JPH03219947A - 耐熱紫外線吸収性多層ボトル - Google Patents

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〕 本発明は耐熱性に優れ、紫外線吸収性のある層を有する
ポリエステル製多層ボトルに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
ポリエステル製ボトルに８０〜９５℃の液体を充填する
いわゆるホットフィルや、ホットシャワーによるバステ
ライジングが行われるようになり、そのためボトルの口
部付近に優れた耐熱性が要求されるようになった。とい
うのは、ホットフィルでは口部が熱い液体に最初にさら
され、またホットシャワーによるバステライジングでも
、ホットシャワーをボトル上方から注ぐのが一般的であ
るからである。

このような事情により、ポリエステル製ボトルに耐熱性
を賦与するために種々の試みがなされている。

ポリエステル製ボトルに耐熱性を付与するた袷に広く用
いられている方法は、ポリエステルと耐熱性樹脂とを共
射出することにより多層化した予備成形品とし、それを
延伸ブロー成形する方法であり、その典型的な例が特開
昭６３−１９２０８号に開示されている。しかしながら
、この例では、ポリエステル層の間に１層の耐熱性樹脂
層が共射出されており、予備成形品の口部の開口端にお
いてわずかに３層化した耐熱性樹脂層を有するだけであ
る。

従って、口部全体における耐熱性が十分であるとは言え
ない。

このため、特に口部において耐熱性樹脂層を多層化した
ポリエステルボトルに成形し得る予備成形品について鋭
意研究を行い、はぼ口部全体に三重又は四重の耐熱性樹
脂層を有する多層容器について、先に出願をした（特願
昭６３−１２５５８６号）。

しかしながら、ホットフィルやホットシャワーによるバ
ステライジングを適用する場合、さらに優れた耐熱性を
有する口部とすることが望ましく、そのだｔに口部付近
に耐熱性樹脂をさらに多く含むようなボトルの開発が望
まれている。

ところで、ビール等の飲料品又は食品や、薬品等を内容
物とする場合には、紫外線を透過するようなボトルでは
内容物の保存性の点で問題が生じるので、このような場
合には紫外線の透過率を低くしたボトルが必要となって
くる。

したがって本発明の目的は、耐熱性に優れているととも
に、紫外線吸収性を有する多層ボトルを提供することで
あり、特に口部に優れた耐熱性を有する紫外線吸収性多
層ボトルを提供することである。

〔課題を解決するた袷の手段〕

上記課題を解決するために鋭意研究の結果、本発明者は
、口部に５層の耐熱性樹脂層を有し、肩部のほぼ中央部
から胴部の下端にわたって紫外線吸収を示す樹脂層を有
する多層予備成形品を形成し、それを延伸ブロー成形す
れば、ホットフィルやホットシャワーによるバステライ
ジングに十分に耐えられる耐熱性を有するとともに、紫
外線透過率の低いボトルを製造することができることを
発見し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルは、ポ
リエステル層と耐熱性樹脂層と紫外線吸収性を有する樹
脂層とからなり、口部と、前記口部の下端に設けられた
サポートリングと、前記サボー）　ＩＪソング続く肩部
と、胴部及び底部とを有し、前記口部は少なくとも下部
において外側から耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱
性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層／ポリエステ
ル層／耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層の
９層構造を有し、前記肩部から少なくとも前記胴部の下
端にかけて、紫外線吸収性を有する樹脂層を配置したこ
とを特徴とする。

また、本発明の耐熱性多層ボトルの好ましい態様におい
ては、前記口部の最外層の耐熱性樹脂層は実質的に前記
口部の開口端から前記サポートリングまで連続して形成
され、その肩部には前記口部から続く３層の耐熱性樹脂
層が形成されている。

以下本発明の詳細な説明する。

まず本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルを構成する樹
脂について説明する。

ポリエステル樹脂としては、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が使用できる。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、ジフエノキシェタンジエタ
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，ｌＯ−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、ポリエチレンクリコール、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、ドデ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。

本発明のボトルの製造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
５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
たは面相重合して低分子量重合物であるオリゴマーやア
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は、ボリアリレート、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、
ポリサル７オン、ポリエーテルエテルケトン、ポリエー
テルサルフオン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレン
サルファイド及びこれらの樹脂とポリエチレンテレフタ
レートとのブレンドポリマー、及び上記耐熱性樹脂間の
ブレンドポリマー　さらには上記耐熱性樹脂の２種以上
の樹脂とポリエチレンテレフタレートとのブレンドポリ
マー、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）等を使用
し得る。

次に紫外線吸収性樹脂としては、ポリエチレンテレフタ
レート、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等の樹脂にあらかじめベンゾフェノ
ン系あるいはベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤を
混練したものを使用することができる。

