JP2777790B2 - ２軸延伸ブロー成形方法 - Google Patents
２軸延伸ブロー成形方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレンテレ
フタレート樹脂製の壜体その他の中空容器をブロー成形
するための２軸延伸ブロー成形方法に関するもので、さ
らに詳言すれば、高い透明性を維持したまま熱収縮に対
する耐熱性が高いポリエチレンテレフタレート樹脂を２
軸延伸ブロー成形して中空容器体に成形する方法に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート樹脂（以
下、ＰＥＴ樹脂と記す）は、安定した物性、無公害性、
優れた透明性、そして高い機械的強度等を有するので、
２軸延伸ブロー成形した壜体その他の中空容器として各
方面で多量に使用されており、特に食品用の容器として
極めて有用なものとなっている。このように、ＰＥＴ樹
脂製の容器は、優れた多数の特性を効果的に発揮するも
のではあるが、熱処理を施さないで通常の２軸延伸ブロ
ー成形により製造されたＰＥＴ樹脂容器は、熱に対して
弱く、７０℃以上の高温下に曝されると著しく変形し易
いという欠点もある。 【０００３】そのため、高温下で長い時間をかけて熱処
理される食品の収納容器としては、利用することができ
ず、熱収縮に対する耐熱性の高いＰＥＴ樹脂製容器の出
現が強く望まれているのが現状である。そこで、このよ
うなＰＥＴ樹脂製の熱処理をするような容器に、熱収縮
に対する耐熱性を与える方法としては、従来から（１）
ブロー成形時にブロー成形金型を、ＰＥＴ製容器の密度
を上げるために、目標耐熱温度より高温度に加熱してか
らブロー成形する方法、または、（２）一次ブロー成形
して一次中間成形品を形成し、これを再度加熱（１１０
℃程度）してから二次ブロー成形して、完成品である壜
体等を形成する方法等がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記した方法のうち、
（１）の方法については、金型温度を高く設定すればす
るほど、賦形性が悪くなるので、この製品については８
５℃充填温度程度の熱収縮に対しての耐熱性をもたせる
のが限界であって、それよりも高い温度で熱処理される
食品に対しては利用することは不可能であった。また、
ＰＥＴ樹脂製容器に熱収縮に対する耐熱性を与えるため
の上記（２）の方法については、（１）の方法以上には
熱収縮に対する耐熱性を高めることが望めないので問題
外であった。 【０００５】本願発明は、上記した従来例における問題
点および不満点を解消すると共に、従来からの要望を満
たすべく創案されたもので、予め所定形状に成形された
一次成形品であるプリフォームを、一次ブロー成形金型
により２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品となし、
該一次中間成形品を加熱処理して二次中間成形品に強制
的に熱収縮変形させて、該二次中間成形品を二次ブロー
成形金型により壜体その他の容器に一次ブローに比して
ほとんど延伸変形させることなく二次ブロー成形するこ
とによって、極めて高い熱収縮に対する耐熱性を備えた
容器を得ることを目的としたものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願発明は、ＰＥＴ樹脂
を２軸延伸ブロー成形する方法に於いて、不変形部分の
口部と延伸変形が可能な本体部とからなるプリフォーム
を、ＰＥＴ樹脂の射出成形により所定形状に形成すると
共に口部のみを結晶化して強化せしめ、前記プリフォー
ムの本体部を一次ブロー成形金型により一次中間成形品
に一次の２軸延伸ブロー成形を行ない、該２軸延伸ブロ
ー成形された一次中間成形品を前記一次ブロー金型から
開放した後、成形金型の温度以上に加熱することにより
二次中間成形品へと強制的に熱収縮変形させて、該収縮
変形した二次中間成形品を二次成形用ブロー金型により
二次ブロー成形するに際して、前記一次ブロー成形に比
してほとんど延伸変形させることなく壜体その他の容器
へと二次の２軸延伸ブロー成形を行うことによりＰＥＴ
樹脂製の耐熱性中空容器を形成する。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明による２軸延伸ブロー成形
方法は、経験に基づいて最終成形品の形に対応して予め
決められた形状のプリフォーム１を射出成形等により成
形する工程と、該プリフォーム１の口部３のみを白化処
理する工程と、口部３の白化処理を行った前記プリフォ
ーム１を一次ブロー金型により一次中間成形品４に一次
ブロー成形する工程と、該一次中間成形品４を一次ブロ
ー金型から開放して、加熱により強制的に熱収縮変形さ
せて二次中間成形品５にする工程と、該二次中間成形品
