JP4284648B2

JP4284648B2 - 二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法

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Publication number: JP4284648B2
Application number: JP2003314851A
Authority: JP
Inventors: 温小宮; 宏行本田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: JP2005081641A

Description

本発明は、二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法に関し、詳しくは、断面が楕円形または矩形であって、容器全体の肉厚が均一に形成されている扁平形状の容器の成形方法およびその成形方法により製造された扁平容器に係わるものである。

プラスチック容器は、軽量性や経済性および成形の容易性や耐衝撃性などにより、最近では、従来の金属やガラス製の容器を凌駕して、日常生活において汎用されている。プラスチック容器のなかでも、いわゆるＰＥＴボトル（ポリエチレンテレフタレート製の容器）は、優れた機械的強度や透明性あるいは高いガス遮蔽性や無公害性などにより、飲食品用の容器として認可されて以来最も需要が高くなっているが、特に、最近ではＰＥＴボトルが携帯用の飲料用小型容器として消費者に重用されており、かかる需要は今後ますます顕著に増大すると予測される。
ＰＥＴボトルは最近まで、耐熱性や耐圧性が不十分で高温の飲料や高温殺菌を要す飲料用には使用できず、日常においては夏季の飲料に限られていたが、冬季用の携帯高温飲料への消費者の強い要望に応えるべく、二段ブロー成形法などの開発によって、ポリエチレンテレフタレートのパリソンの延伸や結晶化が充分に行われるようになり、ＰＥＴボトルの耐熱と耐圧性が著しく改良され（特許文献１，２を参照）、さらにＰＥＴボトルの透明性により内部の飲料が直接見える安心感や清潔感なども相まって、これらの面からもＰＥＴボトルの重要性は増大傾向が増すばかりであるといえる。
加えて、省資源や環境保護の面からのＰＥＴボトルの再利用体制も確立され社会的な支持も高くなっている。

そして、最近の社会における消費者の利便性や審美性の志向の傾向により、ＰＥＴボトルにおいては、飲料ボトルの持ちやすさや複雑形状による美的外観から、断面が矩形のような扁平形状のボトルが重用され、断面が円形のボトルは滑りやすさによる把持のしにくさや円形の単純形状による美的感のなさなどにより敬遠される傾向にある。
付加価値性が高くて、需要の非常に高い断面が扁平形状の、いわゆる扁平容器は、パリソンから金型内吹込みによる成形においては、断面が扁平であることによってパリソンのキャビティ内での延伸膨張が均一にならないために、容器壁の肉厚の均質性が得られにくく、また、短径側の延伸不足による肉溜りも発生し金型熱による白化現象も生じてしまう。肉厚が不均一になると薄肉部による容器の機械的な強度や耐熱性などの低下が起こり、高温時の容器内飲料による内圧負荷や温度低下時の内部収縮による外圧負荷に耐えられずに容器破損が起こる恐れがある。さらに、薄肉部による酸素透過性と光透過率の劣化も起こる。

このように、ＰＥＴボトル製造の技術分野においては、かかる問題が解決されるべき重要な課題となっており、それに対処する技術改良もいくつか提示されている。
すなわち、２つ割り金型本体の上下に、金型分割面直行方向に移動可能なスライド金型を設け、キャビティ内に加熱パリソン搬入後直ちにブロー成形する成形金型（特許文献３を参照）、分割金型のキャビティ内にパリソンを収納し移動金型部材をパリソン面に進出させてパリソンを扁平化してブロー成形する、扁平面とその側面との寸法比率が１／２以下の扁平度の高い容器を均一肉厚に成形する成形金型（特許文献４を参照）、ダイス扁平開口部の中央にコアを配置し、コアの断面形状を下端部で円形とし上方部に行くにしたがって扁平形状とし、ダイスまたはコアの上下動により開口部とコアとの間のスリット幅を変化させて、開口部でのパリソンの肉厚を調節するブロー成形機（特許文献５を参照）、扁平形状の長径方向に延伸される部分よりも短径方向に延伸される部分のほうが高温となるように、コールドパリソンをブロー成形前に加熱し、あるいは長径方向延伸部分の肉厚を厚く、短径方向延伸部分の肉厚を薄くなるように偏肉形成したパリソンを用い、パリソンを軸方向に回転させつつその周囲から放射加熱する、コールドパリソンブロー成形法による扁平ボトルの製造方法（特許文献６を参照）などが開示されている。

