JP2917851B2 - 耐熱耐圧自立容器の製造方法及び装置 - Google Patents

耐熱耐圧自立容器の製造方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂の二軸延伸ブロー
成形により形成されていて、耐熱耐圧性と自立性に優れ
た耐熱圧自立容器の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート(PET)
の如き熱可塑性ポリエステルの二軸延伸ブロー成形容器
は、優れた透明性や表面光沢を有すると共に、瓶に必要
な耐衝撃性、剛性、ガスバリヤー性をも有しており、各
種液体の瓶詰容器、即ちボトルとして利用されている。
【0003】一般に、瓶詰製品の製造に際しては、内容
物の保存性を高めるために、内容物を熱間充填し或いは
内容物を充填した後、加熱殺菌乃至滅菌することが必要
である。しかしながら、ポリエステル製ボトルは耐熱性
に劣るという欠点があり、内容物を熱間充填する際の熱
変形や容積の収縮変形を生じるため、二軸延伸ブロー容
器を成形後に熱固定(ヒート・セット)する操作が行わ
れている。
【0004】しかしながら、自生圧力を有する内容物を
充填密封後、加熱殺菌乃至滅菌する用途(耐熱圧ボト
ル)では、ボトル底部に圧力と熱とが同時に作用して熱
クリープ現象により膨出変形を生じるため、前述した熱
固定程度では不十分であり、ボトル底部を丸底とし、こ
の底に別体のハカマ部品(ベースカップ)を取り付ける
ことが行われている(実開昭55−142433号公
報、及び特公昭61−30982号公報)。
【0005】また、このようなツーピース型の耐熱圧ボ
トルにおいて、底部の熱及び圧力による変形を最小限に
とどめるため、特公平6−22862号公報には、未延
伸乃至低延伸の底中心部を加熱により熱結晶化させるこ
とが記載され、更に底中央部および口頸部を熱結晶化さ
せたプリフォーム成形体を二軸延伸ブロー成形すること
により、熱結晶化部を除く容器全体を高延伸倍率にて延
伸加工でき、特に、半球状の底部が延伸加工により、底
中央部を除き薄肉化できることが記載されている。
【0006】同様の丸底型の耐熱性ポリエステルボトル
の製法として、特開昭63−122516号公報には、
プリフォームを延伸温度に加熱し、次いで一時ブロー成
形を行って形状が最終製品よりも大きい形状の一次ボト
ルを製造し、続いて一次ボトルの底部の未延伸或いは低
延伸の肉厚部を温度150℃以上に予備加熱し、更に該
一次ボトル全体を温度150℃以上の雰囲気中で熱処理
して結晶化度を増大させると共に、自由収縮させて形状
が最終製品よりも小さい形状の二次ボトルを形成し、つ
いで最終製品の形状をした金型内で二次ブロー成形を行
って最終製品形状のボトルに形成することを特徴するP
ETボトルの製造方法が記載されている。
【0007】更に、特開平5−42586号公報には、
有底の一次成形体(プリフォーム)を1次ブロー成形し
た2次成形体の底部のみを加熱収縮させた後、2次ブロ
ー成形して自立性底部を有する合成樹脂製瓶体を製造す
る方法が記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】延伸加工により薄肉化
された半球状底部を有する容器は耐熱耐圧性に優れてお
り、炭酸飲料等の内圧が加わる内容物を充填し、充填品
に上部より熱湯を流す加熱殺菌処理(法上65℃で10
分以上)に十分耐えうるが、容器とは別体としてベース
カップを製造し、これを容器に接着等により固定しなけ
ればならないという煩わしさがある。
【0009】ペタロイド型底部、即ち足一体型底部を有
する自立性容器は、ベースカップの製造やその取り付け
が不要であるという利点を有するが、その耐熱性、特に
底部の耐熱耐圧性が未だ不十分であるという欠点を有し
ている。即ち、このタイプの容器においては、未延伸或
いは低延伸の肉厚部が必ず存在し、この部分が熱と圧力
とが同時に作用する条件では熱クリープ変形を生じて、
容器の自立性を損なうのである。
【0010】また、足一体型底部を有する自立性容器の
成形に際し、底中央部および口頸部を熱結晶化させたプ
リフォーム成形体を一度に二軸延伸ブロー成形すると、
底部形状が複雑であるため底部全体を高延伸下に薄肉化
することが困難であり、どうしても比較的肉厚の低延伸
部が残存するのを避け得ない。この比較的肉厚の低延伸
部は耐熱圧性に劣り、その様な容器に内容品を充填し加
熱殺菌処理すると、自立性を確保することが困難とな
る。
【0011】前に引用した特開平5−42586号公報
記載の方法では、一段の延伸ブロー成形に比べると容器
底部を薄肉化できるが、その実施例で示される容器(同
公報図7、表1)では、その厚みが底中央部で1.6m
m、底中央部に隣接する部分で未だ1.16mm程度で
あり、底中央部の周囲に1mmよりも肉厚で、比較的低
延伸の部分が残ってしまう傾向がある。このため、やは
りこのタイプの容器でも、依然として、加熱殺菌時に熱
クリープによる変形が生じる傾向がある。
【0012】従って、本発明の目的は、加熱殺菌時にお
ける底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しかも優
れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせを有
する二軸延伸樹脂容器の製造方法及び製造装置を提供す
るにある。
【0013】本発明の他の目的は、均一にしかも一様に
高度に二軸延伸されたペタロイド型底部、即ち足一体型
底部を有する自立性容器を高生産性を以て再現性よく製
造できる方法及び装置を提供するにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、延伸温
度に加熱された有底筒状のプリフォーム成形体をブロー
成形して、底部が複数の足部及び谷部から成り且つ谷部
が実質上半球状面の一部を形成している耐圧性自立プラ
スチック容器を製造する方法において、該プリフォーム
成形体を金型内にて二軸延伸ブロー成形して、最終容器
の底部となるべき部分が前記半球状面の表面積よりも大
きな表面積を有し且つ底中央部を除いて比較的高延伸に
1mm以下の板厚に薄肉化された概ねドーム状底部を有
する2次成形体とする工程、該2次成形体の底部及び底
部に連なる胴部の一部を赤外線放射体に対向させて、そ
の対向する部位を加熱収縮させ、最終容器の底部となる
べき部分が前記半球状面内に収まる大きさであって且つ
その半球状面に比較的近接している3次成形体とする工
程、加熱状態にある該3次成形体を金型内で2次ブロー
成形して最終製品とする工程を含んで成ることを特徴と
する耐熱耐圧性に優れた二軸延伸プラスチックボトルの
製造方法が提供される。
【0015】本発明によればまた、延伸温度に加熱され
た有底筒状のプリフォーム成形体をブロー成形して、底
部が複数の足部及び谷部から成り且つ谷部が実質上半球
状面の一部を形成している耐圧性自立プラスチック容器
を製造する装置において、該プリフォーム成形体をその
口部で支持するコア金型と、胴部形成用の割金型と、概
