JP2963904B2 - 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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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/07—Preforms or parisons characterised by their configuration
- B29C2949/0861—Other specified values, e.g. values or ranges
- B29C2949/0862—Crystallinity
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- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
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
樹脂製の２軸延伸ブロー成形した壜体の成形形方法に関
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、単に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こ
とから、２軸延伸ブロー成形した壜体等の容器として各
方面で多量に使用されており、特に食品用の壜体として
極めて有用なものとなっている。 【０００３】このようにＰＥＴ樹脂製の壜体は、優れた
多数の特性を効果的に発揮するものであるが、適切な熱
処理を施していないＰＥＴ製の２軸延伸ブロー成形壜体
は、熱に対して弱く、70℃以上の高温下での加熱充填で
は著しく変形する。そのために、120 ℃の条件下で30分
間放置して加熱処理するレトルト食品とか、果汁飲料そ
の他の加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
製の壜体の出現が強く望まれているのが現状である。 【０００４】このようなＰＥＴ樹脂製の壜体に熱収縮に
対する耐熱性を与える方法としては、従来から、(1) Ｐ
ＥＴ樹脂製壜体の密度を上げるために、ブロー成形時の
ブロー金型の型温を、目標耐熱温度より高温度に加熱し
てブロー成形する方法、(2)一次ブロー成形品である中
間成形品を作り、これを再加熱（110 ℃程度）してから
再度ブロー成形し、完成品を作る方法等がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】これらの方法のうち、
(1) の方法は、金型温度が上昇するほど、賦形性が悪く
なり、従来は、85℃充填程度の熱収縮に対する耐熱性が
限度であるので、現在用いられているのように、これよ
りはるかに高い95℃程度の温度で熱処理される食品に対
して利用することは、全く不可能であった。また、上記
したＰＥＴ樹脂製壜体に熱収縮に対する耐熱性を与える
方法の(2)は、(1) に示した方法以上の熱収縮に対する
耐熱性を望めないので問題外であった。 【０００６】本発明は、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、予め所望形状に形成されたプ
リフォームを２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品に
成形し、この一次中間成形品を加熱処理して強制的に熱
収縮変形させて二次中間成形品に成形し、この二次中間
成形品を完成品である壜体に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発揮する壜体を
得ることを目的としたものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、ＰＥＴ製壜体
の２軸延伸ブロー成形方法であって、予め所望形状に成
形されたプリフォーム１の２軸延伸ブロー成形される本
体部２をＰＥＴの熱結晶化寸前の温度値120 ℃を含む延
伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲である90
℃〜130 ℃に加熱した状態で一次ブロー金型により一次
中間成形品４に一次２軸延伸ブロー成形し、この２軸延
伸ブロー成形された一次中間成形品４を、一次ブロー金
型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱す
ると共に、二次ブロー金型の型温を、成形された壜体６
の使用される雰囲気の最高温度よりも数度高い温度（5
〜10℃程度）に加熱した状態で壜体６にブロー成形する
ものである。である120 ℃〜150 ℃ 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の２軸延伸ブロー成形方法
を、本発明の一実施例を示す図面を参照しながら以下に
具体的に説明する。本発明によるブロー成形方法は、プ
リフォーム１を予め所望形状に射出成形等を使用して成
形する第１の工程と、延伸変形することなく前記第１の
