JP3353614B2 - 耐熱耐圧性に優れた自立容器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂の口頚
部、肩部、胴部及び複数の谷部と足部とより成る底部を
備えた自立容器を二軸延伸ブロー成形にて製造する方法
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】この熱固定された二軸延伸ブロー成形容器
の製造法として、ブロー成形と同時に熱固定を行うワン
モールド法と、ブロー成形と熱固定とを別々の金型で行
うツーモールド法とが知られており、更に一段目のブロ
ー成形品を熱収縮・熱固定に付した後最終ブロー成形す
る二段ブロー成形法も知られている。この二段ブロー成
形法は、成形仕掛品のモールド内での占有時間が短く、
生産性にも優れているものである。

【０００５】特開昭６３−１２２５１６号公報には、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂製プリフォームを延伸温
度に加熱し、次いで１次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１次ボトルを形成し、続いて１
次ボトルの底部の未延伸或いは低延伸の肉厚部を温度１
５０℃以上に予備加熱し、更に該１次ボトル全体を１５
０℃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２次ボトルを形成し、次いで最終製品の形状をした
金型内でブロー成形を行って最終製品形状のボトルに形
成することを特徴とするポリエチレンテレフタレート樹
脂製ボトルの製造方法が記載されている。

【０００６】特開平５−４２５８６号公報には、有底の
１次成形品（プリフォーム）を、半球状の底部を有する
２次成形品に二軸延伸ブロー成形し、この２次成形品の
底部のみを加熱収縮させた後、更にこの底部を自立性が
得られる形状に二軸延伸ブロー成形することを特徴とす
る二軸延伸ブロー成形方法が記載されている。この発明
では、その図５にて示されるように、例えば複数のヒー
ター等の独立した加熱手段を集めた加熱装置７により２
次成形品の半球状の底部を高さ方向にのみ加熱収縮させ
て、概ね平坦状な底面とするものである。

【０００７】特開平７−３０４０８８号公報には、１次
ブロー成形により、実質上未延伸の厚肉部のないドーム
状底部を有する２次成形品を成形し、その２次成形品の
少なくともドーム状底部を加熱し、優先的に収縮させて
平板状の底部を有する３次成形品とし、その３次成形品
を２次ブロー成形して最終容器形状とする方法が記載さ
れている。この発明の図４に示された、耐熱耐圧容器を
製造する手段では、２次成形品の底部を概ね胴部に垂直
に置かれた底用の赤外線放射体にて底面のみを平板状に
加熱収縮させた３次成形品とし、その３次成形品を２次
ブロー成形するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】合成樹脂の口頚部、肩
部、胴部及び複数の谷部と足部とより成る底部を備えた
自立容器を２段ブロー成形で製造する場合、２次ブロー
成形の際の底部の延伸加工性が問題となる。特に、容器
の耐熱耐圧性を確保するために、１次ブロー成形にて底
部を高延伸状態に薄肉化する場合、２次ブロー成形時に
容器の底足先端部が過延伸状態により白化したり、また
極端に薄肉化する現象が生じる。

【０００９】上記特開平５−４２５８６号公報の発明の
場合、加熱収縮させた平坦状底面と最終容器の谷面部と
の距離は著しく離れている。従って、２次ブロー成形で
の最終製品の底部特に足先端部位での延伸倍率が著しく
大きくなり、過延伸による白化の問題や薄肉化の問題を
発生しやすい。

【００１０】また、特開平７−３０４０８８号公報の発
明の場合も、加熱収縮させた平坦状底面と最終容器の谷
面部との距離は著しく離れており、しかも加熱収縮させ
た平坦状底面は比較的小さな表面積を有し、一方最終容
器の底面は谷部と足部との存在により比較的大きな表面
積を有しており、両者の表面積の差は著しく大きくなっ
ているため、２次ブロー成形での最終製品の底部特に足
先端部位での延伸倍率が著しく大きくなる。その結果、
足先端部にて過延伸状態となり、白化及び極端な薄肉化
が生じるため、概して好ましい最終製品は得られない
（図１５参照）。

【００１１】従って、本発明の目的は、有底状のプリフ
ォームを１次ブロー成形により２次成形品とする工程、
その２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を加
熱収縮させて３次成形品とする工程及び３次成形品を２
次ブロー成形して最終容器とする工程よりなる自立容器
の製造方法において、２次成形品を加熱収縮させた３次
成形品の底部及びその近傍の形状を最終容器の谷部に近
接させることができ、これにより、３次成形品を２次ブ
ロー成形することにより、最終容器の足先端部の延伸加
工率を低下させることが可能となり、その結果、足先端
部において、透明で且つ肉厚みが十分に確保された最終
容器を得ることができる方法を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、合成樹脂の口
頚部、肩部、胴部及び複数の谷部と足部とより成る底部
を備えた自立容器を二軸延伸ブロー成形にて製造する方
法において、延伸温度に加熱されたプリフォームを金型
内で２軸延伸ブロー成形して、口頚部、肩部、胴部及び
底部から成り、口頚部及びその近傍、及び底中心部を除
く部位が高延伸配向状態に薄肉化された２次成形品と
し、該底部から離隔して位置し且つ該胴部に概ね平行に
置かれた胴用赤外線放射体とを組み合わせて成る赤外線
放射体に、該２次成形品を対向させて、最初に底用赤外
線放射体にて２次成形品の底部及び底部に連なる最終容
器の谷部と足部が形成される胴部の一部を加熱収縮させ
る段階と、次に少なくとも胴部一部用赤外線放射体にて
２次成形品の底部に連なる最終容器の谷部と足部が形成
される胴部の一部のみを概ね胴径方向へ加熱収縮させる
段階とを経ることにより、加熱収縮部が最終容器の谷面
に比較的に近接した底肩部を含む形状の３次成形品と
し、該３次成形品を金型内にて２次ブロー成形をして最
終容器とすることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立
容器の製造方法が提供される。

【００１３】本発明においては、 １．前記３次成形品の底肩部の直径Ｄ₁ の大きさを最終
容器の底部に連なる胴部の直径Ｄ₀ の０．３乃至０．８
倍とすること、 ２．前記２次成形品の底中心部を除く底部が１ｍｍ以下
の肉厚であり、且つその底中心部の肉厚を１．５ｍｍ以
下とし、その底中心部の直径Ｄ_G を最終容器の底部に連
なる胴部の直径Ｄ₀ の０．２倍以下とすること、 ３．延伸温度に加熱されたプリフォームを金型内でプリ
フォーム内部に挿入された延伸棒とプリフォームの外部
のプレス棒とでプリフォームの底中心部を挟み込み、次
に延伸棒を駆動しながら、ほぼ同時に延伸棒の動きと同
期してプリフォーム内部に高圧気体を吹き込むと共に、
延伸ブロー成形加工が終了する直前までの間上記底中心
部の温度低下を４０℃以内に保持して二軸延伸ブロー成
形を行い、底部を高延伸配向状態に薄肉化し、且つ底中
心部の肉厚を１．５ｍｍ以下とした２次成形品とするこ
と、 ４．前記２次成形品が中央に平坦な凹み部とその周囲に
比較的に平坦な部位とその平坦部と胴部とが凸状の円環
状面にて接続されている底形状を有すること、 ５．前記２次成形品の中央の内方への凹み部の直径Ｄ_C
が胴径Ｄ₀の０．１５乃至０．６０倍であり、凹み部の
深さが１乃至８ｍｍであること、 ６．前記２次成形品の底部と胴部とを接続する円環状部
の曲率半径Ｒ_S が底部に連なる胴部の半径Ｒ₀ の０．１
乃至０．７５倍の範囲にあること、 ７．前記２次成形品の底部に連なる胴部の径Ｄ_S が最終
容器の胴径Ｄ₀ の１乃至１．３倍の範囲にあること、が
好ましい。

【００１４】

【発明の実施形態】

［２次成形品の加熱収縮とその作用］一般に２段ブロー
成形手段では、２次ブロー成形の際の延伸加工性が問題
となる。特に、本発明は、容器の耐熱耐圧性を確保する
ために、１次ブロー成形において底部を高延伸状態に薄
肉化することを特徴としているが、このように薄肉化す
る場合、２次ブロー成形時に容器の底足先端部が過延伸
状態となって白化したり、また極端に薄肉化する現象が
生じる。

