JP5453682B2 - 合成樹脂製壜体 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製壜体、特にはマスカラ、アイライナー用等の化粧料容器に使用する２軸延伸ブロー成形による小型の細口壜体に関する。

特許文献１には、ポリプロピレン樹脂製の２軸延伸ブローボトルに関する発明およびその成形方法に関する記載がある。
特開平９−５２２７８号公報

近年、マスカラやアイライナー用等の化粧料に使用される小型の細口壜体に２軸延伸ブローボトルが使用されているが、この種の細口壜体の口筒部の内径は１０ｍｍ以下程度の小径である。一方、２軸延伸ブロー成形に使用する射出成形によるプリフォームの形状は製品となる壜体と同様の形状の口筒部を上端部に有する試験管状であり、射出成形用金型構造の制約により胴部の外周面は略ストレートな筒状にして、その外径は口筒部の外径より若干大きい程度に制約される。
また、射出成形用金型のコア金型には冷却水を通すので、コア金型の径を小さくするのには限界があり、プリフォームの胴部の内径を小さくして、その肉厚を大きくすることにも限界がある。

上記のような、プリフォームの形状に係る制約のため、プリフォームの胴部の壁の肉厚の設定に制限ができ、特に、壜体が、その胴部の全高さ範囲に亘り、あるいは一部が大きく膨出したような形状のものの場合には、膨出部分の肉厚を十分にすることができず、胴部の膨出部近傍を指先等で押すと胴壁が簡単に凹んで、内容物が不意に外部に噴出してしまう等、壜体としての機能が損なわれるだけでなく、手触りの感触や高級感等の商品性にも影響を与えてしまう。

本発明は、上記の従来技術の問題点を解消するものであり、プリフォームの胴部の肉厚の上限に係る制限を十分に補完することができる２軸延伸ブロー成形方法を創出し、もって細口でありながら胴部を十分に膨出させた形状の２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製壜体を提供することを課題とするものである。

まず、本発明の合成樹脂製壜体を成形可能とする成形方法について説明する。

本発明の合成樹脂製壜体は、
上端部に成形される壜体の口筒部となる円筒状の口筒部を起立設し、この壜体よりも大きな高さ寸法を有する試験管状のプリフォーを射出成形し、
このプリフォームの口筒部を除く部分の高さ寸法を、壜体の口筒部を除く部分の高さ寸法より小さな高さ寸法に加熱収縮し、
この加熱収縮したプリフォームをブロー金型にセットして２軸延伸ブロー成形する、と云う成形方法を採用することにより成形が可能なものである。

２軸延伸ブロー成形した壜体の胴部の肉厚をどの程度の肉厚にできるかは、結局プリフォームの口筒部を除いた部分の重量をどの程度にすることができるかによるが、上記成形方法はプリフォームの高さ寸法を予め壜体よりも大きく射出成形しておいて、この重量を大きくしようとするものである。

そして、この高さ寸法の大きなプリフォームの高さを加熱収縮して、プリフォームの口筒部を除く部分の高さ寸法を、壜体の口筒部を除く部分の高さ寸法より小さな高さ寸法に加熱収縮することにより、２軸延伸ブロー成形用の割金型にセットして2軸延伸ブロー成形することが可能となる。
そして、元のプリフォームの高さ寸法が大きな分、重量を大きくすることができ、胴部が比較的大きな膨出部を有する形状の細口壜体でもその胴部の壁を十分な肉厚とすることができる。

また、熱収縮量を大きくすればその分、２軸延伸ブロー成形における縦延伸倍率を大きくすることができ、横方向への延伸効果も相俟って壜体の剛性をより高いものとすることができる。

製品となる壜体の口筒部の径によりプリフォームの胴部の径がおよそ決まり、またこの胴部の径と、壜体の胴部の最大径部分の横方向の延伸倍率により、胴部の最低肉厚が決まるが、上記成形方法によれば、プリフォームの口筒部の内径を１０ｍｍ以下とし、また壜体の胴部の最大径部分の横方向の延伸倍率を２．０倍以上とするような、細口でありながら胴部の一部、あるいは略全高さ範囲を大きく膨出させた壜体を提供することが可能となる。

また、上記成形方法においてプリフォームの口筒部を除く部分の加熱収縮率を１０〜５０％の範囲とすることが好ましい。
加熱収縮率が１０％未満の場合には効果的な重量増を実現することが期待できず、また５０％を超えるとプリフォームが歪な形状に加熱収縮するため２軸延伸ブロー成形による均一な延伸が困難になってしまうので、加熱収縮率の程度を１０〜５０％の範囲とすることが好ましい。