工程成形時の形状のまま最終成形品、すなわち壜体６の
一部を構成する口部を、熱変形しないように熱結晶させ
る第２の工程と、そして本発明方法の要旨であるブロー
成形操作の第３の工程とから構成されている。 【０００９】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、
皿形状となっていても良いし、あるいは、有底の細長筒
形状をしていても良い。このようなプリフォーム１は、
ブロー成形金型への組付き部分となる口部３と、延伸成
形される壜体６の底部を含めた胴部となる本体部２とか
ら構成されていて、この本体部２が高い一次ブロー金型
の型温にもかかわらず、白化することなく一次中間成形
品４に成形されるための適当な延伸量は、多くの実験を
重ねた結果によると、面積倍率（プリフォーム１の本体
部２の表面積Ｓ1 、一次中間成形品４の表面積Ｓ2 とし
たときＳ2 ／Ｓ1 ）で表すとほぼ５〜13倍程度である。 【００１０】延伸面積倍率が５倍以下であると、一次中
間成形品４を加熱して二次中間成形品５への強制的な加
熱収縮成形時の加熱温度によって白化する恐れがあり、
また、反対に延伸面積倍率が13以上であると、ボイドが
発生して延伸成形はできるが白濁して賦形性が悪くな
る。従って、実施例に於けるプリフォーム１の本体部２
は、一次中間成形品４の加熱時に熱結晶化、すなわち白
化しないように一次中間成形品４を、前記した如く、延
伸面積倍率（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が５〜13倍程度になるように
成形すると、配向した結晶化密度を約1.350 〔ｇ／cm
3 〕以上とすることができるように皿形状となっている
のである。 【００１１】また、上記プリフォーム１の本体部２の口
部３との接続部分である周端部および中央部は、本体部
２の他の部分よりも延伸作用を受け難く、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。このように、所望の形状に成形されたプリフ
ォーム１は、一次中間成形品４への２軸延伸ブロー成形
操作に先立って、その口部３の熱結晶化操作による口部
３の白化処理を行う。 【００１２】上記のような口部３の白化は、口部３を充
分に加熱した状態から徐冷すれば良く、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する
ことである。特に、変形によって口部３の真円程度が劣
化するのは、成形品である壜体６の容器としての機能を
大幅に低下させることになるので、極めて厳重に防止す
る必要がある。 【００１３】このようにして、プリフォーム１の口部３
が白化が達成されたならば、このプリフォーム１を第３
の工程であるブロー成形工程によって壜体６に成形する
のであるが、このブロー成形工程は、プリフォーム１を
一次中間成形品４に一次の２軸延伸ブロー成形する工程
と、この一次中間成形品４を加熱して強制的に熱収縮さ
せて二次中間成形品５に成形する工程と、最後に、この
二次中間成形品５を壜体６に二次ブロー成形する工程と
から成っている。プリフォーム１を一次中間成形品４に
２軸延伸ブロー成形する一次２軸延伸ブロー成形工程
は、このプリフォーム１を、正確にはプリフォーム１の
本体部２を、成形合成樹脂材料であるＰＥＴ樹脂の熱結
晶化寸前の温度値120 ℃を含む延伸効果の現出できるブ
ロー成形可能な温度範囲である90℃〜130 ℃に加熱した
状態で達成される。 【００１４】上記の一次２軸延伸ブロー成形工程におけ
る、前記した二次ブロー成形時の加熱によって熱結晶化
しない状態で延伸成形ができるようにする具体的な手段
としては、前記した如く、一次中間成形品４の底部を含
む胴部、すなわち本体部２を延伸ブロー成形した部分が
配向結晶していることは云うまでもないが、その密度が
1.350 〔ｇ／cm3 〕以上となるようにするには、プリフ
ォーム１から一次中間成形品４への延伸倍率を、面積倍
率で５〜１３倍に設定するのが良い。 【００１５】次に、一次中間成形品４を加熱して強制的
に熱収縮させて二次中間成形品５に成形する工程は、２
軸延伸ブロー成形品内に生じる内部残留応力を強制的に
素早く消滅させるためのもので、一次ブロー金型を使用
して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従って、こ
の一次中間成形品４の各延伸成形部分を自由に変形さ
せ、もって前記した内部残留応力を強制的に消滅させる
のである。 【００１６】このように一次中間成形品４の各延伸成形
部分内に発生している内部残留応力に従った変形は、当
然のことながら収縮変形となるが、この収縮変形により
成形された二次中間成形品５の延伸成形部分、すなわ
ち、底部を含んだ胴部である本体部２は、第２図に示す
ように、成形目的物である壜体６の延伸成形部分である
底部を含んだ胴部とほぼ同じわずかに小さい大きさとな
るように、プリフォーム１から一次中間成形品４への延
伸成形の倍率、および一次中間品４の寸法が設定されて
いる。 【００１７】そして、二次中間成形品５を壜体６にブロ
ー成形する工程は、前記した工程で、一次ブロー金型の
