JP2999226B2 - 二軸延伸ブロー成形容器の予備成形体の製造方法 - Google Patents

二軸延伸ブロー成形容器の予備成形体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二軸延伸ブロー成形容器の予備成形体の製造
方法に関し、詳しくは耐熱性及びバリヤー性に優れた二
軸延伸ブロー成形容器の予備成形体の製造方法に関す
る。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
近年、二軸延伸ブロー成形容器に80〜95℃の液体を充
填するいわゆるホットフィルや、ホットシャワーによる
パステライジングが行われるようになり、そのためボト
ルの口部付近に優れた耐熱性が要求されるようになっ
た。この理由は、ホットフィルでは口部が熱い液体に最
初にさらされ、またホットシャワーによるパステライジ
ングでも、ホットシャワーをボトル上方から注ぐのが一
般的であるからである。
ところが、通常の二軸延伸ブロー成形によって得られ
る二軸延伸ブロー成形容器では、口部は未延伸のまま残
されるために耐熱性がなく、80〜95℃の液体の充填には
供し得ない。
このような事情により、二軸延伸ブロー成形容器に耐
熱性を付与するために一般に用いられている方法として
は、ポリエステル樹脂と耐熱性樹脂とを共射出すること
により多層化した予備成形体とし、それを延伸ブロー成
形する方法がある。
ところで、前記二軸延伸ブロー成形容器に炭酸飲料や
果汁飲料等を封入する場合には、容器外から侵入する酸
素あるいは水分の影響、あるいは容器内から炭酸ガスが
放出してしまうことにより内容物の性質が変化し、風味
を損なってしまう等といったバリヤー性の問題がある。
そこで、このような二軸延伸ブロー成形容器にバリヤ
ー性を付加するために、容器胴部を容器形成のメイン樹
脂であるポリエステル樹脂と、バリヤー性を有する樹脂
との多層構造にする方法がある。
一般に予備成形体は、メイン樹脂であるポリエステル
樹脂等と、容器に付加する機能に応じた樹脂とを、予備
成形体に対応したキャビティを有する型内に、単独ある
いは同時に射出成形することにより成形される。
しかしながら、口部に耐熱性を付加し、さらに胴部に
バリヤー性を付加した予備成形体を成形するためには、
ポリエステル樹脂、耐熱性樹脂、バリヤー性樹脂を単独
あるいは同時に、しかも複雑に制御し射出しなければな
らないという問題がある。
また、二軸延伸ブロー成形容器においては、予備成形
体の口部は延伸せず、胴部を延伸することになるが、口
部に有する耐熱性樹脂が、胴部に混入した場合に、ポリ
エステル樹脂と耐熱性樹脂とは延伸ブロー成形適性温度
が異なるため、胴部に混入した耐熱性樹脂が、二軸延伸
ブロー成形容器の強度等の物理的特性に影響をおよぼす
という問題がある。
したがって本発明の目的は、二軸延伸ブロー成形容器
の予備成形体を射出成形する製造方法において、耐熱性
及びバリヤー性に優れた二軸延伸ブロー成形容器を成形
するために、予備成形体の口部に耐熱性樹脂層を有し、
胴部にポリエステル樹脂層とバリヤー性樹脂層とを有す
る場合においても、延伸する胴部に前記耐熱性樹脂が混
入することがない予備成形体を得ることができる製造方
法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、二軸延
伸ブロー成形容器の予備成形体を射出成形する際に、キ
ャビティの予備成形体のサポートリング外周部に対応す
る位置に上部ゲート有し、かつ予備成形体の底部に対応
する位置に下部ゲートを有する射出成形型を用い、この
下部ゲートからポリエステル樹脂とバリヤー性樹脂とを
胴部の層構成に合わせて共射出し、下部ゲートからの樹
脂の共射出を一時的に停止し、上部ゲートから耐熱性樹
脂をキャビティ内に射出し、耐熱性樹脂がキャビティ内
壁面に到達したときにその射出を止めて、下部ゲートか
らポリエステル樹脂とバリヤー性樹脂との共射出を行な
うことにより、下部ゲートから射出される樹脂が、上部
ゲートから射出する樹脂を口部上端に向かって押し上げ
るように充填されるため、延伸する胴部に前記耐熱性樹
脂が混入することがない予備成形体が得られることを発
