JP3044348B1 - プリフォ―ム口首部の内径規制用コア - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 プリフォームの口首部を結晶化する際に使用
する内径規制用コアとして、加熱、冷却の追随性が良
く、口首部以外の部分への熱伝導を抑制でき、不必要な
部分まで結晶化することがなく、口首部のみを確実にか
つ効率よく結晶化できるようにする。 【解決手段】 内径規制用コアＡを、プリフォーム３０
の口首部３１が嵌合する筒状コア部１１を有するコア本
体１と、前記筒状コア部１１の先端に取着された環状の
遮熱用コア部材２とにより形成し、遮熱用コア部材２に
よりプリフォーム３０の口首部３１以外の部分への熱伝
導を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として各種液体
を収容するのに用いられるポリエステル樹脂製ボトルの
プリフォームの口首部を加熱処理して結晶化させる装置
で使用するプリフォーム口首部の内径規制用コアに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリエチレンテレフタレート
樹脂（いわゆるＰＥＴ）等のポリエステル樹脂製のボト
ルは、機械的強度、ガスバリア性、透明性等の優れた特
性を持つ容器として広く利用されている。

【０００３】かかるポリエステル樹脂製ボトル（以下、
ＰＥＴボトルという）は、通常、中間体としてのプリフ
ォーム（パリソン）を成形した後、これを２軸延伸加工
して得られるが、このプリォームの口首部を強化する目
的で該口首部を加熱処理して結晶化させ白化させること
が行われている。

【０００４】このプリフォーム口首部を結晶化させる装
置としては、種々の提案がなされている。例えば、プリ
フォームを直立もしくは倒立状態に支持して、適宜搬送
手段により回転を与えながら搬送し、この搬送中に加熱
処理を行ない、処理の終ったプリフォームを冷却、回収
して、新たにプリフォームを供給することとして、連続
処理する装置が知られている。そして、このような装置
において、口首部の加熱処理による密度の増加、収縮に
伴う寸法変化や変形等を防止する目的で、プリフォーム
口首部に内径規制用のコアを挿入し、口首部の内周面を
コアで支持した状態で加熱処理することも提案されてい
る（例えば、特公昭６１−２４１７０号公報）。

【０００５】ところで、前記のようにプリフォーム口首
部にコアを挿入して、外方より赤外線ヒータ等により加
熱処理して結晶化させる際、前記コアが中実の金属体よ
りなるものの場合は、質量が大きいために、加熱、冷却
の追随性に劣り、そのため口首部の内側の加熱が遅れ、
加熱時間が短いと、内側まで十分に結晶化されないおそ
れがある。また結晶化処理後のコアの冷却も遅くなり、
前記の連続処理する結晶化装置においても、処理時間が
長くかかることになる。

【０００６】そのため、前記の内径規制用のコアを筒状
にして、加熱、冷却の追随性をよくし、これに嵌合する
プリフォーム口首部の加熱処理を効率よく行なえるよう
にすることが考えられているが、前記コアを筒状にする
と、加熱時にプリフォームの内方に熱が伝わり易く、前
記コアが嵌合していない口首部以外の部分まで加熱され
てしまい、結晶化し白化した口首部とそれ以外の非結晶
化部分との境界が乱れて不体裁になる等の問題が生じ
る。

【０００７】本発明は、上記に鑑みて、前記の結晶化装
置に使用するプリフォーム口首部の内径規制用コアとし
て、加熱、冷却の追随性が良く、しかも口首部以外の部
分への熱伝導を抑制でき、不必要な部分まで結晶化する
ことがなく、口首部のみを確実にかつ効率よく結晶化す
ることができる内径規制用コアを提供しようとするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
樹脂製のボトル用プリフォームの口首部を加熱処理して
結晶化させる装置に備えるプリフォーム口首部の内径規
制用コアであって、プリフォームの口首部が嵌合する筒
状コア部を有するコア本体と、前記筒状コア部の先端に
取着された環状の遮熱用コア部材とからなり、前記遮熱
用コア部材によりプリフォームの口首部以外の部分への
熱伝導を抑制するようにしたことを特徴とする。

