JPH0274319A

JPH0274319A - 二軸延伸ブロー成形方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0274319A
Application number: JP63227754A
Authority: JP
Inventors: Kaneo Yamada; 務夫山田; Kenichi Morizumi; 森住　憲一; Takeyoshi Shibuya; 剛美渋谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1990-03-14
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2632960B2

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〕本発明はポリエステル製容器を二軸延伸ブロー成形法に
より製造する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

ポリエチレンテレフタレートで代表される飽和ポリエス
テル樹脂製の二軸延伸ブロー成形容器は、極めて優れた
透明性及び表面光沢を有し、美麗で、ガスバリヤ−性、
水分不透過性に優れており、耐内容物性および保存性に
優れており、可塑剤や安定剤等の添加物において有毒ガ
スを発生せず、燃焼時の発熱も少なく炉をいためること
もないため易廃棄性である等多くの利点を有しているた
め、各種飲料水、調味料、酒類その他の食品用の容器等
に広く用いられている。

しかしながら、二軸延伸ブロー成形された飽和ポリエス
テル樹脂からなる容器は、熱収縮変形あるいは経時収縮
変形により容器変化を起す欠点を存している。このため
、清酒、みりん、食酢、ソース、ジュース等、内容物を
たとえば約６５〜９５℃で熱殺菌後、高温で充填する用
途には、通常の二軸延伸ブロー成形によるポリエステル
容器の使用は制約されてきた。

本発明者は、上述のような飽和ポリエステル樹脂製二軸
延伸ブロー成形容器の成形ならびに熱処理に伴う問題点
を解決するために、温度調整金型内で容器を内部から輻
射エネルギーにより加熱することにより熱処理すれば、
形状均一性に優れた耐熱容器を製造できることを見出し
、先に二、三の方法を提案したく特開昭５４−１０２３
７７号、特開昭５５−９５５２１号各公報）〔発明が解決しようとする課題〕しかしながら、二輪延伸ブロー成形後熱処理をしたとし
ても、成形容器中には残留応力があり、容器の透明性に
劣るという問題があることがわかった。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は二軸延伸ブ
ロー成形後、金型内で成形容器を急冷することにより、
残留応力が少なく、それに伴って白化現象のないポリエ
ステル容器を得ることができることを発見した。またこ
のためには、ブローマンドレルに加圧ガス用の流路と、
その流路内に設けられたヒータと、冷却流体の流路とを
設け、加圧ガス及び冷却流体の供給を二軸延伸ブロー成
形サイクルに合わせて切り換える構成とすればよいこと
を発見した。

従って、ポリエステル製容器を二軸延伸ブロー成形によ
り製造する本発明の方法は、（ａ）３〜４０ｋｇ／Ｃｄ
の加圧エアをブローマンドレル内で３０℃以上に加熱し
つつパリソン内に吹き込んで二軸延伸ブロー成形を行い
、ら）吹き込んだ加熱エアを３〜５０秒間保持した後、
前記ブローマンドレル内の流路より抜気し、（ｃ）二軸
延伸ブロー成形により得られた容器内に延伸ロッドより
冷却流体を吹き込んで、前記容器を急冷し、（ｃ）前記
容器を離型することを特徴とする。

また、ポリエステル製容器を二輪延伸ブロー成形により
製造する本発明の装置は、金型と、前記金型に装着され
るブローマンドレルと、前記ブローマンドレルの中心部
に取り付けられ、二軸延伸ブロー成形するパリソン内に
挿入される延伸ロッドとを有し、前記ブローマンドレル
は加圧エア用流路と、加圧エア加熱用ヒータと、前記加
圧エア用流路とは分離された冷却流体排気用流路とを有
し、前記ヒータを発熱させることにより加熱加圧エアを
パリソン内に吹き込み、成形終了後加圧エアを抜気して
冷却流体を流すことにより成形容器を急冷することを特
徴とする装置。

〔作用〕

二軸延伸ブロー成形後冷却流体により急冷することによ
り成形容器中の残留応力が著しく少なくなり、これによ
り断熱ボトルの白化現象を防止し、透明性を良好なもの
とすることができる。

〔実施例〕

本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の二軸延伸ブロー成形法を適用すること
ができる予備成形体（パリソン）の−例を示す断面図で
ある。多層予備成形体は口部１と胴部２と底部３とから
なる。口部１はネジ山１１とロッキングリング１２とサ
ポートリング１３とを有する。本実施例においては口部
１は３層の耐熱性樹脂層１４を有し、各耐熱性樹脂層１
４は、ポリエステル層１５と交互に位置している。また
開口端１６は全面的に耐熱性樹脂層に覆われている。