５を二次ブロー金型により最終成形品である壜体等の容
器６に二次ブロー成形する工程とから構成される。 【０００８】まず第１に、射出成形等により所定形状に
成形されたＰＥＴ樹脂製プリフォーム１の容器となる口
部３のみを白化処理した後、該プリフォームは一次ブロ
ー金型により一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成形さ
れるが、この工程は、通常の２軸延伸ブロー成形操作と
全く同じ方法で行われる。次に、一次中間成形品４を一
次ブロー金型から開放してから、周知の遠赤外線等の加
熱手段により加熱して強制的に熱収縮させて二次中間成
形品５に成形する。この工程は、一次成形ブロー金型の
温度よりも高い温度で加熱することにより、２軸延伸ブ
ロー成形された一次中間成形品内に生じた内部残留応力
を短時間で強制的に消滅させて、ブロー成形のサイクル
時間を短縮するためのものである。これにより、一次ブ
ロー成形金型により２軸延伸ブロー成形された一次中間
成形品４の各延伸成形部分内に発生している内部残留応
力に基づいて、該一次中間成形品４の各延伸成形部分を
自由に変形させて、もって前記内部残留応力を短時間で
強制的に消滅させるものである。 【０００９】このようにした一次中間成形品４の各延伸
成形部分内に発生している内部残留応力に基づいた変形
は、当然のことながら図に示すように熱収縮変形となる
が、この熱収縮変形により成形された二次中間成形品５
の延伸成形部分（すなわち底部を含んだ胴部となる本体
部２）は、第２図に示すように、最終成形目的物である
中空容器６の延伸成形部分である底部を含んだ胴部とほ
ぼ同じかわずかに小さい形状となるように前記一次中間
成形品４の寸法が設定されている。（即ち、図からも明
らかなように、プリフォーム１から一次中間成形品４へ
の延伸倍率は大きくて、二次中間成形品４から最終成形
品６への延伸倍率は小さくてすむように予め寸法が設定
されている。） 【００１０】そして、最後に、前記二次中間成形品５を
二次ブロー金型により最終成形品である壜体等の中空容
器６に二次ブロー成形する。この工程も通常の２軸延伸
ブロー成形によって行われる。このような二次中間成形
品５の容器６へのブロー成形工程において、前記した如
く、二次中間成形品５のブロー成形部分である底部を含
んだ胴部は、容器６の対応する底部を含んだ胴部とほぼ
等しいか僅かに小さいだけであるので、二次中間成形品
５から容器６への延伸成形時における延伸量は、上述し
たように一次ブロー成形に比して極めて少なくてすみ、
それ故にこの二次中間成形品５から容器６への延伸ブロ
ー成形によって成形された容器６の延伸成形部分内に
は、ほとんど延伸成形による内部残留応力を発生するこ
とがない。このため、内部残留応力がほとんどないよう
に成形された本発明の容器６は、外部から作用する熱に
よる収縮変形をほとんど引き起こすことがなく、極めて
熱収縮に対する耐熱性の高いものとなる。 【００１１】 【実施例】次に、本願発明による延伸ブロー成形方法の
具体例の一つを図面を参照しつつ以下に説明する。本願
発明の２軸延伸ブロー成形方法は、最終成形品の形状か
ら予め決定された形状をしたプリフォーム１にＰＥＴ樹
脂を射出成形等により成形する第１の工程と、延伸変形
することなく第１の工程で成形したままの形状で最終成
形品である壜体等の口部を構成する前記プリフォーム１
の口部３を、熱変形しないように熱結晶化させる第２の
工程と、そして、口部を結晶化処理した前記プリフォー
ム１に、以下のようなブロー成形操作の工程を施すこと
から構成されている。 【００１２】即ち、口部３のみに白化処理が施されたプ
リフォーム１を、熱結晶化温度に近い温度に加熱した
後、加熱された一次ブロー金型により一次中間成形品４
に延伸ブロー成形する第３の工程と、一次ブロー成形し
た一次中間成形品４を金型を開放して、遠赤外線等の加
熱域で一次ブロー金型の型温よりも高い温度で強制的に
加熱処理を施して熱収縮変形させて二次中間成形品５に
する第４の工程と、該二次中間成形品５を一次ブロー金
型よりは低く加熱された二次ブロー金型により最終成形
品である壜体等の容器６にブロー成形する第５の工程と
を経ることにより、本発明の独特な２軸延伸ブロー成形
方法は達成されるのである。 【００１３】第１の工程、すなわちプリフォーム１の成
形操作は、多くの場合、通常の射出成形によって達成さ
れるのであるが、成形されるプリフォーム１はその形状
が特定されることはなく、第１図に実線図示した如く、
できるだけ均一に延伸可能なように皿形状となっていて
も良いし、通常のＰＥＴボトルの成形と同様に、有底の
細長筒形状をしていても良い。このようにして、所定の
形状に成形されたプリフォーム１は、第２の工程で一次
中間成形品４への一次の２軸延伸ブロー成形操作に先立