【００１５】上記の問題に対して、本発明では、２次成
形品を加熱収縮させた３次成形品の底部及びその近傍の
形状を概ね底肩部を有する凸状形状とし、その３次成形
品の底肩部を最終容器の谷面に近接させる手段、及び特
に３次成形品の底肩部及びその近傍の加熱温度を高める
手段を採用することにより、２次ブロー成形時に底部の
成形性を確保でき、その結果、底足先端部にて白化がな
く透明であり、底足先端部が十分な肉厚を有する容器を
得ることができる。

【００１６】上記の３次成形品の好ましい底形状及び加
熱温度状態を達成するためには、２次成形品の底部及び
底部に連なる胴部の一部を加熱し、高さ方向及び円周方
向に収縮させることが重要である。具体的には、底部の
上方に位置し、胴部に概ね垂直に置かれた底部加熱用赤
外線放射体と、胴部の周囲に位置し、胴部に概ね平行に
置かれた胴部加熱用赤外線放射体とを組み合わせてなる
赤外線放射体に２次成形品の底部及び底部に連なる胴部
の一部を対向させることにより、その部位を高さ方向及
び円周方向に加熱収縮させることができる。

【００１７】底部用赤外線放射体と胴部用赤外線放射体
とにより、２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一
部を同時に加熱した場合、通常延伸量が大きい胴部及び
胴部と底部との連結部が底部に先行して円周方向に収縮
する。この胴部の円周方向の加熱収縮量が大きくなる
と、加熱された３次成形品の底肩部の径が小さくなり過
ぎる傾向にある。その結果、２次ブロー成形での最終容
器の底足先端部の延伸度合いが大きくなり、足先端部の
白化の防止及び肉厚の確保が難しくなる。

【００１８】また、加熱される胴部位において、円周方
向での延伸状態或いは肉厚の変化がある場合、その胴部
の円周方向への収縮の程度が均一ではなく、加熱された
３次成形品の底肩部が偏心する現象が生じやすく、２次
ブロー成形上好ましくない。

【００１９】２次成形品の加熱の際の、胴部の円周方向
への先行する収縮を制御する手段として、加熱収縮時に
おいて２次成形品内部に若干の内圧を付与することが有
効であることが知られている。即ち、この様な内圧の付
与により、２次成形品の胴部の円周方向への収縮を制御
することが可能であり、３次成形品の底肩部の径を好ま
しい範囲に収めることができると共に、上記の３次成形
品の底肩部の偏心を通常比較的小さい範囲に収めること
ができる。しかしながら、２次成形品の加熱収縮時の内
圧の付与は２次成形品の口部を密閉系とする必要があ
り、かなり面倒な装置となる点から２次成形品の加熱収
縮は密閉系ではなく解放系にて行われることが望まし
い。また、２次成形品の胴部の円周上での延伸状態或い
は肉厚の変化がかなり大きくなると、胴部の円周方向の
収縮を先行させた場合、２次成形品の内部に内圧を付与
したとしても、３次成形品の底肩部の偏心が生じてしま
う。

【００２０】本発明者らは、鋭意検討の結果、底部の上
方に位置し、胴部に概ね垂直に置かれた底部用赤外線放
射体により、２次成形品の底部概ね底部に連なる胴部の
一部を最初に加熱収縮させ、次に少なくとも胴部の周囲
に位置し、胴部に概ね平行に置かれた赤外線放射体によ
り、２次成形品の底部に連なる胴部の一部を加熱収縮さ
せる段階とを経ることにより、最終容器の谷面に比較的
に近接した底肩部を有する形状の３次成形品とすること
ができることを見い出した。

【００２１】この場合、底部用赤外線放射体により先行
して行われる２次成形品の加熱では主に２次成形品の底
部及び胴部と底部の連結部が収縮するが、底部が中心部
に向かって収縮し、且つ胴部と底部の連結部は赤外線放
射体に近い部位、即ち中心部に近い部位からその外側の
部位に順次に収縮する。この段階では、胴部の円周方向
への収縮は少ないため、底部の収縮形状は比較的径の大
きな制御された底肩部を有することができる。底部が収
縮して得られた底肩部は、次の胴部一部用赤外線放射体
による加熱において、さほど収縮することなく概ねその
形状を確保することができる。胴部一部用赤外線放射体
による加熱は、底部が収縮して得られた底肩部より下方
の胴部を加熱収縮させること及び底肩部近傍の温度を上
昇させることに寄与する。この様にして得られた３次成
形品の加熱収縮部は、底面が中心部より底肩部に掛けて
概ね平坦状乃至は凸状の比較的大きな曲率半径を有する
曲面であり、底肩部より外側は概ね円筒状乃至円錐台状
に近い形状にて急激に折れ曲がっている。さらに、３次
成形品の加熱された底肩部より内側の成分、底肩部近傍
及び底肩部下方の円筒部は、２次ブロー成形に最適な温
度レベルに保持される。

【００２２】通常、２次ブロー成形において、３次成形
品の底肩部及びその近傍が足先端部に来ることになる。
従って、この底肩部を２次ブロー底型の谷部及び足先端
部にできるだけ接近させること、及び底肩部を挟む底部
及び円筒乃至円錐台部の温度を上げて延び易くすること
が重要であり、それにより２次ブロー成形時の好ましい
成形性を確保することができる。

【００２３】この際、３次成形品の底肩部の直径Ｄ
₁ （図９）の大きさを最終容器の底部に連なる胴部の直
径Ｄ₀ の０．３乃至０．８倍とすることが好ましく、特
に０．５５乃至０．７倍とすることがより好ましい。３
次成形品の底肩部の直径Ｄ₁ が胴部の直径Ｄ₀ の０．３
倍を下回る或いは０．８倍を上回る場合には、２次ブロ
ー成形時に金型の谷部と３次成形品の底肩部とを極く近
接させたとしても、底足先端部と３次成形品との距離が
比較的に遠くなり、足先端部の延伸加工率が大きくなら
ざるを得ない。そのため、２次ブロー成形された最終製
品の底足先端部では、過延伸による白化及び極端な薄肉
化が生じることになり、好ましい最終製品を得ることが
難しい。２次成形品の底部の直径Ｄ_S （図１２参照）は
最終製品の底部に連なる胴径Ｄ₀ の１乃至１．３倍とす
ることが好ましい。

【００２４】図１５は特開平７−３０４０８８号公報に
て開示される比較例である。半球状の底面を有する２次
成形品を谷部の上方に位置し、胴部に垂直に設置された
赤外線放射体にて加熱収縮させた場合、底部は平坦状に
収縮した３次成形品となる（図１５Ａ，Ｂ）。この場
合、平坦状に収縮した３次成形品の一部が足先端部に来
るように２次ブロー成形されるが、その部位と足先端部
の距離はかなり遠くなる。従って、この３次成形品を２
次ブロー成形した場合、足先端部の延伸倍率が異常に大
きくなり、足先端部の白化及び極端な薄肉化が避けるこ
とができない。

【００２５】［２次成形品の形態及び作用］本発明で
は、２次成形品底部は底中心部を除いて、高延伸配向状
態にて薄肉化させることが好ましい。それにより、最終
容器の底部も高延伸状態にて薄肉化でき、好ましい耐熱
耐圧性を有することが可能となる。

【００２６】底中央部に比較的に低延伸状態で厚肉な部
分が広がっている２次成形品を加熱する場合、低延伸厚
肉部は殆ど収縮することなく、加熱による温度上昇によ
り球晶化及び白化する。２次ブロー成形時には、その様
な白化部は殆ど延伸されず、その周囲の部分のみが延伸
されるため、ブロー成形時に破裂したり、成形できて
も、足先端部が過延伸状態にて白化し、極端に薄肉化す
る状態の容器しか得られない。

