JPH023302A - 加熱充填物用容器、その製造方法及びその中間成形品 - Google Patents

加熱充填物用容器、その製造方法及びその中間成形品

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JPH023302A
JPH023302A JP63327524A JP32752488A JPH023302A JP H023302 A JPH023302 A JP H023302A JP 63327524 A JP63327524 A JP 63327524A JP 32752488 A JP32752488 A JP 32752488A JP H023302 A JPH023302 A JP H023302A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般にプラスチック容器の改良に係り、特に
ポリエステル樹脂を吹き込み成形し、そのほとんどの部
分が二軸延伸されているが、栓と係合する首部分は無延
伸である容器に関する。この容器は最小の収縮と歪みて
高温の製品を収容するものである。
〔従来の技術〕
従来より、栓との係合部分または首縁端部が高度に二軸
延伸されることにより成形され、首縁端部は熱結晶化さ
れている広口容器は存在していた。
このような容器とその成形方法については米国特許第４
６１８５１５号に開示されている。
この特許は従前の米国特許第４４９６０４６号を改良し
たものである。
一方、近年、無延伸で射出成形され、その半径は相対的
に小さい首縁端部を有し、液体、特に滅菌状態を保つた
めに高温状態の液体の収容に用いられる容器か要望され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、射出成形により成形された首縁端部を有
する容器を成形することにおける問題は首縁端部には通
常二軸延伸されることにより成形される首−木体変換部
か近接していることである。
この領域は７１℃（１６０°Ｆ）以上の温度にさらされ
ると歪みやすい傾向がある。従来はこの歪みの問題は、
延伸の程度によってはこの領域の・ＰＥＴの耐熱性を増
大するための十分な歪結晶化をおこすには十分てはない
ので、熱結晶化によりＰＥＴの耐熱性を増大させること
により解決していた。本発明の特徴の一つはこの問題を
解決することである。
この従来技術の他の問題は容器の収縮に関するものであ
り、現在要望されている最大の収縮の許容範囲である全
体の１％の収縮をこえるというものである。本発明によ
れば高温の液体を容器に収容しても収縮か全体の１％を
越えることがない。
さらに、容器に貼られるラヘルは圧カバネルによらない
でボディに支持されているのてボディの形状が煩雑なも
のになる。
〔課題を解決するだめの手段〕
そこで、本発明は、吹き込み成形により加熱充填物用容
器を成形するための中間成形品をポリエステル樹脂で成
形され、基部と本体部と首縁端部と首−木体変換部を含
み、前記首縁端部は前記筒木体変換部に近接した下部フ
ランジを有し、前記首−木体変換部は前記フランジから
間隔を配して形成される最小断面部を有し、前記最小断
面部は前記本体部より薄く、首−木体変換部はその厚さ
において前記本体部にまで増大するよう構成した。
また、高熱内容物収容プラスチック容器を吹き込み成形
する方法を、基部と本体部と首縁端部と首−木体変換部
を含み、前記首縁端部は前記筒木体変換部に近接し、前
記首−木体変換部は下部フランジを有し、このフランジ
は首−木体変換部に隣接して設けられ、前記首−木体変
換部は前記フランジから間隔を配して形成される最小断
面部を有し、前記最小断面部は前記本体部より薄く、首
−木体変換部はその厚さにおいて前記本体部にまで膨張
している吹き込み成形により加熱充填物用容器を成形す
るための中間成形品を準備する工程と、 前記基部、前記本体部及び首−木体変換部を吹き込み成
形温度まで加熱し、前記首−木体変換部を前記フランジ