って、その口部３が変形しないように熱結晶化操作によ
る口部３の白化処理を行なって強化する。この口部３の
白化処理は、口部の部分のみを結晶化温度になるまで充
分に加熱した状態から徐冷すれば良い。ただ、この口部
３の白化処理に際して注意すべきことは、この白化処理
によって口部３が不都合な形態に変形しないように行う
ことである。特に、口部３が変形して真円度が劣化した
ものは、最終成形品である容器６としての機能を大幅に
低下させることになるので、白化処理に於ける口部の変
形はきわめて厳重に防止すること必要である。 【００１４】本発明の具体的な実施例に於いて使用され
たプリフォーム１は、第１図で実線により図示したよう
に皿形状をしていて、金型への組付き部分となる不変形
の口部３と、延伸成形される容器６の底部を含めた胴部
となる変形可能な本体部２とから構成されているが、こ
のようにプリフォーム１を皿形状にしたのは、一次中間
成形品４の強制的な加熱収縮変形時に本体部２が熱結晶
化、すなわち白化しないように一次中間成形品４への延
伸面積倍率（プリフォーム１の本体部２の表面積をＳ
1 、一次中間成形品４の表面積をＳ2 としたときＳ2 ／
Ｓ1 ）を５〜１０倍程度とし、もって，この時の配向結
晶した密度が約1.36〔ｇ／ｃｍ3 〕以上とすることを可
能にするためである。 【００１５】また、上記プリフォーム１の本体部２と口
部３との接続部分である周端部と皿状の中央部は、本体
部２の他の部分よりも延伸変形を受け難く、白化し易い
部分であるので、これらの部分は、他の部分よりもその
肉厚を比較的薄くして、延伸し易いように構成しておく
のが良い。このような皿形状となったプリフォーム１の
加熱温度を115 ℃とし、プリフォーム１から一次中間成
形品４への一次の２軸延伸ブロー成形を行い、次いで、
該一次中間成形品４を225 ℃で加熱して、一次中間成形
品４から二次中間成形品５へ強制的に熱収縮変形をさせ
てから、この二次中間成形品５を最終成形品である容器
６に二次の２軸延伸ブロー成形を行った。 【００１６】このようにして成形した容器６を、収納槽
内の120 ℃に加熱したグリセリン内に、キャップなしの
状態で３０分間埋没位置させて加熱し、該容器６をグリ
セリン内から取り出して水冷してから、加熱前との変化
を求めたところ、この容器６の容積変化率は、0.33％と
なった。このことから、本願発明を用いてＰＥＴ容器を
製造すれば、充分に熱収縮に対する耐熱性が高い容器を
成形することが可能てあることが明らかとなった。 【００１７】また、容器６を成形するためのＰＥＴ材料
中には、全く添加剤が混入されていないので、極めて優
れた透明性を発揮するものとなった。そして、二次の２
軸延伸ブロー成形を終えた時の容器の密度は1.3853〜1.
3918〔ｇ／ｃｍ3 〕となり（この時の延伸面積倍率は、
二次中間成形品５の表面積をＳ3 、容器６の表面積をＳ
4 とすると、Ｓ4 ／Ｓ3 は約1.35である）、従来の熱処
理を施さないこの種の容器の結晶化度が約16％であり、
また、従来の熱固定処理を施した容器の結晶化度が約33
％であったのに対し、前記した本発明により成形された
容器６の結晶化度は約49％を得ることができた。このよ
うに、本発明によれば、充分に高い密度を有する容器を
得ることができ、かつ高い成形性を得られるので、減圧
強度等の機械的強度を大幅に向上させることができる。 【００１８】更に、容器６内の内部残留応力を測定して
みたところ、加熱温度が110 ℃を越えたところで初めて
内部残留応力が発現し始め、加熱温度の上昇に従って徐
々にその値は上昇したが、150 ℃まで加熱してみたとこ
ろ、この発現した内部残留応力の最大値は0.22〔ｋｇ／
ｃｍ2 〕と極めて小さい値であった。尚、上記した各実
施例における容器６を観察したところ、容器６底部の中
心部付近にわずかに白濁が認められたが、これは他の部
分に比べて、前記した容器６底部中心部に対する延伸
が、必ずしも充分に与えることができないためと思われ
る。 【００１９】以上述べた如き本発明による２軸延伸ブロ
ー成形方法を、より効果的に実施するには、次のような
条件を設定して、これらの各条件を適当に組合せて実施
するのが望ましい。 条件（１） 射出成形等により形成されたプリフォーム１を、その口
部３のみを白化処理した後、ＰＥＴ樹脂の熱結晶化寸前
の温度である120 ℃を含む延伸効果の現出できるブロー
成形可能な最適温度範囲である100 〜120 ℃に加熱し
て、前記温度よりも高い温度に加熱された一次成形ブロ
ー金型により一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成形す
ること。 条件（２） 上記ブロー成形に於いて、前記白化処理したプリフォー
ム１を一次中間成形品４へ一次ブロー成形する際の延伸
