CN102958673B - 耐热容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐热容器的制造方法，由于内部的减压使升起底部向内侧变位。该制造方法的特征在于，利用使用热处理吹塑成型模具的第一吹塑成型来形成升起底部（11），该升起底部（11）比周围壁部（12a）薄，在使用最终吹塑成型模具进行第二吹塑成型时，以二次底模具上推升起底部（11），相对于升起底部增加周围壁部（12a）（接地部（12））的厚度。

Description

耐热容器的制造方法

技术领域

本发明涉及耐热容器的制造方法，该制造方法通过吹塑成型来制作树脂制的耐热容器。

背景技术

已知使用作为树脂的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）吹塑成型而制造的容器。PET制的容器在透明度、强韧性、卫生等方面性能优异，用作各种内容物的容器。现在，其广泛用作特别是收容饮料等液状物的容器。最近，它们的用途更为扩大，开始用作收容果酱和意大利面酱等半固形物的广口容器。PET制容器之一的耐热容器能够填充为了杀菌而加热到高温的这些食品和饮料。

这种容器填充为了加热杀菌而被加热到高温的内容物，用盖密封后进行冷却。在该冷却时，内容物和形成于内容物上方的口部侧的空间（头部空间）中残存的气体体积减少，从而瓶内部成为减压氛围。此时，因为瓶内的减压，瓶的主体部可能变形，外观上不优选。因此，在高温下填充使用的容器中，为了吸收容器内部的减压造成的变形，一般在容器主体部形成多个自由弯曲的板。另外，为了提高刚性、抑制变形，采用在容器的壁部设置立体形状部分（也称为肋）的构造（例如，参照专利文献1、2）。

通过在耐热容器的壁部设置减压吸收板部，即使由于内容物体积减少造成内部变为减压氛围，也能够抑制耐热容器变形，不会使外观变差、商品价值降低。

但是，在设置这样的板和肋的情况下，容器中需要有多个凹凸形状，因此，模具形状变得复杂，成型时需要比较多的材料，成本变高。容器自身变重，与容器轻量化这样的最近的期望相反。

另外，在壁部设置减压吸收板部和立体形状部分的情况下，配置制品标签的空间受到限制，标签的设计和表示的内容受到限制。并且，在耐热容器设置减压吸收板部等的情况下，壁面的内部存在阶梯部，如果作为例如填充果酱和蛋黄酱等食品的广口耐热容器，则利用勺等舀取内容物的范围中，存在勺等够不到的部分，有可能不能够完全消费掉内容物。

因此，尤其在作为填充半固形状态的食品的广口食品容器来使用耐热容器的情况下，不光需要应对减压氛围造成的变形，还需要为了提高商品价值而使壁面尽量保持平坦。

专利文献1：日本特开2006-315693号公报

专利文献2：日本特开2009-298485号公报。

发明内容

本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的是提供一种耐热容器的制造方法，能够成型耐热容器，该耐热容器能够不拘泥于壁面形状而可靠地应对减压氛围造成的变形。

为了达成上述目的的技术方案1的本发明的耐热容器制造方法中，特征在于，在成型品的底部形成升起底部，该升起底部比周围部分薄，在进行吹塑成型的同时将底部的部位从外部按压，使升起底部的周围形成折返部和周围壁部，使周围壁部相对于所述升起底部变厚，使得升起底部由于内部减压而向内侧变位。

在技术方案1的本发明中，由于在从外部按压比周围壁部薄的升起底部和折返部的状态下进行吹塑成型，得到具备底部的成型品，该顶部具有薄的升起底部（折返部）和变厚的周围部分，在内部成为减压氛围时，升起底部向内侧变位，应对减压，不论壁面形状如何，避免壁面的变形。

另外，在技术方案2的本发明的耐热容器的制造方法中，在技术方案1记载的耐热容器的制造方法中，通过进行热处理的第一吹塑成型，形成比所述周围壁部薄的所述升起底部，在使用最终模具进行第二吹塑成型时，按压包含所述折返部和周围壁部的所述底部的部位，使所述周围壁部相对于所述升起底部变厚。

在技术方案2的本发明中，通过第一吹塑成型，在例如从140℃至200℃的模具温度下进行吹塑成型，由此促进结晶化，除去内部应力，成型比周围壁部薄的升起底部，通过第二吹塑成型，在例如从80℃至120℃的模具温度下进行吹塑成型，在促进结晶化和得到最终形状的同时，从外部按压升起底部，使周围壁部变厚。