と近接する位置まで加熱する工程と、 加熱された中間成形品を金型に装着する工程と、前記首
−木体変換部において前記中間成形品を軸方向に引き伸
ばす工程と、 前記軸方向に引き伸ばされた中間成形品を金型に沿って
軸方向と周辺方向の両方向にに延伸する工程とて構成し
た。
さらに、加熱充填物用プラスチック樹脂吹き込み成形容
器を、基部と円筒状本体と肩部と首縁端部とから成り、
前記本体部は複数の周辺に間隔を配して設けられ、垂直
ランド部によって分離され軸方向に伸びている、凹状の
圧力可変真空パネルと前記垂直ランド部に結合されたパ
ネルの上下の周囲ランド部とから構成した。
〔作用〕
本発明に係る加熱工程による中間成形品の所定温度によ
る加熱及び軸方向及び水平方向の延伸の度合により、完
成品のボトルは本体部において温度と対立する張力によ
って、側壁において２８〜３０％の結晶化がされている
。さらに、ボトルのボディの断面の形状と肩部における
張力による結晶化によって、ボトルが高温の液体を収容
したとき、ボトルの収縮は減少することができる。した
がって、さらに、首縁端部は無延伸であるので、熱によ
り歪みやすいが、首縁端部は射出成形されており、比較
的厚いので、ねじ栓による密封を妨げるような熱による
歪を起こすことがない。。
尚、凹設された底部または基部は比較的厚い壁で形成さ
れており、加熱された液体を満たしても熱による歪を起
こすことがない。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。
第１図及び第５図乃至第８図は中間成形品］０を示して
いる。この中間成形品１０はＰＥＴ　（ポリエチレンテ
レフタレート）なとのポリエステル樹脂を射出成形して
成形される。この中間成形品］０は基部１２、本体部１
４、首縁端部１６、筒木体変換部］８を有する。
第５図は中間成形品１０の上部を詳細に図示したもので
ある。首縁端部１６は従来の首部の縁端を形成し、栓を
係合するためのねじ山２０と打栓指示リング又はハンド
に係合するためのロッキングビード２２と下部フランジ
２４とを有する。
フランジ２４の直く下には首−木体変換部１８が形成さ
れている。首−木体変換部１８は例えば吹き込みノズル
か着座するための座部２６を形成するように内面にその
壁を厚くされた部分を有する。座部２６の直ぐ下におい
て灯−木体変換部１８は円筒部２８を有する。首−木体
変換部１８は位置３０において下部に向かって徐々にそ
の厚さを減少し、最小断面の円筒部３２に終端する。
円筒部３２の下側において、首−木体変換部１８は内方
、外方の両側に張り出し、位置３４においてより厚い本
体１４と接続する。
第６図において、基部は半径部３６を備えた本体１４の
下端から始まり、この半径部３６は円錐部３８と本体１
４とを連結する。円錐部３８は球形の底部４０と連結し
、この底部４０は円錐部３８からその厚さを徐々に減少
している。
中間成形品は射出成形により成形され、吹き込み成形機
（図示せず）に室温で供給される。
中間成形品は一般の吹き込み成形においては一連のクォ
ーツヒーターにより加熱され中間成形品の外面は内面よ
り高温になる。一方、高周波加熱は中間成形品の内面を
外面より高温に加熱する場合に用いられている。クォー
ツヒーターと高周波ヒーターとの組み合わせによる混合
加熱は従来より中間成形品の壁を通じて均一な温度にす
るために用いられている。このような加工工程は米国時
１　］ 許第４４０７６５１号に開示されている。
近年、クォーツ加熱の平均許容温度である９３〜９９℃
（２００〜２１０°Ｆ）や高周波加熱の平均温度である
９９〜１０４℃（２１，０〜２２０°Ｆ）と比較して、
中間成形品の平均温度を１０７℃（２２５°Ｆ）の高温
に上げると二軸延伸されたＰＥＴ容器の収縮か２％以下
になり、さらに吹き込み成形機における中間成形品の再
加熱の温度を１２７℃（２６０°Ｆ）まで上げると容器
の収縮は１％かそれ以下まで減少することかできること
が知られている。
前記米国出願の課題である、この最近の中間成形品の再
