KR20220108074A

KR20220108074A - 수지제 용기의 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR20220108074A
Application number: KR1020227019339A
Authority: KR
Inventors: 요이치 츠치야
Original assignee: 닛세이 에이. 에스. 비 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2022-08-02
Also published as: EP4067043A4; JPWO2021106929A1; EP4067043A1; WO2021106929A1; US20220402189A1; JP7437414B2; CN114901453B; CN114901453A

Abstract

수지제 용기의 제조 방법은, 유저 통 모양의 수지제의 중간 성형체를 사출 성형하는 제1 사출 성형 공정과, 중간 성형체의 외측에 수지 재료를 사출 성형하고, 중간 성형체의 외주측에 수지층이 적층된 다층의 프리폼을 제조하는 제2 사출 성형 공정과, 프리폼을 블로우 성형하여, 후육부를 가지는 수지제 용기를 제조하는 블로우 성형 공정을 가진다.

Description

수지제 용기의 제조 방법 및 제조 장치

본 발명은, 수지제 용기의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

화장품이나 유액(乳液) 등을 수용하는 용기에는, 소비자의 구매 의욕을 높이기 위해서, 용기 자체에 미적 감상을 할 수 있는 외관이 요구된다. 이런 종류의 화장품 등을 수용하는 용기에는, 중후감이나 고급감이 있고, 반복 사용해도 미려인 상태를 유지하는 것이 가능한 유리제의 병이 바람직하게 이용되고 있다. 그러나, 유리제의 병은 무겁고 깨지기 쉽고, 수송이나 제조에 걸리는 코스트도 비싸다. 그 때문에, 화장품 등을 수용하는 용기에서도 유리제의 병을 수지제 용기로 대체하는 것이 검토되고 있다.

여기서, 수지제 용기의 제조 방법의 하나로서, 핫 패리슨(hot parison)식의 블로우 성형 방법이 종래부터 알려져 있다. 핫 패리슨식의 블로우 성형 방법은, 프리폼(preform)의 사출 성형시의 보유열을 이용하여 수지제 용기가 블로우 성형된다. 그 때문에, 콜드 패리슨(cold parison)식과 비교하여 다양하고 또한 미적 외관이 뛰어난 수지제 용기를 제조할 수 있는 점에서 유리하다.

화장품 등을 수용하는 용기로서 수지제 용기를 채용하는 경우, 고급감이나 중량감을 강조하기 위해서, 저부를 두꺼운 두께로 함과 아울러 몸통부를 얇고 균일한 두께로 한 형상으로 수지제 용기를 성형하는 것이 바람직하다. 핫 패리슨식의 블로우 성형 방법에 의해서 상기의 두께 분포의 수지제 용기를 성형하려고 하는 경우에는, 저부의 두께가 가장 두껍게 설정된 두꺼운 프리폼이 적용된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 제6230173호 공보

일반적으로, 핫 패리슨식의 블로우 성형 방법에서 두께가 두꺼운 프리폼(예를 들면 저부가 두꺼운 프리폼)를 사출 성형하는 경우, 사출·냉각 시간을 길게 확보할 필요가 생긴다. 예를 들면, 사출 시간이 짧은(사출 속도가 빠른) 경우, 프리폼의 저부에 주름이 생겨 블로우 성형 후의 용기 저부에 주름의 흔적이 남을 우려가 있다. 또, 프리폼 저부의 온도 불균일이 크게 됨으로써, 블로우 성형 후의 용기 저부의 내벽면이 물결친 형상이 되거나, 프리폼 저부에 싱크(sink)(국소적인 웅덩이)나 보이드(기포)가 생기거나 할 우려도 있다.

또, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 결정화하기 쉬운 재료로 두께가 두꺼운 프리폼을 성형하면 냉각 부족에 의한 백화(결정화)도 생기기 쉬워진다. 이것에 의해, 블로우 성형 후의 용기의 품질이 손상될 우려도 있다.

또한, 핫 패리슨식의 블로우 성형 방법에서는, 용기의 성형 사이클에서의 각 공정의 율속(律速)은 프리폼의 사출·냉각 시간에 의해 규정된다. 즉, 두꺼운 프리폼을 사출 성형하는 경우에는, 율속 단계인 프리폼의 사출·냉각 시간이 보다 길어지기 때문에, 용기의 성형 사이클도 길어져 버린다.

그래서, 본 발명은 이러한 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 후육부(厚肉部, 두꺼운 부분)를 가짐과 아울러 외관이 양호한 수지제 용기를 짧은 성형 사이클로 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 태양인 수지제 용기의 제조 방법은, 유저(有底, 바닥 있음) 통 모양의 수지제의 중간 성형체를 사출 성형하는 제1 사출 성형 공정과, 중간 성형체의 외측에 수지 재료를 사출 성형하고, 중간 성형체의 외주측에 수지층이 적층된 다층의 프리폼을 제조하는 제2 사출 성형 공정과, 프리폼을 블로우 성형하여, 후육부를 가지는 수지제 용기를 제조하는 블로우 성형 공정을 가진다.

본 발명의 일 태양에 의하면, 후육부를 가짐과 아울러 외관이 양호한 수지제 용기를 짧은 성형 사이클로 제조할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 용기의 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 용기의 종단면도이다.
도 3의 (a)는 프리폼의 종단면도이고, (b)는 프리폼의 중간 성형체의 종단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태의 블로우 성형 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 온도 조정부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 용기의 제조 방법의 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 비교예의 프리폼의 종단면도이다.
도 8의 (a)는 제2 실시 형태의 용기의 정면도이고, (b)는 도 8의 (a)의 VIIIb-VIIIb선 단면도이다.
도 9의 (a)는 제2 실시 형태의 용기의 제조에 적용되는 프리폼의 종단면도이고, (b)는 도 9의 (a)의 IXb-IXb선 단면도이다.
도 10은 블로우 캐비티형을 형닫음 했을 때의 블로우 캐비티형과 프리폼의 위치 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

실시 형태에서는 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 본 발명의 주요부 이외의 구조나 요소에 대해서는, 간략화 또는 생략하여 설명한다. 또, 도면에서, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙인다. 또한 도면에 나타내는 각 요소의 형상, 치수 등은 모식적으로 나타낸 것으로, 실제의 형상, 치수 등을 나타내는 것은 아니다.

<제1 실시 형태>

<수지제 용기의 구성예>

먼저, 도 1, 도 2를 참조하여, 제1 실시 형태와 관련되는 수지제 용기(이하, 간단하게 '용기'라고도 함)(10)의 구성예를 설명한다.

도 1은 제1 실시 형태의 용기(10)의 정면도이고, 도 2는, 도 1에 나타내는 용기(10)의 종단면도이다.

도 1에 나타내는 용기(10)는, 예를 들면, PET 등의 수지 재료로 형성되고, 예를 들면, 화장수나 유액 등이 수용된다. 용기(10)는, 상단에 입구부(11)를 가지는 머리부(12)와, 머리부(12)로부터 연속하는 통 모양의 몸통부(13)와, 몸통부(13)로부터 연속하는 저부(14)를 가지고 있다. 도 2에 나타내는 것과 같이, 용기(10)의 저부(14)의 두께 t2는, 몸통부(13)의 두께 t1보다도 두껍게 형성되어 있다. 즉, 몸통부(13)의 두께 t1는 저부(14)에 대해서 상당히 얇게 형성되어 있고, 또 몸통부(13)는 두께가 균일화되어 있다.