成形部分の延伸面積倍率（Ｓ1 ／Ｓ2 ）を、最適値であ
る５〜１０倍に設定すること。 条件（３） 前記一次中間成形品４を一次成形ブロー金型よりも高い
温度に加熱して、強制的に熱収縮させて二次中間成形品
５にする際の最適加熱温度を200 〜235 ℃に設定するこ
と。 尚、上記各条件中に於ける加熱温度及び延伸倍率につい
ては、±10％程度での上下限の範囲であれば、許容でき
る程度の成形品を得ることは可能である。 【００２０】上記の条件（１）は、一次延伸ブロー成形
した一次中間成形品４を二次中間成形品５に強制的に熱
収縮変形させるために加熱した際に、加熱によって二次
中間成形品５が白化しないように、条件（２）との組合
せにより、樹脂の密度を1.36〔ｇ／ｃｍ3 〕以上にする
ためである。上記の条件（２）は、より良好な２軸延伸
成形形態を得るための条件であって、延伸倍率が５倍以
下であると、一次中間成形品４に対する加熱操作時に白
化現象が生じてしまうことになり、また延伸倍率が１０
倍以上であると、場合によっては延伸成形された一次中
間成形品４の表面の一部に肌荒れがみられるようになる
が、特に、延伸倍率が１３倍以上になると成形品の表面
に殆どボイドが発生してしまうことになり、使用には不
適切となるからである。上記の条件（３）は、加熱温度
を一次成形温度よりも高くすることによって、二次中間
成形品５の密度をさらに高めると共に、該二次中間成形
品を容器６にブロー成形するための加熱手段も兼ねて、
賦形性の向上をも合わせて図るためである。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるＰＥＴ製容器の成形方法は、内部残留応力
の殆どない容器を得ることができるので、熱収縮に対す
る高い耐熱性を有する容器の成形が可能であり、また、
容器各部の密度を充分に大きくすることができるので、
減圧強度等の機械的強度の大きい容器を成形することが
でき、その実施が容易である等多くの優れた効果を発揮
するものである。また、本発明は、一次ブロー金型を開
放して、一次中間成形品を加熱処理するようにしたの
で、一次ブロー金型内で加熱処理するものに比べて、一
次ブロー金型は常時一定温度に維持しておけるので、成
形金型の構造を簡単にすることができと共に、成形サイ
クルを高速にすることができる。
フタレート樹脂製の壜体その他の中空容器をブロー成形
するための２軸延伸ブロー成形方法に関するもので、さ
らに詳言すれば、高い透明性を維持したまま熱収縮に対
する耐熱性が高いポリエチレンテレフタレート樹脂を２
軸延伸ブロー成形して中空容器体に成形する方法に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート樹脂（以
下、ＰＥＴ樹脂と記す）は、安定した物性、無公害性、
優れた透明性、そして高い機械的強度等を有するので、
２軸延伸ブロー成形した壜体その他の中空容器として各
方面で多量に使用されており、特に食品用の容器として
極めて有用なものとなっている。このように、ＰＥＴ樹
脂製の容器は、優れた多数の特性を効果的に発揮するも
のではあるが、熱処理を施さないで通常の２軸延伸ブロ
ー成形により製造されたＰＥＴ樹脂容器は、熱に対して
弱く、７０℃以上の高温下に曝されると著しく変形し易
いという欠点もある。 【０００３】そのため、高温下で長い時間をかけて熱処
理される食品の収納容器としては、利用することができ
ず、熱収縮に対する耐熱性の高いＰＥＴ樹脂製容器の出
現が強く望まれているのが現状である。そこで、このよ
うなＰＥＴ樹脂製の熱処理をするような容器に、熱収縮
に対する耐熱性を与える方法としては、従来から（１）
ブロー成形時にブロー成形金型を、ＰＥＴ製容器の密度
を上げるために、目標耐熱温度より高温度に加熱してか
らブロー成形する方法、または、（２）一次ブロー成形
して一次中間成形品を形成し、これを再度加熱（１１０
℃程度）してから二次ブロー成形して、完成品である壜
体等を形成する方法等がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記した方法のうち、
（１）の方法については、金型温度を高く設定すればす
るほど、賦形性が悪くなるので、この製品については８
５℃充填温度程度の熱収縮に対しての耐熱性をもたせる
のが限界であって、それよりも高い温度で熱処理される
食品に対しては利用することは不可能であった。また、
ＰＥＴ樹脂製容器に熱収縮に対する耐熱性を与えるため
の上記（２）の方法については、（１）の方法以上には
熱収縮に対する耐熱性を高めることが望めないので問題
外であった。 【０００５】本願発明は、上記した従来例における問題
点および不満点を解消すると共に、従来からの要望を満
たすべく創案されたもので、予め所定形状に成形された
一次成形品であるプリフォームを、一次ブロー成形金型