一方胴部２はポリエステル層２０のみからなる。

また底部３は少なくとも一層の耐熱性樹脂層２３を有す
る。

第２図は予備成形体（パリソン）の別の例を示す断面図
である。この実施例においては、断熱性樹脂層２４はポ
リエステル層−２５とともに胴部にも存在する。

なお本発明は第１図及び第２図の予備成形体に限らず種
々の層構造の多層予備成形体に対して適用することがで
きる。

これらの予備成形体に使用するポリエステル樹脂は飽和
ジカルボン酸と飽和二価アルコールとからなる熱可塑性
樹脂である。飽和ジカルボン酸としては、テレフタル酸
、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−１，４−又は
２，６−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−４，４°
−ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸類、ジフエノ
キシエタンジエタンジカルボン酸類等の芳香族ジカルボ
ン酸類、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、デカ
ン−１，１０−ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、
シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等
を使用することができる。また飽和二価アルコールとし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、
ヘキサメチレングリコール、ドテカメチレングリコール
、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール類、シ
クロヘキサンジメタツール等の脂環族グリコール、２，
２−ビス（４′−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プ
ロパン、その他の芳香族ジオール類等を使用することが
できる。好ましいポリエステルは、テレフタル酸とエチ
レングリコールとからなるポリエチレンテレフタレート
である。

本発明に用いるポリエステル樹脂は、固有粘度が０．５
〜１．５、好ましくは０．５５〜０．８の範囲の値を有
する。またこのようなポリエステルは、溶融重合で製造
され、１８０〜２５０℃の温度下で減圧処理または不活
性ガス雰囲気で熱処理されたもの、または固相重合して
低分子量重合物であるオリコマ−やアセトアルデヒドの
含有量を低減させたものが好適である。

また耐熱性樹脂として、Ｕポリマー（ユニチカ製、ボリ
アリレートとポリエチレンテレフタレートのブレンドポ
リマー）　ポリカーボネート、ポリカーボネートとポリ
エチレンテレフタレートのブレンドポリマー　ボリアリ
レートとポリカーボネートとポリエチレンテレフタレー
トのブレンドポリマー等を使用し得る。

なお本発明で使用するポリエステル樹脂ないし耐熱性樹
脂中には、本発明の目的を損なわない範囲で安定剤、顔
料、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線劣化防止剤、帯
電防止剤、抗菌剤等の添加剤やその他の樹脂を適量加え
ることができる。

第３図は本発明の二軸延伸ブロー成形法を実施するだめ
の装置を概略的に示す断面図である。この装置は、胴部
型３１と口部型３２と底型３３とからなる金型３０と、
口部型３２に密封状態に装着し得るブローマンドレル３
４と、ブローマンドレル３４の下端に取り付けられた延
伸ロッド３５と、上端に取りつけられた固定ブロック３
６と、延伸ロッド固定ブロック３７とを有する。また延
伸ロッド３５は延伸ロッドスライドスリーブ４２により
ブローマンドレル３４の中心に位置決めされている。

ブローマンドレル３４の中央には延伸ロッド３５が貫通
しており、その周囲には流路３８及び３９がある。

流路３８にはシースヒータ４０が設けられており、流路
３８と３９との間には分離用スリーブ３９′が設けられ
ている。また延伸ロッド３５は管状となっていて、その
中を冷却流体が流通できるようになっており、金型内に
突出する部分にはガスを吹き出すための複数の孔部４１
が設けられている。なお延伸ロッド３５は固定ブロック
３７において開口部４３を有し、流路３８．３９は固定
ブロック３７においてそれぞれ開口部４５．４４を有す
る。加熱加圧エア及び冷却流体はいずれもスリーブ４２
の孔より排気用流路３９を経て排出されるようになって
いる。

第４図は第３図の装置に加圧エア及び冷却流体を流入、
排出するバイブラインシステムを示す概略図である。こ
の実施例においては、開口部４３はパイプ４６を介して
冷却流体源５１に接続しており、開口部４４はパイプ４
７を介してリリーフ弁Ｖｌｌに接続しており、開口部４
５はパイプ４８．４９．５０を介して加圧エア源５２に
接続している。なおパイプ４６には弁Ｖ１が設けられて
おり、パイプ４７には弁Ｖ１、■６が設けられており、
パイプ４９には弁Ｖ３と減圧弁ＶＩ１２が設けられてお
り、パイプ５０には弁■。