ねドーム状の底部を成形するための底金型と、前記プリ
フォーム内に挿入される延伸棒と、前記プリフォーム内
に流体圧を供給する流体圧供給機構とを回転ターレット
上に同軸に備えた、プリフォーム成形体を金型内にて二
軸延伸ブロー成形して、最終容器の底部となるべき部分
が前記半球状面の表面積よりも大きな表面積を有し且つ
底中央部を除いて比較的高延伸に薄肉化された概ねドー
ム状底部を有する2次成形体とする1次ブロー成形装
置;2次成形体を支持するコア金型を自転させながら移
動させる駆動機構と、該2次成形体の移動路に沿ってそ
の底部及び底部に連なる胴部の一部と対向するように配
置された赤外線放射体とを備え、2次成形体の対向する
部位を加熱収縮させ、最終容器の底部となるべき部分が
前記半球状面に収まる大きさで且つその半球状面に比較
的近接している3次成形体を形成するための熱処理装
置;及び加熱状態にある該3次成形体を支持するコア金
型と、容器胴部形成用の割金型と、半球状面の一部を形
成する谷部と谷部から容器軸方向外方に突き出した足部
に対応する凹部を備えた底金型と、前記3次成形体内に
流体圧を供給する流体圧供給機構とを回転ターレット上
に同軸に備えた、金型内で2次ブロー成形して最終製品
とするための2次ブロー成形装置;プリフォームを支持
するコア金型を1次ブロー成形装置に供給する供給装
置;2次成形体を支持するコア金型を1次ブロー成形装
置から熱処理装置に移送する第一の移送装置;3次成形
体を支持するコア金型を熱処理装置から2次ブロー成形
装置に移送する第二の移送装置;最終製品を支持するコ
ア金型を2次ブロー成形装置から排出する排出装置;を
含んで成ることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた二軸延
伸プラスチックボトルの製造装置が提供される。
【0016】本発明において、3次成形体の最終容器の
底部となるべき部分が前記半球状面の表面積の65〜9
8%の表面積を有することが好ましく、この3次成形体
を得るためには、2次成形体の最終容器の底部となるべ
き部分が前記半球状面の表面積の110〜200%の表
面積を有するのがよい。
【0017】本発明によれば、金型内で1次ブロー成形
された2次成形体が底中央部を除いて1mm以下の板厚
の底部を有するように、高延伸倍率での延伸薄肉化を行
うことが好ましい。
【0018】2次成形体のドーム状底部の中央部に比較
的小さな凹部を有することが、3次成形体の底形状を本
発明の要件を満足する底形状にするために好ましく、ま
た同様の目的のために、2次成形体のドーム状底部の直
径を最終容器の胴部及び底部直径よりも大きくすること
も有用である。
【0019】有底筒状の該プリフォーム成形体の底中央
部と口頸部とを加熱し、局部的に熱結晶化部を設けてお
くと、熱結晶化部以外の部分の高延伸倍率での延伸によ
る薄肉化が一層確実に行われるようになる。
【0020】3次成形体の製造に際して、赤外線加熱体
を固定して設け、該2次成形体を自転させながらその中
を通過させることにより、2次成形体の加熱が均一にし
かも効率よく行うことができる。
【0021】また、2次成形体の加熱収縮工程の初期に
て該2次成形体の底肩部に照射される赤外線量を他の部
位よりも減じることも、3次成形体の底形状を本発明の
要件を満足する底形状にするために有効である。
【0022】更に、2次成形体の加熱工程にて少なくと
も底部及びその近傍を120〜200℃に加熱して、熱
固定を行うことが耐熱圧性の向上に好都合である。
【0023】
【作用】耐熱耐圧プラスチック容器では特に底部の耐熱
クリープ強度が要求される。二軸延伸ブロー成形容器の
底部に比較的結晶化度の小さな低延伸部が存在すると、
その部位の耐熱クリープ強度が劣る。その低延伸部の面
積が比較的大きくなると、耐熱耐圧容器では自立性が得
られなくなる。一方、プリフォーム成形体を二軸延伸ブ
ロー成形して、底中央の未延伸部の周縁を比較的高延伸
に薄肉化した半球状の底を有する成形体では耐熱クリー
プ強度に優れていることが知られており、このような半
球状底の成形体は耐熱耐圧容器として十分に使用でき
る。しかし、この容器は自立できない。容器に自立性を
与えるために、前記の半球状底の成形体を従来延伸成形
が可能とされる90乃至110℃程度の温度に加熱し、
更に自立性底形状を有する金型を用いて2次ブロー成形
すると、成形途中で破裂したり足部形状がでない或いは
足部の先端が白化するなどの現象が生じた。本発明者の
研究によると、一度ブロー成形により比較的高延伸に薄
肉化された部位は高配向結晶化しており、100℃程度
の温度に加熱しても再延伸加工性が極めて劣ることが判
った。
【0024】そこで、1次ブロー成形を行った前記の半
球状底を有する成形体である2次成形体の半球状底部を
120乃至200℃に加熱して2次ブロー成形を試みた
ところ、加熱部位の軟化により前記再延伸加工性がかな
り改善されることが判った。しかし、前記半球状体12
0乃至200℃に加熱すると、その加熱部が著しく収縮
し、その収縮後の形状が悪いと2次ブロー成形ができな
くなることも判った。種々の検討の結果、最終容器の底
谷部が実質的に位置する仮想半球状面よりも大きな底形
状を有する2次成形体を1次ブロー成形により作成し、
次にその2次成形体の底部及び底部に連なる胴部の一部
を非拘束状態にして加熱して比較的大きな変形量を伴っ
て収縮させ、最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半
球状面に収まる大きさでしかもその半球状に比較的近接
した形状となるような3次成形体とし、その3次成形体
を底部が加熱状態のまま2次ブロー成形することによ
り、成形不良或いは足部先端の白化等の問題を生じるこ
となく自立容器にまで成形できることが明らかになっ
た。
【0025】すなわち、本発明では、延伸温度に加熱さ
れた有底筒状のプリフォーム成形体をブロー成形して、
底部が複数の足部及び谷部から成り且つ谷部が実質上半
球状面の一部を形成している耐圧性自立プラスチック容
器を製造するが、この成形を、プリフォーム成形体を金
型内にて二軸延伸ブロー成形して、最終容器の底部とな
るべき部分が前記半球状面の表面積よりも大きな表面積
を有し且つ未延伸の底中央部を除いて比較的高延伸に薄
肉化された概ねドーム状底部を有する2次成形体とする
工程(1次ブロー成形工程−図1及び図2)、該2次成
形体の底部及び底部に連なる胴部の一部を赤外線放射体
に対向させて、その対向する部位を加熱収縮させ、最終
容器の底部となるべき部分が前記半球状面に収まる大き
さであって且つその半球状面に比較的近接している3次
成形体とする工程(熱処理工程−図3及び図4)、加熱
状態にある該3次成形体を金型内で2次ブロー成形して
最終製品とする工程(2次ブロー成形工程−図5及び図
6)を組み合わせて行うことが特徴である。
【0026】金型を使用したプリフォーム成形体の二軸
延伸ブロー成形に際しては、その成形体の底中央部は未
延伸の厚肉の状態で必ず残留する。本発明では、プリフ
ォーム成形体の底部を内部の延伸棒と外部のプレス棒と