加熱の改良により、中間成形品１０は先ずクォーツオー
ブン又はヒーターにより再加熱され、この第１再加熱処
理によりその外面は］１６’Ｃ（２４０°Ｆ）に上昇し
、一方、その内面は４９℃（１，２０°Ｆ）のオーダー
までわずかに上昇する。
このとき、中間成形品の本体の壁の中心の温度は内表面
より高く６０℃（１４０°Ｆ）のオーダーである。この
第１再加熱の時間は１４．５秒のオ］　２ ダーである。
この第１−クォーツ再加熱の後、再加熱は中断され、中
間成形品は５秒のオーダーの間、平衡状態に置かれる。
中間成形品の本体の外面の温度は１２１℃（２５０°Ｆ
）まで上昇しつづけ、それから１１０℃（２３０°Ｆ）
まで下降しはじめる。同時に、中間成形品の本体の内面
の温度が徐々に５７６Ｃ（１３５°Ｆ）まで上昇しその
中心の温度に近ずく間、中間成形品の中心はほぼ、一定
温度を維持する。
その後、再び中間成形品はある時間、クォーツヒーター
により再加熱されることが望ましい。この再加熱の時間
は１２．５秒であり、このクォーツ再加熱の間、中間成
形品の外表面の温度は中間成形品の本体の中心及び内表
面以上まで」二昇し続ける。外表面の温度は内表面の温
度か徐々に８２℃（１８０°Ｆ）に上昇し、中間成形品
の壁の中心がわずかに速い割合で１０４℃（２２０’Ｆ
）まで上昇する間に１７７℃（３５０°Ｆ）まで上昇す
る。
第２クオーツ再加熱の後、再び中間成形品の本体の外表
面の温度は内表面の温度よりはるかに高くなり、中間成
形品の本体の中心の温度は内表面の温度以上に徐々に上
昇する。
中間成形品本体はその後、直ちに高周波加熱される。高
周波加熱により中間成形品本体の外表面の温度かわずか
に上昇する間、中間成形品本体の内表面の加熱は概ね７
１℃（１６０°Ｆ）から１４９℃（３００°Ｆ）よりわ
ずかに高い温度まで急激に上昇する。高周波加熱の時間
は２秒のオダーである。この時間、断面の中心における
中間成形品の温度の僅かな上昇かあってその温度は１１
６℃（２４０°Ｆ）に上昇する。それゆえ、中間成形品
の本体の断面部の中心の温度は最も低く、内表面及び外
表面の温度はより高くなる。
この時点て、中間成形品の外表面の加熱は停止され、中
間成形品は以下に述べる吹き込み成型機に供給される。
この吹き込み成形の］二程は６秒のオーダーの時間の経
過から始まり、この時間、中間成形品は第２平衡状態と
なっている。
この第２温度平衡状態の間、中間成形品本体の外表面の
温度は１３８℃（２８０’Ｆ）以下ののオダーまで下降
する。同時に、中間成形品本体の内表面の温度は上昇を
つづけ、そして次に］７７℃（３５０°Ｆ）まで徐々に
下降する。同様に、断面部の中心における中間成形品の
温度は上昇し、そして次に１２７℃（２６０°Ｆ）のオ
ーダーまで徐々に下降する。そして、中間成形品本体の
断面部の中心部における温度は最も低く、外表面の温度
はわずかに高くなっている。結晶化が温度と時間の要素
である限り、表面結晶化が中間成形品の再加熱後に起き
る時間が減少するので、好ましくない表面結晶化が起こ
ることなく、この再加熱方法によって、高再加熱か得ら
れる。
中間成形品の軸方向の延伸を確実に行うために、延伸ロ
ッドが用いられる。しかしながら、一般に同様なロッド
は中間成形品が拡張されるときに、ｔｌｌに中間成形品
をセンターリングするためにのみ用いられている。しか
しながら、本発明によれば、中間成形品に吹き込みガス
を吹き込む前に、通常のセンターリングロッドを当初延
伸口・ソドとして用いている。
第２図に示されるように上記方法で加熱された中間成形
品１０は符号４２で示される開閉分割金型内に従来のよ
うに設置される。
次に、第３図に示されるように、金型４２が閉じられる
とただちに中間成形品１０の膨張を始める代わりにセン
ターリングロッドが中間成形品］０内に下降し、底部４
０に係合する。そして、第３図に示されるようにロッド
４４は中間成形品１０を２５％の程度引き伸ばす。引き
伸ばされた中間成形品１０は第７図及び第８図に示され
る状態となる。中間成形品１０の再加熱はフランジ２４
