JP4399784B2

JP4399784B2 - ポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体及びその壜体に係る製品の製造工程管理方法

Info

Publication number: JP4399784B2
Application number: JP2004133473A
Authority: JP
Inventors: 一彦清水; 正人鈴木; 敏正田中
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP2005313932A

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）系樹脂製の２軸延伸ブロー成形壜体、及び壜体に係る製品の製造工程管理方法に関する。

特許文献１には、８０〜９０℃程度での高温の充填、あるいは殺菌等の熱処理工程を要する製品、例えば、お茶、果汁飲料用等に使用されるＰＥＴ樹脂製２軸延伸ブロー成形壜体についての記載がある。また、近年においては上記ＰＥＴ樹脂製壜体は、１３０℃程度での高温殺菌処理を要するレトルト食品向けへもその使用が検討されるようになってきている。
特開平１０−０５８５２７号公報

壜体をレトルト食品向けに使用する場合には、内容液を充填し、キャップで密閉後、レトルト釜内で加圧加熱水あるいは加熱蒸気により１２０〜１３０℃程度の温度で殺菌処理し、製品として市場に流通させる。ここで、レトルト処理が必要な食品はそれだけ、菌が繁殖しやすいものであるが、製品製造の工程管理の面、流通あるいは最終的な使用の段階で食品を壜体に充填した個々の製品がレトルト処理済のものかどうかを確実に確認する方法がないという問題があり、安全衛生の観点からも確実な確認方法が要求されている。

本発明は、上記した要求に対応すべく創案されたもので、レトルト処理程度の高温の、特に殺菌に係る熱処理が実施済であることが確実に確認可能な方法を創出することを技術課題とするものである。

ＰＥＴ系樹脂を２軸延伸ブロー成形して壜体とするには、射出成形により１次成形品としてのプリフォームを成形し、このプリフォームをブロー成形金型内で２軸方向に延伸ブロー成形を行うが、多くの場合プリフォームの口筒部をブロー成形金型に取り付け、延伸成形が可能な温度に加熱した後、延伸ロッドにより縦軸方向に延伸させながらブロー成形する。

ここで、延伸ロッドによる延伸を安定させるために、一般的にはプリフォームの底部底面を内側の延伸ロッド先端面と外側の支持ピンの先端面とで挟持しながら支持して、この挟持状態を保持しながら延伸ロッドを前進させると共に、支持ピンを後退させてプリフォームを縦軸方向に延伸させる同時に、ブロー成形する。この結果壜体の底面中心部は未延伸状態となる。

本願発明者らは、ＰＥＴ系樹脂製壜体をレトルト食品等の１００℃を超える高温で熱処理する工程を有する用途へ適用するための検討をする中で、上記、底面の未延伸部分で白化が発生することを見い出し、以下に記載する本願発明に至った。すなわち本願発明は未延伸部分が加熱により結晶化してその結果透明状の部分が白化するというＰＥＴ系樹脂に特有な性質に注目して、それを利用したものである。

請求項１記載の発明の手段は、内容液充填後の熱処理による結晶化により底面中心部の未延伸部分を白化させたことを特徴とする２軸延伸ブロー成形したＰＥＴ系樹脂製壜体、にある。

請求項１記載の上記構成は、未延伸部分において加熱により結晶化が進行し、その結果白化するというＰＥＴ系樹脂に特有な性質に注目したものであり、この白化部分を所定の熱処理が実施済であることを示すインジケータとすることができる。また、底面中心部は前述したように２軸延伸ブロー成形の工程の面から容易に未延伸状態とすることができ、さらには起立姿勢で置いた状態ではあまり目立たないので外観上の問題も少ない。

また、たとえばＰＥＴ樹脂のガラス転移温度は８０℃程度であり、未延伸部分の熱結晶化は略１００℃程度以上の温度で進行するが、延伸部分では延伸結晶化によりこのような高温においてもＰＥＴ分子の運動が拘束され結晶化はほとんど進行しない。このため未延伸部分の白化状態は周囲の透明状の延伸部分と明確に区別して認識することができる。

もちろん、前述した縦延伸における延伸ロッドあるいは支持ピンの先端形状、挟持状態によっては未延伸部分の周縁には低延伸部分ができ、この部分では若干の白化が発生するが、実際の壜体の底部底面ではその領域はそれほど大きな領域には広がらない。

請求項２記載の発明の手段は、請求項１記載の発明において、熱処理がレトルト処理であること、にある。

請求項２記載の上記構成により、レトルト処理は加圧加熱水中、あるいは加熱蒸気中で１２０〜１３０℃で３０分程度の殺菌処理を実施するが、この条件で底面中心部の未延伸部分は十分に白化して、この白化部分をインジケータとしてレトルト処理済であることを確認することができ、今までにないインジケータ機能を有したレトルト食品製品として提供することができると共に、最終需要者も安心して使用することができる。なお、現在広く使用されている果汁、お茶向け用途における、８０〜９０℃程度の高温充填による殺菌処理では未延伸部の白化はない。