在第一吹塑成型中，通过腔空间比最终成型品大的热处理吹塑成型模具和凸部向腔方向突出的底模具，能够容易地成型高度地延伸定向的薄的升起底部，在第二吹塑成型中，在第一吹塑成型品的底部接近或接触最终吹塑成型模具的下端时，使具有用于成型折返部的凸部的底模具向腔方向前进，能够可靠地使周围壁部及其外侧的接地部的厚度变厚。由此，在内部成为减压氛围时，升起底部向内侧变位，得到可靠地应对减压的耐热容器，借助厚的周围壁部确保耐热容器的自立性。

另外，在技术方案3的本发明的耐热容器的制造方法中，在技术方案2记载的耐热容器制造方法中，所述升起底部和所述周围壁部的厚度的比例（升起底部/周围壁部）为0.85以下。

另外，在技术方案4的本发明的耐热容器的制造方法中，在技术方案3记载的耐热容器制造方法中，作为对所述底部进行加热的温度，所述第二吹塑成型的温度等于或高于所述第一吹塑成型的温度。

另外，在技术方案5的本发明的耐热容器的制造方法中，在技术方案4记载的耐热容器制造方法中，通过进行第二吹塑成型，使得所述升起底部形成为倾斜部和中央部，所述倾斜部向着径向内侧延伸、从所述周围壁部连接至所述折返部，并且向外部侧倾斜，所述中央部与倾斜部连接地配置在中央，处于向内部侧凹入的状态，在所述升起底部的截面形状中，所述周围壁部和所述倾斜部所成的角度在90度±15度的范围内。

所述成型品优选是轴向长度在口部直径的数倍以下，适用于口部直径与轴线长度没有很大差别的广口耐热容器的制造。

本发明的耐热容器制造方法能够成型耐热容器，该耐热容器能够不拘泥于壁面形状地可靠应对减压氛围造成的变形。

附图说明

图1是利用本发明的一个实施例的耐热容器的制造方法成型的耐热容器的侧面图。

图2是图1中的II-II线向视图。

图3是图2中的III-III线向视图。

图4是用于实施本发明的一个实施例的耐热容器制造方法的工序说明图。

图5是用于实施本发明的一个实施例的耐热容器制造方法的工序说明图。

图6是用于实施本发明的一个实施例的耐热容器制造方法的工序说明图。

图7是在耐热容器1中填充内容物的状况的说明图。

图8是本发明的另一个实施例的耐热容器的主要部分侧面图。

图9是本发明的另一个实施例的耐热容器的主要部分侧面图。

具体实施方式

基于图1至图3来说明耐热容器。

图1显示了本发明的一个实施例的耐热容器制造方法成型的耐热容器的侧面视图，图2显示了图1中的底面视图（图1中的II-II线向视图），图3中显示了底部的截面视图（图2中的III-III线向视图）。图3（a）是底部变位之前的状态，图3（b）是由于减压氛围导致底部变位的状态。

如图1所示，本发明的一个实施例的制造方法成型的耐热容器1是聚对苯二甲酸乙二酯（PET）制成，用作例如果酱和蛋黄酱等半固形状食品的容器。耐热容器1在上端具有广口的口部2，大致圆筒状的主体部4与肩部3连接设置，主体部4的底由底部5封闭。

该耐热容器1由射出成型的聚对苯二甲酸乙二酯制成的预制件双轴延伸吹塑而成，口部2以外的部分处于双轴延伸的状态。另外，口部2以外的部分通过热定型的结晶化和内部应力除去作用而被赋予高的耐热性。此外，还期望口部2被白色结晶化，赋予耐热性。

图示的耐热容器1的主体部4的形状是大致圆筒状，但没有特别限定，也可以是大致四角形状等的多角形状或大致椭圆形状。口部2具有口筒部2a和能够使口筒部2a与帽卡合的被卡合部2b。被卡合部2b如图所示，能够以例如螺纹等形成。在被卡合部2b采用螺纹的情况下，可以是一条螺纹也可以是N（N为2以上的整数，优选4≤N≤6）条以上的多条螺纹。由于可以通过将帽旋转1/4或1/6而开闭耐热容器1，因此，多条螺纹的情况对于尤其是口径较大（例如38mm以上）的广口容器（例如250mL至1500mL）有利。