次に、本発明の合成樹脂製壜体について説明する。
本発明の合成樹脂製壜体は前述した成形方法によって成形することができ、その主たる構成は、
上端部に、成形される壜体の口筒部となる円筒状の口筒部を起立設し、円筒状の胴部を有する射出成形による試験管状のプリフォームを用いた、胴部の上にプリフォームの胴部の上端部を２軸延伸ブロー成形して形成する直筒状の首部を介して口筒部を立設した２軸延伸ブロー成形品である合成樹脂製壜体において、
口筒部の内径を１０ｍｍ以下とし、首部の最小外径を、口筒部の外径以上、且つ内径の２．０倍以下とし、
平断面形状が円形状の胴部の最大外径をこの口筒部の内径の２．５倍以上、さらには３．０倍以上とし、
胴部の最大径部分の最小肉厚を０．４５ｍｍ以上としたことを特徴とするものである。

口筒部の内径が１０ｍｍ以下の細口壜体では、前述したように２軸延伸ブロー成形の前駆体として使用する試験管状のプリフォームの胴部の肉厚を厚くすることには限界があるが、
前述した成形方法、すなわち製品となる壜体よりも大きな高さ寸法を有するプリフォームを加熱収縮する方法により、このプリフォームの胴部の肉厚の上限に係る制限を補完することができ、胴部を最大外径が口筒部の内径の２．５倍以上、口筒部の内径の大きさや合成樹脂の種類によってはさらには３．０倍以上となるように大きく膨出させてもその胴壁の肉厚を十分に確保することができ、今までにない、細口であって且つ大きな膨出状の胴部を有する２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製壜体を提供することが可能となる。

そして、胴部の最大径部分の最小肉厚を０．４５ｍｍ以上とすることにより、胴部の膨出部分近傍を指先等で押しても胴壁が簡単に凹んだりしないようにすることができる。

また、胴部の上に直筒状の首部を介して口筒部を立設し、首部の最小外径を、口筒部の外径以上、且つ内径の２．０倍以下とする構成は、首部と云う形状要素を付加するものである。
この首部は口筒部に連結され、胴部と同様にプリフォームの胴部を２軸延伸ブローして形成される部位であり、この首部の長さや径の大きさ、あるいは首部にキャップ体を外装してより特徴のある外観とすることができる。
また、マスカラあるいはアイライナー用等の化粧料容器では、首部の成形時に口筒部内周面の下端部にオーバーハング状に形成される内周段部を利用してしごき片を付設することができる。

上記構成のように首部の最小外径を、口筒部の内径の２．０倍以下と云うように、胴部の最大径より相当小さくする場合には、この首部に成形されるプリフォームの胴部の上端部の２軸延伸ブロー成形における横方向への延伸、そしてブロー割金型によるかじり等の不具合の回避を考慮すると、プリフォームの胴部の外径を大きくすることに係る制限がより強くなり、口筒部の内径が１０ｍｍ以下程度と小さいことと相俟って、プリフォームの胴部の肉厚の上限がより制限されることになるが、
前述した成形方法によりプリフォームの胴部の肉厚の上限に係る制限を補完することができ、上記構成の壜体の提供が可能となった。
なお、この首部は直円筒状のほかにも、直楕円筒状、直長円筒状、直角筒状等の形状とすることもできる。そしてこのように非円筒状の形状の場合は、周方向に沿って径が異なるが、最小外径によりプリフォームの胴部の外径を大きくすることが制限されるので、上記構成では「首部の最小外径を、口筒部の外径以上、且つ内径の２．０倍以下とする」と云うように構成要件を記載している。

本発明の合成樹脂製壜体のさらに他の構成は、口筒部の外周面に螺条を付設し、有頂筒状のキャップ体を、口筒部に螺合すると共に、首部に緩やかに外嵌させて使用すると云うものである。

上記構成によれば、首部の形状と胴部の膨出状の形状とキャップ体を組合わせて特徴的な外観を有する容器とすることができる。

本発明の合成樹脂製壜体のさらに他の構成は、マスカラ若しくはアイライナー用の化粧料容器の容器本体として使用すると云うものである。

本発明の壜体は、細口でありながら胴部を大きく膨出させたものであり、また細い首部の付設も可能であり、キャップ体や塗布体と組み合わせて今までにない特徴的な形状のマスカラあるいはアイライナー化粧料容器とすることができ、他製品と差別化した製品とすることができる。