しかし、上記の改良技術においては、スライドする金型部分を有する金型を使用するブロー成形金型では、金型の構造と機能が複雑となり、経費や運転管理に問題があり、ダイスまたはコアの上下動により開口部とコアとの間のスリット幅を変化させるブロー成形機も装置が複雑で同様な問題があり、長径方向よりも短径方向に延伸される部分のほうを高温となるように加熱する方法では、肉厚の均一化が充分に達成されるとはいえず、あるいは長径方向延伸部分の肉厚を厚く、短径方向延伸部分の肉厚を薄くなるように偏肉形成したパリソンを用いる方法では、パリソンの形成が簡易でなく、ブロー成形時の金型との位置合わせを要するなど、それぞれさらに改良されるべき問題がないとはいえない。

特公平４−５６７３４号公報（特許請求の範囲および第２頁左欄上段）特開平５−２００８３９号公報（特許請求の範囲および段落０００６）特開平１−１５４７２４号公報（特許請求の範囲および第２頁左欄下段）特開平８−２９４９５８号公報（特許請求の範囲および段落０００３〜０００４）特開平１０−１１９１１７号公報（特許請求の範囲および段落０００１）特開２０００−１２７２３０号公報（特許請求の範囲および段落０００５〜０００８）特開平３−８６５１９号公報（特許請求の範囲および第２頁左欄）

前述したように、ＰＥＴボトルにおいて需要の強い扁平容器について重要な問題である肉厚を均一にブロー成形して、耐熱圧性に優れた製品を製造することは、この技術分野において強く求められている改良課題であり、かかる状況において、本発明は、これまでの改良提案を踏まえて、簡易な装置ないしは手段により経済的に扁平容器における肉厚を充分に均一に成形することを、発明が解決すべき課題とするものである。

本発明者らは、簡易な装置ないしは手段により経済的に、ＰＥＴボトルにおける扁平容器について重要な問題である、容器壁の肉厚を均一にブロー成形して、耐熱圧性に優れた製品を製造することを発明の課題と認識し、その課題の解決を目指して、ブロー成形における成形機や金型の構造あるいは成形手法やパリソンの材料などに関して多角的に思考を巡らし改良手段の検索を続け実験的な検討を重ねた。
その結果として、簡易な装置ないしは手段により経済的に、扁平容器について容器壁の肉厚を均一にブロー成形するには、パリソンの予備的な肉厚における工夫がブロー成形における肉厚の均一形成に影響することを認識して、この過程において新しい手段を知見して本発明を創作することができた。

扁平容器の成形のためにブロー成形の金型キャビティにおいてパリソンを延伸膨張すると、長径側と短径側との延伸倍率の差異が大きく、扁平の長径側に大きく延伸されて短径側よりもパリソンの肉厚が薄くなる。また、パリソンの金型内への挿入時にキャビティの短径側にのみパリソンより低温の金型表面にパリソンが接触して冷やされ延伸度が低下し、短径側の当該接触箇所を中心に厚肉の樹脂溜まりが形成され、大きな延伸倍率を要する長径側の延伸成形に所望の樹脂量が行き渡らない等延伸成形に悪影響を及ぼす。さらに、長径側の延伸成形に要する時間（パリソンがキャビティに到達する時間）が長くなると、短径側の当該樹脂溜まりが一層冷却され、延伸度が低下する。これらが、肉厚が不均一となる原因となっていると認識され、キャビティ内において、パリソンを予め扁平状として収納すれば、成形の結果として、短径側と長径側との延伸倍率の差異が小さくなり、厚肉の樹脂溜まりが延伸成形に及ぼす悪影響が軽減され、延伸度の低下を防止し、短径側と長径側の肉厚のバランスがとれて、扁平容器の成形品において容器壁の肉厚の均一化が実現されるのであって、かかる知見が本発明における基礎的な要素を構成している。
かかる基礎的な発明要素を具現化するために、本発明者らは、予め形成した横断面の肉厚が均一で断面が略円形のパリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形のための金型の短径（扁平容器の短径に相当）よりも、径が大きい円形パリソンに延伸し、一方、成形品の扁平容器の断面形状のキャビティを有す金型を準備し、この延伸パリソンを２次ブロー成形のための当金型のキャビティ内に収容しキャビティの短径方向に延伸パリソンを扁平状に押圧して型締めして、２次ブロー成形を行う、新規で画期的な手法を採用した。その結果、キャビティの短径側よりも長径側に延伸パリソンの断面が長くなってパリソンが収納され、パリソンが扁平状に押圧変形する。この状態は図１に断面図として模式的に示されている。そして、２次ブロー成形すると、形成される扁平容器の短径側と長径側との肉厚が均一に、あるいは充分に均一になる。