【００２７】底中心部に厚肉部が存在し、その周囲が薄
肉化された２次成形品の底部を加熱収縮させる場合、底
中心部の厚みと薄肉化された部位の厚みの差及び肉厚部
の大きさが問題となる。例えば、底中心部に比較的厚い
或いは比較的大径の低延伸配向状態の厚肉部が存在する
半球状の底部を有する２次成形品を底部用赤外線放射体
にて加熱する場合、図１６Ｂに示す様に上凸状の形状に
収縮する傾向にあり、さらにこれに胴部用赤外線放射体
の加熱を加えると上凸状の形状が大きくなった３次成形
品となり、その３次成形品の上凸状底部の頂部を２次ブ
ロー金型内に納めたとしても、３次成形品は２次ブロー
金型の底谷部より大きく離れることになり、好ましい最
終製品を得ることが難しくなる。

【００２８】本発明では、２次成形品の底中心部に厚肉
部が存在する場合においても、その肉厚部の肉厚がその
周囲の高延伸配向部の肉厚に接近しており且つ小径であ
るならば、本発明の加熱収縮手段が適用できることを見
いだした。上記の観点から、本発明は２次成形品の高延
伸配向底部の肉厚は１ｍｍ以下に薄肉化されることが好
ましいが、その際の底中心厚肉部の肉厚は１．５ｍｍ以
下が好ましく、また底中心厚肉部の直径Ｄ_C （図１０
Ａ）は胴径Ｄ₀ の０．２倍以下、特に０．１６倍以下で
あることが好ましい。

【００２９】その際、２次成形品の底部は、中央に比較
的浅い凹状部を有しており、その周囲が平坦状であり、
且つ平坦部の周囲にて胴径よりも比較的小さな曲率半径
Ｒ_Sの円環状部にて胴部に接続される形状とすることが
好ましい。

【００３０】本発明では、２次成形品の底中心部の肉厚
が１ｍｍ以下に高延伸配向状態に薄肉化されている場
合、図３に示すような中央に直径Ｄ_C なる凹部を有する
底形状の２次成形品とすれば、図４及び図５に示される
工程にて加熱収縮させた３次成形品は図６及び図９に示
されるように肩部が２次ブロー金型の谷面部に近接し、
且つ足先端部に比較的接近した形状となる。

【００３１】一方、図１０Ａで示される２次成形品の底
中心部の小径の厚肉部の肉厚が１ｍｍを越え且つ１．５
ｍｍ以下の場合、図１０Ｂに示される様に、加熱収縮さ
せた３次成形品の底中心部は多少内方に凹状となるが、
２次ブロー成形時に底中央の凹みは底中心部の延伸加工
にて十分に吸収されて良好な最終製品を得ることができ
る。

【００３２】さらに、比較的小径の底中心厚肉部の肉厚
が１．５ｍｍを越えると、図１０Ｂに示される３次成形
品の底中央の凹みが比較的深くなってくるため、２次ブ
ロー成形時に製品底中央部に折れ込みとして残ることが
ある。また、１ｍｍの肉厚を越える底中心厚肉部の直径
Ｄ_G が胴径Ｄ₀ の０．２倍を上回る場合には、厚肉部に
比べてその厚肉部の周囲の高延伸部が加熱収縮する。そ
の結果、２次成形品の底部に比較的浅い凹状部を設けて
も、底中心厚肉部が突出し、肩部の径が比較的小さな３
次成形品の形状となるため好ましくない。

【００３３】以上の様な２次成形品の加熱収縮の際の底
中央の凹みの程度は、２次成形品内部に内圧を付与する
ことにより好ましい程度まで軽減できる。しかし、本発
明の加熱収縮手段では上記した様に内圧を付与しないで
も可能となるメリットがあることと、耐熱耐圧性の点か
らも底中心部の厚肉部は上記範囲とすることが望まし
い。

【００３４】上記した様に、２次成形品の底部は中央に
平坦な凹み部とその周囲に比較的に平坦な部位とその平
坦部と胴部とが比較的小さな曲率半径Ｒ_S の凸状の円環
状面にて接続されている形状が好ましい。

【００３５】通常、１次ブロー成形において、プリフォ
ームの底肩部が十分に延伸されながらもその周囲よりも
多少厚肉となる傾向があり、そのため、１次ブロー成形
された２次成形品の底部にて底中央よりも多少厚肉のリ
ング状部が存在することがある。この場合、２次成形品
の底部を加熱すると、比較的薄肉の底中央部が最初に収
縮して周辺のリング状部を縮径する様に引っ張る。その
際、リング状部の縮径の程度により、３次成形品の底肩
部の直径が決定されることになる。２次成形品の底中央
部の凹みは、上記の底中央部の収縮の程度とリング状部
の縮径の程度を制御する手段して有効に作用する。すな
わち、２次成形品の凹み部からなる底中央が収縮すると
その凹みが消えて平坦となることにより、リング状部を
中心部に引っ張る力を緩和するものであり、底中央の凹
みの形状によりその緩和力の制御が可能となる。上記の
観点から、底中央の凹み部の形状として、底面の直径Ｄ
_C は底部に連なる胴部径Ｄ₀ の０．１５乃至０．６倍で
あり、凹みの高さが１乃至８ｍｍであることが好まし
い。

【００３６】上記の２次成形品の底部に形成される比較
的厚肉のリング状部は通常、加熱収縮した３次成形品の
底肩部となり、最終的に２次ブロー成形された最終製品
の底部において比較的厚肉のリング状部として残る。そ
の際、比較的厚肉のリング状部を最終製品の足先端部に
連なる足接地部に比較的近接した大きさにまで広げるこ
とが好ましい。それにより、最終製品容器における足先
端部の厚肉化を図ることができ、好ましい足先端部の肉
厚の確保が可能となる。最終製品容器の底部におけるリ
ング状部の直径を足接地部に比較的近接した大きさにま
で広げるには、１次ブロー成形にて得られる２次成形品
において、その底部を十分に延伸することにより、厚肉
のリング状部の直径を適当に大きくする必要がある。そ
のためには、２次成形品の底形状、特に底中央の平坦部
に連なる円環状部の曲率半径の大きさが重要である。そ
の観点から、円環状部の曲率半径Ｒ_S は底部に連なる胴
部の半径Ｒ₀ の０．１乃至０．７５倍の範囲が好まし
く、特に０．２乃至０．６倍が特に好ましい。円環状部
の曲率半径Ｒ_S が底部に連なる胴部の半径Ｒ₀ の０．７
５倍の範囲を越えると、上記リング状部の延伸による広
がりが不十分となり易い。一方、円環状部の曲率半径Ｒ
_S が底部に連なる胴部の半径Ｒ₀ の０．１倍を下回る
と、円環状部の先端が過延伸状態となり易く且つ比較的
に円環状部近傍の肉厚分布が不安定となり易い。

【００３７】上記の比較的厚肉のリング状部を底部に有
する２次成形品を底部用赤外線放射体により加熱する際
に、２次成形品の底リング状部の外側に位置する円環状
部の薄肉部がリング状部よりも早く加熱昇温され収縮し
て、そのリング状部を斜め下方向に引っ張り、その後リ
ング状部が加熱収縮するに及んで、最終的に加熱収縮し
た３次成形品の肩部の直径が比較的に小さくなることが
ある。この場合、底部用赤外線放射体での２次成形品の
底部加熱の際に、底部周縁の円環状部を底中央側より順
次に外側に向かって加熱することにより、加熱された２
次成形品の底部を一度概ね平坦状とすることが好まし
い。すなわち、底部用赤外線放射体による２次成形品の
加熱収縮の順序を底中央部及び底リング状部からその周
縁にある比較的薄肉の円環状部とすることにより、２次
成形品の底部は概ね平坦状に収縮され、次の胴部一部用
赤外線放射体により胴径方向に収縮し、その結果、概ね
リング状部が底肩部となり、且つ底肩部の直径が十分確
保された好ましい形状の３次成形品とすることができる
のである。底部用赤外線放射体による加熱において、上
記のように２次成形品の底部を概ね平坦状に収縮させる
には、成形品の進行方向に直交した底部用赤外線放射体
の幅を２次成形品の胴径と同等程度乃至は若干小さくす
ることにより、２次成形品の円環状部に照射される赤外
線の量を底中央部よりもその周縁の胴部近づくに連れて
多少減じることが有効である。具体的に底部用赤外線放
射体の幅は２次成形品の底部に連なる胴部の直径Ｄ_０の
１．２乃至０．５倍程度が好ましい。その底部用赤外線
放射体の幅は２次成形品の底部周縁の円環状部の曲率半
径Ｒ_Ｓ に依存し、円環状部の曲率半径Ｒ_Ｓ が小さい
程、広幅の加熱体を用いることができる。その結果、底
部用赤外線放射体にて２次成形品の加熱する場合には、
２次成形品の中央の平坦部に連なる円環状部の曲率半径
Ｒ_Ｓが小さいほど、幅広の赤外線放射体の使用ができ、
加熱時間の短縮が可能となる。