見し、本発明に想到した。
すなわち、本発明の二軸延伸ブロー成形容器用予備成
形体を製造する方法は、前記予備成形体の形状に対応す
るキャビティを有し、前記予備成形体のサポートリング
の外周部に対応する位置に上部ゲートを有し、かつ前記
予備成形体の底部に対応する位置に下部ゲートを有する
射出成形型を用い、 （ａ）前記下部ゲートからポリエステル樹脂を射出し
て、前記キャビティの途中まで前記ポリエステル樹脂を
充填し、 （ｂ）ポリエステル樹脂の射出率を下げた後に、前記ポ
リエステル樹脂層中にバリヤー性樹脂層が形成されるよ
うに、ポリエステル樹脂とバリヤー性樹脂とを共射出
し、 （ｃ）前記下部ゲートからの樹脂の流動先端面が、キャ
ビティの前記サポートリングの下端面に対応する位置に
達したときに、前記下部ゲートからの樹脂の共射出を一
時的に停止するとともに、前記上部ゲートから耐熱性樹
脂をキャビティに射出し、 （ｄ）前記上部ゲートから射出される耐熱性樹脂がキャ
ビティ内壁面に到達したときに、前記耐熱性樹脂の射出
を止めて、下部ゲートからポリエステル樹脂とバリヤー
性樹脂とを共射出し、 もって前記予備成形体の口部のサポートリング下端面よ
り下側を、ポリエステル樹脂層とガスバリヤー性樹脂層
との多層に形成するとともに、前記口部を耐熱性樹脂と
ポリエステル樹脂との多層に形成することを特徴とす
る。
〔実施例及び作用〕
まず本発明の方法に用いる樹脂について説明する。
ポリエステル樹脂としては、飽和ジカルボン酸と飽和
二価アルコールとからなる熱可塑性樹脂が使用できる。
飽和ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、ナフタレン−1,4−又は2,6−ジカルボン
酸、ジフェニルエーテル−4,4′−ジカルボン酸、ジフ
ェニルジカルボン酸類、ジフェノキシエタンジエタンジ
カルボン酸類等の芳香族ジカルボン酸類、アジピン酸、
セバチン酸、アゼライン酸、デカン−1,10−ジカルボン
酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸等の脂環族ジカルボン酸等を使用することができる。
また飽和二価アルコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
テトラメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、ドデカメチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル等の脂肪族グリコール類、シクロヘキサンジメタノー
ル等の脂環族グリコール、2,2−ビス（４′−β−ヒド
ロキシエトキシフェニル）プロパン、その他の芳香族ジ
オール類等を使用することができる。好ましいポリエス
テルは、テレフタル酸とエチレングリコールとからなる
ポリエチレンテレフタレートである。
本発明に用いるポリエステル樹脂は、固有粘度が0.5
〜1.5、好ましくは0.55〜0.85の範囲の値を有する。ま
たこのようなポリエステルは、溶融重合で製造され、18
0〜250℃の温度下で減圧処理または不活性ガス雰囲気で
熱処理されたもの、または固相重合して低分子量重合物
であるオリゴマーやアセトアルデヒドの含有量を低減さ
せたものが好適である。
また耐熱性樹脂としては、ポリアリレート、ポリカー
ボネート、ポリアセタール、ポリサルフォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエ
ーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチ
レンナフタレート等の熱変形温度の高いポリエステル系
樹脂、及びこれらの樹脂とポリエチレンテレフタレート
とのブレンドポリマー、及び上記耐熱性樹脂間のブレン
ドポリマー、さらには上記耐熱性樹脂の２種以上の樹脂
とポリエチレンテレフタレートとのブレンドポリマー、
Ｕポリマー（ユニチカ製、ポリアリレートとポリエチレ
ンテレフタレートのブレンドポリマー）、THERMX（EAST
MAN製、シクロヘキサンジメタノール変成コポリエステ
ル）等を使用し得る。