により２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品となし、
該一次中間成形品を加熱処理して二次中間成形品に強制
的に熱収縮変形させて、該二次中間成形品を二次ブロー
成形金型により壜体その他の容器に一次ブローに比して
ほとんど延伸変形させることなく二次ブロー成形するこ
とによって、極めて高い熱収縮に対する耐熱性を備えた
容器を得ることを目的としたものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願発明は、ＰＥＴ樹脂
を２軸延伸ブロー成形する方法に於いて、不変形部分の
口部と延伸変形が可能な本体部とからなるプリフォーム
を、ＰＥＴ樹脂の射出成形により所定形状に形成すると
共に口部のみを結晶化して強化せしめ、前記プリフォー
ムの本体部を一次ブロー成形金型により一次中間成形品
に一次の２軸延伸ブロー成形を行ない、該２軸延伸ブロ
ー成形された一次中間成形品を前記一次ブロー金型から
開放した後、成形金型の温度以上に加熱することにより
二次中間成形品へと強制的に熱収縮変形させて、該収縮
変形した二次中間成形品を二次成形用ブロー金型により
二次ブロー成形するに際して、前記一次ブロー成形に比
してほとんど延伸変形させることなく壜体その他の容器
へと二次の２軸延伸ブロー成形を行うことによりＰＥＴ
樹脂製の耐熱性中空容器を形成する。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明による２軸延伸ブロー成形
方法は、経験に基づいて最終成形品の形に対応して予め
決められた形状のプリフォーム１を射出成形等により成
形する工程と、該プリフォーム１の口部３のみを白化処
理する工程と、口部３の白化処理を行った前記プリフォ
ーム１を一次ブロー金型により一次中間成形品４に一次
ブロー成形する工程と、該一次中間成形品４を一次ブロ
ー金型から開放して、加熱により強制的に熱収縮変形さ
せて二次中間成形品５にする工程と、該二次中間成形品
５を二次ブロー金型により最終成形品である壜体等の容
器６に二次ブロー成形する工程とから構成される。 【０００８】まず第１に、射出成形等により所定形状に
成形されたＰＥＴ樹脂製プリフォーム１の容器となる口
部３のみを白化処理した後、該プリフォームは一次ブロ
ー金型により一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成形さ
れるが、この工程は、通常の２軸延伸ブロー成形操作と
全く同じ方法で行われる。次に、一次中間成形品４を一
次ブロー金型から開放してから、周知の遠赤外線等の加
熱手段により加熱して強制的に熱収縮させて二次中間成
形品５に成形する。この工程は、一次成形ブロー金型の
温度よりも高い温度で加熱することにより、２軸延伸ブ
ロー成形された一次中間成形品内に生じた内部残留応力
を短時間で強制的に消滅させて、ブロー成形のサイクル
時間を短縮するためのものである。これにより、一次ブ
ロー成形金型により２軸延伸ブロー成形された一次中間
成形品４の各延伸成形部分内に発生している内部残留応
力に基づいて、該一次中間成形品４の各延伸成形部分を
自由に変形させて、もって前記内部残留応力を短時間で
強制的に消滅させるものである。 【０００９】このようにした一次中間成形品４の各延伸
成形部分内に発生している内部残留応力に基づいた変形
は、当然のことながら図に示すように熱収縮変形となる
が、この熱収縮変形により成形された二次中間成形品５
の延伸成形部分（すなわち底部を含んだ胴部となる本体
部２）は、第２図に示すように、最終成形目的物である
中空容器６の延伸成形部分である底部を含んだ胴部とほ
ぼ同じかわずかに小さい形状となるように前記一次中間
成形品４の寸法が設定されている。（即ち、図からも明
らかなように、プリフォーム１から一次中間成形品４へ
の延伸倍率は大きくて、二次中間成形品４から最終成形
品６への延伸倍率は小さくてすむように予め寸法が設定
されている。） 【００１０】そして、最後に、前記二次中間成形品５を
二次ブロー金型により最終成形品である壜体等の中空容
器６に二次ブロー成形する。この工程も通常の２軸延伸
ブロー成形によって行われる。このような二次中間成形
品５の容器６へのブロー成形工程において、前記した如
く、二次中間成形品５のブロー成形部分である底部を含
んだ胴部は、容器６の対応する底部を含んだ胴部とほぼ
等しいか僅かに小さいだけであるので、二次中間成形品
５から容器６への延伸成形時における延伸量は、上述し
たように一次ブロー成形に比して極めて少なくてすみ、
それ故にこの二次中間成形品５から容器６への延伸ブロ
ー成形によって成形された容器６の延伸成形部分内に
は、ほとんど延伸成形による内部残留応力を発生するこ
