JP7071709B2 - ブロー成形容器の製造方法、ブロー成形型、ブロー成形用転写シート、およびブロー成形容器 - Google Patents

Description

本開示は、ブロー成形容器の製造方法、ブロー成形型、ブロー成形用転写シート、およびブロー成形容器に関する。

近時、飲食品等の内容液を収容するボトルとして、プラスチック製のものが一般化してきており、このようなプラスチックボトルには内容液が収容される。

このような内容液を収容するプラスチックボトルは、金型内にプリフォームを挿入し、２軸延伸ブロー成形することにより製造される。

ところで、従来、プラスチックボトルの表面に凹凸等の模様を形成しようとする場合、ブロー成形金型の内面に機械加工等により凹凸を形成し、ブロー成形時にこの金型内面の凹凸をプラスチックボトルの表面に転写することが一般的である（例えば特許文献１参照）。このため、プラスチックボトルの表面の凹凸形状を変更しようとした場合、ブロー成形金型そのものを製造し直す必要があり、費用や時間がかかっている。

特開２００９－２４１９７１号公報

本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、ブロー成形容器の表面の凹凸形状を容易に変更することが可能な、ブロー成形容器の製造方法、ブロー成形型、ブロー成形用転写シート、およびブロー成形容器を提供する。

一実施の形態によるブロー成形容器の製造方法は、ブロー成形容器の製造方法であって、パリソンを準備する工程と、型本体と、前記型本体の内面に貼着された転写シートとを有するブロー成形型を準備する工程と、前記パリソンを前記ブロー成形型内でブロー成形し、ブロー成形容器を作製する工程と、を備え、前記ブロー成形容器の外面に、前記型本体の内面に貼着された前記転写シートの表面形状が転写される。

一実施の形態によるブロー成形容器の製造方法において、前記転写シートの表面は凹凸形状を有しても良い。

一実施の形態によるブロー成形容器の製造方法において、前記転写シートの表面は鏡面仕上げされていても良い。

一実施の形態によるブロー成形容器の製造方法において、前記型本体は樹脂型であっても良い。

一実施の形態によるブロー成形型は、ブロー成形型であって、型本体と、前記型本体の内面に貼着された転写シートと、を備えている。

一実施の形態によるブロー成形型において、前記転写シートの表面は凹凸形状を有しても良い。

一実施の形態によるブロー成形型において、前記転写シートの表面は鏡面仕上げされていても良い。

一実施の形態によるブロー成形型において、前記型本体は樹脂型であっても良い。

一実施の形態によるブロー成形用転写シートは、ブロー成形用転写シートであって、ブロー成形型に貼着される貼着層と、前記貼着層上に配置され、ブロー成形容器の外面に転写される形状を有する転写層と、を備えている。

一実施の形態によるブロー成形用転写シートにおいて、前記転写層の表面は凹凸形状を有しても良い。

一実施の形態によるブロー成形用転写シートにおいて、前記転写層の表面は鏡面仕上げされていても良い。

一実施の形態によるブロー成形用転写シートにおいて、前記貼着層上に設けられた剥離紙を更に備えても良い。

一実施の形態によるブロー成形容器は、ブロー成形容器であって、外面を備え、前記外面に、ブロー成形容器を成形するブロー成形型に貼着された転写シートの表面形状が転写されている。

本開示によれば、ブロー成形容器の表面の凹凸形状を容易に変更することができる。

図１は、一実施の形態によるブロー成形容器を示す部分垂直断面図。 図２（ａ）～（ｅ）は、一実施の形態によるブロー成形容器の製造方法を示す概略図。 図３は、一実施の形態による転写シートを示す断面図。 図４は、一変形例によるブロー成形容器を示す部分垂直断面図。

以下、図面を参照して一実施の形態について説明する。図１乃至図３は一実施の形態を示す図である。以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値および材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。

ブロー成形容器の構成
まず、図１により、本実施の形態によるブロー成形容器の概要について説明する。なお、本明細書中、「上」および「下」とは、それぞれブロー成形容器１０Ａを正立させた状態（図１）における上方および下方のことをいう。

図１に示すブロー成形容器１０Ａは、後述するように、ブロー成形型５０を用いてプリフォーム１０ａに対して２軸延伸ブロー成形を施すことにより、プリフォーム１０ａを膨張させて得られたものである。

このようなブロー成形容器１０Ａは、口部１１と、口部１１下方に設けられた首部１３と、首部１３下方に設けられた肩部１２と、肩部１２下方に設けられた胴部２０と、胴部２０下方に設けられた底部３０とを備えている。