扁平容器の容器壁の肉厚を均一とするための、扁平容器のブロー成形における、かかる新しい手法は、ＰＥＴボトルにおける扁平容器について重要な問題である容器壁の肉厚均一化を、簡易な装置ないしは手段により経済的にかつ充分な均一化にて実現する画期的なものであるが、この手法は、予め形成した横断面の肉厚が均一で断面が略円形のパリソンを１次ブロー成形し、次いで２次ブロー成形のための金型のキャビティ内に収容して２次ブロー成形を行うものであるので、結果として、二段ブローを行うこととなり、段落０００２において前述したように、これによって、パリソンの延伸や結晶化が充分に行われるようになり、扁平ＰＥＴボトルの耐熱性と耐圧性が著しく改良されるという副次的な作用も伴うものであって、この点も、上述した本発明における基礎的な要素と並んで第二の要素を構成しており、本発明がこれらの二つの要素を併せ持つことは、注目に値するといって過言ではない。

このように、扁平容器の二段ブロー成形を行って、パリソンの延伸や結晶化を充分に行わせ耐熱性と耐圧性を著しく改良させると共に、扁平容器の容器壁の肉厚を均一化するブロー成形法は画期的なものであるといえるが、扁平容器の二段ブロー成形は、先の特許文献７において既に開示されている。ただ、この技術は、扁平容器の機械的強度を向上させるために扁平容器のパーティングライン上に、金型の噛み込みにより補強リブを形成するものであって、扁平容器の二段ブロー成形という点でのみ形式的に本発明と共通するが、実質的には課題も構成も異なり本発明とは異質のものであって、本発明を示唆して本発明の先行技術となるものではない。

以上においては、本発明が創作される経緯と、本発明の基本的な構成要素について、本発明を概観的に記述したので、ここで、本発明全体を俯瞰すると、本発明は、次の発明単位群から構成されるものであって、［１］の発明を基本発明とし、それ以下の発明は、基本発明を具体化ないしは実施態様化するものである。（なお、発明群全体をまとめて「本発明」という。）

［１］予め熱可塑性樹脂により形成した有底パリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形し、当有底筒状成形体を２次ブロー成形用金型内に装着し有底筒状成形体を金型内部のキャビティの短径方向に押圧して型締めを行い、次いで圧力流体を有底筒状成形体内に送入して加熱状態において有底筒状成形体を金型内面のキャビティの形状に沿わせることにより扁平容器を成形することを特徴とする、二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法。
［２］予め形成した有底パリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形した後に、加熱状態において収縮させ２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を保持させることを特徴とする、［１］における二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法。
［３］［１］〜［２］のいずれかにおける製造方法により製造された扁平容器であって、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における、ＴＭＡ無荷重変化量の差が７０℃と１００℃において１５０μｍ以下であることを特徴とする扁平容器。
［４］［１］〜［２］のいずれかにおける製造方法により製造された扁平容器であって、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における、９５℃高温引っ張りにおける伸び量の差が１５０％以下であることを特徴とする扁平容器。