なお本発明で使用するポリエステル樹脂、耐熱性樹脂な
いし紫外線吸収性樹脂中には、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。

次に本発明のボトルの構造について説明する。

第１図は本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルの一例を
示す概略断面図であり（ただし、層構造は省略しである
）、第２図は第１図に示す多層ボトルの口部及び肩部に
おける層構造を詳細に示す部分拡大図であり、第３図は
第１図に示す多層ボトルの胴部における層構造を示す部
分拡大図である。

耐熱紫外線吸収性多層ボトルは、口部１と、肩部２と、
その間に設けられたサポートリング５と、胴部３と、底
部４とからなり、口部１とサポートリング５と、肩部２
の上部から中央部にかけては耐熱性樹脂層とポリエステ
ル層とからなる多層構造を有し、肩部２のほぼ中央部か
ら胴部３の下端にかけては紫外線吸収性樹脂層とポリエ
ステル層とからなる多層構造を有する。

第２図に詳しく示すように、口部１はねじ締め部１１と
サポートリング部１２の一部とからなり、ねじ締め部１
１は開口端１６と最初のねじ山１７との間の口端シール
部１３と、最初のねじ山１７とロッキングリング１８と
の間のねじ・ロッキングリング部１４とからなる。また
ねじ締め部１１とサポートリング部１２とを合わせた部
分（口部１＋サポートリング５）は、ヘッド圧付加部１
５と呼ばれ、キャッピング時に大きなヘッド圧が付加さ
れる。なおヘッド圧付加部１５は延伸ブロー成形によっ
ても延伸されない部分である。

このような形状の口部ｌは、耐熱性樹脂層６とポリエス
テル層７とが交互に形成された多層構造を有し、耐熱性
樹脂層６は、少なくとも口部１の内部において外側から
順に５層＜６ａ〜６ｅ）に分かれている。一方ポリエス
テル層７は各耐熱性樹脂層の間に存在し、７ａ〜７ｄの
４層となっている。

開口端１６は全面的に耐熱性樹脂層６によって覆われて
いる。また最外層の耐熱性樹脂層６ａは、サポートリン
グ５の上面５ａ及び外端面５ｂまでほぼ連続している。

方肩部２の少なくとも上半分は、外側から順にポリエス
テル層７ａ、耐熱性樹脂層６ｂ、ポリエステル層７ｂ、
耐熱性樹脂層６ｃ、ポリエステル層７Ｃ１耐熱性樹脂層
６ｄ、及びポリエステル層７ｄからなっており、ここで
は耐熱性樹脂層が３層となっている。

なお、サボー）　ＩＪソングの下面５ｃで、リングの根
本の部分はほぼポリエステル層からなっている。このよ
うに応力がかかるサポートリング５の根本に比較的脆い
耐熱性樹脂層がないので、サポートリング５のかけを防
止することができる。

耐熱性樹脂層６ａ〜６ｅの厚さには特に制限はないが、
開口端１６に近づくにつれて耐熱性樹脂層６の占める割
合が多くなるようになっている。耐熱性樹脂層６の割合
は、重量比にして以下の通りであるのが好ましい。

口端シール部１３（開口端１６から最初のネジ山１７ま
で）・・・７０％以上 ネジ締め部１１（開口端１６からロッキング部１８の下
端まで）　　・・４０％以上 ヘッド圧付加部１５（開口端１６からサポートリング５
の下端まで）　・・・３０％以上肩部２・・・３％以上 このように耐熱性樹脂層６の割合を規定することで、８
０〜９５℃の液体を充填するホットフィルや、７０〜８
０℃のホットシャワーを３０分はどボトル上方より施す
バステライジングに充分に耐え得るボトルとすることが
できる。なお、より好ましい耐熱性樹脂層６の割合は、
上記の四つの部分でそれぞれ８０〜９０％、５０〜６０
％、４０〜５０％、及び５〜１０％である。

また、図示の実施例の多層ボトルにおいては、肩部２の
中央部から胴部３の下端にかけて紫外線吸収性樹脂層８
が設けられており、この紫外線吸収性樹脂層８は、ポリ
エステル樹脂からなるボトル壁のほぼ中心部に形成され
ている。従って、肩部２における紫外線吸収性樹脂層８
は、口部１から肩部２にわたって形成されている耐熱性
樹脂層６Ｃに連続するように形成されており、肩部２の
下部の一部では紫外線吸収性樹脂層と耐熱性樹脂層とが
ポリエステル樹脂層とともに多層構造を形成している。

一方、胴８Ｂ３においては、第３図に示すように、ポリ
エステル層７／紫外線吸収性樹脂層８／ポリエステル層
７の３層構造となっている。なおこのときの紫外線吸収
性樹脂層８の厚さはあらかじめ加えた紫外線吸収剤の種
類、量によって多少異なるが、−船釣に８０μｍ以上程
度とすることが望ましい。これによってボトルは良好な
紫外線吸収性を有することができる。

