JPH0427093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば果汁飲料等が充填される樹
脂製の容器に関し、特に内容物の加熱殺菌時の耐
熱性を高めた容器及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来の耐熱容器としては、たとえば第１１図に
示すようなものがある。すなわち、１００は内部
中空に成形された樹脂製の容器本体を示してい
る。この容器本体１００の底部１０１は中央部を
凹ませて周辺部が載置面上に当接するようになつ
ており、容器本体１００正立時の安定性を確保し
ていた。ところで、果汁飲料等については、65℃
で10分以上加熱殺菌処理を行なう方法や80℃以上
で熱間充填する方法が採用されている。このよう
な加熱殺菌が必要な内容物の容器本体１００とし
て用いる場合には、加熱殺菌時の熱に耐え得るよ
うに耐熱性が要求される。

通常、容器本体１００は第１２図に示すような
熱可塑性樹脂より成る有底筒状のパリソン１０２
を予備成形しておき、このパリソン１０２を二軸
延伸ブロー成形することにより成形されており、
この二軸延伸によつて樹脂材料内部に結晶配向を
生じさせ、容器本体１００に耐圧、耐熱性を付与
していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来技術にあつては、容器本体１
００を二軸延伸ブロー成形することにより、樹脂
材料が延伸され、強度および耐熱性を備えるに至
るが、容器本体１００の底部１０１の中央付近
は、パリソン１０２を射出成形した際、ブロー成
形時に十分延伸されず、延伸による結晶配向の効
果が小さい。そのため強度が弱くなりがちで落下
等の衝撃によつて破損するおそれがある。また加
熱殺菌時の熱によつて容器の底部１０１中央付近
が軟化してしまい、底部１０１が部分的に突出し
て容器本体１００を立て置きすることができなく
なり、また商品価値が無くなつてしまうという問
題があつた。第１３図には樹脂のヤング率が延伸
状態と未延伸状態で温度によつて変化する状態が
示されており、未延伸部分では、65℃付近で強度
が急激に低下することがわかる。65℃付近は法規
制の温度でもあり、容器本体１００底部１０１の
強化が要請されている。

そこで第１４図に示すようにパリソン１０２の
底壁部１０２A′を予め部分的に加熱して熱結晶
化させておき、ブロー成形後の容器本体１００の
底部１０１中央を強化するものも提案されている
（特開昭60−148441号公報参照）。しかし単にパリ
ソン１０２をブロー成形すると、容器本体１００
の底部１０１は、第１５図に示すようにパリソン
１０２の底壁部１０２A′の結晶化領域αと延伸
領域βとの境界部において肉厚が連続的に薄くな
り、境界部に十分延伸されない低延伸領域γが存
在することになる。そのため加熱殺菌時に低延伸
領域γが膨んでしまうおそれがあり、依然として
耐熱性に限界があつた。

また、高延伸領域βにおいても、ブロー成形時
の二軸延伸のみでは結晶化率が低く、加熱時に歪
が生じて変形する場合がある。特に容器本体１０
０内に内圧が加わらないような場合には、容器本
体１００の材料自体による形状保持性が要求され
る。すなわち容器本体１００に内圧が加わる場合
には、容器本体１００自体の歪によつて変形して
いても、内圧によつて容器本体１００が均一に膨
らんで形状が保持されるが、内圧が加わらない
と、内容物を充填しても容器本体１００の変形は
解消されない。

本発明は上記した従来の技術を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、耐熱
性をより向上させて加熱殺菌時等の温度条件の制
約を解消でき、汎用性の高い耐熱容器およびその
製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明に係る耐熱
容器は、容器本体を二軸延伸ブロー成形によつて
内部中空に構成したものであつて、少なくとも容
器本体の底部中央に、熱結晶化させた厚肉の熱結
晶化部を設けると共に、該熱結晶化部以外の領域
に、高延伸倍率によつて熱結晶化部付近から急激
に延伸され、かつ熱結晶化によつて二重に硬化処
理した高延伸部を設けたことを特徴とする。

一方、本発明に係る耐熱容器の製造方法は、有
底筒状のパリソンを成形し、該パリソンの底部を
部分的に熱結晶化させ、その後パリソンの熱結晶
化領域以外の領域を全て高延伸倍率によつて延伸
することにより、底部中央に熱結晶化部を有し、
該熱結晶化部以外の領域に高延伸部を有する容器
本体を成形し、さらに高延伸部を加熱処理して結
晶化を促進させるようにした。