【００３８】以上は、２次成形品の底部に比較的厚肉の
リング状部が存在する場合に関するものであるが、一
方、その２次成形品のリング状部が十分に延伸されて大
径となり、且つ厚肉の程度が小さくなると、幅広の底部
用赤外線放射体が有効に使用できることが判った。１次
ブロー成形において、２次成形品の底部を十分に延伸し
てリング状部の厚み程度を減じるには、例えば、図１２
に示すように、２次成形品の底部の直径Ｄ_S を最終製品
の底部に連なる胴径Ｄ₀ よりも多少大きくすることが有
効である。このようなリング状部の肉厚とその周囲の部
位の肉厚との差が比較的小さく、且つ比較的径の大きな
リング状部を有する２次成形品を比較的幅広の底部用赤
外線放射体にて加熱する場合、２次成形品の底平坦部、
リング状部及び円環状部がほぼ同時期に収縮を始め、収
縮したリング状部の径は比較的大きく残る。その結果、
最終的に３次成形品の肩底部の直径Ｄ₁ を好ましい範囲
内に大きくすることができる。その場合、図１３Ａに示
すように、底部用赤外線放射体のうち、特に２次成形品
の胴部と底部を連結する円環状部に対向する赤外線放射
体部を内方に多少傾斜させることが有効であり、それに
より、図１３に示す一連の加熱収縮工程が比較的短時間
にて行うことができる。２次成形品の底部の直径Ｄ_S は
最終製品の底部に連なる胴径Ｄ₀ の１乃至１．３倍とす
ることが好ましい。

【００３９】２次成形品の底中心部がその周囲の高延伸
部と同様に高延伸配向状態であり、１ｍｍ以下の肉厚に
薄肉化されている場合、２次成形品の形状は半球状であ
っても、本発明の加熱手段にて、好ましい形状を有する
３次成形品とすることができる。この場合、平坦状部を
有する底部の２次成形品に比べて半球状の底部の２次成
形品では底部の延伸の程度が相対的に小さくなるため、
２次成形品の半球状の底部に形成される上記リング状部
は通常比較的小径で比較的厚肉に残る。従って、リング
状部の直径程度の比較的狭い幅の底用赤外線放射体にて
２次成形品の半球状底部を加熱することにより、赤外線
放射体に近い球面の頂部より順次に収縮が進行し、リン
グ状部及び円環状部では中央部に近い部位より順次に収
縮し、ほぼ平坦状とすることができる。さらに、次の胴
部一部用赤外線放射体にてその平坦状底面を有する加熱
された２次成形品の胴部を円周方向に加熱収縮させるこ
とにより、図５Ｂに比較的近い形状の３次成形品を得る
ことができる。しかしながら、上記のように比較的幅の
狭い底部用赤外線放射体にて２次成形品の半球状底部を
頂部より徐々に加熱収縮させる必要があり、図３に示さ
れる実施例に比べて時間を要すること、及びリング状部
の延伸が限定されることにより、３次成形品の底肩部の
直径が多少小さくなる傾向が見られる。

【００４０】［底部の高延伸薄肉化及び作用］本発明で
は、耐熱耐圧容器に要求される高温時での材料強度特性
を満足するために、容器の口頚部及びその近傍を除く容
器部位を二軸延伸ブロー成形時に高延伸状態に薄肉化す
る。即ち、高延伸状態にて薄肉化された容器部位は高配
向結晶化されており、６０〜７０℃程度の温度域での降
伏応力強度が十分高くなっている。従って、６５℃程度
温度で熱殺菌処理を行う耐熱耐圧容器として十分に使用
できる。

【００４１】特に、底部全体を高延伸状態に薄肉化する
ことが本発明の特徴であり、上記の観点から、二軸延伸
ブロー成形により底部は１ｍｍ以下、好ましくは０．８
ｍｍ以下の板厚であり、かつ２０％以上、好ましくは２
５％以上の結晶化度に配向結晶化させることが好まし
い。この際、底中心部（ゲート）も上記のように高延伸
配向状態に薄肉化されていることが耐熱耐圧性能上好ま
しいが、底中心部に比較的小径の厚肉部が存在してもさ
ほど耐熱耐圧性能を低下させることなく耐熱耐圧容器と
して使用できることが判っている。その場合、底中心部
の厚肉部の直径は底部に連なる胴径Ｄ₀ の０．２倍以
下、特に０．１倍以下が好ましく、さらにその厚肉部の
肉厚は１．５ｍｍ以下が好ましい。

【００４２】この様な底部の高延伸配向状態の薄肉化は
１次ブロー成形段階にて行うことが好ましい。すなわ
ち、１次ブロー成形により得られる２次成形品の底中心
部を除く、底部及び底部に連なる胴部の一部は上記の製
品の肉厚及び配向結晶化度の範囲とすることが好まし
い。

【００４３】本発明では、高配向に延伸薄肉化された底
部を加熱、熱固定して、熱結晶化を進行させることによ
り、底部、特に底中央近傍の谷部の強度を高めることが
でき、耐熱耐圧性能を一段と向上させることができる。
この際、高配向に延伸薄肉化された底部は、１３０℃〜
２００℃程度の温度にて熱固定することにより、殆ど球
晶白化することなく熱結晶化し、それ故、通常十分な耐
衝撃性能を有する。この底部の熱固定によって、胴径の
５０％程度の直径の範囲内にある底谷球状面部の結晶化
度を上昇させることが重要であり、その部位の結晶化度
は３０〜５５％とすることが好ましい。

【００４４】上記したように、本発明では、加熱収縮手
段の面から２次成形品の底中心部の肉厚は１．５ｍｍ以
下であり、特に周囲の延伸部と同程度に１ｍｍ以下とす
ることが好ましい。同時に、耐熱耐圧性能の面からも最
終容器の底中心部はその周囲の延伸部と同程度に延伸さ
れ、且つ加熱により結晶化度を上げることが望ましい。

【００４５】１次ブロー成形時に底部を高延伸状態に薄
肉化するために、プリフォームから最終成形品または中
間成形品を得る工程において、プリフォーム底部を延伸
棒とプレス棒とで拘束しながら二軸延伸ブロー成形する
ことを採用することが好ましい。

【００４６】本発明者らは、プレス棒と延伸棒とを用い
た１次ブロー成形工程において、延伸加工が終了する直
前までの間に、延伸棒とプレス棒とで挟み込まれたプリ
フォーム底部の温度低下を一定の数値以下とすることに
より、延伸棒とプレス棒とで挟み込んだ底中心部及びそ
の周縁部を比較的に高延伸状態にて薄肉化できることを
見いだした。

【００４７】１次ブロー成形工程において、まず最初に
プリフォームが延伸温度にまで加熱され、ブロー金型内
に挿入される。ブロー金型内にてプリフォームはその内
部に配置された可動する延伸棒とその外部に設置された
所定の圧力にて加圧されたプレス棒とでその底部を挟み
込まれる。次に、延伸棒を上昇させ、その延伸棒の動き
に同期させて高圧気体をプリフォーム内に導入すること
により、プリフォームは延伸加工され、膨らんで、ブロ
ー金型に沿った形状に成形される。その後、成形体は通
常その内部に冷却された高圧気体を導入されて、ブロー
金型内にて冷却され、さらに高圧気体が除去されて、金
型内から取り出される。