次にバリヤー性樹脂としては、酸素、炭酸ガス等のガ
スバリヤー性に優れるものとして、エチレンビニルアル
コール共重合樹脂、ハイニトリル樹脂、ポリアクリロニ
トリル、アクリロニトリルとメチルアクリレートとブタ
ジエンとのコポリマー（商品名：バレックス）、ポリ塩
化ビニル、メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから
なるナイロンMXD6、ポリエチレンイソフタレート系コポ
リマー、イソフタル酸又はテレフタル酸とエチレングリ
コールと1,3−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼ
ンとからなるコポリエステル及び各種の液晶ポリエステ
ル等が挙げられる。具体的には、XYDAR（ダートコ
製）、VECTRA（セラニーズポリプラスチック製）、エコ
ノール（住友化学製）、ロッドラン（ユニチカ製）、EP
E（三菱化成製）、X7G（イーストマン製）、ULTRAX（BA
SF製）等がある。なお上記のバリヤー樹脂とポリエチレ
ンテレフタレートとのブレンドポリマーを用いてもよ
い。
更にまた、上述のバリヤー樹脂に、酸素バリヤーを目
的として、容器壁の樹脂中に酸素を捕捉する機能を有す
る有機金属錯体やコバルト塩を混合したものも使用でき
る。
またガスバリヤー性と水分バリヤー性の両方に優れた
ものとしては、テレフタル酸、エチレングリコール及び
シクロヘキサンジメタノールからなるポリエチレンコポ
リマー（PETG）と、エチレンビニルアルコール共重合体
とのブレンドポリマーや、上記PETGとポリビニルアルコ
ールとのブレンドポリマー等が使用できる。
防湿性に優れたボトルとするには、ポリオレフィンや
塩化ビニル樹脂等が好適である。
なお本発明で使用するポリエステル樹脂、耐熱性樹脂
ないしバリヤー性樹脂中には、本発明の目的を損なわな
い範囲で安定剤、顔料、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫
外線劣化防止剤、帯電防止剤、抗菌剤等の添加剤やその
他の樹脂を適量加えることができる。
第１図は本発明の方法により製造される予備成形体の
一例を示す概略断面図である（ただし、層構造は省略し
てある）。予備成形体１は口部２と、胴部４と、底部５
とからなり、口部２の下端には、サポートリング３を有
し、またサポートリング３は外周部31と下端面部32とを
有する。なお口部２は二軸延伸ブロー成形時に延伸され
ない部分である。
第２図は本発明の一実施例による予備成形体の製造方
法に用いる製造装置を概略的に示す断面図である。
本実施例においては、コア型21と口部型22と胴部型23
とにより、第１図に示す予備成形体１と対応する形のキ
ャビティ25が形成されている射出成形型20を有する。ま
たキャビティ25のサポートリング３の外周部31に対応す
る位置には、上部ゲート41を有し、上部ゲート41は環状
スプルー42に接続し、また上部ホットランナーノズル45
がスプルー43を介して接続されている。また本実施例に
おいては、第１図に示す予備成形体１の底部５に対応す
る位置に下部ゲート51を有し、下部ゲート51には下部ホ
ットランナーノズル55が接続されている。
第３図は本発明の方法に用いる下部ホットランナーノ
ズルを概略的に示す断面図であり、射出成形型と接続し
ている状態を示すものである。
下部ホットランナーノズル55は、二つの流路57、58を
有し、流路58はさらに中央の直線状流路58aと、その外
側に設けられた第一の円筒状流路58bとに分かれてい
る。また流路57は、上記の二つの流路58a、58b間に第二
の円筒状流路として設けられている。中央流路58aの上
端部にはチャッキ弁56が設けられており、チャッキ弁56
は流路58aと流路57との樹脂射出圧の差に応じて上下に
移動可能であり、流路57からの樹脂射出圧が高い場合に
流路57が開放し得るようになっている。流路57は流路58
aに開口し、流路58aと流路58bは上方で合流し、さらに
下部ホットランナーノズル55を出て、射出成形型20のキ
ャビティ25に連絡している。
本実施例においては、下部ホットランナーノズル55か