で概ね押圧しながら1次ブロー成形することにより、底
中央部の未延伸厚肉部の周縁を比較的高延伸に薄肉化す
る。その際、同時に口頸部に接続する肩部も高延伸に薄
肉化することが耐熱圧性を保持する上で好ましい。底中
央部の未延伸の肉厚部は最終容器にまで残り、その部位
の耐熱クリープ強度が劣ることになる。しかし、その未
延伸肉厚部の大きさが比較的小さいと、局部的な耐熱ク
リープ強度の低下に止まるため、耐熱耐圧自立容器とし
て使用できる。
【0027】本発明では、前記の1次ブロー成形におけ
る底部及び肩部の高延伸薄肉化を安定的に行うために、
プリフォーム成形体の底中央部及び口頸部を予め熱結晶
化させておくことが好ましい。すなわち、1次ブロー成
形において、底部では底中央の熱結晶化部の端縁に延伸
点が固定されるので、熱結晶化部以外の底部を高度にし
かも一様に延伸することができる。熱結晶化された口頸
部に接続する肩部においても同様に延伸することができ
る。このようにして得られる底中央部を熱結晶化した容
器では、その底中央部が耐熱クリープ強度に優れてお
り、その周縁は高延伸薄肉化されて高度に配向結晶化さ
れ、さらに続いて行う熱処理により、熱結晶化されて優
れた耐熱クリープ強度を有するため、底全体の耐熱クリ
ープ性が著しく向上するものである。
【0028】底周辺部に交互に谷部と足部とを形成させ
た自立型容器では、当然のことながら足部が下方に突き
出した構造となるので、足部の部分のみが極度に薄肉化
されやすく、ブロー成形に際し或いは自生圧力を有する
内容物を充填して加熱殺菌したとき、この部分が破裂す
るなどのトラブルを生じやすいが、本発明では、限られ
た底中央部以外の底部樹脂を足部に引き出すことができ
るので、足部における樹脂の極端な薄肉化を有効に防止
することができ、これにより底部の耐圧強度を高めるこ
とができる。
【0029】事実、本発明によれば、底中央部以外の底
部の厚みが1mm以下、特に0.8mm以下となるよう
な高延伸倍率での延伸が可能となり、足部の内最も薄肉
化しやすい接地部でもその厚みを0.1mm以上、特に
0.2mm以上に維持することが可能となる。底中央部
以外に、肉厚が1mmを越える低延伸部が残留すると、
耐熱圧性が劣るようになり、内容物充填後の加熱殺菌処
理により底部の肉厚部が変形して自立性が損なわれるよ
うになる。また、接地部の厚みが上記範囲を下回ると、
底部の耐圧強度が低下し、容器破裂等の原因となる。
【0030】本発明では、最終容器の底谷部がその一部
を形成する半球状面を基準として、2次成形体への1次
ブロー成形及び3次成形体への熱処理を行うものであ
り、1次ブロー成形では、最終容器の底部となるべき部
分をこの半球状面よりも大きい表面積を有するようにし
かも底部が概ねドーム状の形状を有するように行い、一
方1次ブロー成形による2次成形体の熱処理では、底部
のみならず底部に連なる胴部の一部をも赤外線放射によ
り加熱して、最終容器の底部となるべき部分が半球状面
に収まる大きさであって且つその半球状面に比較的近接
するようにする。
【0031】1次ブロー成形に際して、最終容器の底部
となるべき部分を前記半球状面よりも大きい表面積を有
するように成形することは、2次ブロー成形に付する3
次成形体の最終容器の底部となるべき部分の形状を上記
の半球状面に比較的近接した形状にするために重要であ
ると共に、最終容器の足部を極度に薄肉化することなし
に成形するための樹脂量を確保するためにも重要であ
る。
【0032】2次成形体の熱処理は、大きな表面積を有
する2次成形体の底部及び一部胴部を最終容器の半球状
谷底面に収納できるように収縮させる作用、その加熱部
位が2次ブロー成形が可能となる温度に高める作用、及
び底中央肉厚部以外の配向結晶化した底部を熱結晶化さ
せてさらに耐熱耐圧性を向上させる作用を有する。最終
容器の底部となるべき部分が半球状面に収まる大きさで
ない場合、2次ブロー成形が困難となり、また、最終容
器の底部となるべき部分が半球状面に遠ざかっている場
合、足部が極端に薄肉化したり或いはブロー成形時に破
裂したりするトラブルがある。
【0033】3次成形体の加熱収縮による目安として
は、最終容器の底部となるべき部分の表面積が前記半球
状面の表面積の65〜98%となるようなものがよい。
3次成形体の加熱収縮部において、その表面積が前記半
球状面の表面積の65%を下回るように半球状面よりか
なり離れている場合、2次ブロー成形時に破裂したり、
足部形状が得られない或いは加熱温度が高いと足先端部
が極端に薄肉化したりする問題が生じる。最終容器の底
部となるべき部分の表面積は前記半球状面に近い方がよ
いが、あまり近いと2次ブロー成形金型に収まりきらな
い場合が生じるので、上記の範囲が適当である。
【0034】2次成形体の目安としては、最終容器の底
部となるべき部分の表面積が前記半球状面の表面積の1
10〜200%であるのがよい。2次ブロー成形前の3
次成形体の加熱収縮部の形状を容器底部の半球状面に近
づけるためには、1次ブロー成形で得られる2次成形体
の形状が重要である。その2次成形体の最終容器の底部
となるべき部分の表面積が容器底部の半球状表面積の1
10%を下回るとき、3次成形体の加熱収縮部は小さく
成りすぎるため、2次ブロー成形が困難となる。また、
その表面積割合が200%を越えると3次成形体の加熱
収縮部を2次金型内に収めることが困難となる。
【0035】2次成形体の加熱手段は、2次成形体の加
熱部位が比較的広い範囲の曲表面であるため、接触式加
熱では好ましい収縮形状を得られない。そのため、非接
触式加熱が好ましく、その非接触、非拘束状態の加熱に
より2次成形体は胴径方向及び高さ方向に同時に収縮す
ることが可能となり、好ましい加熱形状を有する3次成
形体とすることができる。特に、本発明では赤外線放射
により加熱することが好ましく、これにより加熱の効率
化及び短時間化が図れる。すなわち、2次成形体の底部
のみならず底部に連なる胴部の一部をも赤外線放射によ
り加熱することにより、比較的大きな表面積を有する加
熱部位が最終容器の底部となるべき部分が半球状面に収
まる大きさであって且つその半球状面に比較的近接する
までに胴径方向及び高さ方向に渡って収縮することが可
能となる。一方、底部のみを赤外線放射により加熱した
場合には、後述する図15に示すとおり、前記半球状面
から著しく離れた最終容器の底部となるべき部分が形成
され、2次ブロー成形を円滑に行うことが困難となる。
【0036】また、図13及び図14に示すとおり、2
次成形体の加熱収縮工程の初期にて該2次成形体の底肩
部に照射される赤外線量を他の部位よりも減じること
も、3次成形体の底形状を上記の底形状にするために有
効である。これにより、底肩部の熱収縮が幾分抑えられ
て半球状面にその底肩部が極近接した3次成形体の加熱
形状が比較的容易に得られる。
【0037】更に、図17及び図18に示すとおり、2
次成形体のドーム状底部の中央部外面に比較的小さな凹
部を有することが、3次成形体の底形状を上記底形状に
するために有効であり、これは、前記凹部が熱収縮時に