在图1中，口部2具备锁定环41（也称为挡环）和支撑环42（也称为颈环）。在本申请的耐热容器1的制造中，也可以省略锁定环41和支撑环42。也就是说，广口容器中也可以不需要在细口容器（主要是饮料用容器）中必要的锁定环41。通过省去锁定环41，能够使从顶表面至支撑环42的下表面的口部2的整个高度变低（例如15mm以下），从而能够减少树脂量，谋求容器的轻量化。

一般而言，在广口容器中，与细口容器相比，口部的壁较厚，消费的树脂量变多，但例如图8所示，在省去锁定环41（参照图1）的状态下，只要在口部2设置与顶表面共面并且在周方向面积变大的凸缘43，接着将口筒部2a的壁厚变薄，就能够抑制树脂量，使容器轻量化。例如，如果将包含凸缘的口部顶表面的厚度限定为1.5-2.5mm，将口筒部的厚度限定为1.0-2.0mm，则能够良好地形成口部，还能够抑制树脂消费量。并且，通过利用卡夹部件44来支持和卡合凸缘43，能够稳定地搬送预制件和容器。并且，在设置凸缘43的情况下，考虑与帽的卡合，需要使凸缘43的高度（径向外侧的高度）低于口部2的被卡合部。

支撑环42被采用，主要是因为其在预制件和容器的搬送方面有利地工作。例如，通过卡夹部件44，支撑和卡合凸缘43及支撑环42，由此，能够稳定地搬送预制件和容器，能够容易地转动（例如，180度反转）预制件和容器的方向。另外，也可以省略支撑环42。

另外，如图9所示，也能够在被卡合部2b的正下方设置周状凹部45，卡夹部件44卡合该周状凹部45。这种情况下，需要考虑和口部2的壁厚的关系，存在深度的上限。如果增大周状凹部45的深度而超过其上限，则预制件的射出成型时的树脂流动受到周状凹部45的阻碍，可能产生欠注等成型不良，因此，例如使口部2的厚度为1.5mm，将周状凹部45的深度限定为0.5mm左右。

如图1至图3所示，底部5具备较薄的升起底部11和壁厚增加的圆环状的接地部12，接地部12的内侧设有周围壁部12a。也就是说，接地部12、接地部12的内侧的周围壁部12a、以及接地部12外侧部分的壁部成为周围部分。升起底部11由倾斜部13和中央部14构成，倾斜部13从周围壁部12a经过折返部13a向径向内侧延伸，向着外部侧（下侧）倾斜，中央部14与倾斜部13的内侧相连，配置在底部11的中央，向耐热容器1的内部侧呈凹入状态。

如图3（a）所示，在底部5的截面形状中，周围壁部12a和倾斜部13所成的夹角α在90度±15度的范围内。如果将角度设定为小于该角度的锐角，则减压氛围下升起底部11的自发的反转动作可能会受到妨碍。另外，通过限定为该角度，能够防止壁厚变薄的折返部13a的非预期破损。

例如，升起底部11和周围壁部12a的壁厚的比例（升起底部11/周围壁部12a）在0.85以下（升起底部11的壁厚是周围壁部12a的壁厚的85%以下）。此时，例如，主体部4的壁厚是0.6mm至0.7mm，升起底部11（倾斜部13和中央部14）的壁厚约0.4mm，周围壁部12a（接地部12）的壁厚是0.5mm至0.6mm。通过该壁厚条件，减压氛围下的底部5的反转动作能够稳定地自发发生。另外，由于周围壁部12a（接地部12）比升起底部11壁厚更厚，因此具有充分的刚性，在升起底部11的反转时，周围壁部12a（接地部）不变形，保持自立性。

内容物在高温状态被填充到耐热容器1，一旦之后通过外部冷却手段使内容物变冷，则由于内容物的体积减小，耐热容器1的内部变为减压氛围。如果耐热容器1的内部变为减压氛围，则由于升起底部11（倾斜部13）的壁厚比接地部12（周围壁部12a）的壁厚薄，因此如图3（b）所示，升起底部11向耐热容器1的内侧变位，应对减压。由此，能够不在主体部4形成减压板等，即，能够不受壁面（主体部4）的形状限制地避免主体部4变形。

由于主体部4的形状不受到限制，因此没有必要在主体部4的内壁侧形成阶梯部等。因此，制品标签的设计和表示内容不受制约，另外，例如，在用勺等舀果酱或蛋黄酱等食品时，不会存在勺够不到的部分，能够将内容物完全消费掉。