【０００９】この発明の内径規制用コアであると、コア
本体の筒状コア部が嵌合するプリフォーム口首部の加熱
処理による結晶化に伴う変形や寸法変化を規制できるば
かりか、特にコア本体の口首部に嵌合する筒状コア部が
中空で質量が小さいために、加熱および冷却の追随性が
よく、それだけ効率よく加熱および冷却処理できる。し
かも前記筒状コア部の先端には、遮熱用コア部材が取着
されているために、口部以外の部分への熱伝導を規制で
き、口首部のみを確実に効率よく結晶化され白化させる
ことができ、白化した口首部と、それ以外の部分の境界
が明瞭に現われ、体裁よく処理できることになる。

【００１０】請求項２の発明は、前記遮熱用コア部材
が、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂の成形品よりなるもので
あり、これにより、該コア部材の寸法安定性がよく、断
熱作用を良好になす。特にフッ素樹脂よりなる場合、結
晶化処理後のプリフォームの離型も容易になる。

【００１１】また、請求項３の発明は、前記コア本体の
少なくとも前記筒状コア部の表面に熱吸収性のよい色の
着色が施されてなるものである。これにより、赤外線ヒ
ータや近赤外線ヒータにより加熱処理する場合、ヒータ
の赤外線を効率よく吸収できて、筒状コア部が中空であ
ることもあって、加熱も早く、したがってプリフォーム
口首部を内側からも加熱できることになり、加熱処理不
良、結晶化不足を生じることがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
示す実施例に基いて説明する。

【００１３】図１は、本発明の１実施例の内径規制用コ
アの半部縦断正面図、図２は同上のコア本体と遮熱用コ
ア部材を分離した断面図、図３は同上のコアを用いたプ
リフォーム口首部の加熱処理状態を示す一部の断面図で
ある。図４は他の実施例を示す半部縦断正面図である。

【００１４】処理対象のＰＥＴボトルのプリフォーム
（３０）は、図３に示すように、口首部（３１）の外周
には、キャップを螺合するためのねじ部（３２）、キャ
ップ端部が係合するリング状段部（３３）およびボトル
を保持するためのサポートリング（３４）が設けられて
いる。

【００１５】図示する実施例の内径規制用コア（Ａ）
は、前記のプリフォーム（３０）を倒立状態に支持する
場合を示し、コア本体（１）と前記プリフォーム（３
０）の口首部（３１）に嵌合できる断面円筒形の筒状コ
ア部（１１）を有するコア本体（１）と、前記筒状コア
部（１１）の先端に取着される遮熱用コア部材（２）と
から構成されている。

【００１６】前記コア本体（１）は、アルミニウム等の
金属材あるいはセラミック材等の剛性材よりなり、その
下端部には回転および搬送手段（図示省略）に支持され
た保持部（４０）に対し固定するためのねじ軸部（１
２）を有し、その上に、フランジ部（１３）および連通
用の中央筒部（１４）を介して、プリフォームの口首部
（３１）に対して嵌合する前記筒状コア部（１１）が連
設されている。

【００１７】また前記筒状コア部（１１）と中央筒部
（１４）の間にはフランジ状の段部（１５）が設けられ
ている。前記筒状コア部（１１）の内孔（11ａ）と中央
筒部（１４）の内孔（14ａ）は連通しており、中央筒部
（１４）には周方向の所要の個所（例えば四方）に筒状
コア部（１１）および中央筒部（１４）の内孔（11ａ）
（14ａ）に通じる通気孔（１６）が設けられている。

【００１８】前記筒状コア部（１１）は、これに嵌合す
るプリフォームの口首部（３１）の長さに対応して、そ
の先端が口首部（３１）とそれ以外の部分との境界、例
えばサポートリング（３４）の内側位置もしくはそれよ
り僅かに内方位置まで達するように、その長さが設定さ
れている。またこの筒状コア部（１１）は、通常、口首
部（３１）に対する挿入および抜脱を容易にするため
に、ごく僅かにテーパが付けられている。