底部を半球状面に持ち上げる作用をしているためと思わ
れる。
【0038】更にまた、同様の目的のために、図19に
示すとおり、2次成形体のドーム状底部の直径を最終容
器の胴部及び底部直径よりも大きくすることも有用であ
り、これは、熱収縮に際して径の大きい底部が前記半球
状面からの凹みを補完するためと思われる。
【0039】2次成形体の底部及び底部に連なる胴部の
一部を赤外線放射体に対向させて、その部位を加熱収縮
させ、かつ熱固定を行うことも重要である。非接触の加
熱方式を採用することにより、2次成形体の底部及び底
部に連なる胴部の一部を加熱収縮させることが可能とな
り、加熱収縮した3次成形体の底部及び底部に連なる胴
部の一部を、谷部及び足部を成形するための好ましい形
状とすることができる。
【0040】この場合、3次成形体の加熱温度を120
℃〜200℃とするのがよい。一次ブロー成形にて高延
伸に薄肉化された2次成形体の底部は成形性に乏しく、
二次ブロー成形を良好に行うためには成形部の温度を1
20〜200℃とすることが必要である。また、3次成
形体の加熱部位を120〜200℃の温度に加熱して熱
固定を行うことにより、その部位の結晶化度を30%以
上に高めることができる。二次ブロー成形により、その
延伸加工度合いに応じて熱結晶化度が多少低下するが、
延伸加工度の比較的少ない底谷部では二次ブロー成形時
の結晶化度の低下は比較的少なく、最終的に容器の特に
耐熱クリープ性が要求される底谷半球状面部の底中心近
傍の結晶化度を30〜50%とすることができる。底部
高延伸配向による耐熱圧強度の向上を加えて、この底部
結晶化によりさらに耐熱圧強度を高めることができる。
【0041】以上により、本発明によれば、加熱殺菌時
における底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しか
も優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせ
を有する二軸延伸樹脂容器を提供でき、また均一にしか
も一様に高度に二軸延伸されたペタロイド型底部、即ち
足一体型底部を有する自立性容器を高生産性を以て再現
性よく製造できる。
【0042】
【発明の好適態様】本発明による耐熱耐圧自立プラスチ
ック容器の構造の一例を説明するための図7(側面図)
及び図8(底部拡大断面図)において、この容器1は、
大別して、口頚部2、胴部3及び自立性の一体化底部4
からなっており、口頸部2には錐台乃至回転体状の肩部
5を介して筒状の胴部3が接続されており、胴部3の下
端に自立型の底部4が接続されている。口頸部2にはキ
ャップ締結用のネジ部6及びサポートリング7が形成さ
れている。
【0043】この容器は、底部4の中央部に厚肉の未延
伸部、好適には熱結晶化された未延伸の厚肉部10を有
しており、この厚肉部10の周囲に谷部11と足部12
とが交互に配置されている。谷部11は仮想的な球状面
13上に実質上位置しており、足部12は底部中央の厚
肉部10よりも軸方向外方(下方)に突出している接地
部14を有している。接地部14の面と厚肉部10の下
面との間には一定の高さHが維持されていることが理解
されるべきである。本発明における容器底谷部がその一
部を形成する最終容器底部の半球状面とは、この仮想的
な球状面13を意味している。熱結晶化部以外の底部
(11、12)は、熱結晶化部10から段差15をなし
て、高延伸倍率にて延伸され薄肉化されて配向結晶化
し、さらに熱固定により結晶化を進行させることができ
。底部4に存在する足部12は、4乃至6本程度、特
に5乃至6本であるのが好ましい。
【0044】熱結晶化部以外の底部11及び12は、1
mm以下、特に0.8mm以下の厚みを有するように高
延伸により薄肉化されており、熱結晶化部以外の底部1
1及び12の段差部15に近接する部分でもこの範囲の
厚みとなっている。また、熱結晶化部以外の底部が20
%以上の結晶化度を有しており、且つ胴径の50%の直
径の範囲内にある熱結晶化部以外の底半球状面部が30
乃至50%の結晶化度を有している。
【0045】底中央の熱結晶化部10は、最終容器の最
大胴部の直径()の5乃至28%の直径(D)を
有するのがよく、またその結晶化度は、25乃至55%
の範囲にあるのが好ましい。
【0046】本発明において、プラスチック材料として
は、延伸ブロー成形及び熱結晶化可能なプラスチック材
料であれば、任意のものを使用し得るが、熱可塑性ポリ
エステル、特にエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリ
エステルが有利に使用される。勿論、ポリカーボネート
やアリレート樹脂等を用いることもできる。
【0047】本発明に用いるエチレンテレフタレート系
熱可塑性ポリエステルは、エステル反復単位の大部分、
一般に70モル%以上、特に80モル%以上をエチレン
テレフタレート単位を占めるものであり、ガラス転移点
(Tg)が50乃至90℃、特に55乃至80℃で、融
点(Tm)が200乃至275℃、特に220乃至27
0℃にある熱可塑性ポリエステルが好適である。
【0048】ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱圧
性の点で好適であるが、エチレンテレフタレート単位以
外のエステル単位の少量を含む共重合ポリエステルも使
用し得る。
【0049】テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イ
ソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳
香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
環族ジカルボン酸;コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;の1種
又は2種以上の組合せが挙げられ、エチレングリコール
以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、
1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,
6−ヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ル、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物等の
1種又は2種以上が挙げられる。
【0050】用いるエチレンテレフタレート系熱可塑性
ポリエステルは、少なくともフィルムを形成するに足る
分子量を有するべきであり、用途に応じて、射出グレー
ド或いは押出グレードのものが使用される。その固有粘
度(I.V.)は一般的に0.6乃至1.4dl/g、
特に0.63乃至1.3dl/gの範囲にあるものが望
ましい。
【0051】本発明の製造法によれば、先ず有底筒状の
プリフォームを成形し、このプリフォームの底中央部と
口頸部とを加熱して、局部的に熱結晶化部を設けること
が好ましい。