とがない。このため、内部残留応力がほとんどないよう
に成形された本発明の容器６は、外部から作用する熱に
よる収縮変形をほとんど引き起こすことがなく、極めて
熱収縮に対する耐熱性の高いものとなる。 【００１１】 【実施例】次に、本願発明による延伸ブロー成形方法の
具体例の一つを図面を参照しつつ以下に説明する。本願
発明の２軸延伸ブロー成形方法は、最終成形品の形状か
ら予め決定された形状をしたプリフォーム１にＰＥＴ樹
脂を射出成形等により成形する第１の工程と、延伸変形
することなく第１の工程で成形したままの形状で最終成
形品である壜体等の口部を構成する前記プリフォーム１
の口部３を、熱変形しないように熱結晶化させる第２の
工程と、そして、口部を結晶化処理した前記プリフォー
ム１に、以下のようなブロー成形操作の工程を施すこと
から構成されている。 【００１２】即ち、口部３のみに白化処理が施されたプ
リフォーム１を、熱結晶化温度に近い温度に加熱した
後、加熱された一次ブロー金型により一次中間成形品４
に延伸ブロー成形する第３の工程と、一次ブロー成形し
た一次中間成形品４を金型を開放して、遠赤外線等の加
熱域で一次ブロー金型の型温よりも高い温度で強制的に
加熱処理を施して熱収縮変形させて二次中間成形品５に
する第４の工程と、該二次中間成形品５を一次ブロー金
型よりは低く加熱された二次ブロー金型により最終成形
品である壜体等の容器６にブロー成形する第５の工程と
を経ることにより、本発明の独特な２軸延伸ブロー成形
方法は達成されるのである。 【００１３】第１の工程、すなわちプリフォーム１の成
形操作は、多くの場合、通常の射出成形によって達成さ
れるのであるが、成形されるプリフォーム１はその形状
が特定されることはなく、第１図に実線図示した如く、
できるだけ均一に延伸可能なように皿形状となっていて
も良いし、通常のＰＥＴボトルの成形と同様に、有底の
細長筒形状をしていても良い。このようにして、所定の
形状に成形されたプリフォーム１は、第２の工程で一次
中間成形品４への一次の２軸延伸ブロー成形操作に先立
って、その口部３が変形しないように熱結晶化操作によ
る口部３の白化処理を行なって強化する。この口部３の
白化処理は、口部の部分のみを結晶化温度になるまで充
分に加熱した状態から徐冷すれば良い。ただ、この口部
３の白化処理に際して注意すべきことは、この白化処理
によって口部３が不都合な形態に変形しないように行う
ことである。特に、口部３が変形して真円度が劣化した
ものは、最終成形品である容器６としての機能を大幅に
低下させることになるので、白化処理に於ける口部の変
形はきわめて厳重に防止すること必要である。 【００１４】本発明の具体的な実施例に於いて使用され
たプリフォーム１は、第１図で実線により図示したよう
に皿形状をしていて、金型への組付き部分となる不変形
の口部３と、延伸成形される容器６の底部を含めた胴部
となる変形可能な本体部２とから構成されているが、こ
のようにプリフォーム１を皿形状にしたのは、一次中間
成形品４の強制的な加熱収縮変形時に本体部２が熱結晶
化、すなわち白化しないように一次中間成形品４への延
伸面積倍率（プリフォーム１の本体部２の表面積をＳ
1 、一次中間成形品４の表面積をＳ2 としたときＳ2 ／
Ｓ1 ）を５〜１０倍程度とし、もって，この時の配向結
晶した密度が約1.36〔ｇ／ｃｍ3 〕以上とすることを可
能にするためである。 【００１５】また、上記プリフォーム１の本体部２と口
部３との接続部分である周端部と皿状の中央部は、本体
部２の他の部分よりも延伸変形を受け難く、白化し易い
部分であるので、これらの部分は、他の部分よりもその
肉厚を比較的薄くして、延伸し易いように構成しておく
のが良い。このような皿形状となったプリフォーム１の
加熱温度を115 ℃とし、プリフォーム１から一次中間成
形品４への一次の２軸延伸ブロー成形を行い、次いで、
該一次中間成形品４を225 ℃で加熱して、一次中間成形
品４から二次中間成形品５へ強制的に熱収縮変形をさせ
てから、この二次中間成形品５を最終成形品である容器
６に二次の２軸延伸ブロー成形を行った。 【００１６】このようにして成形した容器６を、収納槽
内の120 ℃に加熱したグリセリン内に、キャップなしの
状態で３０分間埋没位置させて加熱し、該容器６をグリ
セリン内から取り出して水冷してから、加熱前との変化
を求めたところ、この容器６の容積変化率は、0.33％と
なった。このことから、本願発明を用いてＰＥＴ容器を
製造すれば、充分に熱収縮に対する耐熱性が高い容器を
成形することが可能てあることが明らかとなった。 【００１７】また、容器６を成形するためのＰＥＴ材料
中には、全く添加剤が混入されていないので、極めて優
れた透明性を発揮するものとなった。そして、二次の２
軸延伸ブロー成形を終えた時の容器の密度は1.3853〜1.