本発明における扁平容器は、簡易な装置と手段によって、１次ブローしたパリソンを２次ブローの金型に押圧して（押しつぶして）収納して二段ブロー成形することにより、容器壁の肉厚が均一となり、優れた耐熱性と耐圧性がもたらされ、機械的強度も優れている。

本願の発明については、課題を解決するための手段として、本発明の基本的な構成に沿って前述したが、以下においては、前述した本発明群の発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に詳しく説明する。
前述したように、本発明は、二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法に関し、詳しくは、断面が楕円形または矩形であって、容器全体の肉厚が均一に形成されている扁平形状の容器の成形方法に係わるものである。
そして、（ａ）予め熱可塑性樹脂により形成した有底パリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形し、（ｂ）好ましくは、加熱状態において収縮させ２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を保持させてから、（ｃ）当有底筒状成形体を２次ブロー成形用金型内に装着し有底筒状成形体を金型内部のキャビティの短径方向に押しつぶして型締めを行い、（ｄ）次いで圧力流体を有底筒状成形体内に送入して加熱状態において有底筒状成形体を金型内面のキャビティの形状に沿わせることにより扁平容器を成形することを特徴とする、（ａ）〜（ｄ）の各工程からなる二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法、を基本構成とするものである。この（ａ）〜（ｄ）の各工程は図２に概略図として模式的に示されている。
なお、以下においては有底筒状体や有底筒状成形体の表現を通称のパリソンということがある。また、パリソン径などの径は、通常、外径を意味する。
さらに、本発明では、二段ブロー成形を行って、パリソンの延伸や結晶化を充分に行わせ耐熱性と耐圧性を著しく改良させると共に、パリソンの１次延伸膨張とその後の扁平状への押しつぶしに基づく、簡易な装置と手段による扁平容器の容器壁の肉厚を充分に均一化するブロー成形法を特徴とするものである。なお、１次ブローにより延伸膨張されるので、この過程でパリソンの肉厚の均質化が予備的に行われている。

（ａ）予め熱可塑性樹脂により形成した断面が略円形状の有底パリソンを一次ブロー成形して、断面が略円形状であって２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形する工程
パリソン（有底筒状成形体）は、射出成形機、押出成形機などによる通常の手段により形成され、熱可塑性ポリエチレンテレフタレート（通称ＰＥＴ）を素材とするが、他に、ポリエチレンやポリプロピレンあるいはポリカーボネートなど任意の樹脂も使用しうる。また、適宜に積層パリソンを使用もでき、例えば、ポリアミドやエバールなどと積層すると酸素遮蔽性が向上する。また、酸素吸収層を中間層に設けて酸素吸収性を向上させても良い。酸素吸収層に用いる酸化可能有機成分はポリエンから誘導される重合体が好ましい。かかるポリエンとしては、炭素原子数４〜２０のポリエン、鎖状又は環状の共役又は非共役ポリエンから誘導された単位を含む樹脂が好適に使用される。これらの単量体としては、例えばブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。ポリエン系重合体としては、具体的には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンゴム共重合体などを挙げることができるが、これらに限定されない。上記したように、機能性樹脂を積層しても良い。
パリソンは、偏肉形成した断面が楕円形状などのパリソンの使用を否定するものではないが、生産効率やブロー効率からして、断面が略円形状の有底パリソンが好ましく、その大きさは、目的とする扁平容器の大きさや２次ブロー効率などによって適宜に設定される。
パリソンの１次ブローは、ブロー後の形状安定のために金型を使用しているが、経済面からして、金型を用いないフリーブローで行っても良い。