용기(10)를 상기의 두께 분포를 가지는 형상으로 함으로써 고급감이나 중량감이 강조되고, 용기(10)를 소비자가 가지는 화장품 용기의 이미지에 근접시킬 수 있다. 즉, 용기(10)의 미관을 높일 수 있기 때문에, 용기(10)를 볼품이 중요한 화장품 용기 등으로서 사용할 수 있다.

또, 도 2에 나타내는 것과 같이, 용기(10)의 몸통부(13) 및 저부(14)는, 용기 내면에 면(面)하는 제1 층과, 용기 외면에 면하는 제2 층이 적층된 구조를 가지고 있다. 이 구조는, 후술하는 프리폼(20)을 블로우 성형함으로써 형성된다.

<프리폼의 구성예>

도 3은, 제1 실시 형태의 용기(10)의 제조에 적용되는 프리폼(20)의 예를 나타낸다.

도 3의 (a)는 프리폼(20)의 종단면도이고, 도 3의 (b)은 프리폼(20)의 중간 성형체(20A)의 종단면도이다.

프리폼(20)의 전체 형상은, 일단측이 개구되고, 타단측이 폐색된 유저(有底) 원통 형상이다. 프리폼(20)은, 원통 모양으로 형성된 몸통부(21)와, 몸통부(21)의 타단측을 폐색하는 저부(22)와, 몸통부(21)의 일단측의 개구에 형성된 머리부(23)를 구비한다.

또, 프리폼(20)은, 내주측에 위치하는 제1 층(24)과, 외주측에 위치하는 제2 층(25)이 적층된 구조를 가지고 있다. 머리부(23)는 제1 층(24)의 재료로 구성되지만, 몸통부(21) 및 저부(22)에서는, 제1 층(24)의 외주에 제2 층(25)이 적층되어 구성되어 있다.

도 3의 (a)의 프리폼(20)은, 이하와 같이 하여 형성된다. 먼저, 몸통부(21), 저부(22) 및 머리부(23)를 가지는 중간 성형체(20A)(도 3의 (b))를 제1 층(24)의 재료로 사출 성형한다. 그 후, 중간 성형체(20A)의 몸통부(21) 및 저부(22)의 외주에 제2 층(25)의 재료를 추가로 사출 성형함으로써, 프리폼(20)이 형성된다.

여기서, 제1 층(24) 및 제2 층(25)의 재료의 조성은, 동일해도 달라도 괜찮다. 예를 들면, 제1 층(24)과 제2 층(25)로 동일한 수지 재료를 이용해도 되고, 다른 재료를 이용해도 괜찮다. 또, 예를 들면, 제1 층(24), 제2 층(25)의 각 재료로, 착색재의 분량(색의 농담)이나 착색재의 종류(색의 종류) 등을 변화시켜도 괜찮다. 또한 제1 층(24) 또는 제2 층(25)은, 광을 투과시키는 성질(투광성)을 가지고 있어도 괜찮다.

또, 프리폼(20)의 치수나 사양, 예를 들면, 제1 층(24) 및 제2 층(25)의 두께는, 제조하는 용기(10)의 형상에 따라서 적절히 변경할 수 있다.

도 3의 (a)의 예에서는, 제1 층(24)에서는 저부(22)의 두께와 몸통부(21)의 두께가 거의 동일하지만, 제2 층(25)에서는 저부(22)의 두께가 몸통부(21)의 두께보다도 두껍게 설정되어 있다. 이것에 의해, 프리폼(20)의 전체로서는, 저부(22)의 두께가 몸통부(21)의 두께보다도 두껍게 되어 있다. 예를 들면, 프리폼의 각 층의 두께는 10mm 이하로 설정된다. 또, 제1 층(24)의 저부의 두께는 약 3.5mm로 설정되고, 제2 층(25)의 저부의 두께는 약 6.5mm로 설정된다. 또한 프리폼(20)의 길이(머리부(23)의 상단으로부터 저부(22)의 제2 층(25)의 하단까지의 길이)는, 용기(10)보다 길게 설정되는 것이 바람직하다.

<용기의 제조 장치의 설명>

도 4는, 제1 실시 형태의 블로우 성형 장치(30)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 블로우 성형 장치(30)는, 용기의 제조 장치의 일례 로서, 프리폼(20)을 실온까지 냉각하지 않고 사출 성형시의 보유열(내부 열량)을 활용하여 용기를 블로우 성형하는 핫 패리슨 방식(1 스테이지 방식이라고도 함)을 채용한다.

블로우 성형 장치(30)는, 제1 사출 성형부(31)와, 제2 사출 성형부(32)와, 온도 조정부(33)와, 블로우 성형부(34)와, 취출부(35)와, 반송 기구(36)를 구비한다. 제1 사출 성형부(31), 제2 사출 성형부(32), 온도 조정부(33), 블로우 성형부(34) 및 취출부(35)는, 반송 기구(36)를 중심으로 하여 소정 각도(예를 들면 72도)씩 회전한 위치에 배치되어 있다. 또한 블로우 성형 장치(30)는, 제1 사출 성형부(31)와 제2 사출 성형부(32)의 사이에, 프리폼(20)의 제1 층(24)만을 가열 또는 냉각할 수 있는 온도 조정부를, 추가로 구비하고 있어도 괜찮다. 이 경우, 각 성형 스테이션은, 반송 기구(36)를 중심으로 하여 60도씩 회전한 위치에 배치된다.

(반송 기구(36))

반송 기구(36)는, 도 4의 지면 수직 방향의 축을 중심으로 회전하는 회전판(도시하지 않음)을 구비한다. 회전판에는, 프리폼(20)의 머리부(23)(또는 용기(10)의 머리부(12))를 유지하는 도시하지 않은 넥형(neck型)이, 소정 각도마다 각각 1이상 배치되어 있다. 반송 기구(36)는, 회전판을 회전시킴으로써, 넥형에 의해 머리부(23)가 유지된 프리폼(20)(또는 용기(10))을, 제1 사출 성형부(31), 제2 사출 성형부(32), 온도 조정부(33), 블로우 성형부(34), 취출부(35)의 순서로 반송한다. 또한 반송 기구(36)는, 회전판을 승강시킬 수도 있고, 제1 사출 성형부(31)나 제2 사출 성형부(32)에서의 형 닫음나 형 열림(이형(離型))과 관련되는 동작도 행한다.

(제1 사출 성형부(31))

제1 사출 성형부(31)는, 각각 도시를 생략하는 사출 캐비티형, 사출 코어형을 구비하고, 도 3의 (b)에 나타내는 프리폼(20)의 중간 성형체(20A)를 제조한다. 제1 사출 성형부(31)에는, 프리폼(20)의 제1 층(24)의 원재료(수지 재료)를 공급하는 제1 사출 장치(37)가 접속되어 있다.