【００４８】このプリフォームは通常８５乃至１３５℃
の延伸温度に加熱される。上記加熱温度はプリフォーム
の表面温度であり、加熱されたプリフォームは表面と内
部との温度の拡散による均質化のため一定時間置かれた
後、ブロー成形される。通常、ブロー成形直前のプリフ
ォーム表面温度は加熱温度よりも５〜１０℃程度低くな
る。この際、プリフォームの底部の加熱温度を胴部の加
熱温度に比較的に近接させることが重要である。具体的
にはプリフォームの底部と胴部の加熱温度差を１０℃以
内とすることが好ましい。プリフォーム底部の加熱温度
が胴部の加熱温度よりも１０℃を越えて低い場合には、
温度の比較的低い底部の延伸が不足する。また、底部の
加熱温度が胴部の加熱温度よりも１０℃を越えて高い場
合には、底部が局部的に延伸され過ぎて好ましくない。

【００４９】延伸加工が終了する直前までの間とは、ブ
ロー成形開始から成形体がブロー金型に到達し、概ねブ
ロー成形が終了する直前までの間のことである。この延
伸加工が終了する直前までの間に、プリフォーム胴部は
概ねブロー気体の温度の影響は受けるものの、ほぼ断熱
的に延伸され、延伸による発熱により通常は５〜２０℃
程度の温度上昇が認められる。一方、プリフォーム底部
ではブロー成形開始時から延伸棒とプレス棒とが挟み込
み部にて接触するので、それに伴って温度低下をする。

【００５０】本発明では、延伸加工が終了する直前まで
の間でのプリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を４
０℃以内、より好ましくは２５℃以内とすることによ
り、その挟み込み部及びその周縁を比較的に高延伸状態
にて薄肉化できることが判った。特に、上記の温度低下
を２５℃以内とすると、底中心部は他の底部と概ね同程
度に高延伸配向状態とすることができ、得られた２次成
形品の底中心部は１ｍｍ以下に薄肉化することができ
る。

【００５１】延伸加工が終了する直前までの間にプリフ
ォーム底部の挟み込み部の温度低下が４０℃を越える
と、ブロー成形時のその挟み込み部周縁の延伸が困難と
なり、比較的低延伸状態で比較的厚肉且つ比較的大径の
ままで残ってしまう。すなわち、底中央以外の温度低下
の少ない部分のみが比較的高延伸状態に延伸加工される
ことになる。

【００５２】プリフォーム底部の挟み込み部の温度低下
を低くするための手段として、延伸棒及びプレス棒から
の過剰な熱伝導を防止することが有効である。具体的に
は、少なくとも延伸棒或いはプレス棒の先端部を断熱性
能を有する耐熱性プラスチック材またはセラミック材と
することが好ましい。また、プレス棒或いは延伸棒を加
温し、比較的高温に温度制御する手段も有効である。プ
レス棒及び延伸棒の加温は、通常プリフォームの延伸温
度に対応して６０℃乃至１３０℃とすることが好まし
い。

【００５３】その加温方式としては、電気ヒータ、高周
波誘導加熱などによる電気的加熱方式、高温液体の循環
による流体加熱方式、ヒートパイプなどの熱伝導方式等
を採用することができる。

【００５４】［プリフォーム］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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】また、エチレンテレフタレート系熱可塑性
ポリエステルにガラス転移点の比較的高い例えばポリエ
チレンナフタレート、ポリカーボネート或いはポリアリ
レート等を５％〜２５％程度をブレンドした複合材を用
いることができ、それにより比較的高温時の材料強度を
高めることができる。さらに、ポリエチレンテレフタレ
ートと上記のガラス転移点の比較的高い材料とを積層化
して用いることができる。

【００５９】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。

【００６０】本発明の容器の製造では、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口頸部を加
熱して、局部的に熱結晶化部を設ける。

【００６１】プラスチック材料のプリフォームへの成形
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。

【００６２】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。

【００６３】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
ｍ² 程度が好ましい。

【００６４】プリフォームの口部の球晶化は、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。

【００６５】上記の球晶化は、プリフォームの延伸温度
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。

【００６６】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、
口部球晶化は、プリフォーム口部を、他の部分と熱的に
絶縁した状態で、一般に１４０乃至２２０℃、特に１６
０乃至２１０℃の温度に加熱することにより行うことが
できる。プリフォーム口部の結晶化度は２５％以上であ
るのがよい。

【００６７】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。

【００６８】

【実施例】本発明を添付図面を参照しつつ次の例で更に
説明する。

【００６９】実施例１ 図１１は、本発明の方法により、二軸延伸ブロー成形容
器を製造するための装置の全体の配置を示している。即
ち、この装置は１次ブロー成形域１、熱処理域２、及び
２次ブロー成形域３があり、１次ブロー成形域１には、
プリフォーム（１次成形品）４の供給機構５が付属して
おり、１次ブロー成形域１と熱処理域２との間には、１
次ブロー成形品（２次成形品）６を移し替えるための転
送機構７、熱処理域２と２次ブロー成形域３との間に
は、熱処理品（３次成形品）８を移し替えるための転送
機構９、及び２次ブロー成形域３には最終製品１０を排
出するための排出機構１１が設けられている。プリフォ
ーム４は口部をコア金型（図示せず、図１の２１参照）
で支持され、この状態で１次ブロー成形、熱処理、及び
２次ブロー成形の全ての工程が行われる。

【００７０】１次ブロー成形域１の回転テーブル１２に
は開閉可能な１次ブロー成形金型１３が多数配置されて
おり、テーブル１２の回転に伴って、プリフォーム４の
供給、金型の閉鎖、延伸ブロー成形、金型の解放、１次
ブロー成形品６の取り出しが順次行われる。

【００７１】熱処理域２も回転テーブル１４を備えてお
り、その移動路に沿って、底用赤外線放射体１５Ａ、１
５Ｂ及び胴部一部用赤外線放射体１６が配置されてお
り、１次ブロー成形品６の底部及びそれに連なる胴部の
一部を赤外線放射体により熱処理する。

【００７２】２次ブロー成形域３の回転テーブル１７に
は開閉可能な２次ブロー成形金型１８が多数配置されて
おり、テーブル１７の回転に伴って、熱処理された３次
成形品８の供給、金型の閉鎖、延伸ブロー成形、金型の
解放、２次ブロー成形品１０の取り出しが順次行われ
る。

【００７３】［１次ブロー成形］１次ブロー成形工程を
示す図１（成形前）及び図２（成形後）において、ポリ
エチレンテレフタレートから成り延伸温度に予備加熱さ
れたプリフォーム４は、コア金型２１によりその首部を
支持されており、閉じた割金型１３、１３内に保持され
る。コア金型の反対側には、２次成形品の底形状を規定
する底金型２２も配置されている。

【００７４】本発明に用いるプリフォーム４は、首部２
５、胴部２６及び閉塞底部２７から成っており、首部２
５には、ネジ等の蓋締結機構２８及び容器保持のための
サポートリング２９等（図１７参照）が設けられてお
り、首部２５は熱結晶化すなわち球晶化されている。こ
の球晶化された首部２５は、図１７の容器口頸部２５と
なるものである。

【００７５】プリフォーム４内に延伸棒２３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４を軸方向に引っ張り延伸すると共に、その延伸棒２
３の動きに同期してプリフォーム４内に流体を吹き込ん
で、プリフォームを高さ及び周方向に膨張延伸させる。
この際、延伸棒２３と同軸に、底金型２２の側にプレス
棒２４を配置して、引っ張り延伸に際して、プリフォー
ムの底部２７が延伸棒２３とプレス棒２４とにより狭持
され、プリフォームの底部２７が形成される２次成形品
６の中心に位置するように位置規制する。底金型２２
は、２次成形品６の底形状を、続いて行う熱処理工程で
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。

【００７６】即ち、図１に示すとおり、底金型２２は概
ねフラットな底形成部３１と、その中央において小径で
突出した底凹部形成部３２と、その周辺の円環状部３３
とを備えている。これは、２次成形品６の底部の収縮に
際して、底周縁部の中心に向かう過大な収縮に伴う底肩
部の細径化を抑制して、最終成形品の底形状に近い半球
状面を形成するように作用するからである。