（作用） 上記耐熱容器にあつては、十分に延伸されない
容器本体の底部中央に設けた熱結晶化部は、熱結
晶化により強度が高められている。また熱結晶化
部以外の高延伸部は、高延伸倍率で十分延伸さ
れ、熱結晶化部との境界に段差が形成されると同
時に、その延伸作用によつて結晶配向が生じる。
更に高延伸部はその後の加熱処理による熱結晶化
によつて二重に硬化処理されて強度が高まつてい
るので、耐熱性が高く、加熱殺菌時の高温雰囲気
下においても容器本体の形状は保持される。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図乃至第４図には本発明の耐熱容器の一
実施例を示している。図において、１はポリエス
テル樹脂等の熱可塑性樹脂製の容器本体であり、
二軸延伸ブロー成形によつて内部中空に構成され
ている。この容器本体１は円筒状の胴部１Ａと、
胴部１Ａ上方に連続して成形される肩部１Ｃおよ
び口頚部１Ｄと、胴部１Ａ下端に連続して設けら
れ下方に向つて球殻状に突出する底部１Ｂとから
構成されている。容器本体１の底部１Ｂの中央部
には断面円弧状の凹部２が設けられており、この
凹部２を取囲む底部１Ｂの周辺部３が容器正立時
において載置面に環状に当接するようになつてい
る。そしてこの底部１Ｂ中央の凹部２内周面には
加熱によつて部分的に結晶化された熱結晶化部４
となつている。

また、本実施例にあつては口頚部１Ｄも熱結晶
化されていて、強度、耐熱性を高めてある。すな
わち、口頚部１Ｄは厚肉の円筒状で、その下端面
の外側縁に胴部１Ａから連続して高延伸された肩
部１Ｃ上端縁が結合されている。

一方、上記した底部１Ｂの熱結晶化部４および
口頚部１Ｄ以外の領域、すなわち底部１Ｂの周辺
部３から胴部１Ａ、および肩部１Ｃは全て高延伸
倍率によつて薄肉に延伸されると共に、熱結晶化
によつて熱硬化処理が施されている。

上記容器本体１の底部１Ｂに設けた熱結晶化部
４は底部１Ｂの中心点Ｏ（容器本体の中心軸線Ｘ
が底部１Ｂと交わる点）を中心として描いた平面
円形状で、肉厚t₁は高延伸部５の肉厚t₂に比べて
厚肉になつている。熱結晶化部４は延伸されない
無配向の結晶状態で、強度が高く、安定した形態
を保持する。通常材料は約100℃以上、特に140℃
程度で結晶化して球晶を生じ乳白色を呈する。

また高延伸部５においては、材料の延伸作用に
よつて材料内部に結晶配向が生じ、強度を強く形
状保持性も優れている。通常70℃〜140℃、好ま
しくは90〜110℃に加熱した状態で延伸すること
により結晶配向を生じさせるようになつている。

本実施例にあつては熱結晶化部４の厚さt₁が
3.5〔mm〕、高延伸部５の厚さt₂が0.35〔mm〕程度と
なつている。そして高延伸部５は胴部１Ａに連続
しており、その厚みは胴部１Ａより若干厚く形成
されている。

上記熱結晶化部４と高延伸部５との境界部にお
いては、高延伸部５は熱結晶化部４の側端面から
延びており、結合位置は熱結晶化部４の厚さ方向
の外端位置となつている。したがつて熱結晶化部
４は容器本体１の底部１Ｂ内周面側に熱結晶化部
４の厚さ分だけ突出することになり、熱結晶化部
４と高延伸部５の境界部に段差６が形成されてい
る。

さらに、高延伸された容器本体１の胴部１Ａ、
底部１Ｂの熱結晶化部４以外の領域、さらに肩部
１Ｃは加熱処理によつて結晶化させてある。この
熱結晶化によつて結晶配向された材料内部の結晶
化率が高められている。

つぎに上記耐熱容器の製造方法について第５図
乃至第１０図に基づいて説明する。

まず、第６図に示すような延伸成形用パリソン
１０を予備成形する。パリソン１０は上記容器本
体１を二軸延伸ブロー成形するために予備的に成
形される素材であり、主として容器本体１の胴部
１Ａと成るべき筒状部１０Ａと、容器本体２の底
部２Ｂと成るべき底壁部１０Ｂと、筒状部１０Ａ
上端に連なる口頚部１Ｄとから成る有底円筒状部
材により構成されている。

パリソン１０の製造は、たとえば第７図に示す
ように射出成形により製造される。すなわち、２
０は成形型であり、型閉めした成形型２０のキヤ
ビテイ２１内に、ゲート２２を介して図示しない
射出ノズルから溶融樹脂を注入し、冷却硬化後型
開きして成形品１０′を取出す。