らポリエステル樹脂及びバリヤー性樹脂を射出するが、
流路58にはポリエステル樹脂を流し、流路57にはバリヤ
ー性樹脂を流す例について示す。
第４図は、本発明の一実施例による予備成形体の製造
方法の第一段階を概略的に示す断面図である。
まず第３図に示す流路58よりポリエステル樹脂60を射
出する。このとき下部ホットランナーノズル55のチャッ
キ弁56は、第４図に示すように、ポリエステル樹脂60の
射出圧により閉じられており、流路58a及び58bからポリ
エステル樹脂60のみが射出成形型20のキャビティ25に射
出される。
第５図は、本発明の一実施例による予備成形体の製造
方法の第二段階を概略的に示す断面図である。
本実施例においては、第４図に示す第一段階の状態か
らポリエステル樹脂60の射出率を下げ、その後に、ポリ
エステル樹脂60の射出を続けながらバリヤー性樹脂80を
流路57より射出する。このとき、バリヤー性樹脂80の射
出圧とポリエステル樹脂60の射出圧との差に応じて、チ
ャッキ弁56が開口し、その開口量に応じてバリヤー性樹
脂80が射出されることになる。
第６図は、本発明の一実施例による予備成形体の製造
方法の第三段階を概略的に示す断面図である。
本実施例においては、上記ポリエステル樹脂60の流動
先端面90が、キャビティ25の予備成形体のサポートリン
グ３の下端面に対応する位置（第６図に示す位置）に達
した時点で、下部ゲート51からの樹脂の射出を一時的に
停止する。この状態で上部ゲート41に有する上部ホット
ランナーノズル45から環状スプルー42及び上部ゲート41
を介して、耐熱性樹脂70を射出成形型20のキャビティ25
に射出する。
第７図は、本発明の一実施例による予備成形体の製造
方法の第四段階を概略的に示す断面図である。
本実施例においては、第６図に示す第三段階の状態か
ら耐熱性樹脂70がコア型21に到達した時点で、下部ホッ
トランナーノズル55を操作し、下部ゲート51を介して射
出成形型20のキャビティを充填するだけの量の樹脂を射
出し、最後に射出成形型20内の圧力の調整（保圧）をし
て射出を終了する。
以上に説明した共射出成形工程により、第７図に示す
胴部がポリエステル樹脂層60とバリヤー性樹脂層80とか
らなり、口部がポリエステル樹脂層60と耐熱性樹脂層70
とからなる予備成形体１が成形される。
上述したように、下部ホットランナーノズル55からの
樹脂の射出方向は、射出成形型20のキャビティ25を予備
成形体の胴部に対応する位置から口部に対応する位置に
向かっているため、下部ホットランナーノズル55からの
射出樹脂が、上部ホットランナーノズル45から射出され
た耐熱性樹脂を口部上端に向かって押し上げながら充填
される構造になっている。これにより、サポートリング
30の下端面32より下側には、耐熱性樹脂が混入すること
がない二軸延伸ブロー成形用予備成形体を得ることがで
きる。
なお本実施例においては、予備成形体の胴部が、ポリ
エステル樹脂層とバリヤー性樹脂層とポリエステル樹脂
層との三層構造を有する例について示したが、下部ホッ
トランナーノズルからの射出のタイミングを制御するこ
とにより、胴部のポリエステル樹脂層とバリヤー性樹脂
層との層数及び層構造は、２種５層（ポリエステル樹脂
層／バリヤー性樹脂層／ポリエステル樹脂層／バリヤー
性樹脂層／ポリエステル樹脂層）等適宜変更することが
できる。
また本実施例においては、予備成形体の口部が、ポリ
エステル樹脂層と耐熱性樹脂との二層構造を有する例に
ついて示したが、上部ホットランナーノズルからの射出
のタイミングを適宜制御することにより、口部の層構成
を変更することも可能であり、また口部にポリエステル
樹脂層と耐熱性樹脂層との界面が不定形の入り組んだ構
造を有する層構造を形成することもできる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の二軸延伸ブロー成形容
器の予備成形体を射出成形する製造方法においては、耐
熱性及びバリヤー性に優れた二軸延伸ブロー成形容器を
得るために予備成形体の口部が耐熱性樹脂層を有し、胴
部がポリエステル樹脂層とバリヤー性樹脂層とを有する
場合においても、予備成形体を射出成形する際に、成形