上記に説明した構造を有する耐熱紫外線吸収性多層ボト
ルは第２図及び第３図に示す多層構造と同様の多層構造
を口部、肩部及び胴部に有する多層予備成形品を形成し
、それを延伸ブロー成形することにより製造される。

ここで、この多層予備成形品の成形方法について説明す
る。

多層予備成形品は、第４図に概略的に示すホットランナ
−ノズルを用い、第５図に例示する射出プログラムに従
って、ポリエステル樹脂及び耐熱性樹脂、またはポリエ
ステル樹脂及び紫外線吸収性樹脂の共射出をすることに
よって製造することができる。

まず第４図に示すホットランナ−ノズル３０は、三つの
流路Ａ、Ｂ、及びＣを有し、流路Ａはさらに中央の直線
状流路Ａ１と、その外側に設けられた円筒状流路Ａ２と
に等しく分かれている。また流路Ｂは上記の二つの流路
Ａ１、Ａ２間に円筒状に設けられている。さらに流路Ｃ
は中央流路Ａ１と円筒状流路Ｂの間にやはり円筒状に設
けられている。中央流路Ａ１の上部にはチャツキ弁３１
が設けられており、チャツキ弁３１は流路Ａ１と流路Ｂ
との樹脂圧の差により上下に移動自在であり、流路Ｂの
樹脂圧が高い場合に流路Ｂが開放し得るようになってい
る。

また、中央流路Ａ、の中間部にはもう一つのチャツキ弁
３２が設けられており、チャツキ弁３２は流路Ａと流路
Ｃとの樹脂圧の差により上下に移動自在であり、流路Ｃ
の樹脂圧が高い場合に流路Ｃが開放し得るようになって
いる。流路Ｃ及び流路Ｂは流路Ａ１に開口し、流路Ａ１
と流路Ａ２は上方で合流してホットランナ−ノズル３０
を出、射出成形型４０のキャビティ４１に連絡している
。

このようなホットランナ−ノズル３０を用いた多層予備
成形品の製造工程を、第５図に示す共射出のプログラム
及び第６９（ａ）〜（山に掲げる共射出の状態を示す模
式図に沿って説明する。なお、この例では流路Ａにポリ
エステル樹脂を流し、流路Ｂに耐熱性樹脂を流し、流路
Ｃに紫外線吸収性樹脂を流す。

まずステップ１で流路Ａよりポリエステル樹脂を射出す
る。このときホットランナ−ノズル３０のチャツキ弁３
１及びチャツキ弁３２は、第６図の（ａ）に示すように
、ポリエステル樹脂の射出圧により閉じられており、流
路Ａ、及びＡ２からポリエステル樹脂のみが射出される
。

次にステップ２で、ポリエステル樹脂の射出率を下げる
。さらにステップ３として、ポリエステル樹脂の射出を
ステップ２と同様に続けながら耐熱性樹脂を流路Ｂより
射出する。このとき、耐熱性樹脂の射出圧がポリエステ
ル樹脂の射出圧より大きくなっているので、チャツキ弁
３１はその差に応じて開き、その分だけ耐熱性樹脂が射
出される。

なおこのとき、紫外線吸収性樹脂の射出圧はまだ上げな
いので、チャツキ弁３２は閉じられたままである。

ステップ３で射出された耐熱性樹脂は、第６図のら）に
示すように、流路ＡｔとＡ２とから射出される２つのポ
リエステル樹脂層７０ａ、？Ｏｂ間を進む。

このとき耐熱性樹脂層６０は成形型内壁に接触すること
なく２つのポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂ間を進
むので、樹脂温度の低下が少なく流動性が大きい。従っ
て、ポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂよりも速いス
ピードで移動する。

さらに、ステップ４として耐熱性樹脂の射出を止めずに
ポリエステル樹脂の射出率を上げる。すると第６図の（
Ｃ）に示すように、ステップ３で射出されたポリエステ
ル樹脂層７０ａ、７０ｂに加えて、新たにポリエステル
樹脂層７０ｃ、７０ｄが樹脂内を進行することになる。

このときチャツキ弁３１はポリエステル樹脂の射出圧に
より幾分閉じられた状態となるので、耐熱性樹脂は薄く
射出される。またポリエステル樹脂層７０ｃ及び７０ｄ
は樹脂層間を進行するので、ポリエステル樹脂７０ａ及
び７０ｂよりも速いスピードで移動する。