型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱されて
熱収縮した二次中間成形品５を、成形目的物である壜体
６が使用される使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度
である120 ℃〜150 ℃に加熱された二次ブロー金型によ
って壜体６にブロー成形するのである。この二次中間成
形品５の壜体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
含んだ胴部である本体部２は、壜体６の対応する底部を
含んだ胴部とほぼ等しいかもしくはわずかに小さいだけ
であるので、二次中間成形品５から壜体６への延伸成形
時における延伸量は極めて少なく、それゆえこの二次中
間成形品５から壜体６への延伸成形によって、成形され
た壜体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。 【００１８】また、壜体６は、その使用雰囲気の最高温
度よりも高い温度となった二次ブロー金型によってブロ
ー成形されるので、該二次ブロー金型によりヒートセッ
トされることになり、もって内部残留応力のない、そし
て熱収縮に対する耐熱性の高い壜体６を得ることができ
ることになるのである。このように、本発明による２軸
延伸ブロー成形方法は、熱収縮に対する耐熱性の極めて
優れた壜体６を成形することができるのであるが、一次
中間成形品４から加熱収縮成形される二次中間成形品５
の収縮程度をより正確に制御し、もって内部残留応力の
より少ないそして寸法精度の高いかつ適正肉厚分布の壜
体６を得るには、一次ブロー金型の型温を成形される一
次中間成形品４の熱収縮量をコントロールできるように
110 ℃〜230 ℃に設定するのが良い。そして、上記一次
ブロー金型の型温は、延伸成形される一次中間成形品４
の延伸面積倍率に従って設定されるべきものであり、延
伸面積倍率の増大に従ってその温度値を大きく設定する
のが良い。 【００１９】 【実施例】次に、本発明の成形方法に於ける実施例を以
下に記す。射出成形により予備成形したプリフォーム１
の加熱温度115 ℃、一次ブロー金型の型温180 ℃、ブロ
ー圧25kg／cm2 、そしてブロー時間1.4 秒で、プリフォ
ーム１から一次中間成形品４への一次２軸延伸ブロー成
形を行った。次いで、金型を開いて、前記一次中間成形
品４に対して加熱温度225 ℃で一次中間成形品４から二
次中間成形品５への熱収縮変形を行った後、二次ブロー
金型の型温140 ℃、ブロー圧30kg／cm2 、そしてブロー
時間4.4 秒で、前記二次中間成形品５を壜体６に成形し
た。 【００２０】このようにして成形された壜体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分間浸漬位置させて加熱し、この壜体６を
前記グリセリン内から取出して、水冷して加熱前との変
化を求めたところ、この壜体６の容積変化率は、0.33％
となり、このことから充分に熱収縮に対する耐熱性の高
いＰＥＴボトルを成形することのできることが明らかと
なった。上記のようにして成形した壜体に、80℃の内容
液を充填してキャッピングし、レトルト殺菌処理した場
合、レトルト殺菌処理温度120 ℃、Ｆ値（滅菌時間値）
６〜10（分）で変化がなく容量変化率は0.5 ％以下であ
った。 【００２１】また、壜体６を成形するためのＰＥＴ樹脂
材料中には、全く添加剤が混入されておらず、極めて優
れた透明性を発揮することができたものとなり、また、
その結晶化した密度が1.3853〜1.3918〔ｇ／cm3 〕とな
り（これは二次中間成形品５の表面積Ｓ3 、壜体６の表
面積Ｓ4 とすると、延伸面積倍率Ｓ4 ／Ｓ3 で1.5 倍程
度である）、従来の熱処理を施さないこの種の壜体の結
晶化度が約16％であり、従来の熱固定処理を施した壜体
の結晶化度が約33％であるのに対し、前記した本発明に
より成形された壜体６の結晶化度は約49％を得ることが
できた。 【００２２】このように本願発明は、充分に高い密度を
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も大幅に向上させることができ
た。さらに、壜体６の内部残留応力を測定してみたとこ
ろ、加熱温度が110 ℃を越えたところで内部残留応力を
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／mm2 〕と極めて小
さな値であった。従って、壜体の使用雰囲気の温度とし
て95℃程度での熱充填に耐え得るものが成形可能とな
り、それには二次ブロー金型の型温は100 ℃〜105 ℃に
して二次ブロー成形を行えば良い。なお、上記した各実
施例における壜体６を観察したところ、壜体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壜体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。 【００２３】 【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よるＰＥＴ製壜体の成形方法は、内部残留応力のない極