このうち口部１１は、図示しないキャップに螺着されるねじ部１４と、ねじ部１４下方に設けられたフランジ部１７とを有している。なお、口部１１の形状は、従来公知の形状であっても良い。ブロー成形容器１０Ａに内容液等の内容物が充填され、口部１１に図示しないキャップが螺着されることにより、内容物入りブロー成形容器が作製される。

首部１３は、フランジ部１７と肩部１２との間に位置しており、略均一な径をもつ略円筒形状を有している。また、肩部１２は、首部１３と胴部２０との間に位置しており、首部１３側から胴部２０側に向けて徐々に径が拡大する形状（水平断面において徐々に面積が拡大する形状）を有している。

胴部２０は、全体として略均一な径をもつ円筒形状を有している。しかしながら、これに限られるものではなく、胴部２０が四角形筒形状や八角形筒形状等の多角形筒形状を有していても良い。あるいは、胴部２０が上方から下方に向けて均一でない水平断面をもつ筒形状を有していても良い。

また、本実施の形態において、胴部２０の外面には、転写領域２３が形成されている。この転写領域２３は、ブロー成形容器１０Ａを成形するブロー成形型５０内に貼着された転写シート６０（後述）の表面形状が転写されたものである。この転写領域２３は、凹凸形状を有している。このような凹凸形状としては、例えばシボ等の規則的又は不規則的な凹凸模様であっても良い。この凹凸模様の深さ（最も突出した部分と最も凹んだ部分との差）は、例えば１μｍ以上５００μｍ以下としても良い。あるいは、凹凸形状としては、文字や図柄等の一定の輪郭をもつ凹凸であっても良い。この一定の輪郭をもつ凹凸の深さ（最も突出した部分と最も凹んだ部分との差）は、例えば１μｍ以上５００μｍ以下としても良い。また転写領域２３は、凹凸形状に加え、あるいは凹凸形状に代えて、転写シート６０に付着したラメ粉等の微細粉末が転写していても良い。このほか、胴部２０の外面には、転写領域２３以外の凹凸、例えば、減圧吸収パネル又は溝等の凹凸が形成されていても良い。

転写領域２３は、胴部２０の外面の全体に形成されていても良く、胴部２０の外面の一部のみに形成されていても良い。また、転写領域２３は、胴部２０に限らず、肩部１２、首部１３、および／または、底部３０の一部または全体に形成されていても良い。なお、本実施の形態において、転写領域２３は、シボ状の凹凸形状（図１の網掛部）を有する。

底部３０は、中央に位置する凹部３１と、この凹部３１周囲に設けられた接地部３２とを有している。なお、底部３０の形状についても特に限定されるものではなく、従来公知の底部形状（例えばペタロイド底形状や丸底形状等）を有していても良い。

また胴部２０におけるブロー成形容器１０Ａの厚みは、これに限定されるものではないが、例えば５０μｍ以上２５０μｍ以下程度に薄くすることができる。さらに、ブロー成形容器１０Ａの重量についても、これに限定されるものではないが、１０ｇ以上２０ｇ以下とすることができる。このようにブロー成形容器１０Ａの肉厚を薄くすることにより、ブロー成形容器１０Ａの軽量化を図ることができる。

このようなブロー成形容器１０Ａは、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォーム１０ａ（後述）を二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。なおブロー成形容器１０Ａの材料としては熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＩＯ（アイオノマー）を使用することが好ましい。ブロー成形容器１０Ａは、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の色に着色されていても良いが、リサイクルのしやすさを考慮した場合、無色透明であることが好ましい。また、上述した各種樹脂をブレンドして用いても良い。さらに、ブロー成形容器１０Ａの内面に、容器のバリア性を高めるために、例えばダイヤモンド状炭素膜や酸化珪素薄膜等の蒸着膜を形成しても良い。

また、ブロー成形容器１０Ａは、２層以上の多層成形ボトルとして形成することもできる。すなわち射出成形により、例えば、中間層をＭＸＤ６、ＭＸＤ６＋脂肪酸塩、ＰＧＡ（ポリグリコール酸）、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のガスバリア性を有する樹脂（中間層）として３層以上からなるプリフォーム１０ａを射出成形後、ブロー成形することによりガスバリア性を有する多層ボトルとして形成しても良い。なお、中間層としては、上述した各種樹脂をブレンドした樹脂を用いても良い。