基于图4至图6来说明成型上述耐热容器1的制造方法。

图4至图6显示了用于实施本发明的一个实施例的耐热容器的制造方法的工序说明，图4是利用热处理吹塑成型来成型预制件的状态（第一吹塑状态），图5是以最终吹塑成型模具来成型主体部的最终形状的状态，图6是使用能够沿吹塑腔方向前进和后退的升起底部模具使底部成型为最终形状的状态（第二吹塑成型）。

如图4所示，被加热至适宜延伸的温度的预制件10（图中虚线所示）被配置到热处理吹塑成型模具21中。热处理吹塑成型模具21具备能够开闭的一次分割式模具22和一次底模具23。该热处理吹塑成型模具的腔空间比最终吹塑成型模具大。因此，在热处理吹塑成型模具进行的吹塑成型中，直到吹塑空气排出之前，一次吹塑成型品被吹塑为比最终吹塑成型品更大的尺寸。

热处理吹塑成型模具21的温度被控制到例如140℃至200℃，一次底模具23的温度被控制到90℃至120℃，预制件10被吹塑成型，成为一次吹塑成型品24（图中实线所示）（第一吹塑成型）。此处，一次底模具23形成凸部23a和圆周状的支撑面23b，凸部23a在底模具中央向着腔内侧逐渐减小地呈倒锥形，圆周状的支撑面23b位于凸部23a的顶面上。在吹塑空气导入后，预制件的底部首先接触圆周状的支撑面23b，然后，沿着倒锥形的凸部23a延伸。通过该突出的凸部23a，与大致半球状的通常的底模具相比，能够增大升起底部11的延伸区域，另外，由于凸部23a是倒锥形，因此能够不困难地使升起底部11高度地延伸和定向。结果，能够稳定地成型壁厚变薄的升起底部11。另外，图中以大致直角形状示出了支撑面23b的端部，但实际上，其端部被倒角，形成一定的R。另外，由于进一步增大延伸区域，因此，能够在支撑面23b的顶面上设置例如半球状的凹部。

在热处理吹塑成型模具21进行的吹塑成型中，产品与一次分割式模具22即一次底模具23接触一定时间，例如2秒至10秒，促进结晶化，并且内部应力被除去。另外，经过一定时间之后，吹塑空气的排出开始，则产品收缩，成为成型有比周围壁部12a（接地部12）（参照图3）还薄的升起底部11（参照图3）的一次吹塑成型品24（图中用实线表示）。

如图5所示，一次吹塑成型品24配置到最终吹塑成型模具31中。最终吹塑成型模具31具备能够开闭的二次分割式模具32和二次底模具33。在二次底模具33的上表面周围设有凸状部33a，该凸状部33a用于形成折返部13a。最终吹塑成型模具31温度被控制在例如80℃至120℃，一次吹塑成型品24被吹塑成型（第二吹塑成型）。二次底模具33的温度被调整到例如30℃（常温）至120℃之间。在温度被控制为高温的情况下，能够期待结晶密度的进一步提高。在图5所示的状态下，一次吹塑成型品24与二次分割式模具32接触，进一步促进结晶化，得到主体部4（参照图1）的最终形状。

然后，如图6所示，在一次吹塑成型品24被吹塑成型的过程（与第二吹塑成型同时）中，二次底模具33突起，与折返部13a（参照图3）对应的部位从外部被按压。由此，位于折返部13a的外周侧的周围壁部12a（接地部12）的延伸变薄被抑制。结果，能够使周围壁部12a（接地部12）变得比升起底部11（倾斜部13）厚（能够相对变厚）。此后，在该状态保持一定时间，例如2秒至10秒，之后，以冷却空气等手段进行冷却，取出最终成型品。

另外，也可以使用两台吹塑成型机来进行与第一吹塑成型和第二吹塑成型对应的成型。这种情况下，当然，另外需要将冷却到室温的一次吹塑成型品24再加热到适宜第二吹塑成型的温度的装置。

在第一吹塑成型中，通过具有比最终成型品大的腔空间的热处理吹塑成型模具和具有向腔方向突出的凸部的底模具，能够容易地成型高度地延伸定向的薄的升起底部，在第二吹塑成型中，在第一吹塑成型品的底部接近或接触最终吹塑成型模具的下端时，使具有用于成型折返部13a的凸状部33a的二次底模具33向着腔方向前进，能够可靠地使周围壁部12a、接地部12及其外周壁变得比升起底部11（倾斜部13）更厚。