つぎにパリソン１０′の口頚部１D′および底壁
部１０B′を加熱処理して熱結晶化し、熱結晶化
領域Ｇ１，Ｇ２を形成する。口頚部１D′に設け
た結晶化領域Ｇ１は口頚部１D′全体に及び、底
壁部１０Ｂに設ける結晶化領域Ｇ２も底壁部１０
Ｂの略全面にわたつて形成されている。そしてこ
の結晶化領域Ｇ１，Ｇ２はそれぞれ全厚さにわた
つて加熱処理してある。

次に上記したパリソン１０を用いて容器本体１
をブロー成形する成形工程について第８図イ及び
ロに基づいて説明する。図において、１１はブロ
ー成形用の金型であり、この金型１１は概略容器
本体１の胴部１Ａを成形する割型１１Ａと、容器
本体底部１Ｂを成形する底型１１Ｂと、容器の口
頚部１Ｄを成形するネツク型１１Ｃから成つてい
る。そして金型１１の割型１１Ａにはブロー成形
した成形体を加熱処理するためのヒータ１４，１
４が埋設されている。このヒータ１４，１４によ
つて金型１１を加熱し、金型１１内周面に接触す
る成形体を加熱するものである。一方、１２は延
伸棒である。

上記装置においてブロー成形は次のようにして
行なわれる。まず延伸温度（ポリエステルの場合
（本実施例ではPET）70〜140〔℃〕）に加熱され
たパリソン１０を、第８図イに示すように延伸棒
１２を伸ばして軸方向に延伸させる。この状態で
は主としてパリソン１０の筒状部１０Ａが軸方向
に延伸される。さらに第８図ロに示すように延伸
棒１２の流体通路１３を通つて圧縮空気が高圧下
で吹込まれてパリソン１０の筒状部１０Ａが半径
方向外方に膨らんで金型１１内面に密着する。一
方、底壁部１０Ｂもその中心点O′の近傍から薄
肉化されながら半径方向外方に拡がり、その外面
が底型１１Ｂ内面に密着する。

この状態ではパリソン１０の筒状部１０Ａは主
として周方向に延伸される。また底壁部１０Ｂ
は、その結晶化領域Ｇ１の部分は温度によつて殆
んど変化せず、結晶化領域Ｇ１に連続する非晶質
の部分が延伸される。また口頚部１Ｄの結晶化領
域も延伸されず、結晶化領域Ｇ１に連なる非晶質
部分が延伸される。こうしてパリソン１０の結晶
化領域Ｇ１，Ｇ２以外の非晶質の部分、本実施例
では主として筒状部１０Ａが加熱延伸されて十分
な結晶配向が生じ、容器本体１の胴部１Ａおよび
肩部１Ｃ、さらに底部１Ｂの結晶化部４以外の高
延伸部５を構成する。

第９図イ乃至ハには、ブロー成形時におけるパ
リソン底壁部１０Ｂの延伸状態を示している。す
なわち圧縮空気のガス圧によつて結晶化領域Ｇ２
に隣接する非晶質の部分が延伸されていき、非晶
質部分が結晶化領域Ｇ２の縁に沿つて外方に流動
して結晶化領域Ｇ２の縁に段差６が生じ、非晶質
の部分は全て高延伸倍率でもつて延伸されて薄肉
となる。而して容器本体１の底部１Ｂにおいて、
結晶化領域Ｇ２はブロー成形前のパリソン１０の
底壁部１０Ｂの形状のまま残存し、底部１Ｂ中央
の結晶化部４となる。そして底部１Ｂの結晶化部
４以外の部分は容器本体１の胴部１Ａと略均一に
高延伸され高延伸部５となる。

一方、パリソン１０の口頚部１Ｄ下端と筒状部
１０Ａとの境界部も、ブロー成形時のブロー圧力
によつて筒状部１０Ａの非晶質部分が結晶化領域
Ｇ１の縁に沿つて外方に流動し、結晶化領域Ｇ１
の縁に段差が生じて容器本体１の口頚部１Ｄと連
なる肩部１Ｃは高延伸されて十分な結晶配向が生
じる。

以上のブロー成形工程にあつては、金型１１は
50〜140℃程度に管理されている。

ブロー成形時のブローエアの圧力によつて金型
１１内周面に密接したブロー成形体１′がヒータ
１４により加熱された金型１１の内周面１１ａを
通して成形体１′表面を加熱して成形体の材料の
結晶化を促進させ材料内部の歪みをなくさせる。
材料の結晶化状態は加熱温度と加熱時間とによつ
て決定される。因みに、135〔℃〕で10〔Ｓ〕だけ
加熱すると、結晶化率は35〔％〕程度となつた。
容器材料を一定時間加熱処理した後、流体通路１
３から容器内部の加熱された圧縮空気を排出しな
がら延伸棒１２内の流体通路１５の出口１６から
冷却された圧縮空気を吹込んで容器を冷却固定さ
せる。以上の加熱硬化処理終了後、型開きして成
形品を取り出し、成形加工が終了する。