【0052】本発明に用いるプリフォームの一例を示す
図12において、このプリフォーム20は、首部21、
胴部22及び閉塞底部23から成っており、首部21に
は、ネジ等の蓋締結機構24及び容器保持のためのサポ
ートリング25等が設けられており、首部21は長さK
2 また底部中央23は径K1 の範囲にわたって熱結晶化
されている。この熱結晶化された首部21は、図7の容
器口頸部2となるものであり、一方底部中央23は、図
8の底中央の熱結晶化部10となるものであり、底部中
央23の径K1 は、前述した径DC にほぼ相当する。
【0053】プラスチック材料のプリフォーム20への
成形には、射出成形を用いることができる。即ち、プラ
スチックを冷却された射出型中に溶融射出して、過冷却
された非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。
【0054】射出機としては、射出プランジャーまたは
スクリューを備えたそれ自体公知のものが使用され、ノ
ズル、スプルー、ゲートを通して前記ポリエステルを射
出型中に射出する。これにより、ポリエステル等は射出
型キャビティ内に流入し、固化されて延伸ブロー成形用
のプリフォームとなる。
【0055】射出型としては、容器形状に対応するキャ
ビティを有するものが使用されるが、ワンゲート型或い
はマルチゲート型の射出型を用いるのがよい。射出温度
は270乃至310℃、圧力は28乃至110kg/c
2 程度が好ましい。
【0056】プリフォーム20の底部23、或いは更に
首部21の熱結晶化は、これらの部分をそれ自体公知の
手段で選択的に加熱することにより行うことができる。
ポリエステル等の熱結晶化は、固有の結晶化温度で顕著
に生じるので、一般にプリフォームの対応する部分を、
結晶化温度に加熱すればよい。加熱は、赤外線加熱或い
は誘電加熱等により行うことができ、一般に延伸すべき
胴部を熱源から断熱材により遮断して、選択的加熱を行
うのがよい。
【0057】上記の熱結晶化は、プリフォーム20の延
伸温度への予備加熱と同時に行っても或いは別個に行っ
てもよい。
【0058】プリフォームの延伸温度は、一般に85乃
至135℃、特に90乃至130℃の温度が適当であ
り、その加熱は、赤外線加熱、熱風加熱炉、誘電加熱等
のそれ自体公知の手段により行うことができる。また、
底部及び口部熱結晶化は、プリフォーム底部及び口部
を、他の部分と熱的に絶縁した状態で、一般に140乃
至220℃、特に160乃至210℃の温度に加熱する
ことにより行うことができる。プリフォーム底部及び口
部の結晶化度は25%以上であるのがよい。
【0059】尚、プリフォームからの延伸ブロー成形に
は、成形されるプリフォーム成形品に与えられた熱、即
ち余熱を利用して、プリフォーム成形に続いて延伸ブロ
ー成形を行う方法も使用できるが、一般には、一旦過冷
却状態のプリフォーム成形品を製造し、このプリフォー
ムを前述した延伸温度に加熱して延伸ブロー成形を行う
方法が好ましい。
【0060】本発明によれば、このように部分熱結晶化
及び延伸のための予備加熱を行ったプリフォーム20
を、金型内にて二軸延伸ブロー成形して、最終容器の底
部となるべき部分が前記半球状面の表面積よりも大きな
表面積を有し且つ未延伸の底中央部を除いて比較的高延
伸に薄肉化された概ねドーム状底部を有する2次成形体
に成形し;該2次成形体の底部及び底部に連なる胴部の
一部を赤外線放射体に対向させて、その対向する部位を
加熱収縮させて、最終容器の底部となるべき部分が前記
半球状面内に収まる大きさであって且つその半球状面に
比較的近接している3次成形体に成形し;加熱状態にあ
る該3次成形体を金型内で2次ブロー成形して最終製品
とする。
【0061】本発明の製造装置の概略を示す図9におい
て、この装置は、大まかにいって、1次成形体(プリフ
ォーム)20を2次成形体30に1次ブロー成形するた
めの1次ブロー成形装置A、2次成形体30を3次成形
体40に熱収縮させ熱固定させる熱処理装置B、及び3
次成形体40を最終容器1に成形する2次ブロー成形装
置Cからなる。
【0062】1次ブロー成形装置Aにおいては、回転タ
ーレット31上に開閉可能な1次ブロー金型32が周状
に多数配置されており、プリフォーム供給機構33によ
り、開かれた金型32内にプリフォーム20を供給す
る。
【0063】1次ブロー成形装置Aの詳細を示す図1及
び図2において、プリフォーム20は、コア金型34に
よりその首部を支持されており、閉じた割金型32内に
保持される。コア金型の反対側には、2次成形体の底形
状を規定する底金型35も配置されている。プリフォー
ム20内に延伸棒36を挿入し、その先端をプリフォー
ム底部に押し当てて、プリフォーム20を軸方向に引っ
張り延伸すると共に、コア金型34に連なる流体圧供給
機構(図示せず)からプリフォーム20内に流体を吹き
込んで、プリフォームを周方向に膨張延伸させる。この
際、延伸棒36と同軸に、底金型35の側にプレス棒3
7を配置して、引っ張り延伸に際して、プリフォームの
熱結晶化底部23が延伸棒36とプレス棒37とにより
狭持され、熱結晶化部23が形成される2次成形体30
の中心に位置するように位置規制する。底金型35は、
2次成形体30の底形状を、続いて行う熱処理工程Bで
底形状が以下に説明する好適な形に規制するためのもの
である。これらの各機構は、回転ターレットに対して同
軸に配置されている。
【0064】延伸倍率は、軸方向延伸倍率を2乃至5
倍、特に2.2乃至4倍、周方向延伸倍率を2.5乃至
6.6倍、特に3乃至6倍とするのがよい。軸方向延伸
倍率は、プリフォーム成形品の軸方向の長さと延伸棒の
ストローク長とによって決定されるが、周方向の延伸倍
率は、プリフォームの径と金型キャビティの径とにより
決定される。底形状については、図10及び図11を参
照して後述する。圧力流体としては、室温或いは加熱さ
れた空気や、その他のガス、例えば窒素、炭酸ガス或い
は水蒸気等を使用することができ、その圧力は、通常1
0乃至40kg/cm2ゲージ、特に15乃至30kg/cm2ゲー
ジの範囲にあるのがよい。
【0065】熱処理工程Bは、多数のコア金型(マンド
レル)34(図1及び図2参照)を自転可能及び公転可
能に支持する回転ターレット41と、コア金型34上の
2次成形体30を加熱するために配置された赤外線加熱
体42及び43とからなる。
【0066】この熱処理工程の詳細を示す図3におい
て、2次成形体30はコア金型34に支持させて自転し
ており、この2次成形体30の底部38及び底部に連な
る胴部の一部39と対面するように、それぞれ赤外線加
熱体42及び43が設けられている。2次成形体30
は、乗り換え機構44を介して熱処理工程Bの回転ター
レット41に供給され、自転しつつ、その底部38及び
底部に連なる胴部の一部39が赤外線加熱体42及び4
3からの赤外線で加熱され、加熱された底部39及び一
部胴部が収縮した3次成形体40となる。なお、図9に
示す具体例では熱処理工程Bは回転ターレット41から
なっているがこれに限定されるものではない。例えばそ