【００１９】また前記遮熱用コア部材（２）は、一般に
テフロン（登録商標）として知られるフッ素樹脂等の断
熱効果のある耐熱性樹脂により成形されて環状をなすも
ので、図のように、筒状コア部（１１）の先端と略同径
の厚肉部（２１）と、該厚肉部（２１）より軸方向に延
びて前記筒状コア部（１１）の先端部内周に嵌着される
嵌着部（２２）とからなる。嵌着部（２２）の外周に
は、筒状コア部（１１）の先端部内周に有する周溝（１
７）に対し弾力的に嵌合し係合する断面鉤形状の係止部
（２３）が形成されており、この係止部（２３）によ
り、一端、筒状コア部（１１）に嵌着されると、容易に
離脱することなく、安定性よく確実に強固に取着できる
ようになっている。もちろん接着手段等の他の固定手段
により取着することもできる。

【００２０】このコア部材（２）は、前記筒状コア部
（１１）にプリフォーム（３０）の口首部（３１）を嵌
合して、これを例えば倒立状態に支持する際、前記コア
部材（２）が前記口首部（３１）よりやや内方の部分に
当接することにより、口首部以外の部分への熱伝導を抑
制できるようになっている。

【００２１】前記コア部材（２）の厚肉部（２１）の外
周には、断熱用の周溝（２４）が設けられており、これ
により該コア部材（２）による遮熱作用を確実になすよ
うに設けられている。（２５）は前記周溝（２３）の所
要の個所に設けた通気用の微小孔で、嵌合時に前記間周
溝（２３）の空気を逃せるようになっている。

【００２２】前記コア部材（２）の厚肉部（２１）の幅
は、口首部（３１）に嵌合した状態での加熱処理時の熱
伝導の抑制効果を考慮して設定するもので、通常２〜６
ｍｍ、特にこのましくは４ｍｍ前後に設定される。

【００２３】前記のコア本体（１）は、アルミニウム等
の金属材その他の剛性材で形成されるので、加熱処理後
のプリフォーム（３０）の抜脱のための離型性をよくす
るために、フッ素樹脂その他の離型性を良くする樹脂コ
ーティング（図示省略）を施しておくのが好ましい。

【００２４】また、外方に設けられる赤外線ヒータや近
赤外線ヒータによる加熱処理において、コア本体（１）
の加熱効果をよくするために、コア本体（１）の少なく
とも筒状コア部（１１）の外周面、好ましくは全表面
に、赤外線や熱線の吸収性のよい色、例えば黒、赤、金
色等のコーティング等による着色（図示省略）を施して
おくのが望ましい。この着色コーティングの厚みは１５
〜４０ミクロン程度が好適である。

【００２５】上記のように構成される内径規制用コア
（Ａ）は、図３に示すように、回転および搬送手段によ
り回転を与えられながら、供給ゾーンから加熱ゾーンを
通過し、冷却および回収ゾーンへ搬送される保持部（４
０）に対し、下端部のねじ軸部（１２）のねじ込みによ
り固定しておく。

【００２６】そして、処理対象のプリフォーム（３０）
の口首部（３１）を下方向きにして、前記コア（Ａ）に
おけるコア本体（１）の上端側の筒状コア部（１１）に
嵌合し倒立状態に支持する。このとき、プリフォーム
（３０）内の空気は、コア本体（１）の内孔（11ａ）、
（14ａ）および通気孔（１６）を通じて排出される。こ
の状態で、回転および搬送手段により回転を与えながら
加熱ゾーンを搬送移動させて、この移動中に、該移動部
分の近傍に配された赤外線ヒータや近赤外線ヒータ等の
加熱手段（４１）により加熱処理する。これにより、プ
リフォーム（３０）の口首部（３１）は、徐々にかつ万
遍に加熱されて、この加熱により白化し結晶化する。こ
の際、口首部に嵌合するコア本体（１）の筒状コア部
（１１）により結晶化に伴う変形や寸法変化が規制され
る。

【００２７】特に、前記口首部（３１）に嵌合する前記
コア本体（１）の筒状コア部（１１）が中空であって、
比重量が小さく比熱も小さいために加熱に対する追随性
がよくて、筒状コア部（１１）自体も熱せられ易く、そ
れゆえこれに嵌合する口首部（３１）の内側においても
温度上昇が速くなり、口首部（３１）の内側も迅速にか
つ十分に加熱処理されて効率よく結晶化し白化する。

【００２８】また、前記筒状コア部（１１）の外周表面
に赤外線や熱線等の吸収性のよい着色が施されている
と、筒状コア部（１１）の温度上昇がさらに速くなり、
外方から加熱するものであっても、内側まで効率よく短
時間に加熱処理できることになる。