１次ブローによって、断面が略円形状であって２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に形成するが、これは、前述のように、従来法にて、扁平容器の成形のためにブロー成形の金型キャビティにおいてパリソンを延伸膨張すると扁平の長径側に大きく延伸されて短径側よりもパリソンの肉厚が薄くなり、また、パリソンの金型内への挿入時にキャビティの短径側にのみパリソンより低温の金型表面にパリソンが接触して冷やされ延伸度が低下し、これらが、肉厚が不均一となる原因となっていると認識されることに基づくものであって、この要件により、キャビティ内において、パリソンを予め扁平の短径となる側の肉厚を薄くして収納すれば、成形の結果として短径側と長径側の肉厚のバランスがとれて、扁平容器の成形品において容器壁の肉厚の均一化が実現される。
１次ブロー後のパリソンの断面径の大きさは、２次ブロー用の金型にパリソンを扁平状に押圧して収納（装着）した際に、押圧変形により伸ばされた長径側のパリソンと金型内面との間にパリソン延伸分の間隙が保たれるように設定する。また、１次ブロー後のパリソンの断面径の大きさは、成形品の肉厚均一化のために、２次ブロー金型のキャビティの短径より１．１〜２倍程度大きくするのが好ましい。
１次ブローの横延伸倍率は３〜５倍、縦延伸倍率は２〜４倍まで上げることができ、結晶の高配向と延伸の均質化がもたらされる。また、短径側の延伸倍率（容器の短径／プリフォームの中心径）は２．５倍程度に抑えることもできる。１次ブローの金型温度条件は、ＰＥＴにおいては１５０℃程度とされ、フリーブローでは空冷により冷却する。

（ｂ）好ましくは、加熱状態において収縮させる工程
１次ブロー成形して、断面が略円形状であって２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形した後は、好ましくは、加熱状態においてオーブン内で収縮させ２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を保持させる。ＰＥＴにおいては、オーブン後のボトル温度が１５０℃以上となる加熱条件が採用される。
１次ブローによって延伸膨張されたパリソンが、この工程により結晶化と熱固定が均質に充分に行われ、収縮され縮径されることとなる。

（ｃ）有底筒状成形体を２次ブロー成形用金型内に装着し有底筒状成形体を金型内部のキャビティの短径方向に押圧して型締めを行う工程
有底筒状成形体（パリソン）を２次ブロー成形用金型内に装着し、該パリソンを断面から見て、金型内部のキャビティの短径方向に押圧して型締めを行うのは、前述したように、キャビティ内において、パリソンを予め扁平状として収納すれば、成形の結果として短径側と長径側の肉厚のバランスがとれて、扁平容器の成形品において容器壁の肉厚の均一化が実現されることによるのであって、具体的には、予め形成した肉厚が均一で断面が略円形のパリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形のための金型の短径（扁平容器の短径に相当）よりも、外径が大きい円形パリソンに延伸し、一方、成形品の扁平容器の断面形状のキャビティを有す金型を準備し、この延伸パリソンを２次ブロー成形のための当金型のキャビティ内に収容しキャビティの短径方向に延伸パリソンを押圧して型締めして、その結果、キャビティの短径側よりも長径側に延伸パリソンの断面が長くなってパリソンが収納され、パリソンが扁平状に押圧変形する。
この状態は図１に断面図として模式的に示されている。そして、２次ブロー成形すると長径側と短径側との延伸倍率の差異が小さくなり、形成される扁平容器の短径側と長径側との肉厚がほぼ均一に、あるいは充分に均一になる。

（ｄ）圧力流体を有底筒状成形体内に送入して加熱状態において有底筒状成形体を金型内面のキャビティの形状に沿わせることにより扁平容器を成形する工程
この工程は、二段ブロー成形における２次ブローに相当して、パリソンを扁平容器の最終形状にブロー成形する。
２次ブロー成形用金型は割れ型を使用し、圧力流体は加熱空気が利便性からして好ましい。吹き込み空気圧力は通常の２〜４ＭＰａ程度である。
扁平容器は、長径と短径を有す容器であって、扁平容器の断面は楕円形または矩形とされるが限定はされない。

（ｅ）特定の扁平容器
本発明は、本発明の製造方法により製造され、前記の段落００１３における［３］および［４］に記載された特定の扁平容器をも発明の対象とする。
［３］における容器は、段落００１３の［１］〜［２］のいずれかにおける製造方法により製造された扁平容器であって、これらの特定の成形方法により製造されたことにより、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部（図５におけるパネル柱部と中央部）における、ＴＭＡ（熱機械分析）無荷重変化量の差が７０℃と１００℃において１５０μｍ以下であるという特性値を有す扁平容器である。