の熱処理工程Bが直線状で循環するコンベアでもよい。
この際、2次成形体30は、直線的に移動しながら、コ
ンベアに沿って直線状に配置された赤外線加熱体により
その底部及び底部に連なる胴部の一部が加熱される。
【0067】2次ブロー成形工程Cにおいては、回転タ
ーレット51上に開閉可能な2次ブロー金型52が周状
に多数配置されており、3次成形体40の供給機構53
により、開かれた金型52内に3次成形体40を供給す
る。
【0068】2次ブロー成形工程Cの詳細を示す図5及
び図6において、加熱された3次成形品40は、コア金
型34によりその首部を支持されており、閉じた割金型
52内に保持される。コア金型の反対側には、最終容器
の底形状を規定する底金型55も配置されている。3次
成形体40内に流体を吹き込んで、3次成形体40を2
次ブロー成形し、谷部及び足部を備えた最終容器の底形
状に形成する。成形された容器1は、取り出し機構56
により、開いた2次ブロー金型52から外部に取り出さ
れる。
【0069】熱処理工程Bの前後における底形状及び寸
法の変化を説明するための図10及び図11において、
3次成形体40の最終容器の底部となるべき部分、即ち
加熱収縮した底部45及び底部に連なる胴部の一部46
が、最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球状面6
0(点線で示す)内に収まる大きさでしかもその半球面
60に比較的近接した形状となるように、3次成形体4
0の加熱収縮及び3次成形品の2次ブロー成形を行うこ
とが、所定底形状に成形し、耐熱クリープ性を達成する
上で重要である。
【0070】一般に、最終容器の底部と胴部との境界と
なるべき部分A−A’より底側において、3次成形体4
0の加熱収縮した底部45及び底部に連なる胴部の一部
46の表面積S3 が、最終容器の底谷部が実質上位置す
る仮想半球状面60の表面積S0 の65〜98%となる
ように、3次成形体の加熱収縮及び3次成形体の2次ブ
ロー成形を行うのがよい。
【0071】3次成形体40の底形状を上記のものとす
るためには、2次成形体30の加熱すべき底部38及び
底部に連なる胴部の一部39が最終容器の仮想半球状面
60の外側にあって、しかもそれらの表面積が一定の範
囲にあるがよい。即ち、2次成形体において最終容器の
底部となるべき部分、即ちA−A’よりも底側の部分3
8及び39の表面積S2 は、最終容器の底谷部が実質上
位置する仮想半球状面の表面積S0 の110〜200%
となるように、1次ブロー成形及び2次ブロー成形を行
うがよい。
【0072】尚、図10及び図11に示す具体例では、
胴部3が熱処理を受けるのを防止するために、胴部3の
表面は断熱部材47でおおわれている。
【0073】2次成形体30の底部38及び一部胴部3
9の加熱は、120乃至200℃の温度で行うのがよ
く、これにより、これらの部分の熱収縮と熱固定を有効
に行うことができる。赤外線放射体からの加熱では、非
接触式加熱であるので、底部及び一部胴部の収縮が、拘
束なしに行われ、また、2次成形体の表面に照射された
赤外線は、その一部が板厚分を通過し、照射部位に対向
する反対側の内面側に至ってその一部がさらに吸収され
内面側から器壁の赤外線による加熱が極めて効率良く短
時間内に均一に行われる。
【0074】また、前記熱処理工程の赤外線放射体42
及び43を、2次成形体30が移動する通路に沿って、
該通路の上部及び側面に配置し、該赤外線放射体内を2
次成形品を軸方向に自転させながら移動させるようにす
ると、2次成形品の所定部位の均一且つ一様な加熱が可
能となり、加熱収縮と工程間の移動が同時にできるの
で、ロスタイムなしで熱処理を行うことができると共
に、生産性を向上させることができる。赤外線放射体は
400乃至1000℃程度に加熱された比較的放射効率
に優れた且つ比較的表面積の大きな面状の表面を有する
ものを組み合わせて使用するとよい。これにより、比較
的高エネルギー密度の赤外線を2次成形体に照射するこ
とができ、短時間加熱が可能となる。特に、本発明にお
いては2次成形体の加熱部位は高延伸により薄肉化され
ているため、前記赤外線加熱体により例えば10秒以下
の短時間にて所定の温度とすることができる。その赤外
線加熱体としては具体的には炭素鋼或いはステンレス鋼
等の金属面、アルミナ、マグネシア或いはジルコニア等
のセラミック面、セラミックとカーボン等の複合材面な
どの固体表面或いはガスを燃焼して得られる気体表面等
が利用できる。固体からなる赤外線加熱体の表面は埋め
込んだ電熱ヒータによる加熱或いは高周波誘導加熱など
により所定の温度とする。
【0075】一次ブロー成形にて高延伸に薄肉化された
2次成形体の底部は成形性に乏しく、2次ブロー成形を
良好に行うためには成形部の温度を120〜200℃と
することが必要である。また、3次成形品の加熱部位を
120〜200℃の温度に加熱して熱固定を行うことに
より、最終的に容器の底谷部の結晶化度を30〜50%
とすることができる。底部高延伸配向による耐熱圧強度
の向上を加えて、この底部結晶化によりさらに耐熱圧強
度を高めることができる。
【0076】図13及び図14に示すとおり、底部加熱
用赤外放射体42と、一部胴部加熱用赤外放射体43と
の間に赤外線遮蔽板48を配置することも、底肩部49
の径内方への過度の収縮を防止して、半球状面に近い底
形状とできるので、有利である。
【0077】図15に示すとおり、2次成形体の加熱収
縮を底部についてのみ行うと、底肩部49の径内方への
収縮が異常に大きくなり、このような3次成形体からの
自立性底部への成形は、2次ブロー成形時の破壊により
不能となるか、成形できたとしても、正確な底形状を発
現させることが困難となったり、足部の極端な薄肉化を
生じたりする難点がある。
【0078】更に、図16に示すとおり、1次ブロー成
形に際して、2次成形体の底部38の中央部外面に比較
的小さな凹部61を設けておくと、図17及び図18に
示す熱処理工程で、3次成形体の加熱された底45の中
央部の高さを比較的低く抑えることができるため、底肩
部49の位置を最終容器の半球状の底谷面に近づけるこ
とが容易となる。これは、2次成形体の底部38の凹部
61が加熱時に下方にすなわち成形体の内部方向に収縮
変形しようとする作用によるものと思われる。。凹部6
1の寸法は、径が最終容器の胴部及び最大底部の直径
(D)の15乃至60%程度、深さが0.5乃至5mm
程度が適当である。
【0079】更にまた、同様の目的のために、図19に
示すとおり、2次成形体のドーム状底部38の直径(D
O )を最終容器の胴部及び底部直径(D)よりも大きな
大径部62を形成させておくことも有用である。この場
合、径方向の収縮量を比較的大きくとることができるた
め、3次成形体の加熱された底肩部49の位置を最終容
器の半球状の底谷面に近づけることが容易となると同時
に、収縮後の底肩部49近傍の肉厚も比較的厚くでき
る。それ故、二次ブロー成形時の足部の成形性を向上さ
せることができる。2次成形体のドーム状底部38の直
径(D0 )を最終容器の胴部及び底部直径(D)の1.