が設けられている。またパイプ４８にはパイプ５０と分
岐した後の位置に弁Ｖ、が設けられている。

このようなパイプラインシステムにより、金型内に設置
したパリソンＰ内に加熱加圧エア及び冷却流体を下記の
ようにして供給し、排出する。

■−次ジブローＶＩ　Ｖ２を閉じた状態でＶ３を開放し、加圧エア源
５２から加圧エアを流路３８内に流入する。

■二次ブロー弁Ｖ、　　Ｖ、を閉じた状態でＶ、を開放し、加圧エア
源５２から加圧エアを流路３８内に流入する。

■−次抜気弁Ｖ、　　Ｖ３、Ｖ、を閉じて弁Ｖ２を開放し、ＩＪ　
ＩＪ−フ弁Ｖ　ＩＩ＋を介して加熱加圧エアを抜気する
。なお同時にＶ、を開放してもよい。

■冷却ブロー弁Ｖ３、Ｖ＝　、Ｖｓを閉じ、弁Ｖ、　　Ｖ、を開放し
、冷却流体源５１より冷却流体を延伸ロッド３５内の流
路に流入する。この陳弁Ｖ２が開放されているので、Ｉ
Ｊ　ＩＪ−フ弁ＶＲ１により成形容器を急冷する冷却流
体の圧力は一定レベルに保たれる。

■冷却流体抜気弁ｖ、　　ｖ、　、ｖ、　、ｖ、を閉ｅ　Ｔ：　弁Ｖ　
２、■６を開放し、冷却流体を排出する。

以上の工程■〜■を二軸延伸ブロー成形のザイクルごと
に行う。

工程■、■において、パリソンの二軸延伸ブロー成形を
行う場合、加圧エアはブローマンドレル３５内の流路３
８を通過中シースヒータ４０により、所定の温度まで加
熱される。二軸延伸ブロー成形用加熱加圧エアの温度は
３０℃以上、好ましくは７０〜３００℃程度であり、圧
力は３〜４０ｋｇ／ｃＩ１１である。

なおこの実施例では一次ブローの圧力は３〜１０ｋｇ　
／　ｃｔｌ程度と比較的低く、二次ブローの圧力は上記
レベルである。

二軸延伸ブロー成形の際、金型の各部ともそれぞれ所定
の温度に保持されている。具体的には金型３０の口部型
３２はほとんど延伸されないパリソン口部と接触し、胴
部型３１はパリソンの延伸部と接触し、底部型３３は延
伸率が低いパリソン底部と接触する。それぞれのパリソ
ンの延伸率に応じ、口部型３２の温度はポリエステルの
ガラス転移温度Ｔｇ以下であり、底部型３３の温度はガ
ラス転移温度Ｔｇ±１５℃であり、胴部型３１の温度は
ガラス転移温度Ｔｇ〜結晶化温度であるのが好ましい。

特にポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）により
堰体を二軸延伸ブロー成形する場合、口部型３２は２０
〜６０℃、底部型３３は５０〜８０℃、胴部型３１は９
０〜１３０℃であるのが好ましい。

冷却流体として、冷却エア又は液体窒素若しくはそれを
気化したガスのいずれかを用いることができる。冷却エ
アの場合、７０℃以下であればよく、通常室温であれば
よい。冷却エアは５〜２０ｋｇ／ｃａ！程度に加圧して
延伸ロッド３５内の流路に流入させる。上述のように、
延伸ロッド３５の先端部（パリソンＰ内に挿入される）
には多数の孔部が設けられているので、冷却エアは成形
容器内に吐出され、成形容器を急冷する。なお冷却エア
の場合、延伸Ｄラド３５が二重管となっている必要はな
く、冷却エア排出用の流路３９を経て開口部４４より排
気することができる。排気用バイブ４７にはリリーフ弁
Ｖ１が設けられているので、成形容器内の冷却エアの圧
力は一定に保たれる。

次に、冷却流体が液体窒素を気化して得られた窒素ガス
の場合、シースヒータ４０、排気される加熱加圧エア等
との断熱性の観点から、延伸ロッドを二重管構造とする
。また二重管の間は真空とし２、断熱性を一層良好にす
る。液体窒素は、急冷効果をより高めるために、気化さ
せずに液体の状態で延伸ロッド３５内に流入させ、孔部
４１より成形容器内へ吐出したときに気化膨張させる方
式とする方が好ましい。いずれの場合も成形容器内に吐
出される窒素ガスの圧力は一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ程
度であるのが好ましい。なお窒素ガスの場合も同様にＩ
Ｊ　ＩＪ−フ弁Ｖｌｌ、より一定圧に保たれる。

冷却流体は成形容器内に吐出された後マントｌノル３４
内の流路３９を通って排出されるので、成形容器は常に
新鮮な冷却流体に接触することになり、急冷される。通
常冷却時間は冷却エアの場合１〜１０秒程度、液体又は
気化窒素ガスの場合１〜５秒程度である。急冷により成
形容器の温度は６０−９０℃程度にまで冷却される。急
冷後、成形容器を離型する。

〔発明の効果〕

以」二詳述した通り二軸延伸ブロー成形しｆこ容器を金
型から離型する前に冷却流体で急冷することにより、容
器の残留応力を著しく少なくすることができる。これに
より、耐熱樹脂層を有する多層ポリエステル容器であ、
っても、白化現象を引き起こすことなく透明性の良好な
容器を製造することができる。また成形後離型までの間
に急冷を行うので、二軸延伸ブロー成形サイクルを短縮
することができ、生産性が向上する。

