JPH0542586A - 二軸延伸ブロー成形方法 - Google Patents

二軸延伸ブロー成形方法

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JPH0542586A
JPH0542586A JP22361091A JP22361091A JPH0542586A JP H0542586 A JPH0542586 A JP H0542586A JP 22361091 A JP22361091 A JP 22361091A JP 22361091 A JP22361091 A JP 22361091A JP H0542586 A JPH0542586 A JP H0542586A
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Norihiro Shimizu
紀弘 清水
Katsuyoshi Tanaka
勝義 田中
Mitsutaka Iwanaga
光崇 岩永
Teruhiko Sugiura
輝彦 杉浦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自立性が得られる形状の底部としたときに、
当該底部を均一に十分延伸させる。 【構成】 半球状に膨出した底部の二次成形体２を成形
した後、二次成形体２の底部のみを加熱して、底部を自
立性が得られる形状に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば炭酸飲料その他
の清涼飲料、果汁飲料、烏龍茶等のように、充填時に加
熱殺菌を施す飲料の容器に適した合成樹脂製瓶体の二軸
延伸ブロー成形方法に関するもので、更に詳しくは、耐
衝撃性及び耐熱性に優れ、自立性が得られる形状の底部
を有する瓶体を成形性よく製造することができる二軸延
伸ブロー成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、飲料の容器として、重量が重く割
れやすいガラス製瓶体に代わって、熱可塑性合成樹脂、
特にポリエステル製二軸延伸ブロー成形品の瓶体が広く
採用されるようになってきている。
【０００３】従来、この瓶体の成形は、有底の一次成形
品を加熱してブロー金型にセットし、一次成形品の内方
から延伸ロッドで底部を押圧して軸方向に延伸し、この
延伸と共に又は延伸の後有底一次成形体内にガスを吹き
込んで周方向に延伸することによって行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二軸延伸ブロー成形方法では、得られる瓶体の底部
を自立性が得られる形状とした場合に、底部の配向度や
肉厚分布が不均一になり、底部の落下衝撃強度、耐圧強
度、耐熱強度等が低下する問題がある。
【０００５】更にこの問題を説明する。
【０００６】自立性が得られる瓶体の底部の形状として
は、瓶体の底部周縁部に脚部を膨出させたものと、底部
中央部分を内方に陥没させ、周縁部分をドーナツ状の接
地面としたものとがある。
【０００７】ところで、上記自立性が得られるいずれの
底部とする場合も、その底部形状が瓶体の胴部に比して
複雑な形状であることから、胴部が均一に十分延伸され
ても底部は均一に十分延伸されにくく、上記問題を発生
させているものである。
【０００８】即ち、従来の二軸延伸ブロー成形方法は、
まず有底の一次成形体を延伸可能な温度分布になるまで
加熱した後、ブロー金型にセットし、一次成形体口頸開
口部より挿入した延伸ロッドにより軸方向に延伸すると
同時にあるいは逐次に一次成形体内にエアーブロー等に
より１０〜４５Ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧力流体を吹き込
み、周方向にも延伸を行う。そして、一次成形体がブロ
ー金型内に密着し、二次成形体が賦形された時点で圧力
流体の吹き込みを終了させ、二次成形体内の圧力流体を
排出して二次成形体内の圧力を大気圧程度にしてから延
伸ロッドを後退させる。
【０００９】しかしながら、このようにして得られた二
次成形体は、加熱時の温度分布ムラに起因する延伸のバ
ラツキが発生し、特に底部の形状が瓶体の胴部に比して
複雑な場合には肉厚が不均一となる。そして、このよう
な二次成形体である瓶体は、内容物を充填した後に内圧
による底部の膨張及や瓶体落下の際の底部破損を引き起
こす欠点を有する。
【００１０】一方、底部を半球状に膨出させた形状とす
ると、自立性は得られないものの比較的均一で十分な延
伸状態が得られる。このため、底部をこの半球状の膨出
形状とし、自立性を得るために、別途成形したスカート
を瓶体の底部に組み付けることも行われている。
【００１１】しかしながら、別途スカートを成形しなけ
ればならないばかりか、スカートを組み付けなければな
らないので製品の組立作業が面倒で、また収納量の割り
には瓶体の見掛け容積が大きくなり、コスト及び容積効
率上、根本的な解決策とはなっていない。
【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、自立性が得られる形状の底部としたときに、当該
底部を均一に十分延伸させることができるようにするこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このために本発明では、
有底の一次成形体１を、半球状の底部を有する二次成形
体２に二軸延伸ブロー成形し、この二次成形体２の底部
のみを加熱収縮させた後、更にこの底部を自立性が得ら
れる形状に二軸延伸ブロー成形することとしているもの
である（図１〜図６参照）。
【００１４】本発明の方法は、その工程を大別すると、
一次延伸成形工程Ａ、底部加熱工程Ｂ、二次延伸成形工
程Ｃに分けることができ、好ましくは更に熱固定工程Ｄ
を行うものである。以下この各工程別に本発明を更に説
明する。
【００１５】（Ａ）一次延伸成形工程 本発明では、まず図１及び図２に示されるように、有底
円筒状に成形された合成樹脂製の一次成形体１を二軸延
伸ブロー成形し、半球状に膨出した底部を有する二次成
形体２を成形する。
【００１６】この二次成形体２を成形する一次延伸成形
は従来と同様なもので、まず有底の一次成形体１を、延
伸可能な適度な温度分布になるまで加熱した後、ブロー
金型３ａにセットし、延伸ロッド４で軸方向に延伸しす
る。
【００１７】延伸ロッド４の駆動機構としては、エアシ
リンダー式、カム式あるいはその併用があり、いずれも
従来と同様のものである。
【００１８】この軸方向への延伸において、一次成形体
１に対する延伸ロッド４の当接部（ゲート部）が延伸時
に大きくずれる場合、図示されるように、延伸ロッド４
と向き合う位置に受けロッド５を設け、まず延伸ロッド
４と受けロッド５の間に一次成形体１の底部を挟み、こ
の状態で、延伸ロッド４を前進させると共に受けロッド
５を後退させて、軸方向への延伸を行うことが好まし
い。この受けロッド５の駆動機構としては、延伸ロッド
４の駆動機構と同様のものを用いることができる。
【００１９】上記軸方向への延伸と同時又は延伸後に、
一次成形体１内にブローエアー等の圧力流体を吹き込
み、周方向への延伸を行う。圧力流体の圧力は、使用合
成樹脂の種類や一次成形体１の肉厚等によっても相違す
るが、通常１０〜４５ｋｇ／ｃｍ2 程度、好ましくは２
０〜４０ｋｇ程度である。
【００２０】この周方向への延伸終了後、成形された二
次成形体２内の圧力流体を排出し、二次成形体２内の圧
力を大気圧程度にしてから延伸ロッド４を後退させ、こ
の後退信号によって受けロッド５の作動（延伸ロッド４
方向への押圧）を停止して二次成形体２の成形を完了す
る。
【００２１】一次延伸成形で得られる二次成形体２は、
後述する二次延伸成形での底部の薄肉化防止のため、そ
の底部が胴部よりやや厚肉であることが好ましい。この
ためには、一次成形体１の底部をその胴部よりやや厚肉
としておくことが好ましい。具体的には、二次成形体２
の底部の肉厚は、その胴部の肉厚より０．０１〜２００
０％大きいことが好ましい。
【００２２】（Ｂ）底部加熱工程 図３及び図４に示されるように、一次延伸成形によって
得られた二次成形体２の底部のみを加熱する。この加熱
は、底部の内部残留応力歪みの緩和と成形可能な温度へ
の昇温を目的としたものである。
【００２３】底部のみの加熱は、例えば図に示されるよ
うに、胴部を常温又はそれ以下の温度に保持された形状
保持型６に入れた状態で底部を加熱することで行うこと
ができる。特に底部のみを加熱するのは、二次成形体２
全体を加熱すると、胴部が熱歪み等によって不均一に収
縮し、変形が著しくなって後述する三次成形体８の成形
が極めて困難になるためである。
【００２４】加熱は、底部全体を均一に加熱することで
もよいが、二次成形体２の底部の肉厚が均一でない場
合、図に示されるように、複数のヒーター等の独立した
加熱手段を集めた加熱装置７で加熱すると、肉厚分布に
応じた加熱調整がしやすいので好ましい。
【００２５】加熱温度は、使用する合成樹脂の種類等に
よっても相違するが、通常６０〜１２０℃、好ましくは
９０〜１１０℃で、図４に示されるように、加熱によっ
て底部が陥没収縮する程度が好ましい。但し、過度の陥
没収縮を生じる場合、これを抑制するために治具等を設
けて陥没を支えることが好ましい。
【００２６】（Ｃ）二次延伸成形工程 図５及び図６に示されるように、底部を加熱した二次成
形体２を再度ブロー金型３ｂにセットし、自立性が得ら
れる形状の底部を有する三次成形体８を成形する。
【００２７】この二次延伸成形の手順は前記一次延伸成
形と同様で、まず延伸ロッド４を前進させて底部をのゲ
ート部を固定し、ブローエアー等の圧力流体を吹き込ん
で延伸成形することで行われる。圧力流体の圧力は、や
はり使用合成樹脂の種類や底部の肉厚等によって相違す
るが、通常２０〜５０ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３０〜
４５ｋｇ／ｃｍ2 である。
【００２８】二次延伸成形においても、一次延伸成形で
説明したのと同様の受けロッド５を設け、まず底部を延
伸ロッド４と受けロッド５の間に挟んで固定してから圧
力流体の吹き込みを行うことが好ましい。このようにす
ると、自立性を得るために複雑な形状に延伸される底部
の延伸成形時のゲート部のずれが防止され、より均一に
延伸された底部が得やすくなる。
【００２９】（Ｄ）熱固定工程 より優れた耐熱性を付与する場合に行うことが好ましい
工程で、図６に示されるブロー金型３ｂを、三次成形体
８の内部残留応力歪みを緩和できる温度まで加熱してお
き、このブロー金型３ｂ内に三次成形体８を数秒〜数十
秒保持することで行うことができる。
【００３０】上記ブロー金型３ｂの温度は、通常１００
〜２４０℃、好ましくは１２０〜２２０℃で、保持時間
は通常５〜６０秒、好ましくは１０〜４０秒である。
【００３１】
【作用】本発明では、底部のみを胴部とは別に最終形状
に延伸成形できるので、自立性を得るために胴部に比し
て複雑な形状となる底部を胴部の延伸成形操作で同時に
成形する必要がなく、また底部の延伸成形に胴部の延伸
成形が影響を及ぼすことも防止できるので、底部の均一
で十分な延伸が得やすいものである。
【００３２】
【実施例】底部周縁部に脚部を膨出させた自立性を有す
る底部形状のポリエステルボトルを本発明の方法と従来
の方法とで成形し、両者について底部の肉厚分布、成形
性、機械的強度（落下衝撃強度）、耐熱性を調べた。
【００３３】本発明の方法は、図１〜図６に示されるよ
うに、一次延伸成形及び二次延伸成形共に受けロッドを
備えたブロー金型を用いて受けロッドを作動させて行
い、二次成形体の底部の加熱は常温に保持された形状保
持型と複数の独立したヒーターを集めた加熱装置で行っ
た。従来の方法は、図５及び図６に示されるようなブロ
ー金型で、受けロッドを作動させずに行った。また、本
発明品及び従来品共に熱固定工程を経たものとした。
【００３４】以下に結果を示す。
【００３５】（１）底部の肉厚分布（単位：ｍｍ） ａ）底部中心部 従来品 ２．２５ 本発明品 １．６０ ｂ）脚部先端部 従来品 ２．５０ 本発明品 ０．３４ ｃ）底部谷線部分布（図４参照）
【００３６】
【表１】 （２）成形性 ａ）製品収率（単位：％） 従来品 ８９ 本発明品 ９８ ｂ）完全成形率（単位：％） 従来品 ８２ 本発明品 １００ （３）機械的強度（落下衝撃強度）：４．０ｖｏｌ充填
後、５及び３８℃で１日保管し、１．２ｍの高さよりコ
ンクリート面に垂直落下させ、その破損率を測定するこ
とで行った。（単位：％） 従来品 ２２ 本発明品 ０ （４）耐熱性 従来品の場合、ボトルへの充填水温度を８５℃とする
と、１６ｍｍへこんでいた底部中央部の高さが１０ｍｍ
まで減少する変形を引き起こした。これに対し、本発明
品の場合、充填水温度を８５℃とした場合にも、底部中
央部の高さは１５．８ｍｍで、ほとんど変化しなかっ
た。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、自立性が得られる底部形状とした場合にも、底部を
均一に十分延伸させることができ、底部の配向度や肉厚
分布を均一にできるので、底部の落下衝撃強度、耐圧強
度、耐熱強度等に優れた瓶体とすることができるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一次延伸成形工程の説明図である。
【図２】一次延伸成形工程の説明図である。
【図３】底部加熱工程の説明図である。
【図４】底部加熱工程の説明図である。
【図５】二次延伸成形工程の説明図である。
【図６】二次延伸成形工程の説明図である。
【図７】底部谷線部分布の測定位置の説明図である。
【符号の説明】
１ 一次成形体 ２ 二次成形体 ３ａ ブロー金型 ３ｂ ブロー金型 ４ 延伸ロッド ５ 受けロッド ６ 形状保持型 ７ 加熱装置 ８ 三次成形体
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ６５Ｄ 1/02 Ｃ 7445−3Ｅ Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ (72)発明者 杉浦 輝彦 東京都町田市旭町３丁目５番１号 電気化 学工業株式会社総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有底の一次成形体を、半球状の底部を有
    する二次成形体に二軸延伸ブロー成形し、この二次成形
    体の底部のみを加熱収縮させた後、更にこの底部を自立
    性が得られる形状に二軸延伸ブロー成形することを特徴
    とする二軸延伸ブロー成形方法。
JP22361091A 1991-08-09 1991-08-09 二軸延伸ブロー成形方法 Withdrawn JPH0542586A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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