3918〔ｇ／ｃｍ3 〕となり（この時の延伸面積倍率は、
二次中間成形品５の表面積をＳ3 、容器６の表面積をＳ
4 とすると、Ｓ4 ／Ｓ3 は約1.35である）、従来の熱処
理を施さないこの種の容器の結晶化度が約16％であり、
また、従来の熱固定処理を施した容器の結晶化度が約33
％であったのに対し、前記した本発明により成形された
容器６の結晶化度は約49％を得ることができた。このよ
うに、本発明によれば、充分に高い密度を有する容器を
得ることができ、かつ高い成形性を得られるので、減圧
強度等の機械的強度を大幅に向上させることができる。 【００１８】更に、容器６内の内部残留応力を測定して
みたところ、加熱温度が110 ℃を越えたところで初めて
内部残留応力が発現し始め、加熱温度の上昇に従って徐
々にその値は上昇したが、150 ℃まで加熱してみたとこ
ろ、この発現した内部残留応力の最大値は0.22〔ｋｇ／
ｃｍ2 〕と極めて小さい値であった。尚、上記した各実
施例における容器６を観察したところ、容器６底部の中
心部付近にわずかに白濁が認められたが、これは他の部
分に比べて、前記した容器６底部中心部に対する延伸
が、必ずしも充分に与えることができないためと思われ
る。 【００１９】以上述べた如き本発明による２軸延伸ブロ
ー成形方法を、より効果的に実施するには、次のような
条件を設定して、これらの各条件を適当に組合せて実施
するのが望ましい。 条件（１） 射出成形等により形成されたプリフォーム１を、その口
部３のみを白化処理した後、ＰＥＴ樹脂の熱結晶化寸前
の温度である120 ℃を含む延伸効果の現出できるブロー
成形可能な最適温度範囲である100 〜120 ℃に加熱し
て、前記温度よりも高い温度に加熱された一次成形ブロ
ー金型により一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成形す
ること。 条件（２） 上記ブロー成形に於いて、前記白化処理したプリフォー
ム１を一次中間成形品４へ一次ブロー成形する際の延伸
成形部分の延伸面積倍率（Ｓ1 ／Ｓ2 ）を、最適値であ
る５〜１０倍に設定すること。 条件（３） 前記一次中間成形品４を一次成形ブロー金型よりも高い
温度に加熱して、強制的に熱収縮させて二次中間成形品
５にする際の最適加熱温度を200 〜235 ℃に設定するこ
と。 尚、上記各条件中に於ける加熱温度及び延伸倍率につい
ては、±10％程度での上下限の範囲であれば、許容でき
る程度の成形品を得ることは可能である。 【００２０】上記の条件（１）は、一次延伸ブロー成形
した一次中間成形品４を二次中間成形品５に強制的に熱
収縮変形させるために加熱した際に、加熱によって二次
中間成形品５が白化しないように、条件（２）との組合
せにより、樹脂の密度を1.36〔ｇ／ｃｍ3 〕以上にする
ためである。上記の条件（２）は、より良好な２軸延伸
成形形態を得るための条件であって、延伸倍率が５倍以
下であると、一次中間成形品４に対する加熱操作時に白
化現象が生じてしまうことになり、また延伸倍率が１０
倍以上であると、場合によっては延伸成形された一次中
間成形品４の表面の一部に肌荒れがみられるようになる
が、特に、延伸倍率が１３倍以上になると成形品の表面
に殆どボイドが発生してしまうことになり、使用には不
適切となるからである。上記の条件（３）は、加熱温度
を一次成形温度よりも高くすることによって、二次中間
成形品５の密度をさらに高めると共に、該二次中間成形
品を容器６にブロー成形するための加熱手段も兼ねて、
賦形性の向上をも合わせて図るためである。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるＰＥＴ製容器の成形方法は、内部残留応力
の殆どない容器を得ることができるので、熱収縮に対す
る高い耐熱性を有する容器の成形が可能であり、また、
容器各部の密度を充分に大きくすることができるので、
減圧強度等の機械的強度の大きい容器を成形することが
でき、その実施が容易である等多くの優れた効果を発揮
するものである。また、本発明は、一次ブロー金型を開
放して、一次中間成形品を加熱処理するようにしたの
で、一次ブロー金型内で加熱処理するものに比べて、一
次ブロー金型は常時一定温度に維持しておけるので、成
形金型の構造を簡単にすることができと共に、成形サイ
クルを高速にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリフォームの一次ブロー成形操作状態を示す
縦断面図である。 【図２】一次中間成形品の強制熱収縮変形状態を示す縦
断面図である。 【図３】二次中間成形品の二次ブロー成形操作状態を示
す縦断面図である。 【符号の説明】 １ プリフォーム ２ 本体部 ３ 口部 ４ 一次中間成形品 ５ 二次中間成形品 ６ 容器 Ｓ1 プリフォームの本体部の表面積 Ｓ2 一次中間成形品の表面積 Ｓ3 二次中間成形品の表面積 Ｓ4 最終製品表面積
縦断面図である。 【図２】一次中間成形品の強制熱収縮変形状態を示す縦
断面図である。 【図３】二次中間成形品の二次ブロー成形操作状態を示
す縦断面図である。 【符号の説明】 １ プリフォーム ２ 本体部 ３ 口部 ４ 一次中間成形品 ５ 二次中間成形品 ６ 容器 Ｓ1 プリフォームの本体部の表面積 Ｓ2 一次中間成形品の表面積 Ｓ3 二次中間成形品の表面積 Ｓ4 最終製品表面積