また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス）を混ぜることで、０．５μｍ以上１００μｍ以下の発泡セル径を持つ発泡プリフォームを成形し、この発泡プリフォームをブロー成形することによって、ブロー成形容器１０Ａを作製しても良い。このようなブロー成形容器１０Ａは、発泡セルを内蔵しているため、ブロー成形容器１０Ａ全体の遮光性を高めることができる。

このようなブロー成形容器１０Ａは、例えば満注容量が１００ｍｌ以上２０００ｍｌ以下のボトルからなっていても良い。あるいは、ブロー成形容器１０Ａは、満注容量が例えば１０Ｌ以上６０Ｌ以下の大型のボトルであっても良い。

ブロー成形容器の製造方法
次に図２（ａ）～（ｅ）により、本実施の形態によるブロー成形容器１０Ａの製造方法（ブロー成形方法）について説明する。

まず、プラスチック材料製のプリフォーム（パリソン）１０ａを準備する（図２（ａ）参照）。この場合、例えば図示しない射出成形機を用いて、射出成形法によりプリフォーム１０ａを作製しても良い。また、プリフォーム１０ａとして、従来一般に用いられるプリフォームを用いても良い。

プリフォーム１０ａは、口部１１ａと、口部１１ａに連結された胴部２０ａと、胴部２０ａに連結された底部３０ａとを備えている。このうち口部１１ａは、上述したブロー成形容器１０Ａの口部１１に対応するものであり、口部１１と略同一の形状を有している。また、胴部２０ａは、上述したブロー成形容器１０Ａの首部１３、肩部１２および胴部２０に対応するものであり、略円筒形状を有している。底部３０ａは、上述したブロー成形容器１０Ａの底部３０に対応するものであり、略半球形状を有している。

次に、プリフォーム１０ａは、加熱装置５１によって加熱される（図２（ｂ）参照）。このとき、プリフォーム１０ａは、口部１１ａを下に向けた状態で回転しながら、加熱装置５１によって周方向に均等に加熱される。この加熱工程におけるプリフォーム１０ａの加熱温度は、例えば９０℃乃至１３０℃としても良い。

続いて、加熱装置５１によって加熱されたプリフォーム１０ａは、ブロー成形型５０に送られる（図２（ｃ）参照）。

ブロー成形容器１０Ａは、このブロー成形型５０を用いて成形される。この場合、ブロー成形型５０は、金属型または樹脂型である型本体５２と、型本体５２の内面に貼着された転写シート６０とを有する。本実施の形態において、このような型本体５２と、転写シート６０とを有するブロー成形型５０も提供する。

型本体５２は、互いに分割された一対の胴部金型５０ａ、５０ｂと、底部金型５０ｃとからなる（図２（ｃ）参照）。型本体５２の内面は、ブロー成形容器１０Ａの肩部１２、首部１３、胴部２０および底部３０に対応する形状を有している。図２（ｃ）において、一対の胴部金型５０ａ、５０ｂ間は互いに開いており、底部金型５０ｃは上方に上がっている。この状態で型本体５２の胴部金型５０ａ、５０ｂ間に、プリフォーム１０ａが挿入される。

また、転写シート６０は、一対の胴部金型５０ａ、５０ｂの内面にそれぞれ貼着されており、上述した転写領域２３に対応する位置に設けられている。この転写シート６０の表面は、上述したように凹凸形状を有している。

次に図２（ｄ）に示すように、底部金型５０ｃが下がったのちに一対の胴部金型５０ａ、５０ｂが閉鎖され、型本体５２の一対の胴部金型５０ａ、５０ｂおよび底部金型５０ｃにより密閉されたブロー成形型５０が構成される。次にプリフォーム１０ａ内に空気が圧入され、プリフォーム１０ａに対して２軸延伸ブロー成形が施される。

このことにより、プリフォーム１０ａは、ブロー成形型５０の内面に対応する形状に賦形され、ブロー成形型５０内でプリフォーム１０ａからブロー成形容器１０Ａが得られる。この間、胴部金型５０ａ、５０ｂは３０℃乃至８０℃まで加熱され、底部金型５０ｃは５℃乃至２５℃まで冷却される。また、ブロー成形型５０内では、転写シート６０の表面の凹凸形状が、ブロー成形容器１０Ａの胴部２０に転写され、胴部２０に、凹凸を有する転写領域２３が形成される。このとき、ブロー成形容器１０Ａの延伸に伴い、転写シート６０は、その表面の法線方向に沿って型本体５２の内面に押し付けられる。このため、ブロー成形時に転写シート６０の位置がずれにくい。