제1 사출 성형부(31)에서는, 상기의 사출 캐비티형, 사출 코어형과, 반송 기구(36)의 넥형을 형 닫음하여 중간 성형체(20A)의 형(型) 공간을 형성한다. 그리고, 상기의 형(型) 공간 내에 제1 사출 장치(37)로부터 수지 재료를 흘려 넣음으로써, 제1 사출 성형부(31)에 있어서, 프리폼(20)의 제1 층(24)에 상당하는 중간 성형체(20A)가 제조된다.

여기서, 제1 층(24)의 원재료는, 열가소성의 합성 수지이고, 용기(10)의 사양에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 구체적인 재료의 종류로서는, 예를 들면, PET, PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트), PCTA(폴리시클로헥산 디메틸렌 테레프탈레이트), Tritan(트라이탄(등록상표)：이스트만 케미컬사제의 코폴리에스테르), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌), PC(폴리카보네이트), PES(폴리에테르설폰), PPSU(폴리페닐설폰), PS(폴리스티렌), COP/COC(환상(環狀) 올레핀계 폴리머), PMMA(폴리 메타크릴산 메틸：아크릴), PLA(폴리락트산) 등을 들 수 있다. 또, 수지 재료에는, 착색재 등의 첨가재가 첨가되어 있어도 괜찮다.

또한 제1 사출 성형부(31)의 형 열림을 했을 때에도, 반송 기구(36)의 넥형은 개방되지 않고 그대로 중간 성형체(20A)를 유지하여 반송한다. 제1 사출 성형부(31)에서 동시에 성형되는 중간 성형체(20A)의 수(즉, 블로우 성형 장치(30)에서 동시에 성형할 수 있는 용기(10)의 수)는, 적절히 설정할 수 있다.

(제2 사출 성형부(32))

제2 사출 성형부(32)는, 도시를 생략하는 사출 캐비티형을 구비하고, 중간 성형체(20A)의 외주부에 제2 층(25)을 사출 성형한다. 제2 사출 성형부(32)에는, 프리폼(20)의 제2 층(25)의 원재료(수지 재료)를 공급하는 제2 사출 장치(38)가 접속되어 있다. 또한 제2 사출 성형부(32)는, 도시를 생략하는 사출 코어형을 구비하고 있어도 괜찮다.

제2 사출 성형부(32)에서는, 사출 캐비티형의 내부에 중간 성형체(20A)를 수용한 후, 중간 성형체(20A)의 외주와 사출 캐비티형의 사이에 제2 사출 장치(38)로부터 수지 재료가 사출된다. 이것에 의해, 제2 사출 성형부(32)에 있어서, 중간 성형체(20A)의 외주부에 제2 층(25)이 형성되고, 도 3의 (a)의 프리폼(20)이 제조된다. 또한 수지 재료의 사출 전에, 중간 성형체(20A)의 내주와 접촉하도록 사출 코어형을 삽입해도 괜찮다.

제2 층(25)의 원재료는, 열가소성의 합성 수지이고, 구체적인 재료의 종류는 제1 층(24)의 원재료의 설명과 마찬가기이다. 제2 층(25)의 원재료의 조성은, 제1 층(24)과 동일해도 달라도 괜찮다. 예를 들면, 제1 층(24)과 제2 층(25)에서 동일한 수지 재료를 이용해도 되고, 다른 재료를 이용해도 된다. 또, 예를 들면, 제1 층(24), 제2 층(25)의 각 재료에서, 착색재의 분량이나 착색재의 종류 등을 변화시켜도 괜찮다.

(온도 조정부(33))

온도 조정부(33)는, 제2 사출 성형부(32)로부터 반송되는 프리폼(20)의 균온화(均溫化)나 편온(偏溫) 제거를 행하고, 프리폼(20)의 온도를 최종 블로우에 적절한 온도(예를 들면 약 90℃~105℃)로 조정한다. 또, 온도 조정부(33)는, 사출 성형 후의 고온 상태의 프리폼(20)을 냉각하는 기능도 담당한다.

도 5는, 온도 조정부(33)의 구성예를 나타내는 도면이다. 온도 조정부(33)는, 프리폼(20)의 몸통부(21)를 수용하는 제1 금형(가열 포트(41))과, 프리폼(20)의 저부(22)에 면하는 제2 금형(온도 조정 포트(42))와, 프리폼(20)의 내부에 삽입되는 제3 금형(온도 조정 로드(43))을 구비한다.

가열 포트(41)에는 가열 부재(밴드 히터 등)가 마련되고, 온도 조정 포트(42) 및 온도 조정 로드(43)의 내부에는, 각각 온도 조정 매체(냉각 매체)가 흐르는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그 때문에, 온도 조정부(33)의 각 금형은, 가열 부재 및 내부를 흐르는 온도 조정 매체에 의해 소정의 온도로 유지된다.

가열 포트(41)의 온도는, 온도 조정 포트(42) 및 온도 조정 로드(43)의 온도(예를 들면 20℃~60℃)보다도 높은 온도(예를 들면 280℃~330℃)로 설정되어 있다. 그 때문에, 가열 포트(41)에 면하는 프리폼(20)의 몸통부(21)는, 저부(22)와 비교하여 높은 온도(예를 들면 100℃~120℃)로 조정된다.

또, 온도 조정 로드(43)는, 프리폼(20)의 저부(22)에 면하는 선단부가, 프리폼(20)의 몸통부(21)에 면하는 축부분보다도 지름 방향으로 넓어지는 형상을 가진다. 온도 조정 로드(43)는, 프리폼(20)을 온도 조정 포트(42)를 향해서 압압하고, 프리폼(20)의 저부(22)를 온도 조정 포트(42)에 대고 누르는 기능을 담당한다. 또한 온도 조정 로드(43)와 몸통부(21)의 내주의 사이에는 환상(環狀)의 틈새가 생기고, 프리폼(20)의 몸통부(21)는 온도 조정 로드(43)과는 직접 접촉하지 않는다. 또, 가열 포트(41)와 몸통부(21)의 외주의 사이에도 환상의 틈새가 마련되고, 프리폼(20)의 몸통부(21)는 가열 포트(41)과도 직접 접촉하지 않는다.

이것에 의해, 온도 조정부(33)에 프리폼(20)이 배치되었을 때에, 프리폼(20)의 저부(22)는, 온도 조정 포트(42)와 온도 조정 로드(43)에 끼워 넣어져 접촉 냉각되고, 저부(22)와 그 근방은 몸통부(21)와 비교하여 낮은 온도로 조정된다. 한편, 몸통부(21)는 가열 포트(41)로부터의 복사열에 의해 저부(22)와 비교하여 높은 온도로 조정되고, 블로우(연신)하기 쉬운 온도까지 승온(昇溫)된다.

(블로우 성형부(34))

블로우 성형부(34)는, 온도 조정부(33)에서 온도 조정된 프리폼(20)에 대해서 블로우 성형을 행하여, 용기(10)를 제조한다.

블로우 성형부(34)는, 용기(10)의 형상에 대응한 한 쌍의 분할형인 블로우 캐비티형과, 저형(底型)과, 연신 로드 및 에어 도입 부재(모두 도시하지 않음)를 구비한다. 블로우 성형부(34)는, 프리폼(20)을 연신하면서 블로우 성형한다. 이것에 의해, 프리폼(20)이 블로우 캐비티형의 형상으로 부형(賦形)되어 용기(10)를 제조할 수 있다.