次にステップ５として、耐熱性樹脂の射出を止め、紫外
線吸収性樹脂の射出圧を上げる。これによりチャツキ弁
３２が開き、第６図（ｄ）に示すように紫外線吸収性樹
脂８０がポリエステル樹脂層７０Ｃ１７０ｄの間に射出
される。このとき紫外線吸収性樹脂層８０は成形型内壁
に接触することなく２つのポリエステル樹脂層７０ｃ、
７０ｄの間を進むので、樹脂温度の低下が少なく流動性
が大きい。従って、ポリエステル樹脂層７０ｃ及び７０
ｄよりも速いスピードで移動し、先にポリエステル樹脂
層７０ｃ及び？Ｏｄ間に射出された耐熱性樹脂層６０の
後尾に追いつこうとする。なおこのときの紫外線吸収性
樹脂層８０の厚さはポリエステル樹脂と紫外線吸収性樹
脂の射出圧の差を調節することにより、適宜変更できる
。

最後にステップ６として、成形型４０内の圧力の調整（
保圧）をし、射出を終了する。

以上に説明した共射出のプログラムにより多層予備成形
品を成形すれば、口部１の少なくとも下部には９層構造
（耐熱性樹脂層が５層）、肩部２の少なくとも上半分に
は７層構造（耐熱性樹脂層が３層）の樹脂層が形成され
るとともに、肩部２のほぼ中央部から胴部３の下端部に
わたってポリエステル層／紫外線吸収性樹脂層／ポリエ
ステル層の３層構造の樹脂層が形成させることになる。

ここで、口部１の少なくとも下部、及び肩部２にそれぞ
れ形成される多層構造が９層及び７層構造となる理由を
、共射出された樹脂層の先端部を示す模式図（第７図（
ａ）〜（ｅ））を参照して説明する。

ステップ３において、第６図のら）に示すように、二つ
のポリエステル樹脂７０ａ及び７０ｂ間に耐熱性樹脂が
射出されると、耐熱性樹脂層６０は二つのポリエステル
樹脂層７０ａ、７０ｂの間を進むが、中央を流れる耐熱
性樹脂層６０の方がスピードが速いので、耐熱性樹脂層
６０は第７図（ａ）に示すように、ポリエステル樹脂の
先端５０に近づく。そして第７図（ｂ）に示すように耐
熱性樹脂層６０がポリエステル樹脂層７０ａ、７０ｂを
追い抜き、樹脂層の先端部５０を占めるようになる。こ
の時点では樹脂層はポリエステル樹脂層７０ａ／耐熱性
樹脂層６０／ポリエステル樹脂層７０ｂの３層構造であ
るが、さらに第７図（Ｃ）に示すように、耐熱性樹脂層
６０は先端５０から湧き出してポリエステル樹脂層７０
ａ、７０ｂの先端部を覆うようになる。すなわち、二つ
のポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂは、耐熱性樹脂
６０の内部を進行し、このために耐熱性樹脂６０の一部
が成形型内壁面付近に残る。この時点で樹脂層は耐熱性
樹脂層６０ａ／ポリエステル樹脂層７０ａ／耐熱性樹脂
層６０ｂ／ポリエステル樹脂層７０ｂ／耐熱性樹脂層６
０ｃの５層構造となる。

次に、ステップ４では、第６図（Ｃ）のように耐熱性樹
脂とポリエステル樹脂が共射出される。新たなポリエス
テル樹脂層７０Ｃと７０ｄは、樹脂層間を進行するので
、第７図（６）に示すように、先行した二つのポリエス
テル樹脂層７０ａ、７０ｂより早く進行する。またポリ
エステル樹脂層７０ａ、７０ｂに接触している耐熱性樹
脂層部分も幾分温度低下により流動性が低下しているの
で、ポリエステル樹脂層７Ｑｃ、７０ｄはそれよりも早
く進行することになる。従って、耐熱性樹脂層６０の外
側は、ポリエステル樹脂層７０ａと７０ｅ間に、またポ
リエステル樹脂層７０ｂと７０ｄ間にそれぞれ取り残さ
れることになり、最終的に第７図（ｅ）に示すように、
それぞれ新たな耐熱性樹脂層６０ｄ及び６０ｅが形成さ
れることになる。よって樹脂層は５層の耐熱性樹脂６０
ａ〜６０ｅを含む９層構造となる。

このように、成形型内のキャビティの各部分の容積を考
慮して、射出する樹脂の量及びタイミングを適切に設定
することで、口部１の少なくとも下部に５層の耐熱性樹
脂層を含む９層構造の多層予備成形品を製造することが
できる。なお多層予備成形品の肩部に設けられる３つの
耐熱性樹脂層は、第７図（ｅ）における耐熱性樹脂層６
０ｄ、６０ｂ及び６０ｅである。