めて熱収縮に対する耐熱性の高い壜体を成形することが
でき、また壜体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壜体に成形
することができ、さらに従来からプリフォームの加熱に
用いている遠赤外線加熱装置等の加熱手段とブロー成形
手段とを適当に組合わせて実施することができるので、
その実施が容易であると共に、高い透明性を維持するこ
とができる等多くの優れた効果を発揮するものである。
フタレート樹脂製の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
樹脂製の２軸延伸ブロー成形した壜体の成形形方法に関
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、単に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こ
とから、２軸延伸ブロー成形した壜体等の容器として各
方面で多量に使用されており、特に食品用の壜体として
極めて有用なものとなっている。 【０００３】このようにＰＥＴ樹脂製の壜体は、優れた
多数の特性を効果的に発揮するものであるが、適切な熱
処理を施していないＰＥＴ製の２軸延伸ブロー成形壜体
は、熱に対して弱く、70℃以上の高温下での加熱充填で
は著しく変形する。そのために、120 ℃の条件下で30分
間放置して加熱処理するレトルト食品とか、果汁飲料そ
の他の加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
製の壜体の出現が強く望まれているのが現状である。 【０００４】このようなＰＥＴ樹脂製の壜体に熱収縮に
対する耐熱性を与える方法としては、従来から、(1) Ｐ
ＥＴ樹脂製壜体の密度を上げるために、ブロー成形時の
ブロー金型の型温を、目標耐熱温度より高温度に加熱し
てブロー成形する方法、(2)一次ブロー成形品である中
間成形品を作り、これを再加熱（110 ℃程度）してから
再度ブロー成形し、完成品を作る方法等がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】これらの方法のうち、
(1) の方法は、金型温度が上昇するほど、賦形性が悪く
なり、従来は、85℃充填程度の熱収縮に対する耐熱性が
限度であるので、現在用いられているのように、これよ
りはるかに高い95℃程度の温度で熱処理される食品に対
して利用することは、全く不可能であった。また、上記
したＰＥＴ樹脂製壜体に熱収縮に対する耐熱性を与える
方法の(2)は、(1) に示した方法以上の熱収縮に対する
耐熱性を望めないので問題外であった。 【０００６】本発明は、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、予め所望形状に形成されたプ
リフォームを２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品に
成形し、この一次中間成形品を加熱処理して強制的に熱
収縮変形させて二次中間成形品に成形し、この二次中間
成形品を完成品である壜体に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発揮する壜体を
得ることを目的としたものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、ＰＥＴ製壜体
の２軸延伸ブロー成形方法であって、予め所望形状に成
形されたプリフォーム１の２軸延伸ブロー成形される本
体部２をＰＥＴの熱結晶化寸前の温度値120 ℃を含む延
伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲である90
℃〜130 ℃に加熱した状態で一次ブロー金型により一次
中間成形品４に一次２軸延伸ブロー成形し、この２軸延
伸ブロー成形された一次中間成形品４を、一次ブロー金
型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱す
ると共に、二次ブロー金型の型温を、成形された壜体６
の使用される雰囲気の最高温度よりも数度高い温度（5
〜10℃程度）に加熱した状態で壜体６にブロー成形する
ものである。である120 ℃〜150 ℃ 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の２軸延伸ブロー成形方法
を、本発明の一実施例を示す図面を参照しながら以下に
具体的に説明する。本発明によるブロー成形方法は、プ
リフォーム１を予め所望形状に射出成形等を使用して成
形する第１の工程と、延伸変形することなく前記第１の
工程成形時の形状のまま最終成形品、すなわち壜体６の
一部を構成する口部を、熱変形しないように熱結晶させ
る第２の工程と、そして本発明方法の要旨であるブロー
成形操作の第３の工程とから構成されている。 【０００９】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、
皿形状となっていても良いし、あるいは、有底の細長筒