(취출부(35))

취출부(35)는, 블로우 성형부(34)에서 제조된 용기(10)의 머리부(12)를 넥형으로부터 개방하고, 용기(10)를 블로우 성형 장치(30)의 외부로 취출하도록 구성되어 있다.

<용기의 제조 방법의 설명>

다음으로, 제1 실시 형태의 블로우 성형 장치(30)에 의한 용기의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6은, 용기의 제조 방법의 공정을 나타내는 플로우차트이다.

(스텝 S101：제1 사출 성형 공정)

먼저, 제1 사출 성형부(31)에서, 사출 캐비티형, 사출 코어형 및 반송 기구(36)의 넥형에 의해 형성된 중간 성형체(20A)의 형(型) 공간에 제1 사출 장치(37)로부터 수지 재료를 사출하고, 프리폼(20)의 제1 층(24)에 상당하는 중간 성형체(20A)가 제조된다.

그 후, 제1 사출 성형부(31)가 형 열림되면, 반송 기구(36)의 회전판이 소정 각도 회전하고, 넥형에 유지된 중간 성형체(20A)가, 사출 성형시의 보유열을 포함한 상태로 제2 사출 성형부(32)로 반송된다.

(스텝 S102：제2 사출 성형 공정)

이어서, 제2 사출 성형부(32)에서, 사출 캐비티형의 내부에 중간 성형체(20A)를 수용한 후, 중간 성형체(20A)의 외주와 사출 캐비티형의 사이에 제2 사출 장치(38)로부터 수지 재료가 사출된다. 이것에 의해, 중간 성형체(20A)의 외주부에 제2 층(25)이 형성되고, 프리폼(20)이 제조된다.

그 후, 제2 사출 성형부(32)가 형 열림되면, 반송 기구(36)의 회전판이 소정 각도 회전하고, 넥형에 유지된 프리폼(20)이, 사출 성형시의 보유열을 포함한 상태로 온도 조정부(33)로 반송된다.

(스텝 S103：온도 조정 공정)

이어서, 온도 조정부(33)에서, 프리폼(20)의 온도를 최종 블로우에 적절한 온도로 가깝게 하기 위한 온도 조정을 한다.

온도 조정부(33)에서는, 프리폼(20)이 가열 포트(41) 및 온도 조정 포트(42)에 배치(수용)되고, 프리폼(20) 내에는 온도 조정 로드(43)가 삽입된다. 그 후, 온도 조정 로드(43)가 프리폼(20)을 온도 조정 포트(42)를 향해서 압압하고, 프리폼(20)의 저부(22)는 온도 조정 포트(42)에 대고 눌려진 상태가 된다.

이 때, 프리폼(20)의 저부(22)는, 온도 조정 포트(42)와 온도 조정 로드(43)에 끼워 넣어져 접촉 냉각된다. 한편, 프리폼(20)의 몸통부(21)는, 몸통부(21)에 면하는 가열 포트(41)의 열을 받아 온도 조정된다. 이것에 의해, 프리폼(20)의 저부(22)는, 몸통부(21)와 비교하여 낮은 온도로 조정된다. 즉, 프리폼(20)의 몸통부(21)는 보유열이 큰 상태가 되고, 프리폼(20)의 저부(22)와 그 근방은 보유열이 작은 상태가 된다.

그 후, 반송 기구(36)의 회전판이 소정 각도 회전하고, 넥형에 유지된 온도 조정 후의 프리폼(20)이, 블로우 성형부(34)로 반송된다.

(스텝 S104：블로우 성형 공정)

이어서, 블로우 성형부(34)에서, 용기(10)의 블로우 성형이 행하여진다.

먼저, 블로우 캐비티형 및 저형을 형 닫음하여 프리폼(20)을 형(型) 공간에 수용하고, 에어 도입 부재(블로우 코어)를 하강시킴으로써, 프리폼(20)의 머리부(23)에 에어 도입 부재가 맞닿게 된다. 그리고, 연신 로드를 강하시켜 프리폼(20)의 저부(22)를 내면으로부터 눌러, 필요에 따라서 종축 연신을 행하면서, 에어 도입 부재로부터 블로우 에어를 공급함으로써, 프리폼(20)을 횡축 연신한다. 이것에 의해, 프리폼(20)은, 블로우 캐비티형의 형 공간에 밀착하도록 팽출하여 부형되고, 용기(10)로 블로우 성형된다. 또한 프리폼(20)이 용기(10)보다 긴 경우, 저형(底型)은, 블로우 캐비티형의 형닫음 전에는 프리폼(20)의 저부(22)와 접촉하지 않는 하방(下方)의 위치에서 대기시키고, 형 닫음 후에 성형 위치까지 빠르게 상승시킨다.

핫 패리슨 방식의 블로우 성형에서는, 프리폼(20)이 보유하는 내부 열량이 큰 만큼 프리폼(20)이 변형하기 쉬워진다. 상기와 같이, 가열 포트(41)에 면하고 있던 프리폼(20)의 몸통부(21)는 보유열이 큰 상태가 되는 한편, 온도 조정 포트(42)에 의해 접촉 냉각된 프리폼(20)의 저부(22)와 그 근방은 보유열이 작은 상태로 되어 있다. 즉, 프리폼(20)은, 내부 열량이 큰 몸통부(21)의 쪽이 저부(22)보다도 변형하기 쉽다.

따라서, 프리폼(20)에 블로우 에어가 공급되면, 내부 열량이 큰 몸통부(21)이 선행하여 연신되고, 내부 열량이 작은 저부(22)가 늦게 연신된다. 이것에 의해, 프리폼(20)의 저부(22)가 연신되기 어렵게 되므로, 블로우 성형에 의해 부형되는 용기(10)의 저부(14)를 두껍게 할 수 있다.

(스텝 S105：용기 취출 공정)

블로우 성형이 종료되면, 블로우 캐비티형이 형 열림된다. 이것에 의해, 블로우 성형부(34)로부터 용기(10)가 이동 가능하게 된다.

이어서, 반송 기구(36)의 회전판이 소정 각도 회전하고, 용기(10)가 취출부(35)로 반송된다. 취출부(35)에서, 용기(10)의 머리부(12)가 넥형으로부터 개방되고, 용기(10)가 블로우 성형 장치(30)의 외부로 취출된다.

이상으로, 용기의 제조 방법에서의 1개의 사이클이 종료된다. 그 후, 반송 기구(36)의 회전판을 소정 각도 회전시킴으로써, 상기의 S101로부터 S105의 각 공정이 반복된다. 또한 블로우 성형 장치(30)의 운전시에는, 1 공정씩의 시간 차이를 가지는 5세트분의 용기의 제조가 병렬로 실행된다.

또, 블로우 성형 장치(30)의 구조상, 제1 사출 성형 공정, 제2 사출 성형 공정, 온도 조정 공정, 블로우 성형 공정 및 용기 취출 공정의 각 시간은 각각 동일한 길이가 된다. 마찬가지로 각 공정 사이의 반송 시간도 각각 동일한 길이가 된다.

이상과 같이, 제1 실시 형태에서는, 제1 사출 성형 공정에서 프리폼(20)의 제1 층(24)에 상당하는 중간 성형체(20A)가 사출 성형되고, 제2 사출 성형 공정에서 중간 성형체(20A)의 외주부에 제2 층(25)을 사출 성형하여 다층의 프리폼(20)이 제조된다. 그리고, 블로우 성형 공정에서는, 상기의 프리폼(20)을 블로우 성형하여, 용기 몸통부의 두께 t1보다도 용기 저부의 두께 t2가 두꺼운 용기(10)가 제조된다.

화장품 용기 등에 적합한 두께가 두꺼운 용기(10)를 핫 패리슨식의 블로우 성형 방법으로 제조하는 경우, 용기 저부의 두께에 상응하는 두께가 두꺼운 프리폼을 사용할 필요가 생긴다. 제1 실시 형태에서는, 두께가 두꺼운 프리폼(20)을 2회의 사출 성형 공정으로 제조한다. 그 때문에, 두께가 두꺼운 프리폼을 1회의 사출 성형 공정으로 성형할 때의 사출·냉각 시간과 비교하여, 제1 사출 성형 공정 및 제2 사출 성형 공정의 각각의 사출·냉각 시간은 모두 짧게 된다. 이것에 의해, 율속 단계가 되는 프리폼의 사출·냉각 시간이 단축되므로, 화장품 용기 등에 적합한 두께가 두꺼운 용기(10)를 제조할 때의 성형 사이클을 단축할 수 있다.

또, 제1 실시 형태에서는, 두께가 두꺼운 프리폼(20)을 2회의 사출 성형 공정으로 제조하므로, 두께가 두꺼운 프리폼을 1회의 사출 성형 공정으로 성형할 때와 비교하여, 제1 사출 성형 공정, 제2 사출 성형 공정에서의 성형의 난도(難度)는 모두 저하한다. 그 때문에, 프리폼의 저부에서의 주름이나 온도 불균일의 발생을 억제할 수 있어, 블로우 성형되는 용기(10)의 품질을 향상시킬 수 있다. 또, 제1 사출 성형 공정, 제2 사출 성형 공정에서의 금형에서의 냉각에 의해서, 냉각 부족에 의한 백화(白化)(결정화)도 비교적 생기기 어려워지므로, 블로우 성형되는 용기(10)의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 2회의 사출 성형 공정을 행하는 제1 실시 형태에서는, 1회의 사출 성형 공정만 행하는 경우와 비교하여 프리폼(20)의 저부(22)를 보다 두껍게 형성시킬 수 있어, 용기(10)의 저부(14)도 보다 두껍게 형성시킬 수 있다.

또, 제1 실시 형태의 온도 조정 공정에서는, 프리폼(20)의 몸통부(21)에 면하는 가열 포트(41)보다도 낮은 온도로 조정된 온도 조정 포트(42)에 프리폼(20)의 저부(22)를 접촉시킴으로써, 프리폼(20)의 저부(22)를 냉각한다. 이것에 의해, 프리폼(20)의 내부 열량의 분포를 블로우 성형 전에 적절한 상태로 조정할 수 있으므로, 용기 몸통부의 두께 t1보다도 용기 저부의 두께 t2가 두꺼운 용기(10)를 양호하게 제조할 수 있다.

또, 제1 실시 형태에서는, 두께가 두꺼운 프리폼(20)을 2회의 사출 성형 공정으로 제조하므로, 프리폼(20)의 내주측의 제1 층(24)의 재료와 외주측의 제2 층(25)의 재료의 조성을 다르게 할 수 있다. 이것에 의해, 용기(10)의 제조 코스트의 억제나 의장성이 높은 용기(10)의 제조를 실현할 수 있다.

예를 들면, 용기(10)를 착색재로 내부 착색하는 경우, 제1 층(24) 또는 제2 층(25)의 착색재의 첨가량을 억제함으로써, 제조 코스트를 저하시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 층(24)의 재료에만 착색재를 첨가시켜도 상관없다.

또, 제1 층(24)과 제2 층(25)에서 색채나 모양의 패턴을 변화시켜 용기(10)의 의장성을 향상시켜도 괜찮다. 또, 제1 층(24)과 제2 층(25)에서 굴절률에 차이를 생기게 하여, 제1 층(24)과 제2 층(25)의 계면에서 내부 반사에 의한 광의 산란이 생기도록 해도 괜찮다.

<실시예>

이하, 비교예와 대비하면서, 본 발명의 실시예를 설명한다.

실시예에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 사출 성형 공정에서 제1 층에 상당하는 프리폼의 중간 성형체를 형성하고, 제2 사출 성형 공정에서 중간 성형체의 외주에 제2 층을 사출 성형하여 2층 구조의 프리폼을 얻었다. 실시예의 프리폼의 종단면 형상은 도 3의 (a)과 마찬가지이다. 한편, 비교예에서는, 1회의 사출 성형 공정에서, 도 7에 나타내는 두께가 두꺼운 프리폼(20B)을 사출 성형했다. 또한 실시예의 프리폼(20)의 제1 층(24) 및 제2 층(25)은 동일한 재료, 구체적으로는, 벨 폴리 프로덕트 주식회사제의 PET 수지(IP252BB1 또는 PIFG30)를 이용하여 성형하였다.

실시예의 제1 사출 성형 공정에서의 사출 시간은 13초이고, 해당 제1 사출 성형 공정에서의 냉각 시간은 9초였다. 또, 실시예의 제2 사출 성형 공정에서의 사출 시간은 14초이고, 해당 제2 사출 성형 공정에서의 냉각 시간은 8초였다. 또한 제1 사출 성형 공정 및 2 사출 성형 공정에서의 PET 수지의 사출 중량은 각각 24 그램 및 33 그램이고, 사출 총중량은 57 그램이었다.

한편, 비교예의 사출 성형 공정의 사출 시간은 40초이고, 해당 사출 성형 공정에서의 냉각 시간은 7초였다. 또, 비교예의 사출 성형 공정에서의 PET 수지의 사출 중량은, 57 그램이었다.

실시예의 프리폼을 적용하는 블로우 성형 장치에서는, 상기 실시 형태와 같이, 제1 사출 성형 공정, 제2 사출 성형 공정, 온도 조정 공정, 블로우 성형 공정, 용기 취출 공정을 각각 다른 장치에서 행하는 것이 전제가 된다(5 스테이션 방식). 이 경우, 상기의 5개의 공정 중 소요 시간이 가장 긴 공정이 율속이 되어, 성형 사이클의 1 공정의 시간이 규정된다. 제1 사출 성형 공정, 제2 사출 성형 공정을 비교하면, 제2 사출 성형 공정에서의 사출 시간(14초)과 냉각 시간(8초)의 합(22초)에, 드라이 사이클의 시간(4초)을 더한 것이 실시예에서의 성형 사이클의 시간(26초)이 된다.

한편, 비교예의 프리폼(20B)을 적용하는 블로우 성형 장치에서는, 사출 성형 공정, 온도 조정 공정, 블로우 성형 공정, 용기 취출 공정을 각각 다른 장치에서 행하는 것이 전제가 된다(4 스테이션 방식). 이 경우, 상기의 4개의 공정 중 소요 시간이 가장 긴 사출 성형 공정이 율속이 되어, 성형 사이클의 1 공정의 시간이 규정된다. 예를 들면, 사출 성형 공정에서의 사출 시간(40초)과 냉각 시간(7초)의 화(47초)에, 드라이 사이클의 시간(4초)을 더한 것이 비교예에서의 성형 사이클의 시간(51초)이 된다.

이상에 의해, 드라이 사이클을 동일한 시간으로 가정하여 실시예와 비교예를 비교하면, 실시예의 성형 사이클의 시간은 비교예보다도 25초나 단축될 수 있는 것을 알 수 있다.

<제2 실시 형태>

제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 변형예로서, 축방향으로 연장하는 복수의 홈이 용기 몸통부의 외주면에 형성된 용기의 구성예를 나타내고 있다. 이하의 제2 실시 형태의 설명에서는, 제1 실시 형태와 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복 설명은 모두 생략한다.

도 8의 (a)는 제2 실시 형태의 용기(100)의 정면도이고, 도 8의 (b)는 도 8의(a)의 VIIIb-VIIIb선 단면도이다.

도 8의 (a), (b)에 나타내는 용기(100)는, 제1 실시 형태의 용기(10)와 마찬가지로, 용기 내면에 면하는 제1 층(24)과 용기 외면에 면하는 제2 층(25)이 적층된 구조를 가지는 수지제 용기로서, 예를 들면, 화장수나 유액 등이 수용된다.

용기(100)는, 상단에 입구부(11)를 가지는 머리부(12)와, 머리부(12)로부터 연속하는 통 모양의 몸통부(13)와, 몸통부(13)로부터 연속하는 저부(14)를 가지고 있다. 도 8의 (a)에서 파선으로 나타내는 것과 같이, 용기(100)에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 저부(14)의 두께 t2는 몸통부(13)의 두께 t1보다도 두껍게 형성되어 있다. 즉, 몸통부(13)의 두께 t1는 저부(14)에 대해서 상당히 얇게 형성되어 있고, 또 몸통부(13)는 두께가 균일화되어 있다. 상기의 두께 분포로 함으로써, 고급감이나 중량감이 강조되고, 용기(100)를 소비자가 가지는 화장품 용기의 이미지에 가깝게 할 수 있다.

도 8의 (a)에 나타내는 것과 같이, 용기(100)의 몸통부(13)의 외주면에는, 각각 용기(100)의 축방향으로 연장하는 복수의 홈(101)이 형성되어 있다. 복수의 홈(101)은 모두 동일한 형상이고, 용기(100)의 둘레 방향에서 등간격으로 배치되어 있다.

도 8의 (b)에 나타내는 것과 같이, 홈(101)의 횡단면 형상은, 내주측의 홈 바닥이 거의 평탄하고, 홈 폭이 외주측에 가까워짐에 따라서 테이퍼 모양으로 넓어지는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 도 8의 (a)에 나타내는 것과 같이, 홈(101)의 상단은 몸통부(13)의 상단 부근에 위치하고, 홈(101)의 하단은 용기(100)의 저부(14)에 면하고 있다. 또한 홈(101)의 상단 부근에서는, 홈(101)의 상단측에 가까워짐에 따라서 홈(101)의 깊이가 서서히 얕게 되어 있다.

또, 용기(100)에서 서로 이웃하는 홈(101)의 사이에는, 각각 축방향으로 연장하는 볼록부(102)가 형성된다. 볼록부(102)의 횡단면 형상은, 지름 방향에서 내주측으로부터 외주측에 가까워짐에 따라서 볼록부(102)의 폭이 좁아지고, 외주측의 꼭대기부가 예각인 엣지를 이루는 삼각 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 용기(100)의 몸통부(13)의 횡단면 형상은, 둘레 방향에서 홈(101)과 볼록부(102)가 교호로 늘어서는 형상을 이룬다.

이상과 같이, 축방향으로 연장하는 복수의 홈(101)을 용기(100)의 몸통부(13)에 형성함으로써, 용기(100)의 미관을 보다 높일 수 있다. 이것에 의해, 볼품이 중요한 화장품 용기 등에 적합한 용기(100)를 얻을 수 있다.

도 9의 (a)는 제2 실시 형태의 용기(100)의 제조에 적용되는 홈을 가지는 프리폼(200)의 종단면도이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 IXb-IXb선 단면도이다.

프리폼(200)의 전체 형상은, 일단측이 개구되고, 타단측이 폐색된 유저(有底) 원통 형상이다. 프리폼(200)은, 원통 모양으로 형성된 몸통부(21)와, 몸통부(21)의 타단측을 폐색하는 저부(22)와, 몸통부(21)의 일단측의 개구에 형성된 머리부(23)를 구비한다.

또, 프리폼(200)은, 내주측에 위치하는 제1 층(24)과, 외주측에 위치하는 제2 층(25)이 적층된 구조를 가지고 있다. 머리부(23)는 제1 층(24)의 재료로 구성되지만, 몸통부(21) 및 저부(22)에서는, 제1 층(24)의 외주에 제2 층(25)이 적층되어 구성되어 있다.

제2 실시 형태의 프리폼(200)에서의 제1 층(24)의 구성은, 제1 실시 형태의 프리폼(20)의 제1 층(24)과 마찬가지이다. 제1 층(24)의 횡단면에서 내주면 및 외주면은 모두 원형을 이루고 있다.

한편, 제2 실시 형태의 프리폼(200)의 제2 층(25)에서는, 몸통부(21)의 외주면에 프리폼의 축방향으로 연장하는 복수의 홈(201)이 형성되어 있다. 복수의 홈(201)은 모두 동일한 형상이고, 프리폼(200)의 둘레 방향에서 등간격으로 배치되어 있다.

도 9의 (b)에 나타내는 것과 같이, 홈(201)의 횡단면 형상은, 예를 들면 반원 형상과 같이, 홈 내에 각(角)을 가지지 않는 곡면 모양으로 형성되어 있다. 또, 프리폼(200)의 서로 이웃하는 홈(201)의 사이에는, 외주측의 꼭대기부가 예각인 엣지를 이루고, 축방향으로 연장하는 볼록부(202)가 형성된다. 각각의 볼록부(202)는 지름 방향에서 홈(201)의 바닥보다도 외주측으로 돌출하고 있다. 이것에 의해, 프리폼(200)의 몸통부(21)의 횡단면 형상은, 둘레 방향에서 홈(201)과 볼록부(202)가 교호로 늘어서는 형상을 이룬다. 또한 프리폼(200)의 볼록부(202)에서의 꼭대기부의 각도는, 용기(100)의 볼록부(102)의 꼭대기부의 각도보다도 작게 설정되어 있다.

제2 실시 형태에서도, 제1 층(24) 및 제2 층(25)의 재료의 조성은, 동일해도 달라도 괜찮다. 예를 들면, 제1 층(24)과 제2 층(25)으로 동일한 수지 재료(예를 들면 PET)를 이용해도 되고, 다른 재료를 이용해도 된다. 또, 예를 들면, 제1 층(24), 제2 층(25)의 각 재료로, 착색재의 분량(색의 농담)이나 착색재의 종류(색의 종류) 등을 변화시켜도 괜찮다. 또한 제1 층(24) 또는 제2 층(25)은, 광을 투과시키는 성질(투광성)을 가지고 있어도 괜찮다. 일례로서 제2 실시 형태의 프리폼(200)에서, 제1 층(24)을 착색하고, 제2 층(25)을 투명하게 해도 괜찮다.

제2 실시 형태에서 적용되는 블로우 성형 장치(30)의 구성은, 제2 사출 성형부(32)에서 사용하는 사출 캐비티형과, 블로우 성형부(34)에서 사용하는 블로우 캐비티형의 형상이 다른 점을 제외하고, 제1 실시 형태와 거의 마찬가지이다. 또, 제2 실시 형태에서의 용기의 제조 방법의 공정은, 제2 사출 성형 공정(도 6의 S102) 및 블로우 성형 공정(도 6의 S104)이 제1 실시 형태와 차이가 있다.

제2 실시 형태의 제2 사출 성형 공정(도 6의 S102)에서는, 프리폼(200)의 제2 층(25)에 대응하는 형상의 사출 캐비티형(도시하지 않음)의 내부에, 제1 사출 성형 공정에서 얻어진 제1 층(24)의 중간 성형체(20A)(도 3의 (b))를 수용한다. 그 후, 중간 성형체(20A)의 외주와 상기의 사출 캐비티형의 사이에 제2 사출 장치(38)로부터 수지 재료를 사출한다. 이것에 의해, 중간 성형체(20A)의 몸통부(21) 및 저부(22)의 외주에 제2 층(25)이 형성되고, 도 9의 (a), (b)에 나타내는 홈을 가지는 프리폼(200)이 제조된다.

그 후, 프리폼(200)은, 온도 조정부(33)에서의 온도 조정 공정(도 6의 S103)을 거쳐 블로우 성형부(34)로 반송된다. 블로우 성형부(34)에서는, 용기(100)의 블로우 성형 공정(도 6의 S104)이 행하여진다. 또한 제2 실시 형태의 온도 조정 공정에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 프리폼(200)의 저부(22)는, 몸통부(21)와 비교하여 낮은 온도로 조정된다.

제2 실시 형태의 블로우 성형 공정(도 6의 S104)에서는, 용기(100)에 대응하는 형상의 블로우 캐비티형(50)을 형 닫음하여 홈을 가지는 프리폼(200)을 형 공간에 수용한다. 후술의 도 10에 나타내는 것과 같이, 블로우 캐비티형(50)의 형상은 용기(100)의 형상에 대응하고 있다. 구체적으로는, 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)는 용기(100)의 볼록부(102)의 형상에 대응하고, 블로우 캐비티형(50)의 볼록부(52)는 용기(100)의 홈(101)의 바닥에 대응한다.

도 10은, 블로우 캐비티형을 형 닫음했을 때의 블로우 캐비티형(50)과 프리폼(200)의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 블로우 성형 전에 있어서, 프리폼(200)의 볼록부(202)는 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)와 대향하는 위치에 배치되고, 프리폼(200)의 홈(201)은 블로우 캐비티형(50)의 볼록부(52)와 대향하는 위치에 배치된다. 또, 블로우 성형 전에 있어서, 프리폼(200)의 볼록부(202)와 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)와의 지름 방향 간격 r1은, 프리폼(200)의 홈(201)과 블로우 캐비티형(50)의 볼록부(52)와의 지름 방향 간격 r2보다도 작게 되도록 설정되어 있다.

블로우 캐비티형(50)과 상기의 위치 관계로 배치된 프리폼(200)에 대해서 에어 도입 부재(블로우 코어)를 하강시킴으로써, 프리폼(200)의 머리부(23)에 에어 도입 부재가 맞닿게 된다. 그리고, 연신 로드를 강하시켜 프리폼(200)의 저부(22)를 내면으로부터 눌러, 필요에 따라서 종축 연신을 행하면서, 에어 도입 부재로부터 블로우 에어를 공급함으로써, 프리폼(200)을 횡축 연신한다. 블로우 에어의 도입에 의해 프리폼(200)이 팽출하면, 프리폼(200)의 볼록부(202)는 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)에 들어감과 아울러, 프리폼(200)의 홈(201)은 블로우 캐비티형(50)의 볼록부(52)에 대고 눌려져, 용기(100)의 형상으로 부형된다.

상기와 같이, 블로우 성형 전에 있어서는, 프리폼(200)의 볼록부(202)는 각각 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)와 대향하여 배치된다. 프리폼(200)의 볼록부(202)는, 홈(201)의 부분보다도 지름 방향으로 두껍고, 프리폼(200)이 보유하는 내부 열량도 홈(201)의 부분보다도 크게 된다. 그 때문에, 보유하는 내부 열량의 차이로부터, 프리폼(200)의 볼록부(202)는 홈(201)의 부분보다도 블로우 성형시에 변형하기 쉽다. 즉, 지름 방향으로 돌출하는 볼록부(202)가 둘레 방향으로 주기적으로 형성된 프리폼(200)을 사용했을 경우, 내부 열량이 큰 프리폼(200)의 볼록부(202)가 블로우 캐비티형(50)의 요철의 형상에 따라서 유연하게 변형한다. 따라서, 원통형의 프리폼을 사용하여 용기(100)를 형성하는 경우와 비교하면, 제2 실시 형태의 프리폼(200)을 사용하면 용기(100)의 홈(101)과 볼록부(102)의 엣지를 샤프하게 형성할 수 있어, 용기(100)의 가공 정밀도나 볼품을 향상시킬 수 있다.

또, 프리폼(200)의 볼록부(202)에서의 꼭대기부의 각도는, 용기(100)의 볼록부(102)의 꼭대기부의 각도(블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)의 열림각)보다도 작다. 그 때문에, 블로우 성형시에는, 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)에 대해서, 해당 오목부(51)보다도 폭이 좁은 프리폼(200)의 볼록부(202)가 침입하기 쉽게 된다. 따라서, 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)의 공간이 프리폼(200)의 볼록부(202)를 보다 확실히 이끌 수 있으므로, 용기(100)의 가공 정밀도나 볼품을 보다 향상시킬 수 있다.

또, 프리폼(200)의 볼록부(202)와 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)와의 지름 방향 간격 r1은, 프리폼(200)의 홈(201)과 블로우 캐비티형(50)의 볼록부(52)와의 지름 방향 간격 r2보다도 작다. 블로우 성형시에는, 지름 방향 간격이 짧은 부위가 보다 빨리 블로우 캐비티형(50)과 접촉할 수 있으므로, 프리폼(200)의 홈(201)의 부분이 블로우 캐비티형에 도달하기 전에 프리폼(200)의 볼록부(202)를 블로우 캐비티형(50)의 오목부(51)의 공간으로 이끌 수 있다. 이것에 의해서, 용기(100)의 가공 정밀도나 볼품을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 횡단면이 원통형인 제1 층(24)의 외주측에, 볼록부(202)가 둘레 방향으로 주기적으로 형성된 제2 층(25)을 가지는 프리폼(200)을 블로우 성형하여 용기(100)를 형성하고 있다. 그 때문에, 제2 실시 형태의 용기(100)에서는, 용기 내면(몸통부(13)의 내면)은 제1 층(24)의 내면을 따른 곡면(횡단면이 원 형상인 곡면)이 되고, 제1 층(24)과는 다른 제2 층(25)의 변형에 의한 용기 외면의 요철의 영향이 용기 내면에 생기기 어렵다. 예를 들면, 단층의 프리폼을 사용하여 도 8의 용기(100)를 블로우 성형했을 경우에는, 동일한 층의 용기 외면의 변형에 영향을 받아 용기 내면에 요철이 생기기 쉽지만, 제2 실시 형태의 구성에서는 상기의 사상(事象)을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 의하면, 용기(100)의 내면에 요철이 생기기 어렵기 때문에, 내부에 내용물이 남기 어려운 용기를 제조할 수 있다. 또, 제2 실시 형태에 의하면, 용기 내면의 요철에 기인하는 용기(100)의 색 번짐을 억제할 수도 있다.