尤其是，通过使吹塑成型变为两阶段，能够通过容器升起底部的高度地延伸定向来变薄，能够使接地部12等的形状成形和壁厚变厚分开进行，与必须一次实现两个要求的仅以一阶段吹塑的方式相比，能够举出成形方面的优越性。另外，与仅以一阶段吹塑方式相比，能够更高度地延伸定向，能够以更高温来热定型，因此，刚性和耐热性方面也提高。在底模具不是可动式而是固定式的情况下，延伸过程中，预制件的底部首先接触升起底模具的折返部33a，然后围绕周围壁部12a。此时，升起底部11和倾斜部13的壁厚容易变厚，接地部12（周围壁部12a）的壁厚容易变薄。如果是一阶段式的吹塑成型方式，则该倾向非常难以产生。

另外，由于能够使主体部4不含板，因此，对主体部4没有制约，增加了与制品标签的形状和容器设计等有关的自由度。进一步地，用勺等舀出果酱等半固形状的内容物变得容易，能够完全消费掉内容物。

此外，在本申请中，由热定型增加容器的结晶密度，因此，具备充分的刚性，但通过增加最小限度的肋，也能够补强刚性。例如，可以考虑使肩部3的正下方和接地部12附近的主体部4的下部分别带有肋。由此，充分确保粘贴标签等的空间，能够使得设计上的限制最小化。

基于图7说明向耐热容器1填充了内容物的状况。

图7（a）说明了填充内容物的过程，图7（b）显示了填充结束利用帽来密封的状态，图8显示了内容物变冷、体积变小的状态。

如图7（a）所示，在耐热容器1的内部填充由于杀菌等温度变高的内容物7。如图7（b）所示，内容物7填充结束后，利用帽8来封闭口部2，使内部密封。在利用帽8来封闭口部2的状态下，内容物7由于被冷却或被保管，从而变冷。

密闭的耐热容器1的内容物7变冷，则内容物体积变小，耐热容器1的内部成为减压氛围。一旦成为减压氛围，如图7（c）所示，升起底部11向内侧变位，因减压造成的变形被吸收。

因此，在内部成为减压氛围时，升起底部11向内侧变位，成为能够可靠地应对减压的耐热容器1，利用厚的接地部12来确保耐热容器1的自立性。因此，成为不拘泥于壁面的形状而能够可靠地应对减压造成的变形的耐热容器1。

工业上的应用

本发明能够应用于利用吹塑成型而制造树脂制的耐热容器的耐热容器制造方法的工业领域。

符号说明

1 耐热容器

2 口部

3 肩部

4 主体部

5 底部

7 内容物

10 预制件

11 升起底部

12 接地部

13 倾斜部

14 中央部

21 热处理吹塑成型模具

22 一次分割式模具

23 一次底模具

24 一次吹塑成型品

31 最终吹塑成型模具

32 二次分割式模具

33 二次底模具

41 锁定环

42 支撑环

43 凸缘

44 卡夹部件

45 周状凹部。

Claims (4)

1.一种耐热容器的制造方法，包括：

在成型品的底部形成升起底部，该升起底部比周围部分薄，

在进行吹塑成型的同时将底部的部位从外部按压，使升起底部的周围形成折返部和周围壁部，

使周围壁部相对于所述升起底部变厚，使得升起底部因内部减压而向内侧变位，

通过进行热处理的第一吹塑成型，形成比所述周围壁部薄的所述升起底部，

在使用最终模具进行第二吹塑成型时，按压包含所述折返部和周围壁部的所述底部的部位，使所述周围壁部相对于所述升起底部变厚。

2.如权利要求1所述的耐热容器的制造方法，其特征在于，

所述升起底部和所述周围壁部的厚度的比例（升起底部/周围壁部）为0.85以下。

3.如权利要求2所述的耐热容器的制造方法，其特征在于，

作为对所述底部进行加热的温度，所述第二吹塑成型的温度等于或高于所述第一吹塑成型的温度。

4.如权利要求3所述的耐热容器的制造方法，其特征在于，

通过进行第二吹塑成型，使得所述升起底部形成为倾斜部和中央部，所述倾斜部向着径向内侧延伸、从所述周围壁部连接至所述折返部，并且向外部侧倾斜，所述中央部与倾斜部连接地配置在中央，处于向内部侧凹入的状态，

在所述升起底部的截面形状中，所述周围壁部和所述倾斜部所成的角度在90度±15度的范围内。