請求項３記載の発明の方法は、２軸延伸ブロー成形したポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体中へ内容液を充填後に熱処理工程を有する製品の製造工程において、熱処理工程に伴なう結晶化による壜体底面中心部の未延伸部分の白化を、この製品が熱処理済みであることを確認するためのインジケータとして利用することを特徴とした製品製造工程管理方法、にある。

請求項３記載の発明の方法により、壜体底面中心部の未延伸部分の白化を、製品が熱処理済みであることを確認するためのインジケータとして利用し、たとえば熱処理後の箱積め工程等で光学的な方法により全数検査を実施することもできる。

たとえばＰＥＴ樹脂のガラス転移温度は８０℃程度であり、未延伸部分の熱結晶化は略１００℃程度以上の温度で進行する。このように、未延伸部分を有する壜体底面中心部は一定温度以上の熱処理により必然的に白化し、逆に一定温度以上の熱処理をしないと白化はしないので、上記壜体底面中心部の未延伸部分の白化は熱処理済みを確認するための確実なインジケータとして機能する。また壜体自体の一部の白化をインジケータとするので、特別な装置も不要であり人為的な間違のない工程管理とすることが可能である。

請求項４記載の発明の方法は、請求項３記載の発明において熱処理工程がレトルト処理であること、にある。

レトルト処理は一般的に加圧加熱水中、あるいは加熱蒸気中で１２０〜１３０℃で３０分程度の殺菌処理を実施するが、この条件で底部中心部の未延伸部分は十分に白化して、処理済であることを確実に確認することができる。レトルト食品はその厳しい殺菌処理条件から推定されるように、その処理工程の管理も非常に重要なものであるが、請求項４記載の上記方法により底面中心部の未延伸部分の白化をインジケータとして利用することにより、工程管理をより確実なものとすることができる。なお、現在一般的に使用される果汁、お茶等の８０〜９０℃程度の高温充填による殺菌処理では未延伸部の白化はない。

また、工程管理だけでなく今までにないインジケータ機能を有したレトルト食品製品として提供することができ、流通段階においても、あるいは最終需要者も安心して取り扱うことができる。

請求請５記載の発明の方法は、請求項３または４記載の発明において、白化部分の物性測定により熱処理の程度を確認すること、にある。

請求項５記載の上記方法により、白化部分のヘーズ、密度、熱分析（ＤＳＣ測定等）等の物性測定によりどの程度の熱処理がされたか推定することができるので、必要に応じて、所定の条件で熱処理が実施されているか等のチェックをすることが可能である。

なお、本発明に使用するＰＥＴ系樹脂としては、主としてＰＥＴ樹脂が使用されるが、ＰＥＴ樹脂の本質が損なわれない限り、エチレンテレフタレート単位を主体として、他のポリエステル単位を含む共重合ポリエステルも使用できると共に、たとえば耐熱性を向上させるためにナイロン系樹脂、ポリエチレンテレナフタレート樹脂等の樹脂をブレンドして使用することもできる。共重合ポリエステル形成用の成分としては、たとえばイソフタル酸、ナフタレン２，６ジカルボン酸、アジピン酸等のジカルボン酸成分、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール等のグリコール成分を挙げることができる。

さらには、本発明のＰＥＴ系樹脂製壜体は、ＰＥＴ樹脂製壜体としての本質が損なわれない限り、たとえば耐熱性、ガスバリア性の向上のためにＰＥＴ樹脂／ナイロン樹脂／ＰＥＴ樹脂のようにナイロン樹脂等の中間層を有したものであっても良い。

本発明は上記した構成であり、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、底部底面の未延伸部分が白化していることにより、特に食品向けでは所定の殺菌のための熱処理が実施されている製品であることを容易に確認でき、内容液充填後の熱処理に係る工程管理を確実にすることができると共に、流通段階、最終需要者において安心して取り扱うことができるＰＥＴ系樹脂製壜体に係る製品を提供することができる。

請求項２記載の発明にあっては、今までにないインジケータ機能を有したレトルト食品製品として提供することができると共に、最終需要者も安心して使用することができる。

請求項３記載の発明にあっては、壜体底面中心部の未延伸部分の白化を、製品が熱処理済みであることを確認するためのインジケータとして利用し、たとえば熱処理後の箱積め工程等で光学的な方法により全数検査を実施することもできる。

請求項４記載の発明にあっては、レトルト食品はその厳しい殺菌処理条件から推定されるように、その処理工程の管理も非常に重要なものであるが、底面中心部の未延伸部分の白化をインジケータとして利用することにより、工程管理をより確実なものとすることができる。

請求項５記載の発明にあっては、白化部分のヘーズ、密度、熱分析（ＤＳＣ測定等）等の物性測定によりどの程度の熱処理がされたか推定することができるので、必要に応じて、所定の条件で熱処理が実施されているか等のチェックをすることが可能である。