の下部２　＋ｎ＋ｎのオーダーまでしかされておらず、
中間成形品は金型内にフランジ２４により軸方向の移動
に対して固定されているので、首縁端部１６の歪み又は
引き伸ばしは起こらない。一方、首の中央部から首−木
体変換部１８部分は最小の断面からなるので、首から首
−木体変換部かなりの度合で引き伸ばされる。このこと
は、第１に円筒部３２内において起こり、傾斜部３０及
び下方張り出し部３４についても同様に起こる。さらに
、特に首−木体変換部１８は軸方向に引き伸ばされる時
に半径方向内側に湾曲し、その結果首−木体変換部１８
の中央部の直径が減少するように首か細くなる。首−木
体変換部１８は半径方向内側に向かって湾曲するので吹
き込み成形金型４２による中間成形品１０の成形におい
てその部分か周方向により大きく膨張する。
第８図において、延伸ロッド４４が基部］２と係合する
とき、中間成形品１０の基部１２は高温に加熱されてい
るので、引き伸ばしに対する抵抗は本体１４はど大きく
なく、前記基部］２の引き伸しが起こり、これは第８図
に最もよく示されている。この延伸は第１に底部４０の
半径方向外側部と円錐形部３８て起こり、従って延伸ロ
ッド４４の直径に従って底部４６は円筒部４８と伴に半
球状に形成される。最後に、円筒形部４８か曲線部５２
によって本体１４に接続される上方に膨らんでいる円錐
形部５０が形成される。
２５％程度延伸された中間成形品１０は吹き込み金型４
２の形状に合わせて膨脹するように吹き込みガスを導入
される準備ができる。望むならば、延伸された中間成形
品を膨脹する間、延伸ロッド４４は確実に中間成形品の
基部１２が金型の中心に維持されるようにして中間成形
品の軸方向の延伸を行わせるようにしても良い。金型４
２内の中間成形品１０の膨張により符号５４て示される
ボトルの形状に容器が形成される。
容器すなわちボトル５４の形状もまた高熱内容物による
収縮において重要である。明らかなように、ボトル５４
はもとの中間成形品１０の面縁端部１６と同一の面縁端
部を有する。この面縁端部１６はフランジ２４と前述し
たようにフランジのすく下の中間成形品の未加熱の部分
を有する。この部分は上記中間成形品の符号２８て示さ
れる部分である。
ホトル５４はド方向外側に傾斜している肩部５６を有し
、この肩部５６は前もって延伸された首部から首−木体
変換部１８まで形成されている。
前記肩部５６は従来の容器においては容器全体としては
低延伸であり中間成形品の膨脹の間、徐々に形成される
。しかしながら、肩部５６は中間成形品の膨脹に引き続
いて機械的に急激に延伸されている部分により形成され
ているので肩部５６は高度に全結晶化されている。
ボトル５４の外観によれば、肩部５６は半径部５８から
下方外側に張り出している上部本体部６０に接続されて
いる。」二部本体部６０は）１′径方向内側に設けられ
たリブ６２に終端し、このリブは円筒状本体６４と連結
している。この本体６４は円筒状の上部及び下部ハント
６６．６８を含み、バンド６６．６８の間の本体部６０
は複数の半径方向内側に凹んだ真空圧パネル７０を含む
。この真空圧パネル７０は第９図に最もよく示されるよ
うに、その角が丸まっている垂直方向に長方形に伸び、
全体として弧状になっている。また、各真空圧パネル７
０は水平方向に横切って伸び、また半径方向に凹設され
ており長方形に伸びているリブ７２により歪に対して補
強されており、このリブ７２は水平方向又は周囲方向に
も伸びている。
圧力によって可変な真空圧パネル７０に隣接して垂直方
向に伸びているランド部７４が形成され、ランド部７４
はバント６６．６８の間を伸び、垂直方向に伸び半径方
向内側に向いているリブ７６により補強されている。
ボトル５４はリブて補強され凹設されている底部８０を
有する基部７８を備え、この底部８０は丸状の基部８２
により本体６４に連結されている。
この底部８０は第１０図に示されるように、５つの周囲
に間隔を配して放射方向下向きに設けられたリブ８４を
含み、このリブは金型４２の基部形状によって画成され