その後、図２（ｅ）に示すように、型本体５２の一対の胴部金型５０ａ、５０ｂおよび底部金型５０ｃが互いに離れ、ブロー成形型５０内からブロー成形容器１０Ａが取出される。このとき、転写シート６０は、ブロー成形容器１０Ａから離され、引き続き型本体５２の内面に残存する。このようにして、図１に示すブロー成形容器１０Ａが得られる。

転写シートの構成
次に図３により、本実施の形態による転写シートの構成について説明する。

図３に示すように、本実施の形態によるブロー成形用の転写シート６０は、ブロー成形型５０の型本体５２に貼着される貼着層６１と、貼着層６１上に配置され、ブロー成形容器１０Ａの外面に転写される形状を有する転写層６２と、を備えている。

貼着層６１は、粘着剤を含むものであっても良い。この粘着剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然ゴム系、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリクロロプレン、スチレン－ブタジエン共重合樹脂などの合成ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体などの酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリロニトリル、炭化水素樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン、ロジントリグリセリド、水素化ロジンなどのロジン系樹脂が適用できる。貼着層６１の厚みは、例えば５μｍ以上３００μｍ以下の範囲としても良い。

貼着層６１は、型本体５２から剥がすことが可能であり、手作業または機械作業にて剥がすことが可能で、仮に貼着層６１が型本体５２に残存してしまう場合であっても水やアルコールで清掃することによって除去可能である。貼着層６１を除去することにより、型本体５２を、転写シート６０を貼る前の状態に戻すことが可能である。この場合、型本体５２に、再度、別の転写シート６０を貼ることも可能となる。

転写層６２としては、例えば塩化ビニル樹脂から作製された塩ビ紙等、耐候性および耐熱性に優れた材料を用いることが好ましい。転写層６２の厚みは、例えば１０μｍ以上３０００μｍ以下の範囲としても良く、ボトル形状をより保ちたい場合には１０μｍ以上１００μｍ以下としても良い。

転写層６２の表面は、凹凸形状を有している。このような凹凸形状としては、例えばシボ等の規則的又は不規則的な凹凸模様、あるいは文字や図柄等の一定の輪郭をもつ凹凸であっても良い。また転写層６２の表面には、ラメ粉等の光沢を有する微細粉末が付着していても良い。

また、貼着層６１上には、剥離紙６３が設けられている。剥離紙６３は、貼着層６１上であって、転写層６２の反対側に剥離可能に貼着されている。この剥離紙６３を貼着層６１から剥離し、貼着層６１を型本体５２の外面に貼り付けることにより、転写層６２が型本体５２の内面に向けられる。この状態で、ブロー成形を行うことにより、ブロー成形容器１０Ａの外面に転写層６２の凹凸形状が転写される。

剥離紙６３は、例えば上質紙、コート紙、含浸紙、又はプラスチックフィルムなどの基材と、基材の片面に設けられた離型層とを有している。離型層としては、離型性を有する材料であれば、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、有機樹脂変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アミノアルキド樹脂、ポリエステル樹脂などがある。これらの樹脂は、エマルジョン型、溶剤型又は無溶剤型のいずれもが使用できる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、型本体５２と、型本体５２の内面に貼着された転写シート６０とを有するブロー成形型５０を用いてブロー成形を行う。このとき、ブロー成形容器１０Ａの外面に、型本体５２に貼着された転写シート６０の表面形状が転写される。これにより、ブロー成形容器１０Ａの表面に凹凸形状を有する転写領域２３を容易に形成することができる。また、型本体５２に貼着された転写シート６０を剥離し、他の転写シート６０に交換することを容易に行うことができる。このため、ブロー成形容器１０Ａの表面の凹凸形状を容易かつ短時間で変更することができる。この場合、型本体５２そのものを製造し直す必要がないので、型本体５２の製造に必要な費用や時間を節減することができる。さらに、転写シート６０は、既存の型本体５２に貼着することができるので、既存の型本体５２の全体的な形状を維持しつつ、ブロー成形容器１０Ａの表面に所望の様々な凹凸形状を付与することができる。

また本実施の形態によれば、転写シート６０の表面は凹凸形状を有するので、この転写シート６０の凹凸形状がブロー成形容器１０Ａの表面に転写され、凹凸形状を有するブロー成形容器１０Ａを簡単に作製することができる。