【００７７】形成される１次ブロー成形品６は、図４Ａ
に示されるように、首部２５、肩部３４、胴部３５及び
底部３６を備えており、中央の凹み部３７と、その周囲
の概ね平坦な主たる部分３８と、底部と胴部とを接続す
る円環状部３９とから成っている。１次ブロー成形品
（２次成形品）６の底部３６の中央部外面に設けた凹部
３７は、続いて行う熱処理工程で、３次成形品の底肩部
が径内方側に過度に引き込まれるのを防止する。これ
は、凹部３７が熱収縮時に底中央部を概ね平坦状に収縮
させる作用をしているためである。図３に示す凹み部３
７の径Ｄ_C 及び円環状部３９の曲率半径Ｒ_S は前述した
範囲にある。

【００７８】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。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。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１０乃至４０ｋ
ｇ／ｃｍ² ゲージ、特に１５乃至３０ｋｇ／ｃｍ² ゲー
ジの範囲にあるのがよい。また、一次ブロー成形の初期
において、プリフォーム底部は延伸棒２３とプレス棒２
４とで挟み込まれながら延伸加工されるが、延伸棒２３
はプリフォームを延伸する力とプレス棒２４の力に抗し
て上昇せしめる力との合計を上回る力をプリフォーム底
部に作用させる必要がある。通常、延伸棒がプリフォー
ム底部を上方に押圧する圧力とプレス棒がプリフォーム
底部を下方に押圧する圧力との差は２０乃至１２０ｋｇ
ｆ／ｃｍ² の範囲が好ましく、特に５５乃至９０ｋｇｆ
／ｃｍ² の範囲であることがより好ましい。

【００７９】一次ブロー成形工程において、延伸加工が
終了する直前までの間でのプリフォーム底部の挟み込み
部の温度低下を４０℃以内、より好ましくは２５℃以内
とすることにより、その挟み込み部及びその周縁を比較
的に高延伸状態にて薄肉化できる。

【００８０】プリフォーム底部の挟み込み部の温度低下
を低くするための手段として、延伸棒及びプレス棒から
の過剰な熱伝導を防止することが有効である。具体的に
は、少なくとも延伸棒或いはプレス棒の先端部を断熱性
能を有する耐熱性プラスチック材またはセラミック材と
する。また、プレス棒或いは延伸棒を加温し、比較的高
温に温度制御する手段も有効である。プレス棒及び延伸
棒の加温は、通常プリフォームの延伸温度に対応して６
０℃乃至１３０℃とすることが好ましい。その加温方式
としては、電気ヒータ、高周波誘導加熱などによる電気
的加熱方式、高温液体の循環による流体加熱方式、ヒー
トパイプなどの熱伝導方式等を採用することができる。

【００８１】プリフォーム底部の挟み込み部分の温度
は、プレス棒先端に温度検出機構を取り付けることによ
り測定することができる。図１８は、本実施例で、１次
ブロー成形で底中心部の温度測定に使用した装置の例を
示すもので、ポリテトラフロオロエチレンから成るプレ
ス棒先端２４ａに熱電対３７がねじ３８等の締結機構に
より取り付けられている。

【００８２】１次ブロー成形時における底部の温度を測
定した結果を図１９に示す。横軸が時間であり、縦軸が
底部の温度を示し、図中のＡ点がプリフォームとプレス
棒が接触した時点、Ｂ点がブロー成形開始時点、Ｃ点が
ブロー成形終了直前時点を示す。この際、ブロー成形直
前のプリフォームの底部の温度はＴ₀ であり、ブロー成
形時の底部の温度はブロー成形終了直前にて最高に達
し、プリフォーム底中心部外面の温度低下はΔＴ℃とな
っている。この例では、底部の挟み込み部分の温度低下
が少なく、ブロー成形開始と共に底部の温度が上昇して
いる事実が明らかとなる。これは、延伸に伴う内部摩擦
発熱や延伸に伴い高温の内面素材が外面にでてくること
と関係していると思われる。図１９に示される１次ブロ
ー成形時の底中心部外面の温度低下ΔＴ℃は前述した範
囲とすることにより、２次成形品の底中心部の高延伸化
及び薄肉化が可能となる。

【００８３】［熱処理工程］ 第１段の熱処理工程の詳細を示す図４のＡ（第１段熱処
理前）及びＢ（第１段熱処理後）において、２次成形品
６はコア金型２１に支持されて自転しており、この２次
成形品の底部３６及び底部に連なった胴部の一部と対面
するように底用赤外線放射体１５Ａが設けられている。
この底用赤外線放射体１５Ａは、２次成形品６の底部３
６の上方に位置し、胴部３５に概ね垂直に置かれてお
り、この底用赤外線放射体１５Ａにより、２次成形品の
底部及び底部に連なる胴部の一部を最初に加熱収縮させ
る。本例では、底用赤外線放射体１５Ａの幅は２次成形
品の底部に連なる胴部の直径よりも若干狭くなってい
る。

【００８４】底用赤外線放射体１５Ａにより先行して行
われる２次成形品６の加熱では、図４のＢに示すとお
り、主に２次成形品の底部及び胴部と底部の連結部が収
縮するが、底部が中心部に向かって収縮し、且つ胴部と
底部の連結部は赤外線放射体１５Ａに近く、且つ赤外線
放射量の比較的多い部位、即ち中心部に近い部位からそ
の外側の部位に順次に収縮する。すなわち、通常２次成
形品の底部には比較的厚肉のリング状部が形成される
が、上記底用赤外線放射体による加熱により、２次成形
品の底部は底中央部及びリング状部からその周縁の円環
状部の順序にて収縮し、その結果、概ね平坦状に収縮す
る。

【００８５】第２段の熱処理工程の詳細を示す図５のＡ
（第２段熱処理前）及びＢ（第２段熱処理後）におい
て、第１段の熱処理品３０はコア金型２１に支持されて
自転しており、少なくとも胴部３５の周囲に位置し、胴
部に概ね平行に置かれた胴部一部加熱用赤外線放射体１
６、１６により、第１段熱処理品３０の底部に連なる胴
部の一部を加熱収縮させる。図５のＡ及びＢにおいて、
胴部の他の部分を赤外線放射体１６から遮蔽するために
熱遮蔽板４１が設けられている。また、熱処理品３０の
底部には底用赤外線放射体１５Ｂが設けられており、第
１段目に引き続き熱処理品３０の平坦状底部がさらに加
熱される。

【００８６】この２段目の熱処理工程での胴部一部用赤
外線放射体１６による加熱において、熱処理品３０の平
坦状底部は比較的薄肉の外周面から順次に中心部に向か
って収縮し、また同時に胴部一部用赤外線放射体１６に
対向する底部に連なる胴部も中心部に向かって収縮し、
最終的には底肩部４０と概ね円筒状の縮径部４２とから
成る形状となる。この場合通常２次成形品の底部に形成
される比較的厚肉のリング状部は１段目の熱処理工程で
は底中心方向に十分に収縮し、その直径を減じることに
より、得られる熱処理品３０の平坦状底部の一部となる
が、次の２段目の熱処理工程において、胴部一部用赤外
線放射体１６による加熱に対してそのリング状部は胴径
方向に余り収縮することなく底肩部４０となる。この様
に胴部一部用赤外線放射体１６による加熱は、底肩部４
０の形成に寄与し、さらに、底用赤外線放射体１５Ｂと
併せて底肩部４０近傍の温度を上昇させることに寄与す
る。

【００８７】この様にして得られた３次成形品８の加熱
収縮部は、図５のＢに示すとおり、底面が中心部より底
肩部４０にかけて概ね平坦状乃至は凸状の比較的大きな
曲率半径を有する曲面であり、底肩部４０より外側の部
分４２は概ね円筒状乃至円錐台に近い形状にて急激に折
れ曲がっている。さらに、３次成形品８の加熱された底
肩部４０より内側の成分、底肩部近傍及び底肩部下方の
円筒部乃至円錐台部４２は、２次ブロー成形に最適な温
度レベルに保持される。