形状をしていても良い。このようなプリフォーム１は、
ブロー成形金型への組付き部分となる口部３と、延伸成
形される壜体６の底部を含めた胴部となる本体部２とか
ら構成されていて、この本体部２が高い一次ブロー金型
の型温にもかかわらず、白化することなく一次中間成形
品４に成形されるための適当な延伸量は、多くの実験を
重ねた結果によると、面積倍率（プリフォーム１の本体
部２の表面積Ｓ1 、一次中間成形品４の表面積Ｓ2 とし
たときＳ2 ／Ｓ1 ）で表すとほぼ５〜13倍程度である。 【００１０】延伸面積倍率が５倍以下であると、一次中
間成形品４を加熱して二次中間成形品５への強制的な加
熱収縮成形時の加熱温度によって白化する恐れがあり、
また、反対に延伸面積倍率が13以上であると、ボイドが
発生して延伸成形はできるが白濁して賦形性が悪くな
る。従って、実施例に於けるプリフォーム１の本体部２
は、一次中間成形品４の加熱時に熱結晶化、すなわち白
化しないように一次中間成形品４を、前記した如く、延
伸面積倍率（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が５〜13倍程度になるように
成形すると、配向した結晶化密度を約1.350 〔ｇ／cm
3 〕以上とすることができるように皿形状となっている
のである。 【００１１】また、上記プリフォーム１の本体部２の口
部３との接続部分である周端部および中央部は、本体部
２の他の部分よりも延伸作用を受け難く、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。このように、所望の形状に成形されたプリフ
ォーム１は、一次中間成形品４への２軸延伸ブロー成形
操作に先立って、その口部３の熱結晶化操作による口部
３の白化処理を行う。 【００１２】上記のような口部３の白化は、口部３を充
分に加熱した状態から徐冷すれば良く、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する
ことである。特に、変形によって口部３の真円程度が劣
化するのは、成形品である壜体６の容器としての機能を
大幅に低下させることになるので、極めて厳重に防止す
る必要がある。 【００１３】このようにして、プリフォーム１の口部３
が白化が達成されたならば、このプリフォーム１を第３
の工程であるブロー成形工程によって壜体６に成形する
のであるが、このブロー成形工程は、プリフォーム１を
一次中間成形品４に一次の２軸延伸ブロー成形する工程
と、この一次中間成形品４を加熱して強制的に熱収縮さ
せて二次中間成形品５に成形する工程と、最後に、この
二次中間成形品５を壜体６に二次ブロー成形する工程と
から成っている。プリフォーム１を一次中間成形品４に
２軸延伸ブロー成形する一次２軸延伸ブロー成形工程
は、このプリフォーム１を、正確にはプリフォーム１の
本体部２を、成形合成樹脂材料であるＰＥＴ樹脂の熱結
晶化寸前の温度値120 ℃を含む延伸効果の現出できるブ
ロー成形可能な温度範囲である90℃〜130 ℃に加熱した
状態で達成される。 【００１４】上記の一次２軸延伸ブロー成形工程におけ
る、前記した二次ブロー成形時の加熱によって熱結晶化
しない状態で延伸成形ができるようにする具体的な手段
としては、前記した如く、一次中間成形品４の底部を含
む胴部、すなわち本体部２を延伸ブロー成形した部分が
配向結晶していることは云うまでもないが、その密度が
1.350 〔ｇ／cm3 〕以上となるようにするには、プリフ
ォーム１から一次中間成形品４への延伸倍率を、面積倍
率で５〜１３倍に設定するのが良い。 【００１５】次に、一次中間成形品４を加熱して強制的
に熱収縮させて二次中間成形品５に成形する工程は、２
軸延伸ブロー成形品内に生じる内部残留応力を強制的に
素早く消滅させるためのもので、一次ブロー金型を使用
して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従って、こ
の一次中間成形品４の各延伸成形部分を自由に変形さ
せ、もって前記した内部残留応力を強制的に消滅させる
のである。 【００１６】このように一次中間成形品４の各延伸成形
部分内に発生している内部残留応力に従った変形は、当
然のことながら収縮変形となるが、この収縮変形により
成形された二次中間成形品５の延伸成形部分、すなわ
ち、底部を含んだ胴部である本体部２は、第２図に示す
ように、成形目的物である壜体６の延伸成形部分である
底部を含んだ胴部とほぼ同じわずかに小さい大きさとな
るように、プリフォーム１から一次中間成形品４への延
伸成形の倍率、および一次中間品４の寸法が設定されて
いる。 【００１７】そして、二次中間成形品５を壜体６にブロ
ー成形する工程は、前記した工程で、一次ブロー金型の
型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱されて
熱収縮した二次中間成形品５を、成形目的物である壜体
６が使用される使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度
である120 ℃〜150 ℃に加熱された二次ブロー金型によ
って壜体６にブロー成形するのである。この二次中間成