さらに本発明の装置は、このような目的のためにブロー
マンドレル内にブローエア用流路と冷却流体排気用流路
とをスリーブで分離独立させて有し、その上冷却液体又
は液体の流路を有する延伸ロッドをブローマンドレルの
中心部に有する。このように加熱加圧エアと冷却ガスと
が断熱的に流入・排出される構造を有するため、ブロー
エア用流路内にヒータを設けてブローエア流入のタイミ
ングに合わせてヒータを加熱し、かつ加熱エアの抜気後
冷却液体を流入させれば、効率良くブロー成形、加熱及
び急冷のサイクルを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二軸延伸ブロー成形法を適用し得る予
備成形体の一例を示す断面図であり、第２図は本発明の
二軸延伸ブロー成形法を適用し得る予備成形体の他の例
を示す断面図であり、第３図は本発明の二軸延伸ブロー
成形法を実施するための装置を示す概略断面図であり、
第４図は本発明の装置にブローエア及び冷却流体を送給
するためのバイブラインシステムを示す概略図である。１・・・・・・口部２・　・・・・胴部３　・・・・・底部１４、２４・・・・断熱樹脂層１５、２５・・・・ポリエステル層３０・・　・　・金型３４・・・・・・ブローマンドレル３５・・・・・・延伸ロツド３６・・・・・・ブローマンドレル固定フロック３７・
・・・・・延伸ロッド固定ロック３８、３９・・・・流
路４０・・・　・・シースヒータ４１・　・・・・孔部４３、４４．４５・・開口部４６、４７．４８．４９．５０・・バイブ５１・・・・
・・冷却流体源５２・・・・・・加圧エアＶ　　””Ｖｓ・・弁ＶＲＩ　　・　　・　　・　　・　　・　　リ　　リ　
　−　フ　弁Ｖ　１１２・・・・・減圧弁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリエステル製容器を二軸延伸ブロー成形により
製造する方法において、（ａ）３〜４０ｋｇ／ｃｍ＾２の加圧エアをブローマン
ドレル内で３０℃以上に加熱しつつパリソン内に吹き込
んで二軸延伸ブロー成形を行い、（ｂ）吹き込んだ加熱エアを３〜５０秒間保持した後、
前記ブローマンドレル内の流路より抜気し、（ｃ）二軸延伸ブロー成形により得られた容器内に、延
伸ロッドより冷却流体を吹き込んで、前記容器を急冷し
、（ｃ）前記容器を離型することを特徴とする方法。
（２）請求項１に記載の方法において、前記冷却流体が
７０℃以下の冷却エアであることを特徴とする方法。
（３）請求項１に記載の方法において、前記冷却流体が
液体窒素又はそれを気化させて得られる窒素ガスである
ことを特徴とする方法。
（４）請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、
前記冷却流体を前記容器内に吹き込むとともに、前記ブ
ローマンドレル内の排気路よりリリーフ弁を介して前記
冷却流体を排気し、もって前記容器内に常に新しい冷却
流体を供給することにより前記容器を急冷することを特
徴とする方法。
（５）請求項１〜４のいずれかに記載の方法において、
前記容器の口部に接する金型部の温度を前記ポリエステ
ルのガラス転移温度Ｔｇ以下とし、前記容器の底部に接
する金型部の温度を前記ガラス転移温度Ｔｇ±１５℃と
し、前記容器の胴部に接する金型の温度を前記ガラス転
移温度Ｔｇ以上で前記ポリエステルの結晶化温度以下に
調節することを特徴とする方法。
（６）ポリエステル製容器を二軸延伸ブロー成形により
製造する装置において、金型と、前記金型に装着される
ブローマンドレルと、前記ブローマンドレルの中心部に
取り付けられ、二軸延伸ブロー成形するパリソン内に挿
入される延伸ロッドとを有し、前記ブローマンドレルは
加圧エア用流路と、加圧エア用流路に設けられた加圧エ
ア加熱用ヒータと、前記加圧エア用流路とは分離された
冷却流体排気用流路とを有し、前記ヒータを発熱させる
ことにより加熱加圧エアをパリソン内に吹き込み、成形
終了後加圧エアを抜気して冷却流体を流すことにより成
形容器を急冷することを特徴とする装置。
（７）請求項６に記載の装置において、冷却流体の流入
路が前記延伸ロッドの中に断熱構造で設けられており、
冷却流体の排出路がその外で前記ブローマンドレル内に
設けられていることを特徴とする装置。
（８）請求項７に記載の装置において、前記延伸ロッド
の前記ブローマンドレル内における部分が二重管構造と
なっており、かつ二重の管壁内が真空となっていること
を特徴とする装置。