【００８８】続いて行う２次ブロー成形において、３次
成形品の底肩部４０及びその近傍が最終成形品の足先端
部に来ることになる。従って、この底肩部４０を２次ブ
ロー底型の谷部及び足先端部にできるだけ接近させるこ
と、及び底肩部４０を挟む底部及び円筒部の温度を上げ
て延び易くすることが重要であり、それにより２次ブロ
ー成形時の好ましい成形性を確保することができる。底
肩部４０の径Ｄ₁ は前述した範囲にある。

【００８９】２次成形品６の底部及び一部胴部の加熱
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次成形品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。

【００９０】また、図１１に示すように、前記熱処理工
程の赤外線放射体１５Ａ、１５Ｂ、１６を、２次成形品
が移動する通路にそって、該通路の上部及び側面に配置
し、該赤外線放射体で囲まれた空間内を２次成形品６を
軸上で自転させて加熱しながら移動させると、２次成形
品６の加熱収縮及び熱固定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。

【００９１】赤外線放射体１５Ａ、１５Ｂ、１６は４０
０〜１０００℃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次成形品に照射することがで
き、短時間加熱が可能となる。特に、２次成形品の加熱
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などが利用できる。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。

【００９２】一次ブロー成形にて高延伸により薄肉化さ
れた２次成形品の底部は比較的成形性に乏しく、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前
述した範囲にすることができる。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。

【００９３】［２次ブロー成形］２次ブロー成形工程の
詳細を示す図６（２次ブロー成形前）及び図７（２次ブ
ロー成形後）において、３次成形品８は、コア金型２１
によりその首部を支持されており、閉じた２次ブロー成
形割金型１８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４４も配置されてい
る。図６に示されるとおり、底金型４４は谷部形成部４
５と足部形成部４６とを備えているが、３次成形品８の
底は足部形成部４６に近接はしているが、これより若干
小さい寸法となっていることが了解されるべきである。

【００９４】図７に示すとおり、３次成形品８内に流体
を吹き込んで、３次成形品を２次ブロー成形し、首部２
５、肩部５０、胴部５１及び底部５２を備え、底部に所
定の谷部５３及び足部５４が形成されている最終容器
（６本足）１０を製造する（図８）。

【００９５】成形された容器１０は、それ自体公知の取
り出し機構１１（図１１）により、開いた２次ブロー金
型１８から外部に取り出される。

【００９６】２次ブロー成形工程では、熱処理工程での
成形品（３次成形品）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１８のキャビテイは３次
成形品よりも大きく、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。

【００９７】また、３次成形品では、熱処理による結晶
化で、弾性率が増加しているので、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。

【００９８】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。

【００９９】実施例２ 本実施例では、底中心部に厚肉部を有する１次ブロー成
形品を使用する。１次ブロー成形品の底部の断面構造を
示す図１０Ａにおいて、１次ブロー成形品６の底部３６
は、中央の凹み部３７と、その周囲の概ね平坦な主たる
部分３８と、底部と胴部とを接続する円環状部３９とか
ら成っている点では実施例１と同様であるが、凹み部３
７の中心に厚肉部４８が存在する。この厚肉部４８の厚
みは１ｍｍを越えて１．５ｍｍ以下であり、厚肉部の直
径Ｄ_G は胴径Ｄ₀ の０．２５倍以下、特に０．１６倍以
下である。

【０１００】この１次ブロー成形品６に、実施例１と同
様な熱処理を行うと、図１０のＢに示すとおり、比較的
大きい底肩部４０とその周囲の円筒形乃至円錐台部４２
とから成る底部を備えた３次成形品８が形成されるが、
底中心に低い凹み部４９も同時に形成される。この低い
凹み部４９は、実施例１と同様な２次ブロー成形に際し
て何ら障害とならない。

【０１０１】実施例３ 本実施例では、底部径Ｄ_S が胴部径Ｄ₀ に比して増大し
ている２次成形品を使用する。

【０１０２】この実施例の１次ブロー成形工程を示す図
１２において、底部３６及び底部に近接した胴部の一部
４７の直径Ｄ_S を最終製品の底部に連なる胴径Ｄ₀ より
も多少大きくしている。２次成形品６の底部の直径Ｄ_S
は最終製品の底部に連なる胴径Ｄ₀ の１乃至１．３倍と
する。この場合、１次ブロー成形された２次成形品６の
底部に連なる胴部４７を通常の胴部３５よりも大径とす
ることにより、その底部の延伸の程度を大きくすること
ができ、そのため、通常底部に形成されるリング状部は
その周囲と比べて多少厚肉となる程度にまで延伸するこ
とができる。すなわち、底中央平坦部３８及びリング状
部から円環状部３９にかけて比較的肉厚の変化の程度が
小さい底部を有する２次成形品６を得ることができる。

【０１０３】熱処理工程を示す図１３Ａ、Ｂ及びＣにお
いて、底部用赤外線放射体１５のうち、特に２次成形品
の胴部と底部を連結する円環状部３９に対向する赤外線
放射体部５５を内方に多少傾斜させて設けている。こう
することにより、図１３Ｂに示す第１段熱処理物の底部
は、胴部に比して径のやや大きい半球状底部４３とな
り、第２段の熱処理で、径内方向への収縮により、径の
大きい底肩部４０と円筒乃至円錐台部４２とから成る３
次成形品となる。すなわち、第１段熱処理において、上
記した様な比較的肉厚の変化の程度が小さい底部を有す
る２次成形品６を加熱する場合、２次成形品６の底部各
部の収縮する順序は主にそこに到達する赤外線放射量に
依存するため、比較的幅広の赤外線放射体を使用して
も、円環状部が最初に胴径方向に急激に収縮して底肩部
の径を減じることがなく、底肩部の径が好ましい範囲に
確保された形状とすることができる。特に、図１３Ａに
示すように、第１段目熱処理における底部用赤外線放射
体１５として、２次成形品の円環状部３９に対向する赤
外線放射体５５を設けた場合、２次成形品６の底部各部
はほぼ同時期に収縮して、図１３Ｂに示される様な比較
的曲率半径の大きな半球状となり、その後の第２段目の
熱処理により、図１３Ｃに示される比較的大きな径の底
肩部４０を有する形状とすることができる。この場合、
第１段目の加熱において、広幅の赤外線放射体を用いる
ことができるため、加熱収縮に要する時間を短縮できる
効果が認められる。

【０１０４】２次ブロー成形工程を示す図１４におい
て、３次成形品の底部４３は底金型４４の谷形成部４５
に近接した状態となっており、足部の成形が過延伸や薄
肉化を招くことなく円滑に行われる。

【０１０５】比較例１ 本例は、特開平７−３０４０８８号公報の開示に従った
例である。熱処理工程の処理前の状態を示す図１５Ａ及
び処理後の状態を示す図１５Ｂにおいて、半球状の底面
５５を有する２次成形品６を底部の上方に位置し、胴部
３５に垂直に設置された赤外線放射体１５にて加熱収縮
させる。この加熱により、平坦状に収縮した底部５６を
有する３次成形品８となる。２次ブロー成形を示す図１
５Ｃにおいて、割型内に収容された３次成形品の平坦な
底部５６が底型４４の谷形成部４５からかなり離れてい
る。この底部５６が足先端部に来るように２次ブロー成
形されるが、その部位と足先端部の距離はかなり遠くな
る。従って、この３次成形品を２次ブロー成形した場
合、足先端部の延伸倍率が異常に大きくなり、足先端部
の白化及び極端な薄肉化が避けることができない。