以上の説明から明らかなように、口部の少なくとも下部
に５層の耐熱性樹脂層が成形される条件は、第５図のス
テップ４の工程を行うことであり、詳述すれば、耐熱性
樹脂の射出を停止することなく、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させることにより、第７図（ｄ）〜（ｅ）に
示すような現象を引き起こすことである。これに対して
、耐熱性樹脂の射出を停止して、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させると、中央の耐熱性樹脂層６０ｂが十分
に長く維持されず、キャビティ内を進行するうちに短く
なるので（耐熱性樹脂層６０ｂが最も中央に位置するこ
とによる）、口部に達したときには消滅し、耐熱性樹脂
層は全部で４層となる。

一方、紫外線吸収性樹脂層の形成においては、その厚さ
は前述したように共射出されるポリエステル樹脂との射
出圧の差により調節できるが、紫外線吸収性樹脂層の形
成される部位は、紫外線吸収性樹脂の射出開始及び停止
の時間を調節することで適宜変更することができる。し
たがって肩部２のほぼ中央部において、紫外線吸収性樹
脂層を耐熱性樹脂層と連続するように形成したり、紫外
線吸収性樹脂の射出開始時間を早めて両層をオーバーラ
ツプさせた多層構造とすることもでき、また両層が不連
続となる構造とすることもできる。

さらに紫外線吸収性樹脂層を胴部３の下端から底部４の
一部まで延ばして形成することもできる。

なお、このような多層予備成形品の製造には射出時のシ
リンダ温度、シリンダ圧力、ポリエステル樹脂と耐熱性
樹脂と紫外線吸収性樹脂間の粘度差等をしっかりと規定
しておく必要がある。特に樹脂の粘度は温度により大き
く左右されるので、樹脂の温度を一定に保つことは重要
であり、たとえば耐熱性樹脂としてＵポリマーを用い、
ポリエステル樹脂としてポリエチレンテレフタレートを
用い、紫外線吸収性樹脂としてポリエチレンテレフタレ
ート樹脂にベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を混練
したものを用いるときは、Ｕポリマーの樹脂温度は２７
０〜３１０℃とし、ポリエチレンテレフタレートの温度
を２６０〜３００℃とし、紫外線吸収性樹脂の温度を２
６０〜２８０℃とするのが好ましい。より好ましい樹脂
温度はＵポリマーで２８０〜２９５℃であり、ポリエチ
レンテレフタレートでは２７０〜２８５℃であり、ベン
ゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を有する紫外線吸収性
樹脂では２６５〜２７５℃である。

以上に説明した予備成形品を延伸ブロー成形することに
より、口部の少なくとも下部に５層の耐熱性樹脂層を有
する９層構造を有し、肩部に３層の耐熱性樹脂層を有す
るとともに、肩部のほぼ中央部から胴部の下端にかけて
ボトル壁のほぼ中心部に紫外線吸収性樹脂層を有する本
発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルを製造することがで
きる。

第８図は本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルを製造す
るのに用いることができる延伸ブロー成形装置の一例を
概略的に示す断面図である。この装置は、口部型１０１
と肩部型１０２と胴部型１０３と底部型１０４とからな
る延伸ブロー成形用金型１００と、口部型１０１に密封
状態に装着し得るブローマンドレル１０５と、ブローマ
ンドレル１０５の下端に取り付けられた延伸ロッド１０
６と、上端に取りつけられた固定ブロック１１６と、延
伸ロッド固定ブロック１１７とを有する。ここで延伸ロ
ッド１０６は延伸ロッドスライドスリーブ１１２により
ブローマンドレル１０５の中心に位置決めされている。

またブローマンドレル１０５は、口部型１０１から金型
１００のキャビティ内に延びた円筒部１０５ａを有して
おり、その円筒部１０５ａは、ボトルの肩部の上部付近
まで達する長さを有している。これによって、ブローさ
れるエアは、多層予備成形品の肩部に直接光たることな
く予備成形品内に流入するので、ブローエアがいわゆる
断熱膨張をしてもボトルの肩部付近が冷却されることは
なく、成形されるボトルの肩部付近での白化を防ぐこと
ができる。

ブローマンドレル１０５の中央には延伸ロッド１０６が
貫通しており、その周囲には流路１０８及び１０９があ
る。流路１０８にはシースヒータ１１０が設けられてお
り、流路１０８と１０９との間には分離用スリーブ１０
７が設けられている。また延伸ロッド１０６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１１１が設けられている。なお延伸ロッド１
０６は固定ブロック１１７において開口部１１３を有し
、開口部１１３は弁を有するパイプ等（図示せず）を介
して冷却流体源（図示せず）に接続している。また流路
１０８．１０９は固定ブロック１１６においてそれぞれ
開口部１１５．１１４を有し、開口部１１４は末端に弁
を有するパイプ等（図示せず）を介してリリーフ弁（１
！１示せず）に接続しており、開口部１１５は弁を有す
るパイプ等（図示せず）を介して加圧エア源（図示せず
）に接続している。加熱加圧エア及び冷却流体の流入、
抜気の際には、各パイプに取りつけられた複数の弁を適
宜開閉することにより気体の流路を設定する。