扁平容器は、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の延伸倍率または二次加工量が異なるため、例えば角形扁平容器の場合、柱部とパネル部の耐熱性が異なり、収容内容物を高温で充填すると長辺側最小延伸部となるパネル部が出っ張り耐熱性が不良となる傾向がある。
本発明の二段ブロー法により製造した扁平容器では、従来の一段ブロー法のものに比べて、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の配向状態の差が小さくて耐熱性に優れており、収容内容物を高温で充填してもパネル部が出っ張ることはない。この性能特性は、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における、ＴＭＡ無荷重変化量の差により数値量として明示することができ、後述する実施例３のデータ結果から明らかなように、ＴＭＡ無荷重変化量の差が７０℃と１００℃において１５０μｍ以下であると規定される。

［４］における容器は、段落００１３の［１］〜［２］のいずれかにおける製造方法により製造された扁平容器であって、これらの特定の成形方法により製造されたことにより、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部（図５におけるパネル柱部と中央部）における、９５℃での高温引っ張りにおいて伸び量の差が１５０％以下であるという特性値を有す扁平容器である。

本発明の二段ブロー法により製造した扁平容器では、従来の一段ブロー法のものに比べて、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部での伸びの差が小さく、収容内容物を高温で充填しても形状的に安定しており、従来の一段ブロー法の扁平容器のように形状が歪むことはない。この性能特性は、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における、９５℃での高温引っ張りにおける伸び量の差により数値量として明示することができ、後述する実施例３のデータ結果から明らかなように、その差が１５０％以下であると規定される。

（ｆ）その他
本発明に関わる扁平容器は、断面が扁平形状の容器であって、容器全体の肉厚が均一に形成され、容器壁の結晶化が充分に行われていることを特徴とし、当扁平容器は二段ブローにより優れた耐熱性と耐圧性がもたらされ、また容器壁が均一肉厚で機械的強度も優れ、さらに、当容器は扁平なので、消費者が把持しやすく、円筒に比べて多様形状による美観も有し、高い透明性により内容物が透視でき消費者に安心感を与え、表面光沢による清潔感もあり、あるいは内容物の排出性も良く、高温飲料用容器あるいは高温殺菌飲料容器として特に優れたものである。他に、食品一般や医薬品用としても好適である。

また、当扁平容器が多層構造を有する場合、例えば中間層に酸素吸収性樹脂や酸素遮断性樹脂などの機能性樹脂が用いられる場合、各層は肉厚が均一化かつ均質化され、極端に薄肉となる部位が存在しないため、容器全体としてその機能性を損なうことなく、充分に発揮することが可能となる。さらに容器を構成する樹脂にこのような機能性樹脂をブレンドした場合も、同様である。
なお、一般に容器の口部は延伸されないので、別途に加熱結晶化して強度と耐熱性を向上させる。

以下において、実施例によって、比較例を対照して図面を参照しながら、本発明をより詳細に具体的に示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではないのは自明である。
［図面による実施例の説明］
本発明に係る二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法において、特徴的な構成要素である、「予め熱可塑性樹脂により形成した断面が略円形状の有底パリソンを１次ブロー成形して、断面が略円形状であって２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有すものとした、有底筒状成形体パリソンを２次ブロー成形用金型内に装着し有底筒状成形体を金型内部のキャビティの短径方向に押圧して（押しつぶして）型締めを行う工程」が平面断面図として図１に示されている。ブロー金型１０において、キャビティ１１内に１次ブロー後のパリソン１２が押しつぶして収納されている。
また、本発明の二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法における（ａ）〜（ｄ）の各工程が図２に概略図として模式的に示されている。予備成形されたパリソン２２が（ａ）１次ブローされ、（ｂ）収縮され、（ｃ）２次ブロー用金型２０のキャビティ２１内に１次ブロー後のパリソン２３が押しつぶして収納され、（ｄ）扁平容器に２次ブロー成形される。