形品５の壜体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
含んだ胴部である本体部２は、壜体６の対応する底部を
含んだ胴部とほぼ等しいかもしくはわずかに小さいだけ
であるので、二次中間成形品５から壜体６への延伸成形
時における延伸量は極めて少なく、それゆえこの二次中
間成形品５から壜体６への延伸成形によって、成形され
た壜体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。 【００１８】また、壜体６は、その使用雰囲気の最高温
度よりも高い温度となった二次ブロー金型によってブロ
ー成形されるので、該二次ブロー金型によりヒートセッ
トされることになり、もって内部残留応力のない、そし
て熱収縮に対する耐熱性の高い壜体６を得ることができ
ることになるのである。このように、本発明による２軸
延伸ブロー成形方法は、熱収縮に対する耐熱性の極めて
優れた壜体６を成形することができるのであるが、一次
中間成形品４から加熱収縮成形される二次中間成形品５
の収縮程度をより正確に制御し、もって内部残留応力の
より少ないそして寸法精度の高いかつ適正肉厚分布の壜
体６を得るには、一次ブロー金型の型温を成形される一
次中間成形品４の熱収縮量をコントロールできるように
110 ℃〜230 ℃に設定するのが良い。そして、上記一次
ブロー金型の型温は、延伸成形される一次中間成形品４
の延伸面積倍率に従って設定されるべきものであり、延
伸面積倍率の増大に従ってその温度値を大きく設定する
のが良い。 【００１９】 【実施例】次に、本発明の成形方法に於ける実施例を以
下に記す。射出成形により予備成形したプリフォーム１
の加熱温度115 ℃、一次ブロー金型の型温180 ℃、ブロ
ー圧25kg／cm2 、そしてブロー時間1.4 秒で、プリフォ
ーム１から一次中間成形品４への一次２軸延伸ブロー成
形を行った。次いで、金型を開いて、前記一次中間成形
品４に対して加熱温度225 ℃で一次中間成形品４から二
次中間成形品５への熱収縮変形を行った後、二次ブロー
金型の型温140 ℃、ブロー圧30kg／cm2 、そしてブロー
時間4.4 秒で、前記二次中間成形品５を壜体６に成形し
た。 【００２０】このようにして成形された壜体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分間浸漬位置させて加熱し、この壜体６を
前記グリセリン内から取出して、水冷して加熱前との変
化を求めたところ、この壜体６の容積変化率は、0.33％
となり、このことから充分に熱収縮に対する耐熱性の高
いＰＥＴボトルを成形することのできることが明らかと
なった。上記のようにして成形した壜体に、80℃の内容
液を充填してキャッピングし、レトルト殺菌処理した場
合、レトルト殺菌処理温度120 ℃、Ｆ値（滅菌時間値）
６〜10（分）で変化がなく容量変化率は0.5 ％以下であ
った。 【００２１】また、壜体６を成形するためのＰＥＴ樹脂
材料中には、全く添加剤が混入されておらず、極めて優
れた透明性を発揮することができたものとなり、また、
その結晶化した密度が1.3853〜1.3918〔ｇ／cm3 〕とな
り（これは二次中間成形品５の表面積Ｓ3 、壜体６の表
面積Ｓ4 とすると、延伸面積倍率Ｓ4 ／Ｓ3 で1.5 倍程
度である）、従来の熱処理を施さないこの種の壜体の結
晶化度が約16％であり、従来の熱固定処理を施した壜体
の結晶化度が約33％であるのに対し、前記した本発明に
より成形された壜体６の結晶化度は約49％を得ることが
できた。 【００２２】このように本願発明は、充分に高い密度を
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も大幅に向上させることができ
た。さらに、壜体６の内部残留応力を測定してみたとこ
ろ、加熱温度が110 ℃を越えたところで内部残留応力を
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／mm2 〕と極めて小
さな値であった。従って、壜体の使用雰囲気の温度とし
て95℃程度での熱充填に耐え得るものが成形可能とな
り、それには二次ブロー金型の型温は100 ℃〜105 ℃に
して二次ブロー成形を行えば良い。なお、上記した各実
施例における壜体６を観察したところ、壜体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壜体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。 【００２３】 【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よるＰＥＴ製壜体の成形方法は、内部残留応力のない極
めて熱収縮に対する耐熱性の高い壜体を成形することが
でき、また壜体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壜体に成形
することができ、さらに従来からプリフォームの加熱に
用いている遠赤外線加熱装置等の加熱手段とブロー成形
手段とを適当に組合わせて実施することができるので、
