JPH04131222A - 二軸延伸プラスチックボトルの製造方法 - 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，平滑性や光沢性或いは形状再現性等の外観特
性に優れた二軸延伸プラスチックボトルの製造方法に関
する。

（従来の技術） ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）のようなプラスチックを溶融ブロー成形乃至延伸ブロ
ー成形して成るボトルは、軽量でｗ！衝撃性と透明性と
に優れており、特にＰＥＴを使用し、延伸ブロー成形し
たものでは、外観特性や耐気体透過性にも或る程度優れ
ていることから。

各種飲料，特にビールや炭酸系飲料を収容するための容
器として広く使用されるに至っている。

二輪延伸プラスチックボトルの製造に際しては。

１Ｉ４型と底型とから成るブロー型中に熱可塑性プラス
チックのブリフオームを位置させ、該ブリフオーム内に
延伸棒を挿入してプリフォームを一方向に伸張延伸する
と共に，該ブリフオームを周方向に膨張延伸させる方法
が一般に採用されている。

しかしながら、この方法の場合、延伸棒の当たるブリフ
オーム底部では、殆ど延伸操作が行われず、従って底部
が耐圧性や耐熱性に劣ったものとなるため、この底部を
強固なものとするための提案も既に多数なされている。

例えば、特開昭６３−７８７２８号公報Ｉ・ごは、プリ
フォームを延伸プロー成１形した後、底、じ°゛、・Ｃ
より底部中央部を内方に陥没変形させ、次いでｒのもの
を延伸変形さぜる事なくブロー成ル３噂る要が記載され
ている。また特開平１・−１２４３）４６号公報には、
容器本体の底部に部分的Ｖ熱結晶化されさせた熱結晶化
部を設けると共に５　このＰ結晶化部以外の領域を高延
伸倍早に延伸するＦが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来法による二軸延伸プラスチックボト
ルは、底部の強度の点では満足し５、得るものであっτ
も、末た平滑性や光沢性或いは形状再現性等・の外観特
性の点で充分に瀦足し得るもの（ゝはなかった。

即ち、二軸延伸プラスチックホト・ルの場合、未延伸の
庇部中心部が未延伸で比較的Ｉ風肉のまま炒ることにな
るか、胴部の膨張延伸かどうし′ζも片藁る傾向かある
ため、−未延伸で肉へχの底中心部かホトルの軸よりも
何れかの方向に片寄り、ホトルの成、刑がいび′″）に
行わ収たという印象を包装体箋入桝１ご年え兼ねない。

ｔ　ｌ：：：、　　Ｐ　Ｅ　Ｔノヨ）ｔｔｃ縮合型０）
　ａＩｌ　脂（７）　８合、樹脂の中には、　・定の確
率で（−、ツマ−やオリ：ｉ　ｑ゛−が必「含有されて
おり、ごれらの千ツマ−やオリコマ・−が延伸グロー成
形中のブリフｔ−ム＆血から揮散し、ブロー型表面社沈
着するという問題を生じる。即ち、七ノマーヤオリプマ
ーの沈着によりブＣ１ｆｆ−型表面が梨地状番Ｊなり４
Ｓ、れが成形ざわるボトル表面番ご転り食されて、ボト
ル表面も裂地状どな・、ンて、表面Ｊ３９１、滑性や光
沢忰が失わ九るのである。これを防止するために、ブｏ
　−ｑ４表面を頻繁に清掃Ｌ／なりればならＩＡ、その
ための装置の運転停止Ｊ：により生産性が低くなり、し
かも清帰によるボトルの外観特性向）−効果においても
末た１−分満１足１．７得るものではない。

