴部に、その円周方向および上下方向に延びる凹部を形成した例である。レーザー成形工程において胴部に付与可能な凹部は、これ以外の方向のものや曲線状のものであってもよい。

さらにまた、胴部の内部から胴部内周面にレーザー光を照射することにより、胴部に凸部を形成することも可能である。したがって、カップ状容器およびボトル状容器の胴部に、装飾用、補強用、スタッキング用、シュリンクラベルの抜け止め用などの各種の用途の凹部、凸部を形成することが可能である。

これに加えて、カップ状容器やボトル状容器における胴部以外の部位、例えば、底部に、必要に応じて、装飾用、補強用などの目的で凹部や凸部を形成することも可能である。

本発明の方法により製造したカップ状容器の正面図、底面図および部分詳細図である。 図１のカップ状容器を製造するために用いるプリフォームの正面図、およびブロー成形工程を示す説明図である。 本発明の方法により製造したカップ状容器の正面図、底面図および部分詳細図である。 本発明の方法により製造したカップ状容器の正面図、底面図および部分詳細図である。 本発明の方法により製造したカップ状容器の正面図、底面図および部分詳細図である。 本発明の方法により製造したカップ状容器の正面図、底面図および部分詳細図である。

符号の説明

１、２０、３０ カップ状容器
１Ａ 容器
２、２２ 底部
３、２３、３３ 胴部
４、２４ 開口部
５、２５ 口部フランジ
３ａ、２３ａ、３３ａ 凹部
６ プリフォーム
７ 延伸成形部分
８ 開口部
９ 口部フランジ
１０ シュリンクラベル
１１ ブロー成形型

Claims (11)

1. 有底筒状のプラスチック製の容器を成形する成形工程と、
   成形された前記容器の所定部分にレーザー光を照射して、当該容器に部分的に凹部を形成するレーザー成形工程とを有するプラスチック容器の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記成形工程は、プラスチック製の一次成形品であるプリフォームから容器を成形するブロー成形工程であるプラスチック容器の製造方法。
3. 請求項１において、
   前記成形工程は、プラスチックフィルムまたはプラスチック製押出シートから圧空成形法により前記容器を成形する圧空成形工程であるプラスチック容器の製造方法。
4. 請求項２または３において、
   前記容器は、下端の底面から上端の開口部に向けて同一断面、あるいは断面が漸増している筒状の胴部と、この胴部の開口部の縁に形成した口部フランジとを備えたカップ状容器であるプラスチック容器の製造方法。
5. 請求項２において、
   前記容器は、底付きの筒状の胴部と、この胴部の上端に形成された小径の口部と、この口部の外周面に形成された雄ねじ部とを備えたボトル状容器であるプラスチック容器の製造方法。
6. 請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
   前記レーザー成形工程では、前記容器の前記胴部にレーザー光を照射して、胴部補強あるいは底部補強、または胴部装飾あるいは底部装飾のための前記凹部を形成するプラスチック容器の製造方法。
7. 請求項４において、
   前記レーザー成形工程では、前記カップ状容器の前記胴部における底面側の部分に、スタッキング用の前記凹部を形成するプラスチック容器の製造方法。
8. 請求項４において、
   前記レーザー成形工程では、前記カップ状容器の前記胴部に、シュリンクラベルの抜け防止用の前記凹部を形成するプラスチック容器の製造方法。
9. 請求項８において、
   前記凹部は前記胴部の円周方向に延びる１本あるいは複数本の円環状の凹部であるプラスチック容器の製造方法。
10. 請求項４において、
    前記成形工程では、前記カップ状容器の軸線方向に沿って開閉される抜き型を用いるプラスチック容器の製造方法。
11. 請求項１ないし１０のうちのいずれかの項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするプラスチック容器。

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