（変形例）
次に、上記実施の形態の変形例について説明する。

上記実施の形態において、転写領域２３が凹凸形状を有している場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、図４に示すように、転写領域２３は、鏡面仕上げされた転写シート６０の表面が転写されることにより、鏡面状に形成されていても良い。この鏡面の表面粗さは、例えばＲａ（算術平均粗さ）１．０以下としても良い。転写シート６０は、例えばグロスシート等、表面が鏡面仕上げされた転写層を有するシートからなる。この場合、転写シート６０の鏡面仕上げされた表面形状がブロー成形容器１０Ａの表面に転写されるので、ブロー成形容器１０Ａの表面に鏡面状の転写領域２３を容易に形成することができる。とりわけ、型本体５２が、例えば試作の用途等に用いられる樹脂型からなる場合、樹脂型の表面を研磨することが難しく、ブロー成形容器１０Ａの表面が粗くなる傾向がある。これに対して、鏡面仕上げされた転写シート６０を型本体５２の内面に貼着してブロー成形を行うことにより、樹脂型を用いた場合であっても、ブロー成形容器１０Ａの表面を鏡面状に形成することが可能となる。

また、上記実施の形態において、ブロー成形容器１０Ａは２軸延伸ブロー成形法により作製される場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、ブロー成形容器１０Ａはダイレクトブロー成形法により作製されても良い。すなわち、成形材料を加熱溶融してチューブ状に押し出したパリソンを用い、このパリソンをブロー成形型５０内で成形することにより、転写シート６０の表面形状をブロー成形容器１０Ａの表面に転写しても良い。

また、上記実施の形態において、型本体５２の内面に転写シート６０が１層貼着される場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、型本体５２の内面に貼着された転写シート６０上に、さらに別の転写シートを貼着しても良い。すなわち、型本体５２の内面に転写シート６０を多層に設けても良い。この場合、上記別の転写シートは、転写シート６０よりも面積が小さいものとすることが好ましい。これにより、別の転写シートを適宜交換することにより、ブロー成形容器１０Ａの表面に様々な種類の形状を転写することが可能となる。

上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０Ａ ブロー成形容器
１０ａ プリフォーム（パリソン）
１１ 口部
１２ 肩部
１３ 首部
１４ ねじ部
１７ フランジ部
２０ 胴部
２３ 転写領域
３０ 底部
３１ 凹部
３２ 接地部
５０ ブロー成形型
５２ 型本体
６０ 転写シート
６１ 貼着層
６２ 転写層
６３ 剥離紙

Claims (12)

1. ブロー成形容器の製造方法であって、
   パリソンを準備する工程と、
   型本体と、前記型本体の内面に貼着された転写シートとを有するブロー成形型を準備する工程と、
   前記パリソンを前記ブロー成形型内でブロー成形し、ブロー成形容器を作製する工程と、を備え、
   前記ブロー成形容器の外面に、前記型本体の内面に貼着された前記転写シートの表面形状が転写され、
   前記転写シートは、
   前記ブロー成形型に貼着される貼着層と、
   前記貼着層上に配置され、前記ブロー成形容器の外面に転写される形状を有する転写層と、を備え、
   前記転写層は、塩化ビニル紙である、ブロー成形容器の製造方法。
2. 前記転写シートの表面は凹凸形状を有する、請求項１記載のブロー成形容器の製造方法。
3. 前記転写シートの表面は鏡面仕上げされている、請求項１記載のブロー成形容器の製造方法。
4. 前記型本体は樹脂型である、請求項１乃至３のいずれか一項記載のブロー成形容器の製造方法。
5. ブロー成形型であって、
   型本体と、
   前記型本体の内面に貼着された転写シートと、を備え、
   前記転写シートは、
   前記型本体に貼着された貼着層と、
   前記貼着層上に配置され、ブロー成形容器の外面に転写される形状を有する転写層と、を備え、
   前記転写層は、塩化ビニル紙である、ブロー成形型。
6. 前記転写シートの表面は凹凸形状を有する、請求項５記載のブロー成形型。
7. 前記転写シートの表面は鏡面仕上げされている、請求項５記載のブロー成形型。
8. 前記型本体は樹脂型である、請求項５乃至７のいずれか一項記載のブロー成形型。
9. ブロー成形用転写シートであって、
   ブロー成形型に貼着される貼着層と、
   前記貼着層上に配置され、ブロー成形容器の外面に転写される形状を有する転写層と、を備え、
   前記転写層は、塩化ビニル紙である、ブロー成形用転写シート。
10. 前記転写層の表面は凹凸形状を有する、請求項９記載のブロー成形用転写シート。
11. 前記転写層の表面は鏡面仕上げされている、請求項９記載のブロー成形用転写シート。
12. 前記貼着層上に設けられた剥離紙を更に備えた、請求項９乃至１１のいずれか一項記載のブロー成形用転写シート。
    

Images