このような装置の金型１００内に多層予備成形品を設置
し、以下のようにして延伸ブロー成形を行う。

まず、加圧エアを開口部１１５より流路１０８に流人し
、シースヒータ１１０により所定温度まで加熱しながら
、スリーブ１１２の孔より吐出させ、多層予備成形品を
延伸する。このとき、多層予備成形品の拡大とともに延
伸ロッド１０６がその中に進入していく。なおこの際、
二軸延伸ブロー成形用加熱加圧エアの温度は５０℃以上
、好ましくは６０〜１１０℃程度であり、圧力は１５〜
５０ｋｇ　／　ｃｔｌ　、好ましくは２０〜４０ｋｇ　
／　ｃｔｌである。

なお加熱エアを用いて延伸ブロー成形するのは、胴部な
どのポリエステル層からなる部分の白化現象を防止する
ためである。

加熱加圧エアにより二軸延伸ブロー成形を行った後、吹
き込んだエアを３〜５０秒間保持してボトルを成形用金
型の内壁面に押圧しながら、ボトルの各部を金型の温度
において熱処理する。具体的には、金型１００の口部型
１０１は、耐熱性樹脂を多く含みかつほとんど延伸され
ない多層予備成形品の口部と接触し、肩部型１０２は耐
熱性樹脂をいくらか含み、かつ中程度の延伸率を有する
肩部と接触し、胴部型１０３は耐熱性樹脂を含まず紫外
線吸収性樹脂を含み、かつ最も延伸される多層予備成形
品の胴部と接触し、底部型１０４は耐熱性樹脂を含まず
延伸率の低い多層予備成形品の底部と接触する。ここで
金型１００の各部（口部型、肩部型、胴部型及び底部型
）はそれぞれ所定の温度に保持されており、ボトルは４
つの異なった温度により熱処理される。この金型各部の
温度は、用いた多層予備成形品の各部における耐熱性樹
脂と紫外線吸収性樹脂の割合及び延伸率の違いを考慮し
て設定されている。具体的には、使用する耐熱性樹脂及
び紫外線吸収性樹脂の種類によって多少異なるが、口部
型の温度は２０〜６０℃、肩部型の温度は９５〜１３０
℃、胴部型の温度は８５〜１３０℃、底部型の温度は６
０〜８０℃とするのがよい。

次の工程では、加熱エアを流路１０９を通して開口部１
１４より抜気し、延伸ロッドを通して冷却流体を吹き込
んで前記ボトルを急冷する。この急冷により、成形され
たボトル中の残留応力を著しく少なくすることができ、
それによりブロー熱処理型からボトルが離型する際の変
形を防止することができる。

冷却流体は、開口部１１３より一定の圧力で延伸ロッド
１０６内に流入する。上述のように、延伸ロッド１０６
の先端部（多層予備成形品内に挿入される部分）には多
数の孔部１１１が設けられているので、冷却エアは延伸
ブロー成形されたボトル内に吐出され、ボトルを冷却す
る。冷却流体の温度は５０℃以下、好ましくは５〜２０
℃程度であり、圧力は０〜３０ｋｇ　／　ｃｕｔ　、好
ましくは５〜１５ｋｇ　／　ｃａ［である。

なお冷却流体としては、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。

冷却流体は冷却終了後、マンドレル１０５内の流路１０
９を通って開口部１１４より排出されるので、延伸ブロ
ー成形されたボトル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。その際、開口部１１４に接続し
たリリーフ弁により、冷却流体の圧力レベルは一定に保
たれる。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。

そして急冷後、離型し、第８図中に示すようなた耐熱紫
外線吸収性多層ボトル１２０を得ることができる。

以上説明したような方法により製造されるボトルは、口
部１と肩部２とに多層の耐熱性樹脂層を有するので、耐
熱性に優れたものとなる。これはホットフィル又はバス
テライジングの工程で最も熱くなる部分はボトルの口部
及び肩部であるからである。一方、ボトルの胴部及び底
部については、耐熱性樹脂層を実質的に形成しないが、
上記した熱処理により６０℃で２０分程度の温度条件に
耐え得るので、十分である。また耐熱性樹脂は比較的高
価であるので、胴部及び底部に耐熱性樹脂層を形成しな
いことにより、ボトル全体のコストを低減することがで
きる。