【００２９】しかも、前記の加熱処理の際、前記コア本
体（１）の筒状コア部（１１）の先端には、遮熱用コア
部材（２）が取着されており、該コア部材（２）が口首
部（３１）の内側端に沿って位置しているので、加熱時
の熱が内方へ熱伝導しようとするのをこのコア部材
（２）によって抑制できる。したがって口首部（３１）
とそれ以外の部分との境界部まで確実に結晶化でき、結
晶化されてない部分との境界線も綺麗で体裁よく結晶化
でき白化できることになる。

【００３０】そして、前記のように加熱処理された結晶
化されたプリフォーム（３０）は、加熱ゾーンの後続の
冷却および回収ゾーンにおいて、冷却されてから前記コ
ア（Ａ）から抜き取られ、回収される。

【００３１】前記の冷却の際、前記コア（Ａ）は、コア
本体（１）が中空であって、比較的早く冷却されるの
で、口首部（３１）の冷却を阻害することがなく、効率
よく冷却でき、冷却後のコアからのプリフォーム（３
０）の抜き取り作業を比較的短時間に問題なく行なうこ
とができる。またコア表面にフッ素樹脂等の離型性のよ
い樹脂コーティングが施されていると、口首部（３１）
がコア（Ａ）に密着することがなく、さらに容易に抜き
取ることができる。

【００３２】なお、上記した実施例では、プリフォーム
口首部が嵌合する筒状コア部（１１）をコア本体（１）
と一体形成した場合を示したが、このほか、例えば図４
のように、コア本体（１）と一体の内筒（11ｂ）の外周
に１もしくは複数（図の場合二つ）のスリーブ（11ｃ）
（11ｄ）を嵌装して二重構造に構成することもできる。
図の（１８）は周方向の凹溝、（１９）は通気孔であ
る。

【００３３】

【発明の効果】上記したように、本発明のプリフォーム
口首部の内径規制用コアによれば、結晶化に伴う変形や
寸法変化を確実に規制できるばかりか、加熱、冷却の追
随性が良く、しかも口首部以外の部分への熱伝導を効果
的に抑制でき、不必要な部分まで結晶化することがな
く、口首部のみを確実にかつ効率よく結晶化することが
でき、プリフォーム口首部の結晶化処理の能率向上に大
いに貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内径規制用コアの１実施例を示す半部
縦断面図である。

【図２】同上のコア本体と遮熱用コア部材を分離した断
面図である。

【図３】同上のコアを用いたプリフォーム口首部の加熱
処理状態を示す一部の断面図である。

【図４】本発明の内径規制用コアの他の実施例を示す半
部縦断正面図である。

【符号の説明】

（Ａ） 内径規制用コア （１） コア本体 （１１） 筒状コア部 （１２） ねじ軸部 （１３） フランジ部 （１４） 中央筒部 （１５） フランジ状の段部 （１６） 通気孔 （１７） 周溝 （２） 遮熱用コア部材 （２１） 厚肉部 （２２） 嵌着部 （２３） 係止部 （２４） 周溝 （３０） プリフォーム （３１） 口首部 （３２） ねじ部 （３４） サポートリング （４０） 保持部 （４１） 加熱手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル樹脂製のボトル用プリフォー
   ムの口首部を加熱処理して結晶化させる装置に備えるプ
   リフォーム口首部の内径規制用コアであって、 プリフォームの口首部が嵌合する筒状コア部を有するコ
   ア本体と、前記筒状コア部の先端に取着された環状の遮
   熱用コア部材とからなり、前記遮熱用コア部材によりプ
   リフォームの口首部以外の部分への熱伝導を抑制するよ
   うにしたことを特徴とするプリフォーム口首部の内径規
   制用コア。
2. 【請求項２】前記遮熱用コア部材が、フッ素樹脂等の耐
   熱性樹脂の成形品よりなる請求項１に記載のプリフォー
   ム口首部の内径規制用コア。
3. 【請求項３】前記コア本体の少なくとも前記筒状コア部
   の表面に、熱吸収性のよい色の着色が施されてなる請求
   項１または２に記載のプリフォーム口首部の内径規制用
   コア。