つぎに、このようにして成形された容器にあつ
ては、加熱殺菌処理は、たとえば75℃程度の熱湯
のシヤワーによつて容器本体１の外周の全表面を
洗い流すことにより行なう。その際、容器本体１
は高温雰囲気下にさらされるが、容器本体１の底
部１Ｂ中央には熱結晶化部４が設けられており、
一方底部１Ｂの周辺部３は高延伸されると共に加
熱処理によつて耐熱性が高められているので、高
温の熱湯を流しても軟化するようなことはない。
また、容器本体１の胴部１Ａおよび肩部１Ｃは高
延伸による結晶配向と、熱結晶化による硬化処理
を施しているので、耐熱性は高まつて温度による
制約はなくなる。因みに、このように結晶配向と
加熱による熱結晶化処理をした場合には、その耐
熱温度は85〜97〔℃〕となる。したがつて高温雰
囲気下においても容器本体１を所定形状に保持す
ることができ、高温での殺菌処理が可能となつて
用途を拡大することができる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもので
延伸ブロー成形時に十分延伸されない容器本体の
底部中央部を熱結晶化させて熱結晶化部とし、こ
の熱結晶化部以外の部分を全て高延伸倍率によつ
て延伸させて低延伸領域を無くし、さらに延伸化
領域を加熱処理して結晶化率を高めて強度を向上
したので、容器の耐熱性を高めることができ、殺
菌温度の高い種々の内容物の容器として用いるこ
とが可能となつて汎用性の高い耐熱性容器を実現
することができる。また本発明の容器の製造方法
によれば、容器の製造を極めて簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る耐熱容器の容
器本体底部の要部縦断面図、第２図は第１図の容
器の全体構成を示す一部破断正面図、第３図は第
２図の容器底部の一部破断拡大正面図、第４図は
第２図の容器の口頚部の一部破断拡大正面図、第
５図および第６図は第２図の容器本体を成形する
ために予備成形されたパリソンを示しており、第
５図は加熱結晶化処理前のパリソンの一部を破断
して示した正面図、第６図は加熱結晶化処理後の
パリソンの一部破断正面図、第７図は第５図のパ
リソンを射出成形する状態を示す要部縦断面図、
第８図イおよびロは第６図のパリソンを用いて容
器本体をブロー成形する状態を示すブロー成形型
の概略縦断面図、第９図イ乃至ハはブロー成形時
のパリソン底壁部の延伸状態を示す拡大断面図、
第１０図はブロー成形した成形体の加熱処理状態
を模式的に示す要部縦断面図、第１１図は従来の
容器の全体構成を示す一部破断正面図、第１２図
は第１０図の容器本体成形用のパリソンの縦断面
図、第１３図は樹脂の未延伸部と延伸部の強度の
温度依存性を示すグラフ、第１４図は第１２図の
パリソンを加熱結晶化処理をした例を示す縦断面
図、第１５図は第１４図のパリソンの延伸ブロー
後の容器底部の状態の拡大断面図である。 符号の説明、１……容器本体、１Ａ……胴部、
１Ｂ……底部、１Ｄ……口頚部、４……熱結晶化
部、５……高延伸部、１０……パリソン、１０Ａ
……筒状部、１０Ｂ……底壁部、１１……金型、
１２……延伸棒、１４……ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器本体を二軸延伸ブロー成形によつて内部
   中空に構成した樹脂製の耐熱容器において、 前記容器本体の底部中央に、熱結晶化させた厚
   肉の熱結晶化部を設けると共に、該熱結晶化部以
   外の領域に、高延伸倍率によつて熱結晶化部付近
   から急激に延伸され、かつ熱結晶化によつて二重
   に硬化処理した高延伸部を設けたことを特徴とす
   る耐熱容器。 ２ 有底円筒状のパリソンを成形し、該パリソン
   の底部を部分的に熱結晶化させ、その後パリソン
   の熱結晶化領域以外の領域を全て高延伸倍率によ
   つて延伸することにより、底部中央に熱結晶化部
   を有し、該熱結晶化部以外の領域に高延伸部を有
   する容器本体を成形し、さらに高延伸部を加熱処
   理して結晶化を促進させることを特徴とする耐熱
   容器の製造方法。