その実施が容易であると共に、高い透明性を維持するこ
とができる等多くの優れた効果を発揮するものである。
【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の縦断
面図である 【図２】一次中間成形品の強制熱収縮変形を示す縦断面
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の縦
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 壜体
面図である 【図２】一次中間成形品の強制熱収縮変形を示す縦断面
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の縦
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 壜体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−30019（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−171124（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−105935（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−81131（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
B29C 49/00 - 49/80
B65D 1/00,1/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．予め所望形状に成形されたポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなるプリフォームを、熱結晶化寸前の温度
値120 ℃を含む効果的な２軸延伸ブロー成形が可能な温
度範囲である90℃〜130 ℃に加熱した状態で、前記プリ
フォームの延伸される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に
設定した一次ブロー成形金型により一次中間成形品に一
次２軸延伸ブロー成形した後、前記一次ブロー成形金型
を開いて、前記２軸延伸ブロー成形された一次中間成形
品を、一次ブロー成形金型の型温よりも高い温度に加熱
して熱収縮させて二次中間成形品となし、該二次中間成
形品を、製品となった壜体が使用される雰囲気の最高温
度よりも数度高い温度に加熱してなる二次ブロー成形金
型により壜体に二次ブロー成形して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．予め所望形状に成形されたポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなるプリフォームを、熱結晶化寸前の温度
値120 ℃を含む効果的な２軸延伸ブロー成形が可能な温
度範囲である90℃〜130 ℃に加熱した状態で、前記プリ
フォームの延伸される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に
設定した一次ブロー成形金型により一次中間成形品に一
次２軸延伸ブロー成形した後、前記一次ブロー成形金型
を開いて、前記２軸延伸ブロー成形された一次中間成形
品を、一次ブロー成形金型の型温よりも高い温度に加熱
して熱収縮させて二次中間成形品となし、該二次中間成
形品を、製品となった壜体が使用される雰囲気の最高温
度よりも数度高い温度に加熱してなる二次ブロー成形金
型により壜体に二次ブロー成形する２軸延伸ブロー成形
方法に於いて、前記一次中間成形品が170 ℃〜255 ℃に
再加熱して二次中間成形品に収縮させる際に、該一次中
間成形品が延伸ブロー成形される各部の寸法を、前記壜
体の対応する各部の寸法と等しいかもしくはわずかに小
さくなる値に設定したことを特徴とする２軸延伸ブロー
成形方法。 ３．予め所望形状に成形されたポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなるプリフォームを、熱結晶化寸前の温度
値120 ℃を含む効果的な２軸延伸ブロー成形が可能な温
度範囲である90℃〜130 ℃に加熱すると共に、前記プリ
フォームの延伸される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に
設定した一次ブロー成形金型を、二次ブロー成形時の加
熱により熱結晶化しないで延伸成形ができるように110
℃〜230 ℃に加熱した状態で一次中間成形品に一次２軸
延伸ブロー成形した後、前記一次ブロー成形金型を開い
て、前記２軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を、
一次ブロー成形金型の型温よりも高い温度に加熱して熱
収縮させて二次中間成形品となし、該二次中間成形品
を、製品となった壜体が使用される雰囲気の最高温度よ
りも数度高い温度に加熱してなる二次ブロー成形金型に