以下本発明の実施の形態を説明する。
図１および図２は、本発明のＰＥＴ系樹脂製壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２（ａ）は底部近傍の縦断面図、そして図２（ｂ）は底面図である。この壜体１は２軸延伸ブロー成形されたものであり、高さ１３０ｍｍ、胴径６３ｍｍの３００ｍｌ用で、口筒部２、胴部４、底部５を有し、胴部４にはレトルト処理係る加圧状態と減圧状態における変形を吸収するするためのパネル６が形成されている。また底部５にはワインボトルのように陥没部７を形成している。

図２（ｂ）でハッチングで示した領域は、底部５底面中心部の未延伸部分が後述するレトルト処理により白化した白化領域Ｗである。

図３は上記壜体１を２軸延伸ブロー成形する方法を示すものであり、ブロー成形装置にプリフォームＰを取り付けた状態を示した説明図である。ブロー成形のための金型は本体割金型１１と、ブロー芯型１２と、底部金型１３とから構成されており、ブロー芯型１２は、プリフォームＰの口筒部に嵌入する嵌入部１２ａを有し、その中心部にブロー用の空気孔（図中省略）と延伸ロッド１４を同心状に設け、嵌入部１２ａと本体割金型１１の上端部とでプリフォームＰの口筒部を挟持し、プリフォームＰの底部を、内側に位置する延伸ロッド１４と外側に位置する支持ピン１５との間に延伸中心位置が変位しないように挟持する。

そして、この挟持状態を保持しながら、延伸ロッド１４を底部金型１３に向かって前進させると共に、支持ピン１５を後退させてプリフォームＰを縦方向に延伸させると同時に、プリフォームＰ内に加圧空気を噴射して膨張せしめて２軸方向に延伸ブロー成形して壜体１とする。ここで、延伸ロッド１４と支持ピン１５との間に挟持された部分は未延伸部分となり、ブロー成形された壜体１の底部５底面中心部を形成する（図２（ａ）、（ｂ）参照）。なお、プリフォームの口筒部は、レトルト処理において変形のないように１８０℃程度の温度で予め熱結晶化処理済みであり、白化状態である。

実施例
上記のようにして成形された壜体１に試験のために水を充填し、キャップをして１２４℃、２０分の条件で加圧加熱水によるレトルト処理を実施した。底部５の底面中心部の未延伸部分はレトルト処理により熱結晶化が進行して白化状態となり、目視で他の透明な部分と明確に識別可能な、その径が２０ｍｍ程度の円形の白化領域Ｗを形成した。（図２（ａ）および（ｂ）参照）
なお、レトルト処理前後の密度は１．３４０ｇ／ｃｍ^３と１．３７４ｇ／ｃｍ^３であり、またレトルト処理前後のヘーズは７１％と９３％であった。

上記のように白化領域Ｗは目視で明確に認識できる他にも、熱処理前後で密度あるいは光学的にも明確な変化がある。たとえば光学的センサーを用いて底部５をチェックすることによりレトルト処理されていない壜体製品があれば、その壜体製品を確実に検出することができる。

なお、上記実施例では主としてレトルト向けの壜体製品を例にして、本願発明の実施形態およびその作用効果を説明したが、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発明の作用効果は１００℃程度以上の従来にない高温での熱処理を要する用途において一般的に発揮されるものである。

以上説明したように、本願発明はＰＥＴ系樹脂製壜体の未延伸部分の熱処理による白化現象をインジケータとして利用するものであり、確実にかつ容易に工程管理ができると共に、流通段階、最終需要者においても従来にないインジケータにより安全性、衛生性を確認できる差別化した製品を提供でき、レトルト食品向け用途等に幅広い展開が期待される。

本発明の壜体の一実施例を示す正面図である。（ａ）は図１に示した壜体の底部近傍の縦断面図であり、（ｂ）底面図である。２軸延伸ブロー成形する方法を示す説明図である。

符号の説明

１；壜体
２；口筒部
４；胴部
５；底部
６；パネル
７；陥没部
１１；割金型
１２；ブロー芯型
１２ａ；嵌入部
１３；底部金型
１４；延伸ロッド
１５；支持ピン
Ｐ；プリフォーム
Ｗ；白化領域

Claims

内容液充填後の熱処理による結晶化により底面中心部の未延伸部分を白化させたことを特徴とする２軸延伸ブロー成形したポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体。
熱処理がレトルト処理であることを特徴とする請求項１記載のポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体。
２軸延伸ブロー成形したポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体中へ内容液を充填した後に熱処理工程を有する製品の製造工程において、該熱処理工程に伴なう結晶化による前記壜体底面中心部の未延伸部分の白化を、該製品が熱処理済みであることを確認するためのインジケータとして利用することを特徴とした製品製造工程管理方法。
熱処理工程がレトルト処理であることを特徴とする請求項３記載の製品製造工程管理方法。
白化部分の物性測定により熱処理の程度を確認することを特徴とする請求項３または４記載の製品製造工程管理方法。