留）で、本発明の目Ｖ１は、各Ｙ′＊の一軸延伸ゾラス
ダックボトル製造り法におけるｊ〜記欠点を解消し、平
滑性や光沢性或いは形状再現性等の外観特性に優れた二
軸延伸プラスチックボトルの１蹟方法を提供夕るにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、ｒ１型と底型とから戒、イ）プロー型
中に熱可塑佇プラスチックのブリフォ・−ムを位置さゼ
、該プリフォーム内に延伸棒を挿入し′ζζプリフォー
ム輪方向に伸張延伸すると＃に、麟プリフォームを周方
向に膨張延伸させることからなる二軸延伸プラスチック
ボトルの製造方法において、底型を割型内に延伸棒の婁
・動方向に移動可能に配置すると共に、底型と７１４型
との間に気体の流通が自由な隙間を形成し、プリフオー
・ムの二軸延伸に配しては、底型とプリフォームとを密
着さゼで延伸棹の移動を行うと共に、前記隙間を通シ２
゛（ブロー型中のエアーを雀、速に排気させることを特
徴とする二軸延伸ブラスヂンクポトルの製造方法が提供
される。

（作用） 本発明の二軸延伸プラスデックボトルの製造方法１．１
−おいても、割型ど底型とから成るソローτＪ４下に熱
ｉ１塑性プラスチックのプリフォームを位δさせ、該ブ
リフオ・〜ム内に延伸棒を挿入しζプリフォームを軸ノ
ッ回（、ｌ：伸張紐体すると共＆ご、該ブリフォルムを
周ブーヌ向に膨張延伸させるか、底型を割η・ｌ内Ｖ辣
伸棒の移動方向に移動■１１能に６＋！置づる。−１ど
及び底１゛１と割型どの間に気体の流通が自由な隙間を
財成４゛ることか顕著な特徴Ｑある、即ち、本開明にお
いでは、底型と割８′ｔど苓・１６記条件を満Ｊｉ８す
るように配置する事により、ノリフオ・・−・ムの二軸
延伸に際して、底型どプリフォームとを軟体ＶＩ姶時も
【、＜は縦延伸速中より密着させて延伸棒の延伸用移動
と流体吹き込みによる膨張延伸を行５ど共に、前記隙間
を通し２でブロー型中のｆ、　７−を急速に排気させる
ことか■１］゛能となる。

このため、延伸棒が当接１．１、て未延伸の状態に保ｊ
−オｔ、る底部中心部か、側部の膨張延伸か不均衡に生
じる傾向があっても、この底部中心がボトルのセンタ・
・１こきちんど保持さ右、不整な成形がＩ！ｈＩ１．さ
れる事ｒ、なる。かくして５本発明！Ｊ”よれば７　ホ
トル底部のセンターずれが防止される事により、ボトル
の外観特性、商品価値を高める事ができると共に、ボト
ル底部の厚み分布も、そのセンターを厳密な意味で中心
とし、この中心から周辺に向けて厚みが小さくなる分布
とすることができるので、ボトル底部全体としての必要
厚みを減少させ、ボトルの材料費を節約する事ができる
。

また、本発明によれば、プリフォーム膨張延伸時のキャ
ビティー内のエアーが急速に側型外に排出されるので、
キャビティー以内のエアー中にモノマーやオリゴマーが
揮散していても、このエアーが圧縮される傾向がなく、
ボトルへの延伸ブロー成形に際してキャビティー内のエ
アーが急速にキャビティー外に排出されるため、これら
のモノマーやオリゴマーがブロー型表面に沈着するのが
防止され、その結果としてブロー型表面をブロー型本来
の平滑な状態に維持する事ができる。即ち、プリフォー
ムを構成するプラスチック中に含まれるモノマーやオリ
ゴマーがブロー型表面に沈着する要因として、成形され
つつあるプラスチックが型表面に接触する際移行する直
接的移行と、雰囲気としてのエアー中に揮散したモノマ
ーやオリコマ−がブロー型表面に沈着する間接的移行と
が考えられるが、前者の場合にはプラスチックの冷却が
直ちに始まるので、後者の影響が大きいと考えられる。

従来の仮置では、延伸ブロー成形時に、型内のエアーは
、割型のパーティングギャップ等を通して徐々に型外に
排出されるにすぎないため、プリフォームから揮散した
モノマーやオリゴマーがブロー型表面に沈着して梨地状
になり、これが成形されるボトル表面に転写されて、ボ
トル表面も梨地状となって、表面の平滑性や光沢性か失
われ、またこれを防止するために、ブロー型表面を頻繁
に清掃しなければならず、そのための装置の運転停止に
より生産性が低くなるのを避は得なかったが、本発明に
よればこれらの諸欠点は全て解消される。