［実施例−１］
本発明の二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法における、図２に示された、（ａ）１次ブローされ、（ｂ）収縮固定され、（ｃ）２次ブロー用金型２０のキャビティ２１内に１次ブロー後のパリソン２３が押しつぶして収納され、（ｄ）扁平容器に２次ブロー成形される、各工程を実施した。
（ａ）１次ブロー成形
市販のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用して、外径２２ｍｍ，厚さ３．４ｍｍ，高さ８０ｍｍのパリソンを予備成形し、フリーブローにより加熱空気を吹き込んで、外径９０ｍｍに延伸膨張させた。
（ｂ）収縮固定
１次ブローしたパリソンを、６００℃のオーブン内で８秒収縮固定して、外径６０ｍｍの収縮パリソンとした。
（ｃ）キャビティ内への収縮パリソンの収納
２次ブロー用金型（１４０℃に設定）の断面矩形のキャビティ（断面：短径４７ｍ，長径７０ｍｍ）内に、収縮パリソンを短径方向に押しつぶして収納した。
（ｄ）２次ブロー成形
押しつぶして変形された収縮パリソン内に、２０℃，３ＭＰａの空気を送入して２次ブロー成形を行い、断面が矩形で、容器壁が均一肉厚の扁平容器を成形した。

［比較例−１］
実施例−１で用いたものと同じ予備成形パリソンを使用して、１次ブロー用金型を使用せず、直接に、実施例−１で用いたものと同じ２次ブロー用の金型を使用して、同じブロー条件にてブロー成形を行い、断面が矩形の扁平容器を成形した。

［実施例−２］
１次ブロー成形をフリーブローでなく１次ブロー用金型を使用し、２次ブロー用金型として断面楕円形のキャビティ（断面：短径４５ｍｍ，長径８０ｍｍ）を使用した以外は、実施例−１と同様に行った。

［比較例−２］
実施例−１で用いたものと同じ予備成形パリソンを使用して、予備パリソンを１次ブロー用金型で延伸して、収縮パリソンを短径方向に押しつぶさない大きさで金型に収納して、実施例−２で用いたものと同じ２次ブロー用の金型を使用して、同じブロー条件にてブロー成形を行い、断面が楕円形の扁平容器を成形した。

実施例−１，２および比較例−１，２において、容器壁の肉厚の均一性と耐熱圧性および機械強度を測定し、それらの結果を表１にまとめて記載した。

［実施例−１，２と比較例−１，２の結果の考察］
各実施例及び各比較例を対比することにより、本発明においては、予備パリソンを１次ブローで延伸し、収縮パリソンを短径方向に押しつぶして２次ブロー金型に収納する、その特別の成形工程によって、ブロー成形した扁平容器において、容器壁の肉厚が均一になり、耐熱圧性と機械強度も優れていることが明らかとなっている。
比較例−１では予備パリソンを１次ブローで延伸せず、比較例−２では予備パリソンを１次ブローで延伸して、かつ収縮パリソンを短径方向に押しつぶさない大きさで金型に収納して成形したので、比較例−１では肉厚の均一性などが劣り、比較例−２では肉厚の均一性などがやや劣っている。