る。
第９図に最もよく示すように、バンド６６．６８はリブ
６２の下部及び、基部７８の丸部分８２に関しわすかな
距離たけ２１り径方向内側に凹設されている。これによ
って、従来の低コストの貼イ」ラベル８６が本体６４の
保護された位置に何着される。第１０図に明らかに示さ
れるように、ラベル８６は本体６４の外観を円筒状にす
るために凹んた圧力可変ｘ！ｉ空パ空路ネルけわたされ
る。
尚、本発明はその技術的思想を共通にする種々の変形例
が考えられる。
〔発明の効果〕
上記の加熱工程による中間成形品１０の高い所定温度に
よる加熱及び周囲方向及びホモ方向の所定の延伸率によ
り、完成品のボトル５４は本体部において温度誘起結晶
化に対立する張力誘起結晶化である２８〜３０％の側壁
結晶化がされている。
さらに、肩部５６における張力誘起結晶化と同様に本体
６４の特定の断面形状のために、ボトル５４が８２〜８
５℃（１８０〜１８５°Ｆ）のオーダーの温度の液体を
収容したとき、容積によるボトル５４の収縮は１％以上
になることはなく、体積的な収縮は０％と１％の間であ
る。したがって、ボトル５４は加熱された液体を満たす
ときても、この形状を維持する。さらに、面縁端部１６
は無延伸であるので、熱により変形しやすい。しかしな
がら、面縁端部１６は射出成形されており、比較的厚い
ので、比較的高温の瞬間的な加熱で変形することなく耐
え、ボｉ・ル５４の密閉を従来のような栓、特にねし栓
を使用することなく行うことかできる。
尚、凹設された底部または基部８０は比較的厚い壁で形
成されており、加熱された液体を満たしても熱による歪
めに耐性かある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る中間成形品の部分断面図、第２図
は最初に金型に中間成形品を装着した状態を示す断面図
、第３図は中間成形品の軸方向への引き延ばしを示す第
２図に相当する他の断面図、第４図はすてに軸方向に引
き伸ばされた中間成形品を金型の形状に吹き込み成形す
る状態を示す断面図、第５図は第１図に示される中間成
形品の一部分を示す拡大断面図、第６図は第１図に示さ
れる中間成形品の一部分を示す他の縦断面図、第７図は
第３図に示す方法で引き伸ばされた第５図に示される中
間成形品の上部を示す拡大断面図、第８図は第３図に示
す方法で軸方向に引き伸ばされた第６図に示される中間
成形品の下部を示す拡大断面図、第９図は第４図に示さ
れる金型により形成され本体にラベルが貼られた容器の
正面図、第１０図は第９図の１０−１０線断面図であり
容器とラベルの状態をさらに詳細に示す図である。 ］０・・中間成形品、１２・・・基部、］４・・本体部
、１６・・・首縁端部、１８・・・首−木体変換部、２
４下部フランジ、４４・・・延伸ロッド、５４・・・ボ
トル、５６・・・肩部、６４・・本体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエステル樹脂で成形され、基部と本体部と首縁
    端部と首−本体変換部を含み、前記首縁端部は前記首−
    本体変換部に近接した下部フランジを有し、前記首−本
    体変換部は前記フランジから間隔を配して形成される最
    小断面部を有し、前記最小断面部は前記本体部より薄く
    、首−本体変換部はその厚さが前記本体部にまで増大し
    ている吹き込み成形により加熱充填物用容器を成形する
    ための中間成形品。 ２、前記厚さの増大は内面と外面の両方である請求項１
    記載の中間成形品。 ３、前記最小断面部は実質的に円筒状である請求項１記
    載の中間成形品。 ４、前記首−本体変換部もまたその厚さにおいて前記フ
    ランジに向かって増大している請求項１記載の中間成形
    品。 ５、前記中間成形品は吹き込み成形温度にまで加熱され
    、前記首−本体変換部は加熱結晶化されていない請求項
    １記載の中間成形品。 ６、前記中間成形品は吹き込み成形温度にまで加熱され