（実施例） 本発明を添付図面に示す具体例に基ついて以下に詳細に
説明する。

添付図面ｊｌｌｌ乃至６図は、本発明の延伸ブロー成形
工程の頭序を示すもので、第１図はプリフォーム挿入工
程、１１２図は底型下降工程、第３図は割型閉鎖工程、
第４図は延伸棒上昇工程、第５図は延伸ブロー工程、第
６図は型開き製品取り呂し工程をそれぞれ示す。

本発明に用いる装置は、大まかに言って、一対のブロー
型１ａ、ｌ））、底型２、及び延伸１１３から成る。ブ
ロー型１ａ、ｌｂの内部にはボトル成形用のキャビティ
ー４があり、キャビティー面５はボトルの胴部及び胴部
を規制するようになっている。底型２はボトル底部を規
制するものであり。

この底型内面は、中心に突起部７及び周辺部に凹部８を
備えている。また底型２には昇降ａ９が設けられている
。ブロー型１ａ、ｌｂは、閉じ合わされた状態において
、その下側にプリフォーム支持コア金型（図示せず）或
いは該コア金型で支持されたプリフォームと係合する開
口部ｌＯ５その上側に底型２と係合する開口部１１を有
している。

延伸棒３は、ブロー型１ａ＋１ｂが閉じ合わされた状態
において、プリフォーム支持コア金型を通してキャビテ
ィー内に出入りできるようになっている。底型２は、ブ
ロー型１ａ、ｌｂが閉じ合わされた状態において、底型
２が上昇位置にある時開口部１１とぴったり係合するが
、下降位置にある時には、底型昇降軸９と開口部１１と
の間にはエアーの自由な流通を可能にする間隙１７（第
３図参照）が形成されている。底型２は、重錘或いはス
プリング等の手段により、下向きに賦勢されているが、
エアーシリンダの駆動により、或いは延伸棒３の上昇に
より上方に移動可能となっている。

本発明の成形法に使用するプリフォーム１３は。

キャップ締結用首部１４、胴部１５及び底部１６を備え
た有底プリフォームである。このプリフォーム１３は、
後述するようなプラスチックの射出成形等で形成されて
おり、二軸延伸による分子配向を可能にするように実質
上無定形である。

まずｍ１図において、ブロー型１ａ、１ｂは開いた状態
１こあり、一方底型２ば」−１昇位Ｍにある１、この状
態において、ブリフォ・−ム１３は：′２ア金へｊで支
持されて割型のキャビティ・−位置＋：棒挿入れる。

次いで１１！ｉ２．図において、底型２が一ト降してプ
リフォーム底部〕６とぴったり係合する。この状態で、
底型昇降［９ど開口部コ１との間には工１−の自由な流
通を可能にする間隙〕゛７が形成される１、プリフォー
ム１３の支持が終わると、第３ふ）？Ｘ示すとおり、ブ
ロー型１ａ、ｌｂが閉じて準ｒ４段晧が終了する。

１Ｎ４図において、延伸４３かコア金型を通してプリフ
ォーム１３内に挿入され、プリフォームの伸長延伸が開
始される。この伸長延伸に際してプリフォーム内にブリ
ブローを行って、伸長を円滑に行わせるが一般的である
。この際、底型２はシリフオーム底部１６とぴったり係
合した状態で、延伸＄３の一十昇に伴ってＩ：［さセら
れる。

次いで第５図において、伸長されつつあるプリフォーム
内１７、延伸棒内の通路或１いは延伸棒ど一λ７金牛ｊ
との通路を通して流体を吹き込み、プリフォームを周方
向に膨張延伸、させる。バ（１ち、これ（、こより底型
２どプリフォーム１：３とか１騎に密着さ牲た状態で、
延伸棒による伸長延伸２：流体吹き込みによる膨張延伸
が行われ、（の結グ、ば部中心かボトルのセンタ一番ご
きちん２．・保持さｉｌｌ、不整な成形が防Ｊトされて
、ボトル底部のセ、／ターずれが防止されることになる
。またこの延伸ブロー成形中。