なお上述の説明においては、耐熱性樹脂層が５層となっ
ている部分は口部の少なくとも下部であるが、口部の他
の部分では、射出条件により隣接する耐熱性樹脂層が融
合していることもある。しかしその場合でも耐熱性樹脂
層の割合は大きいので、口部は十分な耐熱性を有してい
るのは明らかである。従って、口部全体が５層の耐熱性
樹脂層を有することが必要であるのでなく、口部の少な
くとも下部において５層の耐熱性樹脂層を有していれば
十分である。

また上述したボトルは、肩部のほぼ中央から胴部全体に
かけて紫外線吸収性樹脂層を配置した構造を有するので
、内容物を確実に紫外線から守ることができる。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート樹脂として三井ＰＥ　Ｔ　
Ｊ　１２５　　（三井石油化学■製）を用い、耐熱性樹
脂としてポリエチレンテレフタレートとボリアリレート
のブレンドポリマー（Ｕポリマー８４００、ユニチカ製
）（以下Ｕポリマーと呼ぶ）を用い、紫外線吸収性樹脂
としてポリエチレンテレフタレート樹脂に２−（５−メ
チル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾ）Ｕアゾールを
あらかじめ混練したものを用いて、共射出成形法により
多層予備成形品を成形した。射出成形装置としては日清
ＡＳＢ機械■製ＡＳＢ６５ＯＮｌｌＴ型を用い、第４ズ
に示すホットランナ−ノズルを接続して、第５図に示す
共射出プログラムにより多層予備成形品の成形を行った
。

なおこのときのポリエチレンテレフタレート側の射出バ
レル温度を２７２℃、Ｕポリマー側の射出バレル温度を
２８４℃、上述の紫外線吸収剤を混練した樹脂側の射出
バレル温度を２７０℃とした。またポリエチレンテレフ
タレートの射出率はステップ１では７．７４ｇ／秒、ス
テップ２及び３では１．８ｇ／秒、ステップ４では１．
８ｇ／秒から２．８ｇ／秒まで増加させ、ステップ５で
は２．８ｇ／秒を保持した。Ｕポリマーはステップ３及
び４において、最大２．８ｇ／秒となるようにした。ま
た紫外線吸収性樹脂の射出率はステップ５において１．
０３ｇ／秒とした。

得られた多層予備成形品を軸線方向に切断してその断面
を観察した。その結果、口部の下部及び肩部は、第２図
に示すボトルの口部及び肩部における多層構造と極めて
類似しており、それぞれ９層（５層の耐熱性樹脂層）及
び７層（３層の耐熱性樹脂層）となっていることが認め
られた。また多層予備成形品の各部でのＵポリマーの占
める割合は、口端シール部１３で８５％、ネジ締め部１
１で５５％、ヘッド圧付加部１５で４４％、肩部２では
４％であった。

またポリエチレンテレフタレートに、２−（５−メチル
−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールを混合
した樹脂からなる紫外線吸収性樹脂層は、多層予備成形
品の肩部のほぼ中央部から胴部全体にかけてポリエステ
ル樹脂層の中心部に形成されていた。このとき胴部にお
ける紫外線吸収性樹脂層の厚さは、多層予備成形品の胴
部の厚さの２０％であった。

次に得られた多層予備成形品を、第８図に示す延伸ブロ
ー成形用金型１００内に設置した。この金型の口部型１
０１、肩部型１０２、胴部型１０３及び底部型１０４の
温度をそれぞれ４０℃、１２０℃、１１５℃、及び７０
℃に設定し、延伸ロッド１０６を予備成形品内に挿入し
つつ、８０℃、３０ｋｇ／ｃｊの加熱圧縮エアを噴出し
、延伸ブロー成形した。このとき吹き込んだエアを１８
秒間保持した後、抜気した。その後、２５℃、１０ｋｇ
／Ｃｎ！の冷却エアを延伸ロッド１０６より噴出し、冷
却を行い耐熱紫外線吸収性多層ボトルを得た。

得られた耐熱紫外線吸収性多層ボトルに対して、８３〜
８７℃のホットフィル及び６５〜７０℃のパステライジ
ングを施したが、口部及び肩部において良好な耐熱性を
有していることが認められた。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボト
ルは、口部の少なくとも下部が５層の耐熱性樹脂層を含
む９層よりなり、かつ開口端からサポートリングにかけ
てほぼ耐熱性樹脂層に覆われているので、口部の耐熱性
が特に優れている。

このためにホットフィル等による口部の熱収縮は小さく
、シール性が良好である。

また本発明のボトルは、肩部を３層の耐熱性樹脂層を含
む７層の多層構造とすることができるので、ホットシャ
ワーによるパステライジング等を適用するのに充分な耐
熱性を有する。