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−171124（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−105935（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−77671（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−220711（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−53326（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
B29C 49/08 - 49/18
B29C 49/28 - 49/68
B29K 67:00
B29L 22:00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．最終成形品の形状に対応した所定形状に予め成形さ
れたポリエチレンテレフタレートから成るプリフォーム
を、その口部のみを白化処理した後、一次ブロー成形金
型により一次中間成形品に２軸延伸ブロー成形し、該一
次中間成形品を一次ブロー金型から開放した状態で加熱
して二次中間成形品に強制的に熱収縮変形させて、該二
次中間成形品を二次ブロー成形金型により最終成形品に
二次ブロー成形すると共に熱固定することを特徴とする
２軸延伸ブロー成形方法。 ２．前記プリフォームを、熱結晶化温度よりも高く加熱
された一次ブロー成形金型により一次中間成形品に２軸
延伸ブロー成形することを特徴とする請求項１に記載す
る２軸延伸ブロー成形方法。 ３．前記一次中間成形品を、金型外で一次ブロー成形金
型よりも高い温度で加熱して二次中間成形品に強制的に
熱収縮変形させることを特徴とする請求項１に記載する
２軸延伸ブロー成形方法。 ４．前記二次中間成形品を、一次ブロー成形に比して延
伸変形量が極めて少ない二次ブロー成形を行うことを特
徴とする請求項１に記載する２軸延伸ブロー成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181659A JP2777790B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181659A JP2777790B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17011585A Division JPH0767732B2 (ja) | 1985-08-01 | 1985-08-01 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09216275A JPH09216275A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2777790B2 true JP2777790B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=16104626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8181659A Expired - Lifetime JP2777790B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2777790B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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| JP4547843B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2010-09-22 | 株式会社吉野工業所 | 二軸延伸ブロー成形壜体の一次成形品及び壜体 |
| JP4314794B2 (ja) | 2002-08-20 | 2009-08-19 | 東洋製罐株式会社 | 二軸延伸ポリエステル容器の製造方法 |
| KR100575050B1 (ko) * | 2003-12-31 | 2006-04-28 | 주식회사 효성 | 자립형 대형 내열압성 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기의성형방법 |
| JP4878001B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2012-02-15 | 株式会社吉野工業所 | 合成樹脂製ブロー容器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56105935A (en) * | 1980-01-26 | 1981-08-22 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Forming of plastic bottle |
| JPH0767732B2 (ja) * | 1985-08-01 | 1995-07-26 | 株式会社吉野工業所 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8181659A patent/JP2777790B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09216275A (ja) | 1997-08-19 |
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