Ｍ：型名１ｉＩｌ紐９どＭ　Ｄ剖ｊ〕どの間にはエアー
の自由な流通を可能にする間隙１７（’ＪＦ！４図参照
）か形成されているため、この隙間１７を通して１ヤビ
テイ−４中のエアーを虎、速に排気させることが可能と
なる。このため、エアー中の千ツマ・−やオリゴマーが
ブロー型表面５に沈着するのが防止され、その結果とし
てブロー型表面、Ｓをブロー型本来の平滑な状態に、を
持する事かｅきる。

かくして、］−軸延伸ブ゛ラスダックボトル２０が形成
され、このプラスチックボトルは、一体に成形された筒
状の胴部２１、胴部の１−′八を閉じている底部２２．
胴部の上端に肩部２３を介１，５て迷なる口部２４から
なっている。ボトルの各部における外面形状は、キ〜ビ
テイー面５及び底型内面形状に相当するものである。

成形されたボトルは、型からの伝熱により、取り出して
も変形されない温度に冷却された後、第６図に示すとお
り、割型１ａ、ｌｂか開いτ、突部に取り出される。

本発明の二軸延伸ボトルの製造方法では、前述した本発
明の精神を！脱しない範囲で多くの変更が可能である。

例犬ば 本発明において、プリフオー・ム、従って容器本体を構
成する樹脂としては、延伸ブロー成形可能で且つ分子配
向性を有する熱可塑性樹脂であれば任意のものを用いる
ことかできる。このような樹脂として、ポリプロピレン
、ボリゾテン〜１、ポリ・−４−メチルベンテンーコ、
プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−
１共電台体、アイオノマー等のオレフィン樹脂；ボリコ
°ヂレンテレフタレー　ト（ＰＥ″ｒ）、ポリブヂレニ
／う”Ｌ・・フタレート等の熱可塑性ポリエステル；ボ
リカ〜・−ポネー・１・類：アクリルーブタジエンース
ヂ１．・ン共重合体＜ＡＢＳＭ脂）；ポリアセタール樹
脂；ナイロン６、ナイロン６６　キシリレンアジパミド
樹脂、（れらの共重合ナイロン等のナイロン順；ポリメ
チルメタクリし一ト等のアクリルｔＩ４脂；ボリアリレ
ート、ポリスルホン、等を挙げるごとができる。これら
のｗｉ脂これらの＠脂は単独でも２種以１−の組み合わ
セでも使用することかでき、例えは２種以１−の樹脂の
ブレンド物の形で、或いは２種以１−．の多層積層物の
形で使用することかできる。

また、カスに対する高度のバリヤー作を有していること
が望まれる場合には、カスバリヤー性樹脂、例えばエチ
レン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン樹脂、＠化
ビニリレン樹脂、ハイニトリル樹脂との多層積＃体の形
で用いるのがよい。

本発明は、これらの樹脂のうちでも、熱可塑性ボリゴ、
ステル、特にポリエヂレンテレフタトー　ト（Ｐ　Ｅ　
’ｒ　）やエチレンテレフタレート・を主体とする熱ｉ
ｕｍ性コポリエステルに適用することが望ましい。とい
うのは、ポリエステル容器は透明性に優れている反面、
樹脂内部に比鮫的多くのモノマーやオリゴマーを含有し
ており、また延伸による分子配向効果乃至薄肉化の影響
も大きいことから。

モノマーやオリゴマーの型表面付着による表面光沢の低
下や、センターズレによる外観不良等の欠点がかえって
目立つのであるが、本発明を適用することにより、かか
る欠点が有効に解消されるのである。

ブロー成形用パリソンは、ＰＥＴを射出成形して実質上
無定型の有底プリフォームとすることもできるし、また
樹脂をリングタイを通してパイプ状に押し出し、これを
冷却して所定サイズに裁断した後、其の一端部を閉じて
有底プリフォームとする。このプリフォームを延伸温度
１例えば８５乃至１２５℃、特に９５乃至１２０℃の温
度に予備加熱した後、ブロー型中で四方向に引張り延伸
すると共に、周方向に膨張延伸してボトルの形に成形す
る。軸方面の延伸倍率は、一般に１．２乃至３．０倍、
特に１．８乃至２．５倍の範囲にあるのがよく。