より壜体に二次ブロー成形することを特徴とする２軸延
伸ブロー成形方法。 ４．予め所望形状に成形されたポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなるプリフォームを、熱結晶化寸前の温度
値120 ℃を含む効果的な２軸延伸ブロー成形が可能な温
度範囲である90℃〜130 ℃に加熱すると共に、前記プリ
フォームの延伸される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に
設定した一次ブロー成形金型の型温を、二次ブロー成形
時の加熱により熱結晶化しない状態で延伸成形ができる
ように110 ℃〜230 ℃に加熱した状態で一次中間成形品
に一次２軸延伸ブロー成形した後、前記一次ブロー成形
金型を開いて、該２軸延伸ブロー成形された一次中間成
形品を、一次ブロー成形金型の型温よりも高い温度で加
熱して熱収縮させて二次中間成形品となし、該二次中間
成形品を、製品となった壜体が使用される雰囲気の最高
温度よりも数度高い温度に加熱してなる二次ブロー成形
金型により壜体に二次ブロー成形する２軸延伸ブロー成
形方法に於いて、前記一次中間成形品を一次ブロー成形
金型の型温よりも高い温度に再加熱して二次中間成形品
に収縮させる際に、前記一次中間成形品が延伸ブロー成
形される各部の寸法を、前記壜体の対応する各部の寸法
と等しいかもしくはわずかに小さくなる値に設定したこ
とを特徴とする２軸延伸ブロー成形方法。 ５．前記特許請求の範囲第１乃至第４項に記載した２軸
延伸ブロー成形方法に於いて、前記二次中間成形品を、
製品となった壜体が使用される雰囲気の最高温度よりも
数度高い温度である100 ℃〜150 ℃に加熱してなる二次
ブロー成形金型により壜体に二次ブロー成形することを
特徴とする２軸延伸ブロー成形方法。 ６．前記特許請求の範囲第１乃至第４項に記載した２軸
延伸ブロー成形方法に於いて、一次中間成形品を一次ブ
ロー成形金型の型温よりも高い温度に加熱して熱収縮さ
せて二次中間成形品となすのに、金型を開いて170 ℃〜
255 ℃の加熱温度により一次中間成形品を加熱して二次
中間成形品に収縮させることを特徴とする２軸延伸ブロ
ー成形方法。 ７．前記特許請求の範囲第４項に記載した２軸延伸ブロ
ー成形方法に於いて、前記一次中間成形品を一次ブロー
成形金型の型温よりも高い温度の170 ℃〜255 ℃に再加
熱して収縮させた二次中間成形品を、延伸面積倍率が1.
0〜1.5 倍なるように二次延伸ブロー成形して壜体に成
形することを特徴とする２軸延伸ブロー成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2437497A JP2963904B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2437497A JP2963904B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17011685A Division JPH0622860B2 (ja) | 1985-08-01 | 1985-08-01 | ２軸延伸ブロ−成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314650A JPH09314650A (ja) | 1997-12-09 |
| JP2963904B2 true JP2963904B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=12136428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2437497A Expired - Lifetime JP2963904B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ２軸延伸ブロー成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963904B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094511A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Frontier:Kk | 耐熱性を有する二軸延伸ブロー広口容器の成形方法 |
| US7083407B2 (en) | 2001-12-28 | 2006-08-01 | Yoshino Kogyosho Co., Ltd. | Preform holding jig for biaxial orientation blow molding |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP2437497A patent/JP2963904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09314650A (ja) | 1997-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |