JPH05200740A

JPH05200740A - ブロー成形用予備成形体、その製造方法、及び二軸延伸ブロー成形容器の製造方法

Info

Publication number: JPH05200740A
Application number: JP4035614A
Authority: JP
Inventors: Kaneo Yamada; 務夫山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】底部における未延伸部分を少なくし、底部の
強度を向上させることができる二軸延伸ブロー成形容器
の製造に用いる予備成形体を提供する。【構成】有底円筒状のパリソンを一旦二軸延伸ブロー
成形してなるブロー成形用の予備成形体であって、径方
向及び軸線方向に大きく延伸されてなる円筒状胴部14を
有する本体部10と、本体部10の下端に形成されたくびれ
部16を経由して本体部10と一体的に形成され、予備成形
体１の底部を形成する膨出部11とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二軸延伸ブロー成形容器
の製造方法、その製造に用いることができる予備成形
体、及びこの予備成形体の製造方法に関し、特に、底部
における未延伸部分を少なくし、底部の強度を向上させ
た二軸延伸ブロー成形容器を製造することができる方
法、その方法に用いる予備成形体、及びこの予備成形体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリエ
チレンテレフタレートにより代表される飽和ポリエステ
ル樹脂等からなる二軸延伸ブロー成形容器（ボトル）
は、極めて優れた透明性及び表面光沢を有し、美麗で、
ガスバリヤー性、水分不透過性、耐内容物性および保存
性等に優れている。また、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。そのため、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。

【０００３】ところで、このような二軸延伸ブロー成形
容器には、たとえば図７に示すような底部形状を有する
ものがある。ここで図７の(a) に示す容器70では、その
底部71は半球状に形成されている。このような容器は炭
酸飲料等の内圧が高くなる内容物に対して用いられてお
り、通常、自立性を付与するためのベースカップ（図示
せず）を底部71に装着して用いられる。また、(b) に示
す容器72の底部73においては、その外側部に環状の接地
部74が形成されており、底中央部75は上底されている。
この種の容器はベースカップなしで自立することができ
る。

【０００４】このような容器は有底円筒状のパリソンを
二軸延伸ブロー成形により製造することができるが、従
来の二軸延伸ブロー成形法では、容器底部の肉厚を均一
にすることが難しかった。すなわち、図７の(a) に示す
容器を製造する場合、パリソンの下部を容易に延展でき
るような条件（温度条件等）を採用すると、図８の(a)
に模式的に示すように、底部の中央部76が胴部77よりも
極端に肉薄に形成されやすかった。また、延伸ロッドに
より底部の中央部が突き破られる場合もあった。一方、
このような成形上の問題を回避すべく底部が肉薄となる
のを避ける温度条件とすれば、図８の(b) に模式的に示
すように、底部中央部76が厚くなりやすい。すなわち、
低延伸（又はほとんど未延伸）の部分が比較的広い領域
で形成されやすく、底部における強度及び耐熱変形性が
低下する。なお、適性な厚さに均一に延伸された底を成
形することは全く不可能ではなく、適性温度と適性な延
伸ブローエア吹き込みで達成できることもある。しか
し、この条件の定常化は極めて困難であるという問題が
あった。

【０００５】一方、図７の(b) に示すような容器72の製
造においては、接地部74が極端に薄く形成されたり、ま
たは上げ底状の底中央部75が極端に厚く形成されてしま
うことがあり、良好な強度を有する底部とすることが難
しかった。

【０００６】従って本発明の目的は、底部における未延
伸部分を少なくし、底部の強度を向上させることができ
る二軸延伸ブロー成形容器の製造方法、それに用いる予
備成形体、及びそのような予備成形体を製造する方法を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、特定の形状のキャビティを有する
ブロー成形型を用いて有底円筒状のプラスチック製パリ
ソンを一旦二軸延伸ブロー成形することにより、その底
部側に、延伸されてなる膨出部を有する形状の予備成形
体を製造しておき、この予備成形体を加熱変形させた
後、さらにブロー成形して目的の容器形状とすれば、先
の予備成形体の底部側に形成された膨出部が容器底部を
形成し、もって得られる容器の底部は良好な延伸を受け
た部位となって大きな機械的強度を有することを発見
し、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明の予備成形体は、有底円
筒状のパリソンを一旦二軸延伸ブロー成形してなるブロ
ー成形用の予備成形体であって、径方向及び軸線方向に
大きく延伸されてなる円筒状胴部を有する本体部と、前
記本体部の下端に形成されたくびれ部を経由して前記本
体部と一体的に形成され、前記予備成形体の底部を形成
する膨出部とを有することを特徴とする。

【０００９】また、上述の予備成形体を製造する本発明
の方法は、口部型と、胴部型と、底型とを有するブロー
成形型であって、前記口部型側に形成され、円筒状の中
空部分を有する第一の中空部と、前記第一の中空部の下
方に形成されたくびれ部を経由し前記第一の中空部と連
通する第二の中空部とからなるキャビティを有するもの
を用い、前記ブロー成形型内に有底円筒状のパリソンを
設置し、前記パリソンの底部内側を延伸ロッドで下方に
押しながら気体を吹き込んで前記パリソンを二軸延伸ブ
ロー成形し、円筒状胴部を有する本体部と、前記本体部
の下端に形成されたくびれ部を経由して前記本体部と一
体的に形成された膨出部とを有する予備成形体を製造す
ることを特徴とする。

【００１０】さらに、二軸延伸ブロー成形容器を製造す
る本発明の方法は、上述の予備成形体を所望の温度に保
ちながらその内圧を制御することにより、前記予備成形
体を目的の容器体積と同程度の大きさに維持するかまた
はそれより小さく収縮させ、その後ブロー成形して目的
の容器形状とすることを特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。

【００１２】図１は本発明の一実施例による予備成形体
を示す概略断面図である。予備成形体１は、ボトル様形
状を有する本体部10と、この本体部10の下端に形成され
たくびれ部16を介してそれと一体的に形成された膨出部
11とからなり、本体部10は、ネジ山部18及びサポートリ
ング19を有する口部12と、下方に向かって拡径する滑ら
かな曲面からなる肩部13と、円筒状の胴部14と、下方に
向かって滑らかに内方に移行する曲面を有する縮径部15
とを有し、この縮径部15の下端にくびれ部16が形成され
ている。

【００１３】予備成形体１は有底円筒状のパリソンを延
伸ブロー成形してなる。有底円筒状のパリソンからこの
予備成形体を製造する方法については後に詳述するが、
口部12は実質的に延伸されない部位であり、この予備成
形体１の製造に用いたパリソンの口部が実質的にそのま
まの形で残る。また、肩部13は延伸されてなり、スムー
ズに円筒状の胴部14に連続する。肩部13の延伸倍率は５
倍以上とするのがよい。一方、円筒状の胴部14は径方向
及び軸方向に大きく二軸延伸されてなる。このとき、円
筒状の胴部14の径は、目的の容器における胴部径と同等
又はそれより大きくしておくのがよい。したがって、円
筒状の胴部14の延伸倍率は５倍以上とするのがよい。

【００１４】さらに、縮径部15は５〜１０倍程度の延伸
倍率とするのがよく、くびれ部16付近では６〜１５倍程
度の延伸倍率とするのがよい。

【００１５】この予備成形体１の下部の構造について図
２を用いてさらに詳しく説明すると、縮径部15は円筒状
の胴部14からスムーズに連続して半球様の曲面を有し、
その下端部においてくびれ部16を形成して膨出部11に連
続する。一方、膨出部11は下方及び横方向に膨張してな
るが、その最大径φ₂は、くびれ部16の径φ₃より大き
い。また、膨出部11の径φ₂は、本体部の胴部14の径φ
₁より小さく設定されている。なお、これ以外の実施例
として、φ₂がφ₁より大きい場合、または、φ₃がほ
ぼφ₁に等しい予備成形体とすることもできる。図１及
び図２に示した実施例においては、この膨出部11の底面
中央部17は、上方向に持ち上げられた構造（上げ底状）
となっており、膨出部11の底面は半ばトーラス面状とな
っている。

【００１６】膨出部11の底面中央部17は、予備成形体１
の製造における二軸延伸ブロー成形時に延伸ロッドが押
し当たる部位であるが、この部分は実質的に延伸されて
いない。したがって、この底面中央部17は、膨出部11の
他の部分よりも多少肉厚に形成されている。一方、この
底面中央部17を除く膨出部11の他の部分は、予備成形体
１の製造において比較的高度に延伸されている。

【００１７】底面中央部17以外の膨出部11の壁面の延伸
倍率は、３〜１５倍程度とするのがよい。

【００１８】なお、予備成形体１の膨出部は、必ずしも
図１（又は図２）に示す形状とする必要はなく、たとえ
ば図３の(a) 〜(c) に示すような形状としてもよい。こ
こで、(a) においては、膨出部11a の底面がフラットに
形成されており、また、(b)の例では、膨出部11b の底
面中央部17b が大きく底上げされている。一方、(c)に
おいては、膨出部11c の底面の中央部17c の比較的広い
領域が低く底上げされた形状となっている。

【００１９】次に、上述した予備成形体１を製造する方
法について説明する。図４は円筒状のパリソンから予備
成形体１を製造するのに用いることができるブロー成形
型の一例を示す概略断面図である。なお、図４には、予
備成形体１を製造するのに用いる円筒状のパリソン44も
図示されている。

【００２０】本実施例のブロー成形型４は、口部型41
と、胴部型42と、底型43とからなり、この３つの部分型
が組み合わさって、先に図１に示した予備成形体１の外
形に対応する形状のキャビティを形成する。キャビティ
は、口部型41側に形成された大きな円筒状の中空部分を
有する第一の中空部45a と、くびれ部46を経由して第一
の中空部45a と連続して形成された第二の中空部45b と
からなる。図４から容易にわかるように、第一の中空部
45a は先に示した予備成形体１の本体部10に対応する部
分であり、また、第二の中空部45b は予備成形体１の膨
出部11に対応する部分である。

【００２１】図４に示すように、口部型41により有底円
筒状のパリソン44の口部を固定してブロー成形型４内に
設置し、延伸ロッド47を下方に駆動させながら加圧気体
をパリソン44の内部に吹き込み、常法に従ってパリソン
44を二軸延伸ブロー成形する。

【００２２】延伸ロッド47が下方に移動して47a の位置
に到達すると、パリソン44はそれにしたがって軸方向に
延伸されるとともに吹き込まれた気体により径方向にも
膨張し、図中破線44a で示すような形状に変化する。延
伸ロッド47がさらに下方に移動するにつれて、パリソン
44も破線44b で示す形状を経て、第一の中空部45a を形
成する胴部型内壁面に接触する。このとき、変形中のパ
リソンの先端部分は破線44c の位置に到達する。すなわ
ち、この時点で、変形中のパリソンは半球様の先端部分
（底部）を有する。

【００２３】さらに延伸ロッド47は下方に移動するが、
胴部型42の内壁面に接触した変形中のパリソン部分（胴
部型のくびれ部46より上の部分）は束縛されてそれ以上
延伸を受けず、くびれ部46より下の部分（変形中のパリ
ソンの先端部分）のみがさらに延伸を受ける。すなわ
ち、変形中のパリソンの先端部分（破線44C の部分）
は、破線44d 、44e 、44f の順に延伸変形してゆき、最
終的に、第二の中空部45bを規定するキャビティ壁面45c
に接触し、二軸延伸ブロー成形が終了する。

【００２４】以上の工程により、図１に示した形状の予
備成形体１が得られる。

【００２５】次に、この予備成形体１を用いた容器の製
造方法について説明する。図５は予備成形体１を用いて
容器を製造する工程を示す概略図である。まず、予備成
形体１を、その構成樹脂が適度に軟化するのに十分な温
度に保ちながら予備成形体１の内圧を調節し、予備成形
体１を熱収縮させる。この時、口部12はそもそも延伸を
受けていないので熱収縮せず、延伸を受けた部分（口部
12以外の部分）のみが熱収縮する。この時の加熱温度
は、予備成形体１の製造に用いた樹脂の種類により異な
るが、それがポリエステル系樹脂の場合には150 〜220
℃程度である。

【００２６】上記の工程で、（径及び高さにおいて）目
的の容器寸法と同程度か、より小さな収縮体1bを得る
が、この加熱収縮の工程では、予備成形体１のくびれ部
16付近は外方に変形する傾向があり、一方、予備成形体
１の胴部、及び膨出部は収縮する傾向を有する。また、
大きく上げ底にした膨出部の底面中央部17も外方（下
方）に向かって変形する。したがって、図５に示した輪
郭の収縮体1bが得られる。

【００２７】次に、上記で得られた収縮体1bを最終製品
（容器）形状に対応するキャビティを有する成形型内に
設置してブロー成形し、目的形状の容器1cを得る。な
お、収縮体1bを二軸延伸ブロー成形する場合、予備成形
体１のくびれ部16に由来する部位16b が、容器1cの底部
の縁部となるように設定するのがよい。また、くびれ部
16の最小径部は鋭角的であっても良く、種々の面取り形
状が許される。

【００２８】以上の方法によれば、容器1cの底部は、そ
の中央の小さな領域（予備成形体１の膨出部11における
底面中央部17に対応する部分）以外、大きく延伸されて
なるので、延伸効果により良好な強度及び耐熱変形性を
有することになる。また、容器底部における肉厚も極め
て均一となる。

【００２９】なお、本発明者の研究によれば、予備成形
体１の製造の段階で、３倍以上の倍率で延伸がなされた
部位は、加熱収縮の工程を施してもその延伸状態が実質
的に保たれる。したがって、本発明の方法においては、
膨出部11（ただし底面中央部17を除く）を３倍以上の延
伸倍率で延伸しておくのがよい。このようにすれば、得
られる容器の底部は良好に延伸された部位となる。

【００３０】本発明において、予備成形体を形成する樹
脂（すなわち、上述した予備成形体を形成するのに用い
るパリソンの構成樹脂）としては、ポリエステル樹脂が
好適である。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、ジフェノキシエタンジ
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、セバチン酸、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
タノ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。

【００３１】ポリエスル樹脂の固有粘度は 0.5〜1.5 で
あるのが好ましく、さらに好ましくは0.55〜0.8 とす
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。

【００３２】なお、予備成形体（又はそれを形成するの
に用いるパリソン）はポリエステル樹脂のみからなる必
要はなく、口部等に耐熱性樹脂を配置しておいてもよ
い。この場合、ポリエステル樹脂と耐熱性樹脂とのブレ
ンド樹脂で口部等を形成しておいてもよいし、またはポ
リエステル樹脂層と耐熱性樹脂層との多層構造としてお
いてもよい。

【００３３】耐熱性樹脂としては、ポリアリレート、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、ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリエーテルサルフォン、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、ポリアリ
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）、J320（三井石油化学工業株式会社製、ポリアリレ
ートとポリカーボネートと、ポリエチレンテレフタレー
トとのブレンドポリマー）等を使用し得る。好ましくは
Ｕポリマーを使用する。

【００３４】なおポリエステル樹脂や耐熱性樹脂中に
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。

【００３５】以上、本発明を添付図面を参照して詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想
を逸脱しない限り種々の変更を施すことができる。

【００３６】たとえば、最終的に得られる容器として
は、先に図５に示したような容器1cに限らず、図６の
(a) 又は(b) に示すような形状の容器6a、又は6bであっ
てもよい。なお、図６に示す２つの容器6a、6bはともに
自立性のボトルであるが、例えば(a) に示す容器6aの場
合、収縮体60のくびれ部61付近が容器6aのヒール部63付
近を形成することになる。収縮体60のくびれ部61付近は
比較的肉厚に形成されるので、容器6aのヒール部63付近
も肉厚となり、良好な強度を有する自立性のボトルとな
る。また、図６の(b) に示す容器6bにおいても同様にヒ
ール部64付近を肉厚に形成することができる。

【００３７】また、上述した実施例においては、その予
備成形体１の製造において、１本の延伸ロッドを用いて
これを有底円筒状のパリソン内に押し入れたが、これと
は別な方法として、上下に可動なストッパーロッドを底
型に設け、このストッパーロッドの先端部と、延伸ロッ
ドとにより有底円筒状のパリソンの底部を上下から狭持
し、延伸ロッドとストッパーロッドとを連動させて下方
向に動かし、パリソンを二軸延伸ブロー成形することも
できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の予備成形体は、容器様の大きな
中空部分と、この中空部分の下部に一体的に形成され、
比較的高い倍率で延伸されてなる膨出部とからなるの
で、これを加熱して収縮させた中間品（収縮体）を二軸
延伸ブロー成形すれば、得られる容器の底部は比較的高
度に延伸されたものとなる。

【００３９】したがって、得られる容器の底部は、その
延伸効果により良好な強度を有することになる。

【００４０】本発明の方法によれば、容器の底部を高延
伸した状態とすることができるが、容器底部のみなら
ず、たとえばあまり延伸されない口部のすぐ下の部分
（肩部の上部分）の延伸を十分に行いたい場合にも本発
明の方法を適用することができる。

【００４１】本発明の予備成形体、及び本発明の方法
は、ポリエステル樹脂等からなる各種二軸延伸ブロー成
形容器の製造に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による予備成形体を示す概略
断面図である。

【図２】図１に示す予備成形体の底部付近を拡大して示
す部分断面図である。

【図３】予備成形体の底部付近の形状の別な例を示す部
分断面図である。

【図４】本発明の方法を実施することができるブロー成
形型の一例を示す概略断面図である。

【図５】図１に示す予備成形体から容器を製造する工程
を示す概略図である。

【図６】本発明の方法によって得られる容器の別な例を
示す概略断面図である。

【図７】従来の容器の形状を示す概略断面図である。

【図８】従来の二軸延伸ブロー成形により得られる容器
の底部付近の肉厚の状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１予備成形体 1b 収縮体 1c、6a、6b 容器４ブロー成形型 10 予備成形体の本体部 11 膨出部 12 口部 13 肩部 14 胴部 15 縮径部 16 くびれ部 17 底部中央部 41 口部型 42 胴部型 43 底型 44 有底円筒状のパリソン 44a 〜44f 変形途中のパリソンの輪郭 46 ブロー成形型のくびれ部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有底円筒状のパリソンを一旦二軸延伸ブロ
ー成形してなるブロー成形用の予備成形体であって、径
方向及び軸線方向に大きく延伸されてなる円筒状胴部を
有する本体部と、前記本体部の下端に形成されたくびれ
部を経由して前記本体部と一体的に形成され、前記予備
成形体の底部を形成する膨出部とを有することを特徴と
する予備成形体。
【請求項２】請求項１に記載の予備成形体において、前
記膨出部は、その底面中央部以外は３倍以上の延伸倍率
で延伸されてなることを特徴とする予備成形体。
【請求項３】請求項１又は２に記載の予備成形体におい
て、前記膨出部の最大径は、前記本体部の径より小さい
ことを特徴とする予備成形体。
【請求項４】口部型と、胴部型と、底型とを有するブロ
ー成形型であって、前記口部型側に形成され、円筒状の
中空部分を有する第一の中空部と、前記第一の中空部の
下方に形成されたくびれ部を経由し前記第一の中空部と
連通する第二の中空部とからなるキャビティを有するも
のを用い、前記ブロー成形型内に有底円筒状のパリソン
を設置し、前記パリソンの底部内側を延伸ロッドで下方
に押しながら気体を吹き込んで前記パリソンを二軸延伸
ブロー成形し、円筒状胴部を有する本体部と、前記本体
部の下端に形成されたくびれ部を経由して前記本体部と
一体的に形成された膨出部とを有する予備成形体を製造
することを特徴とする方法。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれかに記載の予備成
形体を所望の温度に保ちながらその内圧を制御すること
により、前記予備成形体を目的の容器体積と同程度の大
きさに維持するかまたはそれより小さく収縮させ、次に
ブロー成形して容器形状とすることを特徴とする二軸延
伸ブロー成形容器の製造方法。