05乃至1.3倍程度とすることが好適である。
【0080】本発明の2次ブロー成形工程Cでは、熱処
理工程Bでの成形体(3次成形体)を2次ブロー成形型
中でブロー成形して、前記足部と谷部とが交互に配置さ
れた底部に成形する。この2次ブロー成形に際して、当
然のことながら、用いる2次ブロー成形金型のキャビテ
イは3次成形体よりも大きく、自立性底形状を含めて、
最終成形品の寸法及び形状に合致するものでなければな
らない。
【0081】また、3次成形体では、熱処理による結晶
化で、弾性率が増加しているので、一次延伸ブロー成形
に比して高い流体圧を用いて行うのがよく、一般に15
乃至45kg/cm2 の圧力を用いるのが好ましい。
【0082】2次ブロー成形に際して、金型の温度は、
5乃至135℃の温度に維持して、成形後直ちに冷却が
行われるようにしてもよいし、或いは、最終成形品中に
冷風等を流して冷却が行われるようにしてもよい。
【0083】本発明の耐熱圧ポリエステルボトルは、自
生圧力を有する内容物を充填し、加熱殺菌乃至滅菌する
用途に有用であり、炭酸入り飲料や窒素充填飲料乃至調
味料等を充填保存する容器として有用である。耐熱耐圧
用容器として、ガス容量は3VOL 程度まで可能であり、
加熱殺菌温度は、60乃至80℃が適当である。
【0084】底中央部の熱結晶化部の接地部の高さ
は、からの状態において、2mm以上、特に4乃至7m
mとなるように成形するのがよい。これにより、充填加
熱殺菌時においても、十分満足すべき自立性が保証され
る。
【0085】
【実施例】本発明を次の例で更に説明する。 製造例 図9に示した装置を用いて、最終成形品の外径が94m
m、全高さが306mm、容量が1500mlで、底部
が5本の足部及び谷部とから構成される図7に示される
ような耐熱耐圧用のポリエチレンテレフタレート(PE
T)ボトルを作成した。
【0086】有底状のプリフォームを用意し、そのプリ
フォームの底部及び口頸部を赤外線加熱により熱結晶化
させた。そのプリフォームを図16に示されるような、
高さが316mmで、加熱収縮させる底部及び胴部の表
面積が最終容器の半球状底谷面の表面積の146%であ
り、且つ中央部が内方に凸状の底型を有する金型を用い
て一次ブロー成形し、2次成形体を得た。得られた2次
成形体の底部は中央に凹み(径が30mm、深さが3m
m)を有し、且つ底中央の熱結晶化部を除いて、0.5
乃至0.6mmの板厚に高延伸されており、その延伸部
位の結晶化度は23乃至30%であった。
【0087】次に、セラミック内に電熱ヒータを組み込
んだ面状の赤外線加熱体を天面及び側面に配置したトン
ネル状の熱処理装置中を2次成形体を自転させながら移
動させることにより、2次成形体の底部及び底部に連な
る胴部の一部を加熱収縮させる3次成形体を得た。赤外
線加熱体の温度は天面が900℃で、側面が750℃で
あり、加熱時間は6秒間であった。得られた3次成形体
の加熱部位は最終容器の半球状面に十分収まる形状であ
り、その表面積が最終容器の半球状底谷面の表面積の約
83%であり、その底肩部の温度は約150℃であっ
た。
【0088】さらに、加熱状態にある3次成形体を金型
を用いて2次ブロー成形して前記容器を得た。得られた
容器の底中央の熱結晶化部を除く、半径30mm内の底
谷部の厚みは0.35乃至0.5mmであり、その部位
の結晶化度は30乃至42%であった。
【0089】性能試験 この容器にガス容量が3ガスボリュームの炭酸水を充填
し、キャッピングを施した後、70℃の熱湯を容器上部
から30分間流すことにより内容物の殺菌を行った。そ
の加熱殺菌処理において底中央熱結晶化部は最大68℃
までの温度上昇がみられた。加熱殺菌処理を行った容器
は十分な自立性を有していた。また、加熱処理を行った
容器を1.2mの高さよりコンクリート床に垂直に落下
させたが、底部が破損した比率を測定したが破損率は零
であった。
【0090】以上の試験結果から、本発明の方法により
作成された容器は耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性に優
れていることが理解される。
【0091】
【発明の効果】本発明によれば、2次成形体への1次ブ
ロー成形、3次成形体への熱処理、及び3次成形体への
2次ブロー成形により、谷部及び足部を備えた耐熱耐圧
性自立性容器を成形するが、谷部がその一部を形成する
半球状面を基準として、最終容器の底部となるべき部分
が前記半球状面の表面積よりも大きな表面積を有し且つ
未延伸の底中央部を除いて比較的高延伸に薄肉化された
概ねドーム状底部を有する2次成形体を製造し、且つ該
2次成形体の底部及び底部に連なる胴部の一部を赤外線
放射体に対向させて、その対向する部位を加熱収縮さ
せ、最終容器の底部となるべき部分が前記半球状面内に
収まる大きさであって且つその半球状面に比較的近接し
ている3次成形体とすることにより、耐熱クリープ性に
優れた自立性底部を生産性よく、形成させることができ
る。また、プリフォームの底中央を熱結晶化させ、この
熱結晶化部の端縁を延伸点としてそれ以外の底部を高延
伸倍率で二軸延伸ブロー成形して薄肉化して配向結晶化
し、しかも熱固定により熱結晶化させながら、底周辺部
に足部と谷部とを交互に形成させたため、加熱殺菌時に
おける底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しかも
優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせを
有する二軸延伸樹脂容器を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 1次ブロー成形装置でプリフォーム成形体を
1次ブロー成形金型に挿入する工程を示す断面図であ
る。
【図2】 1次ブロー成形装置で1次ブロー成形により
2次成形体を得る工程を示す断面図である。
【図3】 熱処理装置で2次成形体を赤外線加熱体に自
転させながら挿入する工程を示す断面図である。
【図4】 熱処理装置で2次成形体の底部及びそれに連
なる胴部の一部を加熱収縮させて、3次成形体を得る工
程を示す断面図である。
【図5】 2次ブロー成形装置で3次成形体を2次ブロ
ー成形金型に挿入するする工程を示す断面図である。
【図6】 2次ブロー成形装置で2次ブロー成形により
最終製品を得る工程を示す断面図である。
【図7】 本発明による耐熱耐圧自立性プラスチックボ
トルの側面図である。
【図8】 図1のボトルの容器底部の拡大断面図であ
る。
【図9】 本発明の製造装置の一例の全体の概略配置を
示す配置図である。
【図10】 2次成形体において最終容器の底部となる
べき部分を最終容器の半球状面と比較して示す加熱収縮
工程(加熱前)の説明図である。
【図11】 3次成形体において最終容器の底部となる
べき部分を最終容器の半球状面と比較して示す加熱収縮
工程(加熱後)の説明図である。
【図12】 本発明に用いる有底筒状のプリフォームの
断面図である。
【図13】 底加熱用赤外線放射体と一部胴部加熱用赤
外線放射体との間に遮蔽板を設置した熱処理前の例を示
す断面図である。
【図14】 熱処理後の状態を示す以外は図13と同様
な図である。
【図15】 底からのみの加熱を行った2次成形体の加
熱収縮状態を示す断面図である。
【図16】 1次ブロー成形に際し、底中央部に微小な
凹みを有する2次成形体の成形を示す断面図である。
【図17】 図16での2次成形体の加熱収縮工程(加
熱前)を示す断面図である。
【図18】 図16での2次成形体の加熱収縮工程(加
熱後)を示す断面図である。
【図19】 1次ブロー成形による2次成形体の成形工
程、2次成形体の底径が胴径よりも大きい場合を示す断
面図である。