周方向の延伸倍率は、一般に２．０乃至７．０倍、特に
３．５乃至５．０倍の範囲にあるのがよい。延伸ブロー
成形後のボトルは、後処理を施すこと無しに包装容器と
して使用することもできるし、それ自体公知の手段で熱
処理して耐熱性の包装容器として使用することもできる
。ヒートセットは、１２０乃至１８０℃で行うのがよく
、この熱固定は、延伸ブロー成形と同時に行っても良い
し、成形とは別個に行っても良い。

本発明において、底型とプリフォーム底部との接触は、
膨張延伸時におけるセンターズレを防止し得る程度のも
のであり、過度の押圧は必要でないことが理解されるべ
きである。底型とプリフォーム底部との接触面積は、５
０乃至３００　ｖｍ’の範囲にあるのがよく、其の押圧
力は５乃至５０に、の範囲にあるのがよい。延伸ブロー
成形時に底型と割型との間に形成されるエアー流通用の
間隙は、エアーの自由な流通を可能にするようなもので
あり、このエアー流通用間隙の通過断面積は、キャビテ
ィー断面積の４０乃至８５％の範囲にあるのがよい。

本発明によれば、金型表面へのモノマー乃至オリゴマー
の沈着を防止して、金型表面が忠実に再現された表面を
有する二軸延伸プラスチックボトルを製造することがで
きる。かくして、金型表面が鏡面仕上げされている場合
には１表面が平滑で光沢のあるボトルを製造できるし、
また金型表面がマット加工されている場合には、このマ
ット模様が忠実に再現されたボトルを製造することがで
きる。

実施例１及び比較例１゜ 極限粘度（１，Ｖ、）が０．７９のポリエチレンテレフ
タレートを溶融射ａ成形して、目付け！　５９ｇで、第
１図に示す形状のプリフォームを製造した。このプリフ
ォームを、赤外線加熱炉中で１１０℃の温度に予備加熱
し、延伸ブロー成形を行った。

ブロー型としては、高さ３０５ａｍ、　Ｎｉ！径９５ｍ
ｍ、　　内容積１５０ｍ１の寸法で、Ｉｌｌ乃至６図に
示した形状のものを使用した。ブロー成形は、次の２通
りの方法で行った。

方法Ａ：底型を割り型の上方開口部に固定したままの状
態で延伸ブロー成形を行った。

方法Ｂ：底型を、第１乃至６図に示すように上下方向に
可動とし、ブロー成形時に底型と割型との間に形成され
る間隙を通してエアーの自由な流通が可能になるように
して、ブロー成形を行った。

尚、延伸ブロー成形に際して、ブロー型温度を１５０℃
とし、成形終了後、ボトルを型内に、約１０秒間保持す
ることによりヒートセットを行つた。

得られた製品に付いて、表面状態を比較した。

金型汚れの状態、従って、ボトルの表面状態は、成形の
回数に依存するので、成形開始からの時間とボトルの表
面状ｊｌ（表面汚れの状態）との関係を訓べた。ボトル
の表面状態は、ボトルの柱状胴部を切りとり、　（株）
東洋精機製作所製直読へイズメータによるヘイズ［（Ｊ
ＩＳ　　Ｋ６７１４）で比較した。

結果を１１１表に示す。

第１　表 疼↓Ｊ−法 へイズイヂ スタート時 ３時間様 ′７時間後 ２５時間後 Ｉう 布どに付いて比較また。尚、内厚分布は、底中心部（ド
ーム状四部）・イ、接地周辺部０．　　接地周辺部から
の高さが〕（）■のに％周部ハ、接地周辺部からの高さ
が１００ｍ１＋＋の肥ヤ部二の４点に付いて？］＝）ノ
・、。