【０１０６】比較例２ 熱処理工程の処理前の状態を示す図１６Ａ及び処理後の
状態を示す図１６Ｂにおいて、半球状の底面３１を有す
ると共に底中心部に肉厚が２ｍｍを越えた低延伸状態の
厚肉部５７を有する２次成形品５５を底部の上方に位置
し、胴部３５に垂直に設置された底部用赤外線放射体１
５Ａにて加熱収縮させる。この加熱により、上凸状の形
状に収縮した底部５８が形成される。この様な底部を次
に胴部用放射体にて加熱して胴部径を減少させても、上
凸状の底形状５８はそのままで残った様な底形状を有す
る３次成形品となる。この場合、通常３次成形品の底中
央部の上凸状部は加熱収縮前の２次成形品の底高さを殆
ど減じることなく残るため、その３次成形品を２次ブロ
ー金型に収納するためには２次成形品の高さを予め小さ
くする必要が生じる。いずれにしても、この３次成形品
を２次ブロー成形した場合、足先端部の延伸倍率が異常
に大きくなり、足先端部の白化及び極端な薄肉化を避け
ることができない。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、有底状のプリフォーム
を１次ブロー成形により２次成形品とする工程、その２
次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を加熱収縮
させて３次成形品とする工程及び３次成形品を２次ブロ
ー成形して最終容器とする工程よりなる自立容器の製造
方法において、２次成形品を加熱収縮させた３次成形品
の底部及びその近傍の形状を最終容器の谷部に近接させ
ることができ、これにより、３次成形品を２次ブロー成
形することにより、最終容器の足先端部の延伸加工率を
低下させることが可能となり、その結果、足先端部にお
いて、透明で且つ肉厚みが十分に確保された最終容器を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の１次ブロー成形工程を説明するため
の断面図であって、成形開始前の状態を示す。

【図２】実施例１の１次ブロー成形工程を説明するため
の断面図であって、成形終了の状態を示す。

【図３】実施例１による２次成形品の底部の断面図であ
る。

【図４】実施例１における第１段の熱処理工程を説明す
るための断面図であって、Ａは熱処理前の状態及びＢは
熱処理後の状態を示す。

【図５】実施例１における第２段の熱処理工程を説明す
るための断面図であって、Ａは第２段熱処理前及びＢは
第２段熱処理後の状態を示す。

【図６】実施例１における２次ブロー成形工程を説明す
るための断面図であって、成形前の状態を示す。

【図７】実施例１における２次ブロー成形工程を説明す
るための断面図であって、成形終了の状態を示す。

【図８】実施例１で得られる自立容器の側面図である。

【図９】実施例１における３次成形品の底部の断面図で
ある。

【図１０】実施例２における２次成形品及び３次成形品
の底部の断面図であって、Ａは２次成形品及びＢは３次
成形品の断面図である。

【図１１】実施例１に用いた装置の全体の配置図であ
る。

【図１２】実施例３の１次ブロー成形工程を説明するた
めの断面図であって、成形終了の状態を示す。

【図１３】実施例３における熱処理工程を説明するため
の断面図であって、Ａは熱処理前の状態、Ｂは第１段熱
処理後及びＣは第２段熱処理後の状態を示す。

【図１４】実施例３における２次ブロー成形工程を説明
するための断面図であって、成形前の状態を示す。

【図１５】 比較例１における熱処理工程及び２次ブロ
ー成形工程を説明するための断面図であって、Ａは熱処
理前の状態、Ｂは熱処理後の状態及びＣは２次ブロー成
形前の状態を示す。

【図１６】比較例２における熱処理工程を説明するため
の断面図であって、Ａは熱処理前及びＢは熱処理後の状
態を示す。

【図１７】本発明による容器の一部断面側面図である。

【図１８】実施例１で、１次ブロー成形で底中心部の温
度測定に使用した装置の断面図である。

【図１９】１次ブロー成形時における底部の温度を測定
した結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ １次ブロー成形域 ２ 熱処理域 ３ ２次ブロー成形域 ４ プリフォーム（１次成形品） ５ 供給機構 ６ １次ブロー成形品（２次成形品） ７ 転送機構 ８ 熱処理品（３次成形品） ９ 転送機構 １０ 最終製品 １１ 排出機構 １２ 回転テーブル １３ １次ブロー成形金型 １４ 回転テーブル １５Ａ、１５Ｂ 底用赤外線放射体 １６ 胴用赤外線放射体 １７ 回転テーブル １８ ２次ブロー成形金型 ２１ コア金型 ２２ 底金型 ２３ 延伸棒 ２４ プレス棒 ２５ 首部 ２６ 胴部 ２７ 閉塞底部 ２８ 蓋締結機構 ２９ サポートリング ３１ 底形成部 ３２ 底凹部形成部 ３３ 円環状部 ３４ 肩部 ３５ 胴部 ３６ 底部 ３７ 凹み部 ３８ ねじ ３９ 円環状部 ４０ 底肩部 ４２ 縮径部 ４３ 底部 ４４ 底金型 ４５ 谷形成部 ５５ ２次成形品 ５６ 底部 ５７ 厚肉部 ５８ 底部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−304088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−117929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 49/00 - 49/80 B65D 1/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂の口頚部、肩部、胴部及び複数
   の谷部と足部とより成る底部を備えた自立容器を二軸延
   伸ブロー成形にて製造する方法において、延伸温度に加
   熱されたプリフォームを金型内で２軸延伸ブロー成形し
   て、口頚部、肩部、胴部及び底部から成り、口頚部及び
   その近傍、及び底中心部を除く部位が高延伸配向状態に
   薄肉化された２次成形品とし、該底部から離隔して位置
   し且つ該胴部に概ね垂直に置かれた底用赤外線放射体
   と、該胴部の周囲に位置し且つ該胴部に概ね平行に置か
   れた胴用赤外線放射体とを組み合わせて成る赤外線放射
   体に、該２次成形品を対向させて、最初に底用赤外線放
   射体にて２次成形品の底部及び底部に連なる最終容器の
   谷部と足部が形成される胴部の一部を加熱収縮させる段
   階と、次に少なくとも胴部一部用赤外線放射体にて２次
   成形品の底部に連なる最終容器の谷部と足部が形成され
   る胴部の一部のみを概ね胴径方向へ加熱収縮させる段階
   とを経ることにより、加熱収縮部が最終容器の谷面に比
   較的に近接した底肩部を含む形状の３次成形品とし、該
   ３次成形品を金型内にて２次ブロー成形をして最終容器
   とすることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立容器の
   製造方法。
2. 【請求項２】 該３次成形品の該底肩部の直径Ｄ_１の大
   きさを最終容器の底部に連なる胴部の直径Ｄ_０の０．３
   乃至０．８倍とすることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 該２次成形品の底中心部を除く底部が1
   ｍｍ以下の肉厚であり、且つ底中心部の肉厚を１．５ｍ
   ｍ以下とし、その底中心部の直径Ｄ_Ｇを最終容器の底部
   に連なる胴部の直径Ｄ_０の０．２倍以下とすることを特
   徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 【請求項４】 延伸温度に加熱されたプリフォームを金
   型内でプリフォーム内部に挿入された延伸棒とプリフォ
   ームの外部のプレス棒とでプリフォームの底中心部を挟
   み込み、次に延伸棒を駆動しながら、ほぼ同時に延伸棒
   との動きと同期してプリフォーム内部に高圧気体を吹き
   込むと共に、延伸ブロー成形加工が終了する直前までの
   間上記底中心部の温度低下を４０℃以内に保持して二軸
   延伸ブロー成形を行い、底部を高延伸配向状態に薄肉化
   し、且つ底中心部の肉厚を１．５ｍｍ以下とした２次成
   形品とする請求項１又は２記載の方法。
5. 【請求項５】 該２次成形品が中央に平坦な凹み部とそ
   の周囲に比較的に平坦な部位とその平坦部と胴部とが凸
   状の円環状面にて接続されている底形状を有することを
   特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の方法。
6. 【請求項６】 該２次成形品が中央に平坦な凹み部の直
   径Ｄｃが胴径Ｄ_０の１．５乃至０．６０倍であり、凹み
   部の深さ１乃至８ｍｍである請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 該２次成形品の底部と胴部とを接続する
   円環状部曲率半径Ｒ_Ｓが底部に連なる胴部の半径Ｒ_０の
   ０．１乃至０．７５倍の範囲にある請求項１乃至６の何
   れかに記載の方法。
8. 【請求項８】 該２次成形品の底部に連なる胴部の径Ｄ
   _Ｓが最終容器の胴径Ｄ_０の１乃至１．３倍の範囲にある
   請求項１乃至７の何れかに記載の方法。