【符号の説明】 1 容器 2 口頚部 3 胴部 4 底部 5 肩部 6 キャップ締結用のネジ部 7 サポートリング 10 熱結晶化厚肉部 11 谷部 12 足部 20 プリフォーム 21 首部 22 胴部 23 閉塞底部 24 蓋締結機構 25 サポートリング 30 2次成形体 31 回転ターレット 32 1次ブロー金型 33 プリフォーム供給機構 34 コア金型 35 底金型 36 延伸棒 37 プレス棒 38 2次成形体の底部 39 胴部の一部 40 3次成形体 41 回転ターレット 42 赤外線加熱体 43 赤外線加熱体 44 乗り換え機構 45 3次成形体の底部 46 底部に連なる胴部の一部 47 遮蔽板 48 遮蔽板 49 底肩部 51 回転ターレット 52 2次ブロー金型 53 3次成形体の供給機構 55 底金型 56 取り出し機構 60 最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球状
面 61 2次成形体の底凹部 62 2次成形体の大径部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29L 22:00 (72)発明者 竹内 公生 神奈川県川崎市宮前区野川2297−5 (72)発明者 丸橋 吉次 神奈川県横浜市港北区日吉本町6−35− 5 (56)参考文献 特開 平6−143392(JP,A) 特開 昭63−189224(JP,A) 特開 平7−132927(JP,A) 特開 平8−241105(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 49/00 - 49/80 B65D 1/02

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 延伸温度に加熱された有底筒状のプリフ
    ォーム成形体をブロー成形して、底部が複数の足部及び
    谷部から成り且つ谷部が実質上半球状面の一部を形成し
    ている耐圧性自立プラスチック容器を製造する方法にお
    いて、プリフォーム成形体を金型内にて二軸延伸ブロー
    成形して、最終容器の底部となるべき部分が前記半球状
    面の表面積よりも大きな表面積を有し且つ底中央部を除
    いて比較的高延伸に1mm以下の板厚に薄肉化された概
    ねドーム状底部を有する2次成形体とする工程、該2次
    成形体の底部及び底部に連なる胴部の一部を赤外線放射
    体に対向させて、その対向する部位を加熱収縮させ、最
    終容器の底部となるべき部分が前記半球状面内に収まる
    大きさであって且つその半球状面に比較的近接している
    3次成形体とする工程、加熱状態にある該3次成形体を
    金型内で2次ブロー成形して最終製品とする工程を含ん
    で成ることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた二軸延伸プ
    ラスチックボトルの製造方法。
  2. 【請求項2】 3次成形体の加熱収縮を、最終容器の底
    部となるべき部分が前記半球状面の表面積の65〜98
    %の表面積を有するように行うことを特徴とする請求項
    1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 2次成形体の成形を、最終容器の底部と
    なる部分が前記半球状面の表面積の110〜200%の
    表面積を有するように行うことを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 2次成形体のドーム状底部の中央部に比
    較的小さな凹部を有することを特徴とする請求項3記載
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 2次成形体のドーム状底部の直径が最終
    容器の胴部及び底部直径よりも大きいことを特徴とする
    請求項3記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 有底筒状の該プリフォーム成形体の底中
    央部と口頚部とを加熱し、局部的に熱結晶化部を設ける
    工程を含むことを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 該赤外線加熱体が固定されており、該2
    次成形体を自転させながらその中を通過させることによ
    り2次成形体を加熱することを特徴とする請求項1記載
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 該2次成形体の加熱収縮工程の初期にて
    該2次成形体の底肩部に照射される赤外線量を他の部位
    よりも減じることを特徴とする請求項1記載の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 該2次成形体の加熱工程にて少なくとも
    底部及びその近傍を120〜200℃に加熱して、熱固
    定を行うことを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 延伸温度に加熱された有底筒状のプリ
    フォーム成形体をブロー成形して、底部が複数の足部及
    び谷部から成り且つ谷部が実質上半球状面の一部を形成
    している耐圧性自立プラスチック容器を製造する装置に
    おいて、該プリフォーム成形体をその口部で支持するコ
    ア金型と、胴部形成用の割金型と、概ねドーム状の底部
    を成形するための底金型と、前記プリフォーム内に挿入
    される延伸棒と、前記プリフォーム内に流体圧を供給す
    る流体圧供給機構とを回転ターレット上に同軸に備え
    た、プリフォーム成形体を金型内にて二軸延伸ブロー成
    形して、最終容器の底部となるべき部分が前記半球状面
    の表面積よりも大きな表面積を有し且つ底中央部を除い
    て比較的高延伸に薄肉化された概ねドーム状底部を有す
    る2次成形体とする1次ブロー成形装置;2次成形体を
    支持するコア金型を自転させながら移動させる駆動機構
    と、該2次成形体の移動路に沿ってその底部及び底部に
    連なる胴部の一部と対向するように配置された赤外線放
    射体とを備え、2次成形体の対向する部位を加熱収縮さ
    せ、最終容器の底部となるべき部分が前記半球状面に収
    まる大きさで且つその半球状面に比較的近接している3
    次成形体を形成するための熱処理装置;及び加熱状態に
    ある該3次成形体を支持するコア金型と、容器胴部形成
    用の割金型と、半球状面の一部を形成する谷部と谷部か
    ら容器軸方向外方に突き出した足部に対応する凹部を備
    えた底金型と、前記3次成形体内に流体圧を供給する流
    体圧供給機構とを回転ターレット上に同軸に備えた、金
    型内で2次ブロー成形して最終製品とするための2次ブ
    ロー成形装置;プリフォームを支持するコア金型を1次
    ブロー成形装置に供給する供給装置;2次成形体を支持
    するコア金型を1次ブロー成形装置から熱処理装置に移
    送する第一の移送装置;3次成形体を支持するコア金型
    を熱処理装置から2次ブロー成形装置に移送する第二の
    移送装置;最終製品を支持するコア金型を2次ブロー成
    形装置から排出する排出装置;を含んで成ることを特徴
    とする耐熱耐圧性に優れた二軸延伸プラスチックボトル
    の製造装置。
  11. 【請求項11】 前記1次ブロー成形装置が、底金型側
    に延伸棒に対向して設けられ且つ延伸棒と共同してプリ
    フォームの底中央部を狭持するプレス棒を備えているこ
    とを特徴とする請求項10記載の製造装置。
  12. 【請求項12】 1次ブロー成形装置における底金型が
    最終容器の胴部径及び底径よりも大きい径を有するもの
    あることを特徴とする請求項10または11記載の製造
    装置。
  13. 【請求項13】 前記熱処理装置における赤外線放射体
    が2次成形体の底部を加熱する第一の赤外線放射体と、
    2次成形体の底部に連なる一部胴部を加熱する第二の赤
    外線放射体と、第一の赤外線放射体と第二の赤外線放射
    体との間に設けられ、2次成形体の底部の肩部を赤外線
    から遮断する遮蔽板とから成ることを特徴とする請求項
    10、11または12記載の製造装置。
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