［参考例］
当参考例は、段落００１３における発明［３］，［４」の扁平容器に係る測定参考例であり、本発明の特定の成形方法により製造された扁平容器と従来の一段ブロー成形法による扁平容器において、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における、ＴＭＡ無荷重変化量、および９５℃での高温引っ張りにおける伸び量を測定した。
ＴＭＡによる無荷重変化量の測定（耐熱性評価）：
本発明の特定の成形方法により製造された扁平容器と従来の一段ブロー成形法による扁平容器について、７０℃〜１００℃の範囲において、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部におけるＴＭＡ無荷重変化量（μｍ）を測定し、結果を図３にグラフ図として示した。図３より、７５℃を基準として１００℃になったときの容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の変化量の差を表わすと、従来例では２９．２−（−１８２．９）＝２１２．１μｍとなり、本発明では４１．５−（−６８．２）＝１０９．７μｍとなり、この結果から、本発明では、ＴＭＡによる無荷重変化量が１５０μｍ以下と規定される。
扁平容器は、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の延伸倍率または二次加工量が異なるため、柱部とパネル部の耐熱性が異なり、収容内容物を高温で充填するとパネル部が出っ張り耐熱性が不良となる傾向があるが、この規定を満たす本発明の扁平容器は、従来法のものに比べて、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の配向状態の差が小さくて耐熱性に優れており、収容内容物を高温で充填してもパネル部が出っ張ることはない。
９５℃での高温引っ張りにおける伸び量の測定：
本発明の特定の成形方法により製造された扁平容器と従来の一段ブロー成形法による扁平容器について、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における９５℃での高温引っ張りにおける変化量（μｍ）に対する伸び量（％）を測定し、結果を図４にグラフ図として示した。
なお、ＴＭＡ無荷重変化量（図３）、および９５℃での高温引っ張りにおける伸び量（図４）の測定における、ボトルの測定箇所を図５に示した（図中の斜線部）。
図４より、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における伸び量の差異は、従来例では３５９−１８２＝１７７％となり、本発明では３８４−２４５＝１３９％となり、この結果から、本発明では、伸び量の差が１５０％以下と規定される。
本発明では、従来例のものに比べて容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部における伸び量の差異が小さく、配向状態の差異が小さいことが示されている。したがって、本発明の二段ブロー法により製造した扁平容器では、従来の一段ブロー法のものに比べて、容器の胴部の最大延伸部と最小延伸部の高温での伸びの差が小さく、収容内容物を高温で充填しても形状的に安定しており、従来の一段ブロー法の扁平容器のように形状が歪むことはない。

［参考例］
当参考例は、本発明により製造された扁平容器に係る測定参考例であり、本発明の特定の成形方法により製造された扁平容器と従来の一段ブロー成形法による扁平容器において、容器断面における最大肉厚部と最小肉厚部の差を測定し、結果を図６および図７にグラフ図として示した。
なお、各扁平容器の容器断面における、最大肉厚部と最小肉厚部の差の測定箇所（ハイトｍｍ）を図８に示した。
図６は本発明の扁平容器についての、容器の各高さにおける容器断面の肉厚分布を示し、図７は従来例の扁平容器についての、容器の各高さにおける容器断面の肉厚分布を示しており、本発明においては従来例に比べて、容器の各高さにおいて肉厚が均一なことが示され、容器の各部における性能が均一であることが理解できる。

本発明における、収縮パリソンの２次ブロー成形金型への収納状態を示す概略図である。本発明のブロー成形における、各工程を示す概略図である。本発明と従来例における、ＴＭＡ無荷重変化量の測定結果を表わすグラフ図である。本発明と従来例における、９５℃での高温引っ張りにおける伸び量の測定結果を表わすグラフ図である。本発明と従来例の容器のＴＭＡ無荷重変化量および９５℃での高温引っ張りにおける伸び量の各測定における、ボトルの測定箇所を示す概略図である。本発明の容器の各高さにおける、容器断面の肉厚分布を表わすグラフ図である。従来例の容器の各高さにおける、容器断面の肉厚分布を表わすグラフ図である。本発明と従来例の容器断面の肉厚分布測定における、ボトルの測定ハイトを示す概略図である。

符号の説明

１０：２次ブロー成形金型
１１：キャビティ
１２：収納パリソン
２０：２次ブロー成形金型
２１：キャビティ
２２：予備成形パリソン
２３：収納パリソン

Claims

予め熱可塑性樹脂により形成した有底パリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形し、当有底筒状成形体を２次ブロー成形用金型内に装着し有底筒状成形体を金型内部のキャビティの短径方向に押圧して、有底筒状成形体が金型内部のキャビティの長径方向に延伸する延伸長さの空隙をキャビティに残すように、型締めを行い、次いで圧力流体を有底筒状成形体内に送入して加熱状態において有底筒状成形体を金型内面のキャビティの形状に沿わせることにより扁平容器を成形することを特徴とする、二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法。
予め形成した有底パリソンを１次ブロー成形して、２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を有す有底筒状体に成形した後に、加熱状態において収縮させ２次ブロー成形用金型内部のキャビティの短径より大きい径を保持させることを特徴とする、請求項１に記載された二段ブロー成形法による扁平容器の製造方法。