ｒ：ｊグを第２表に丞１６ 第２表 上記第１表の結果から、本発明によれば、ボトル表面の
汚わをＭ著に防止（、得ることが分かる。

実施例２及び比較例２゜ 実施例１及び比較例１において、目４４け１１４８ｇの
プリフォームを使用し、且つプロ・−型として、＾さ２
５０１１１１１１、−辺６５ｎａ、対角線８５ＩＩＬＩ
ｌ＋、内容積９００＋ｎ１角型ボトル用金型を用いる以
タトは、実施伊］１及び比較例１と同様にしで、底部を
も薄肉化した耐熱ボトルを製造した。

得られたボトルに付いて、ホトル底部軍玉（底面からの
高さが１５Ｉｌｌｌｌｌ以下の部分の重象）と肉厚分閃
ナキーカー広 底、−他−マー員 ■尽イ センターズ１／ ４ｏ２ １．８７ ０．３４ ０．５］ 有 Ｂ］ ６．７：３ ２　、０１ ０．５２ ０．４９ ０．５０ 無 １う　２ ２．１６ ０゜４３ ｏ、４９ ０．５５ 無 １゜１−） ０．２１ ０．１８ ０．６２ 無 １一記第２表の結Ｊｆ！＋ｉごよれば、本発明によると
、センターずれを生し２ること無Ｌ２に底部薄肉化も可
能・どなるごどが分かる。

（発明の効果） 本発明によれは、割型と底型とからｋｙるブ１コー型中
に熱可塑性プラスチックのブリフォ・−ムを位置させ、
該プリフォーム内に延伸棒を揮入してグリフオームを軸
方向に伸張延伸す゛ると共に、該プリフオーを周方向に
膨張延伸さ１して、二軸延伸プラスチックボトルを製造
する際、底型を１１１Ｊ型ｆ；１　！：’延伸棒の移動
方向に移動可能に配置すると共に、底型とＩＩＩＪ型と
の間に気体の流通が自由な隙間を形成し、これにより、
プリフォームの二軸延伸に際しては、底型どプリフォー
ムとを密着させて延伸棒の移・動を行うと共に、前記隙
間を通しでプロ・−型中のエアーを急速に排気させるこ
とが可能となり、平滑性や光沢性或いは形状再現住等の
外観特性に優れた二軸延伸プラスデックボトルをｔｌｉ
Ｉ造１゛る事がでさた。

【図面の簡単な説明】

第１乃至６図は、本発明の延伸プロ・−成形Ｊ、程の順
序を示すもので、 ｍ１図はプリフォーム揮入工稈、 第２図は底型−ト降工糧、 第３Ｇａは′Ｍ型閉鎖工稈、 ’！３４図は延伸棒ヒ昇工程、 第５図は延伸プロー工程、 第、Ｃ５図は型Ｖ４き製品取り出１１．工程をそれぞれ
示す一部断面側面図である。 １ａ、１．ｂはプロ・−型、２は底型、３は延伸棒、４
はボＩ・ル成形用のヤヤビテイ・・−１５はキャビティ
ー市１．９は昇降軸、１０は下側関口部４　ユ１は上側
開口部、］、３はプリフォーム、１Ｇはその底部、１７
は間隙。 持重出願人　　東゛洋製罐株式会社 代　　理 人 弁理」、 鈴木 郁　　男 プソフｒ−ム挿入 冨 ！ 図 底 盟 下 降 第 図 割 盟 閉 鯖 蔦 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）割型と底型とから成るブロー型中に熱可塑性プラ
   スチックのプリフオームを位置させ、該プリフオーム内
   に延伸棒を挿入してプリフオームを軸方向に伸張延伸す
   ると共に、該プリフオーを周方向に膨張延伸させること
   からなる二軸延伸プラスチックボトルの製造方法におい
   て、 底型を割型内に延伸棒の移動方向に移動可能に配置する
   と共に、底型と割型との間に気体の流通が自由な隙間を
   形成し、プリフオームの二軸延伸に際しては、底型とプ
   リフオームとを密着させて延伸棒の移動を行うと共に、
   前記隙間を通してブロー型中のエアーを急速に排気させ
   ることを特徴とする二軸延伸プラスチックボトルの製造
   方法。