    、前記首−本体変換部は軸方向に引き伸ばされ、その断
    面が減少している請求項１記載の中間成形品。 ７、前記軸方向に引き伸ばされた首−本体変換部は半径
    方向内側に曲がっている請求項１記載の中間成形品。 ８、前記基部は中央に突起している管状の延伸部を有し
    ている請求項６記載の中間成形品。 ９、前記基部は最下部、球状部及び前記球状部を前記本
    体部に連結する円錐形部を含む請求項１記載の中間成形
    品。 １０、前記基部は最下部、球状部及び前記球状部と前記
    本体部を半径部により連結する円錐形部を含む請求項１
    記載の中間成形品。 １１、基部と本体部と首縁端部と首−本体変換部を含み
    、前記首縁端部は前記首−本体変換部に近接し、前記首
    −本体変換部は下部フランジを有し、このフランジは首
    −本体変換部に隣接して設けられ、前記首−本体変換部
    は前記フランジから間隔を配して形成される最小断面部
    を有し、前記最小断面部は前記本体部より薄く、首−本
    体変換部はその厚さにおいて前記本体部にまで増大して
    いる吹き込み成形により加熱充填物用容器を成形するた
    めの中間成形品を準備する工程と、前記基部、前記本体
    部及び首−本体変換部を吹き込み成形温度まで加熱し、
    前記首−本体変換部を前記フランジと近接する位置まで
    加熱する工程と、 加熱された中間成形品を金型に装着する工程と、前記首
    −木体変換部において前記中間成形品を軸方向に引き伸
    ばす工程と、 前記軸方向に引き伸ばされた中間成形品を金型に沿って
    軸方向と周辺方向の両方向に延伸する工程からなる高熱
    内容物収容プラスチック容器を吹き込み成形する方法。 １２、前記首−本体変換部の軸方向の引き伸しにより前
    記最小断面部において前記中間成形品がネッキングする
    請求項１１記載の方法。 １３、前記首−本体変換部の軸方向の引き伸しは内部に
    おいて前記中間成形品の基部と係合するプッシュロッド
    によって行われる請求項１１記載の方法。 １４、膨張に先だって前記首−本体変換部の軸方向の引
    き伸しは前記中間成形品の２５％のオーダーである請求
    項１１記載の方法。 １５、基部と円筒状本体と肩部と首縁端部とから成り、
    前記本体部は複数の周囲に間隔を配して設けられ、垂直
    ランド部によって分離され、軸方向に伸びている、凹状
    の圧力可変真空パネルと前記垂直ランド部に結合された
    パネルの上下の周囲ランド部とからなる加熱充填物用プ
    ラスチック樹脂吹き込み成形容器。 １６、前記本体のまわりに伸び、前記周囲ランド部より
    支持されているラベルを含む請求項１５記載の加熱充填
    物用プラスチック樹脂吹き込み成形容器。 １７、前記圧力可変真空パネルは歪に対して水平方向の
    リブにより補強されている請求項１５記載の加熱充填物
    用プラスチック樹脂吹き込み成形容器。 １８、前記垂直ランド部は垂直方向のリブにより補強さ
    れている請求項１５記載の加熱充填物用プラスチック樹
    脂吹き込み成形容器。 １９、前記本体部は２８から３０パーセントのオーダー
    で結晶化されており、８２〜８５℃（１８０〜１８５°
    Ｆ）収容したときに収縮が１パーセントより大きくない
    請求項１５記載の加熱充填物用プラスチック樹脂吹き込
    み成形容器。 ２０、前記首−本体変換部は低度に二軸延伸されており
    、前記首−本体変換部は結晶化されておらず、前記首−
    本体変換部は膨張前の第一の急激な軸方向の引き伸しに
    より、８２〜８５℃（１８０〜１８５°Ｆ）で収容した
    ときに収縮が１パーセントより大きくない請求項１５記
    載の加熱充填物用プラスチック樹脂吹き込み成形容器。
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