型内キャビティの予備成形体のサポートリングの外周部
に対応する位置に上部ゲートを有し、かつ予備成形体の
底部に対応する位置に下部ゲートを有する射出成形型を
用い、この下部ゲートからポリエステル樹脂とバリヤー
性樹脂とを射出し、下部ゲートからの樹脂の射出を一時
的に停止したときに、上部ゲートから、耐熱性樹脂をキ
ャビティ内に射出し、さらに下部ゲートからの樹脂の射
出を行うことにより、下部ゲートから射出される樹脂
が、上部ゲートから射出する樹脂を口部上端に向かって
押し上げるように充填されるため、延伸する胴部に前記
耐熱性樹脂が混入することがない二軸延伸ブロー成形容
器の予備成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法により製造される予備成形体の一
例を示す概略断面図であり、 第２図は本発明の一実施例による予備成形体の製造方法
に用いる製造装置を概略的に示す断面図であり、 第３図は本発明の方法に用いる下部ホットランナーノズ
ルを概略的に示す断面図であり、 第４図は、本発明の一実施例による予備成形体の製造方
法の第一段階を概略的に示す断面図であり、 第５図は本発明の一実施例による予備成形体の製造方法
の第二段階を概略的に示す断面図であり、 第６図は本発明の一実施例による予備成形体の製造方法
の第三段階を概略的に示す断面図であり、 第７図は本発明の一実施例による予備成形体の製造方法
の第四段階を概略的に示す断面図である。 １……予備成形体 ２……口部 ３……サポートリング ４……胴部 ５……底部 20……射出成形型 21……コア型 22……口部型 23……胴部型 25……キャビティ 31……外周部 32……下端面部 41……上部ゲート 42……環状スプルー 43……スプルー 45……上部ホットランナーノズル 51……下部ゲート 55……下部ホットランナーノズル 56……チャッキ弁 57、58、58a、58b……流路 60……ポリエステル樹脂 70……耐熱性樹脂 80……バリヤー性樹脂 90……流動先端面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 22:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 49/22 B29C 49/06 B29B 11/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下端にサポートリングを有する口部と、胴
    部と、底部とを有する二軸延伸ブロー成形容器の予備成
    形体を製造する方法において、前記予備成形体の形状に
    対応するキャビティを有し、前記予備成形体のサポート
    リングの外周部に対応する位置に上部ゲートを有し、か
    つ前記予備成形体の底部に対応する位置に下部ゲートを
    有する射出成形型を用い、 （ａ）前記下部ゲートからポリエステル樹脂を射出し
    て、前記キャビティの途中まで前記ポリエステル樹脂を
    充填し、 （ｂ）ポリエステル樹脂の射出率を下げた後に、前記ポ
    リエステル樹脂層中にバリヤー性樹脂層が形成されるよ
    うに、ポリエステル樹脂とバリヤー性樹脂とを共射出
    し、 （ｃ）前記下部ゲートからの樹脂の流動先端面が、キャ
    ビティの前記サポートリングの下端面に対応する位置に
    達したときに、前記下部ゲートからの樹脂の共射出を一
    時的に停止するとともに、前記上部ゲートから耐熱性樹
    脂をキャビティに射出し、 （ｄ）前記上部ゲートから射出される耐熱性樹脂がキャ
    ビティ内壁面に到達したときに、前記耐熱性樹脂の射出
    を止めて、下部ゲートからポリエステル樹脂とバリヤー
    性樹脂とを共射出し、 もって前記予備成形体の口部のサポートリング下端面よ
    り下側を、ポリエステル樹脂層とガスバリヤー性樹脂層
    との多層に形成するとともに、前記口部を耐熱性樹脂と
    ポリエステル樹脂との多層に形成することを特徴とする
    方法。
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