本発明の合成樹脂製壜体のさらに他の構成は、合成樹脂をポリプロピレン（以下、ＰＰと略記する）系樹脂とするものである。

ＰＰ系樹脂は、結晶性の樹脂で２軸延伸ブロー成形における延伸性の温度依存性が大きく胴壁の肉厚の不均一が大きくなる傾向にあり、細口で且つ胴部が大きく膨出した形状の壜体の２軸延伸ブロー成形は困難であったが、一方で加熱によるプリフォームの高さ方向の収縮量を大きくすることができる材料であり、前述した成形方法によりプリフォームの胴部の肉厚の上限に係る制限を十分に補完することができる。
すなわち、前述した成形方法により肉厚の不均一性を補完するように肉厚の平均値を十分大きくすることができ、ＰＰ系樹脂製の、細口で且つ胴部が大きく膨出した形状の今までにない壜体の提供が可能となった。

本発明の合成樹脂製壜体のさらに他の構成は、合成樹脂をポリエチレンナフタレート系樹脂とポリアクリロニトリル系樹脂から選ばれる合成樹脂とするものである。

ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
は非晶性であるが、ガラス転移温度が比較的高く、これも２軸延伸ブロー成形における延伸性の温度依存性が大きく胴壁の肉厚の不均一が大きくなる傾向にあるが、ＰＰ系樹脂と同様に加熱によるプリフォームの高さ方向の収縮量を大きくすることができ、細口で且つ胴部が大きく膨出した形状の壜体の提供が可能となった。

本発明の合成樹脂製壜体の構成は、前述した成形方法により実現可能であり、２軸延伸ブロー成形による細口の合成樹脂製細口壜体として、今までにない下に示すような特徴的な構成を有する。
（１）口筒部の内径が１０ｍｍ以下で、胴部の最大外径がこの口筒部の内径の２．５倍以上、さらには３．０倍以上としたものであり、細口でありながら胴部を十分大きく膨出させた形状の壜体を提供するものである。
（２）胴部の最大径部分の最小肉厚を０．４５ｍｍ以上とすることにより、十分な胴部周壁の強度を実現できる。
（３）首部と云う形状要素を付加することによりさらに特徴的な外観とすることができ、さらにキャップ体と組み合わせて外観にさらに変化をもたせることができる。また、マスカラあるいはアイライナー用等の化粧料容器では、首部の形成時に口筒部内周面の下端部にオーバーハング状に形成される内周段部を利用してしごき片を付設することができる。
（４）比較的均一な延伸が難しいＰＰ系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂等の合成樹脂製であっても、細口で且つ胴部を十分大きく膨出させた形状の壜体を提供することができる。

そして、上記した本発明の合成樹脂製壜体の特徴的な形状は、細口でありながら胴部を大きく膨出させたものであり、さらに細い首部の付設も可能であり、マスカラあるいはアイライナー用等の化粧料容器の容器本体として使用して、今までにない特徴的な形状により他製品と差別化した製品とすることができる。

本発明の合成樹脂製壜体を成形するための成形方法の一例を示す概略説明図である。 図１に示す成形方法により成形した本発明の壜体の一実施例を示す半縦断正面図である。 図２に示す壜体の平面図である。 図２の壜体を容器本体として利用したマスカラ化粧料容器の例を示す半縦断正面図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に沿って、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の合成樹脂製壜体を成形するための成形方法の一例を説明するためのものであり、その寸法関係が判り易いように、射出成形によるプリフォーム１（部分的に縦断した正面図）と、壜体１１（２点鎖線による正面図）を、それぞれの口筒部２と口筒部１２の位置を合わせた状態で、重ねて示したものである。
また、図２、図３はそれぞれ、図１に示す成形方法により成形した本発明の合成樹脂製壜体の一実施例を示す半縦断正面図と平面図である。
また、図４はこの壜体を容器本体として利用したマスカラ化粧料容器の例を示す半縦断正面図である。

プリフォーム１はポリプロピレン樹脂製でその寸法は次の通りである。
・全高さ ；６９．８ｍｍ
・口筒部２を除いた高さ寸法Ｈ１ ；６２．１ｍｍ
・口筒部２の内径Ｄ１ａ ；８．３ｍｍ
・口筒部２の外径Ｄ１ｂ ；９．９ｍｍ
・胴部３の平均外径 ；１１．６ｍｍ
・胴部３の壁の肉厚 ；３．０５ｍｍ
・重量 ；４．４ｇ

上記プリフォーム１を２軸延伸ブロー成形して得られる、図２に示す壜体１１は、ブロー成形により口筒部１２より若干拡径した円筒状の首部１５を有し、その下方には水平状の周段部１６を介して大きく膨出状にブロー成形された胴部１３を有する。
この壜体１１の寸法は次通りである。
・口筒部１２の内径Ｄ１ａ ；８．３ｍｍ
・口筒部１２の外径Ｄ１ｂ ；９．９ｍｍ
・全高さ寸法 ；６５．０ｍｍ
・口筒部１２を除いた高さ寸法Ｈ３ ；５７．３ｍｍ
・首部１５の外径Ｄ２ｂ ；１４．０ｍｍ
本実施例では首部は直円筒状であり、外径Ｄ２ｂは最小外径と一致する。
・胴部１３の最大外径Ｄ３ｂｘ ；２７．０ｍｍ
・胴部１３の最大径部分１３ｆの最小肉厚（ｎ＝６）；０．５５〜０．６１ｍｍ
上記寸法から、胴部１３の最大外径Ｄ３ｂｘは口筒部１２の内径Ｄ１ａの３．３倍であり、首部１５の（最小）外径Ｄｂ２は口筒部１２の外径Ｄ１ｂ以上で、口筒部１２の内径Ｄ１ａの１．７倍である。

ここで、射出成形金型のコア金型には冷却水を通すので、コア金型の径を小さくするのには限界があり、プリフォーム１の胴部３の内径はこのコア金型の径により決まる。
さらに、上記壜体１１のように細い円筒状の首部１５を有する形状のものでは、ブロー割金型での当該首部１５を形成するキャビティ近傍でのかじりの発生や（本実施例の壜体１１のように水平状の周段部１６がある場合には、さらにかじりが発生し易い。）、ブロー成形における首部１５を形成するための横方向へのブロー比を考慮すると、プリフォーム１の胴部３の外径は口筒部２の外径Ｄ１ｂより２ｍｍ程度大きくするのが限界であり、図１に示される例のようにプリフォーム１の内径Ｄ１ａが１０ｍｍ以下程度のものではプリフォーム１の胴部３の肉厚の上限は３ｍｍ程度になってしまう。

次に、プリフォーム１から壜体１１への成形方法は次の（１）、（２）、（３）の工程からなる。
（１）加熱炉でプリフォーム１の口筒部２を除く胴部３と底部４を１２０〜１３０℃に加熱し、口筒部２を除いた部分の高さ寸法Ｈ１を収縮させる。
なお、この加熱工程は２軸延伸ブロー成形のための予備加熱も兼ねたものであるが、加熱収縮量を大きくするために予備加熱の標準的な温度である１１０℃程度よりも高温にして１２０〜１３０℃としている。
この加熱収縮で底部４の高さ位置が２点差線で示した底部４Ｓの高さ位置になり（図１参照）、口筒部１２を除いた高さ寸法Ｈ２は４６ｍｍ程度に収縮し、（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）×１００で計算される収縮率は２６％程度である。
（２）（１）で熱収縮したプリフォーム１を加熱炉から取り出して、ブロー割金型にセットする。
（３）２軸延伸ブロー成形法により壜体１１を成形する。

上記したように（１）の加熱収縮により高さ寸法Ｈ２は４６ｍｍ程度になるので、壜体１１の高さ寸法Ｈ３より十分小さく、ブロー成形用の割金型にスムーズにセットすることができる。また２軸延伸ブロー成形における縦方向の延伸倍率はＨ３／Ｈ２で計算して、１．２５倍程度となる。
なお、壜体１１の胴部１３の最大径部分１３ｆにおける横延伸倍率は２．３倍程度で、当該部分での周壁の最小肉厚は０．５５〜０．６１ｍｍ程度となり、通常の取扱いの際に胴部３が凹んだりしてしまうようなことはなく、また十分な剛性感を有する。

なお、射出成形によるプリフォームの高さ寸法Ｈ１を、従来のように熱収縮を前提とせず、また縦延伸倍率１．２５倍を前提とし、４６ｍｍとして射出成形する場合にはその重量の限界は３．４ｇ程度で、最大径部分での周壁の最小肉厚は０．４〜０．４５ｍｍ程度となり、上記したような成形方法の例においては従来に比べて、壜体１１の胴部１３の最大径部分１３ｆにおける最小肉厚を１．４倍程度に大きくすることができることが確認された。

次に、本実施例の壜体１１の使用例を説明する。
図４は図２の壜体１１を容器本体として利用したマスカラ化粧料容器の例を示す半縦断正面図である。
この容器は、壜体１１と、この壜体１１の口筒部１２に螺合する有頂円筒状のキャップ体２１を主たる部材とするもので、このキャップ体２１は首部１５に緩やかに外嵌し、首部１５の下端部までを外装する。
また、キャップ体２１の頂壁からは、軸棒２２ａの先端にブラシ２２ｂを固定した塗布体２２が垂下状に配設されている。

また、口筒部１２の上端から首部１５の上端部にかけての部分にはエラストマー樹脂製の円筒状の嵌入筒片２３を嵌入固定しており、この嵌入筒片２３にしごき片２３ａが周設され、このしごき片２３ａによりブラシ２２ｂに付着した余分な化粧料をしごく機能が発揮される。

なお、壜体１１の内周面の口筒部１２と首部１５の境界部分にはブロー成形に伴ないオーバーハング状の内周段部１７が形成されているが、この内周段部１７を利用して係止部を形成し、嵌入筒片２３の口筒部１２からの抜け出しを確実に防止することができる。

以上、実施例に沿って本発明の合成樹脂壜体の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
合成樹脂としてＰＰ系樹脂の他にも、従来から２軸延伸ブロー成形に使用され、射出成形プリフォームの高さ寸法の加熱収縮が大きな、たとえばＰＥＮ系樹脂、ＰＡＮ系樹脂等の合成樹脂を使用することができる。
また、上記成形方法に係る例ではプリフォーム１の加熱収縮を予備加熱を兼ねて実施するような構成としたが、この加熱収縮と予備加熱を別工程とすることもできる。
また、本発明の壜体の使用は、上記実施例のようにマスカラ、アイライナー用等の化粧料容器の容器本体に限定されるものでもない。

以上説明したように、本発明の合成樹脂壜体は細口でありながら胴部を十分に膨出させた形状のものであり、さらに細い首部を配設することもでき、その特徴的な形状によりマスカラやアイライナー用等の細口壜体の分野で幅広い使用展開が期待される。

１ ；プリフォーム
２ ；口筒部
３ ；胴部
４ ；底部
４Ｓ；（熱収縮後の）底部
１１；壜体
１２；口筒部
１３；胴部
１３ｆ；最大径部分
１４；底部
１５；首部
１６；周段部
１７；内周段部
２１；キャップ体
２２；塗布体
２２ａ；軸棒
２２ｂ；ブラシ
２３；嵌入筒片
２３ａ；しごき片
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３；高さ寸法
Ｄ１ａ；（プリフォームまたは壜体の口筒部の）内径
Ｄ１ｂ；（プリフォームまたは壜体の口筒部の）外径
Ｄ２ｂ；（壜体首部の）外径
Ｄ３ｂｘ；（壜体胴部の）最大外径

Claims (6)

1. 上端部に、成形される壜体の口筒部(12)となる円筒状の口筒部を起立設し、円筒状の胴部を有する射出成形による試験管状のプリフォームを用いた、２軸延伸ブロー成形品であり、
   胴部(13)の上に、前記プリフォームの胴部の上端部を２軸延伸ブロー成形して形成する直筒状の首部(15)を介して口筒部(12)を立設し、
   口筒部(12) の内径(D1a)を１０ｍｍ以下とし、
   前記首部(15)の最小外径を、前記口筒部(12)の外径（D1b)以上、且つ内径(D1a)の２．０倍以下とし、
   平断面形状が円形状の胴部(13)の最大外径(D3bx)を前記口筒部(12) の内径の(D1a)の２．５倍以上とし、前記胴部(13)の最大径部分の最小肉厚を０．４５ｍｍ以上としたことを特徴とする合成樹脂製壜体。
2. 胴部(13)の最大外径(D3bx)を口筒部(12) の内径の(D1a)の３．０倍以上とした請求項１記載の合成樹脂製壜体。
3. 口筒部(12)の外周面に螺条を付設し、有頂筒状のキャップ体(21)を、前記口筒部(12)に螺合すると共に、首部(15)に緩やかに外嵌させて使用する構成とした請求項１または２記載の合成樹脂製壜体。
4. マスカラ若しくはアイライナー用の化粧料容器の容器本体として使用する請求項１、２または３記載の合成樹脂製壜体。
5. 合成樹脂をポリプロピレン系樹脂とした請求項１、２、３または４記載の合成樹脂製壜体。
6. 合成樹脂をポリエチレンナフタレート系樹脂とポリアクリロニトリル系樹脂から選ばれる合成樹脂とした請求項１、２、３または４記載の合成樹脂製壜体。
   

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