또한 제2 실시 형태의 블로우 성형 공정에서도, 내부 열량이 큰 몸통부(21)이 선행하여 연신(延伸)되고, 내부 열량이 작은 저부(22)가 나중에 연신된다. 그 때문에, 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 블로우 성형으로 부형되는 용기(100)의 저부(14)를 두꺼운 두께로 할 수 있다.

이상과 같이, 제2 실시 형태에서는, 외주측의 제2 층(25)에 홈(201)과 볼록부(202)를 둘레 방향으로 교호로 형성한 적층 구조의 프리폼(200)을 이용하여, 축방향으로 연장하는 복수의 홈(101)이 둘레 방향으로 규칙적으로 형성된 용기(100)를 블로우 성형으로 제조할 수 있다. 이것에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과에 더하여, 용기(100)의 의장성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 개량 및 설계의 변경을 행해도 된다.

예를 들면, 프리폼(20)의 제2 층(25)(외층)의 몸통부나 저부의 두께는, 프리폼(20)의 제1 층(24)(내층)의 몸통부나 저부의 두께보다도 두껍게 설정해도 괜찮다. 환언하면, 제2 층(25)의 중량을 제1 층(24)보다도 무겁게 해도 괜찮다.

또, 제1 사출 성형부(31)에서 제1 층(24)(내층)을 사출 금형으로부터 이형(離型)할 때의 이형 온도는, 제2 사출 성형부(32)에서 제2 층(25)(외층)을 사출 금형으로부터 이형할 때의 이형 온도보다도 낮게 설정해도 괜찮다.

이것들에 의해, 결정성의 수지 재료(PET 수지 등)를 이용하는 경우라도, 제1 사출 성형 공정(제1 사출 성형부(31))에서 제1 층(24)(내층, 프리폼(20A))을 충분히 냉각할 수 있기 때문에, 제2 사출 성형 공정(제2 사출 성형부(32))으로부터 블로우 성형 공정(블로우 성형부(34))에까지 생기기 쉬운, 제1 층(24)(내층)과 제2 층(25)(외층)과의 접촉면(또는 접촉 영역)에서의 백화(서랭에 의한 결정화)를 억제하기 쉽게 할 수 있다. 또, 온도 조정 공정(온도 조정부(33)) 후에도 제2 층(25)(외층)의 내부 열량을 한층 높게 유지하는 것이 가능하게 되어, 블로우 성형 공정(블로우 성형부(34))에서의 용기(10)의 부형성(특히 몸통부(13)나 저부(14)의 외관의 형상 내기)도 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 사출 성형 공정(제1 사출 성형부(31))을 성형 사이클의 율속 단계로 설정하고, 제2 사출 성형 공정(제2 사출 성형부(32))에서 제2 층(25)(외층)을 보다 고온 상태에서 이형하는 경우, 성형 사이클의 한층 더 단축화를 실현할 수 있다.

이에 더하여, 본 개시의 실시 형태는, 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해서 나타나고, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

10, 100 : 용기 20, 200 : 프리폼
20A : 중간 성형체 21 : 몸통부
22 : 저부 23 : 머리부
24 : 제1 층 25 : 제2 층
30 : 블로우 성형 장치 31 : 제1 사출 성형부
32 : 제2 사출 성형부 33 : 온도 조정부
34 : 블로우 성형부 37 : 제1 사출 장치
38 : 제2 사출 장치 41 : 가열 포트
42 : 온도 조정 포트 43 : 온도 조정 로드
50 : 블로우 캐비티형 101, 201 : 홈
102, 202 : 볼록부

Claims

유저(有底) 통 모양의 수지제의 중간 성형체를 사출 성형하는 제1 사출 성형 공정과,
상기 중간 성형체의 외측에 수지 재료를 사출 성형하고, 상기 중간 성형체의 외주측에 수지층이 적층된 다층의 프리폼을 제조하는 제2 사출 성형 공정과,
상기 프리폼을 블로우 성형하여, 후육부(厚肉部)를 가지는 수지제 용기를 제조하는 블로우 성형 공정을 가지는 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 수지제 용기는, 용기 몸통부의 두께보다도 용기 저부의 두께가 두꺼운 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 프리폼의 내주측의 제1 층의 재료와 외주측의 제2 층의 재료의 조성이 다른 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 블로우 성형 전에, 상기 제2 사출 성형 공정에서 제조된 상기 프리폼의 온도 조정을 행하는 온도 조정 공정을 추가로 가지고,
상기 온도 조정 공정에서 상기 프리폼의 적어도 저부가 국소적으로 냉각되는 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 온도 조정 공정에서는, 상기 프리폼의 몸통부에 면(面)하는 제1 금형보다도 낮은 온도로 조정된 제2 금형에 상기 프리폼의 저부를 접촉시켜, 상기 프리폼의 저부가 냉각되는 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제2 사출 성형 공정에서, 각각 축방향으로 연장하는 볼록부와 홈이 둘레 방향으로 교호로 늘어서는 상기 수지층을, 상기 중간 성형체의 외주측에 형성한 홈을 가지는 프리폼을 제조하고,
상기 블로우 성형 공정에서, 상기 홈을 가지는 프리폼을 블로우 성형하여, 축방향으로 연장하는 홈을 용기 몸통부의 외주면에 복수 가지는 수지제 용기를 제조하는 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 블로우 성형 공정에서, 상기 홈을 가지는 프리폼의 상기 볼록부를 블로우 금형의 오목부에 대향시켜 상기 블로우 성형을 행하는 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 홈을 가지는 프리폼의 상기 볼록부의 각도는, 상기 블로우 금형의 상기 오목부의 열림각보다도 작은 수지제 용기의 제조 방법.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 홈을 가지는 프리폼을 상기 블로우 금형에 배치했을 때에, 상기 홈을 가지는 프리폼의 상기 볼록부와 상기 블로우 금형의 오목부와의 지름 방향의 제1 간격은, 상기 홈을 가지는 프리폼의 상기 홈과 상기 블로우 금형과의 지름 방향의 제2 간격보다도 작은 수지제 용기의 제조 방법.
유저 통 모양의 수지제의 중간 성형체를 사출 성형하는 제1 사출 성형부와,
상기 중간 성형체의 외측에 수지 재료를 사출 성형하고, 상기 중간 성형체의 외주측에 수지층이 적층된 다층의 프리폼을 제조하는 제2 사출 성형부와,
상기 프리폼을 블로우 성형하여, 후육부를 가지는 수지제 용기를 제조하는 블로우 성형부를 구비하는 수지제 용기의 제조 장치.