さらに本発明のボトルは、肩部のほぼ中央部から胴部の
下端にかけて紫外線吸収性樹脂層を有しているので、紫
外線の影響を受けやすいビールやその他の食品及び薬品
等を長期間にわたって収納保存することができ、ポリエ
ステル製ボトルの利用範囲を大幅に広げることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルの一例を
示す概略断面図であり、 第２図は第１図の多層ボトルの口部及び肩部にふける多
層構造の一例を詳細に示す部分拡大断面図であり、 第３図は第１図の多層ボトルの胴部における多層構造を
示す部分拡大断面図であり、 第４図は多層予備成形品を製造するのに使用するホット
ランナ−ノズルの一例を示す断面図であり、 第５図は多層予備成形品を製造する工程を概略的に示す
グラフであり、 第６図（ａ）〜（６）は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂
又は耐熱性樹脂と紫外線吸収性樹脂とを共射出した状態
を示す部分概略断面図であり、 第７図（ａ）〜（ｅ）は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂
により多層構造が形成される状態を示す模式図であり、 第８図は本発明の耐熱紫外線吸収性多層ボトルを製造す
るのに使用する延伸ブロー成形装置を示す断面図である
。 １・　・　・口部 ２・・・・・肩部 ３・・・・・胴部 ４・・　　・底部 ５・・・・・サポートリング ６．６ａ〜６ｅ・・耐熱性樹脂層 ７．７ａ〜７ｄ・・ポリエステル層 ８・・・・・紫外線吸収性樹脂層 ・ねじ締め部 ・・サポートリング部 ・口端シール部 ・ねじ・ロッキングリング部 ・ヘッド圧付加部 ・ホットランナ−ノズル ・チャツキ弁 ・射出成形型 ・・キャビティ ・・延伸ブロー成形用熱処理金型 ・口部型 ・・肩部型 ・・胴部型 ・・底部型 ・ブローマンドレル ・延伸ロッド ・・・流路 ・シースヒータ ・孔部 、１１５　・・開口部 １１・　・ １２・　・　・ １３・ １４・　・ １５・　・ ３０・ ３１．３２ ４０・　・ ４１・ １００　　・ １０１　　・ １０２　　・ １０３　・ １０４　・ ０５ １０６　　・　・ １０８　　、　１０９ １０ １１１　　・　・　・ １１３　。 １４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ポリエステル層と耐熱性樹脂層と紫外線吸収性を
   有する樹脂層とからなる耐熱紫外線吸収性多層ボトルで
   あって、口部と前記口部の下端に設けられたサポートリ
   ングと、前記サポートリングに続く肩部と、胴部及び底
   部とを有し、前記口部は少なくとも下部において外側か
   ら耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層／ポリ
   エステル層／耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹
   脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層の９層構造を有し
   、前記肩部から少なくとも前記胴部の下端にかけて、紫
   外線吸収性を有する樹脂層を配置したことを特徴とする
   耐熱紫外線吸収性多層ボトル。 （２）請求項１に記載の耐熱紫外線吸収性多層ボトルに
   おいて、前記口部の最外層の耐熱性樹脂層は実質的に前
   記口部の開口端から前記サポートリングまで連続して形
   成されていることを特徴とする耐熱紫外線吸収性多層ボ
   トル。 （３）請求項１又は２に記載の耐熱紫外線吸収性多層ボ
   トルにおいて、前記肩部には前記口部から続く３層の耐
   熱性樹脂層が形成されていることを特徴とする耐熱紫外
   線吸収性多層ボトル。 （４）請求項１乃至３のいずれかに記載の耐熱紫外線吸
   収性多層ボトルにおいて、耐熱性樹脂層の占める割合が
   前記開口端に近づくにつれて多くなっており、前記耐熱
   性樹脂層の割合（重量比）は口端シール部では７０％以
   上であり、ネジ締め部では４０％以上であり、ヘッド圧
   付加部では３０％以上であることを特徴とする耐熱紫外
   線吸収性多層ボトル。（５）請求項１乃至４のいずれか
   に記載の耐熱紫外線吸収性多層ボトルにおいて、前記胴
   部及び前記底部には前記耐熱性樹脂層が実質的に形成さ
   れていないことを特徴とする耐熱紫外線吸収性多層ボト
   ル。 （６）請求項１乃至５のいずれかに記載の耐熱紫外線吸
   収性多層ボトルにおいて、前記ポリエステル樹脂がポリ
   エチレンテレフタレートであることを特徴とする耐熱紫
   外線吸収性多層ボトル。 （７）請求項１乃至６のいずれかに記載の耐熱紫外線吸
   収性多層ボトルにおいて、前記耐熱性樹脂がポリアリレ
   ートとポリエチレンテレフタレートの混合物であること
   を特徴とする耐熱紫外線吸収性多層ボトル。