JPH057266B2 - - Google Patents

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JPH057266B2
JPH057266B2 JP15059683A JP15059683A JPH057266B2 JP H057266 B2 JPH057266 B2 JP H057266B2 JP 15059683 A JP15059683 A JP 15059683A JP 15059683 A JP15059683 A JP 15059683A JP H057266 B2 JPH057266 B2 JP H057266B2
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JP
Japan
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container
polyester resin
mold
molding
aluminum foil
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JP15059683A
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Kaneo Yamada
Juji Kameumi
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル樹脂製の複合容器とくに
ボトルに関し、詳しくはガスバリヤー性および遮
光性を高めた容器に関する。本発明はまた、この
ような容器の製造方法にも関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polyester resin composite container, particularly a bottle, and more particularly to a container with improved gas barrier properties and light shielding properties. The invention also relates to a method of manufacturing such a container.

ポリエチレンテレフタレートを代表とする飽和
ポリエステル樹脂(以下、「PET」で代表させ
る。)を成形して得た容器、とくに二軸延伸ブロ
ーによるボトルは、強靱性、透明性、表面光沢、
水分不透過性、耐薬品性、耐内圧性においてすぐ
れており、一般に包装容器として有利な特性がそ
ろつている。このため、食品をはじめとして、洗
剤や化粧品など、広い分野で多量に使用されてい
る。
Containers made by molding saturated polyester resin (hereinafter referred to as "PET") such as polyethylene terephthalate, especially bottles made by biaxial stretch blowing, have excellent toughness, transparency, surface gloss,
It has excellent moisture impermeability, chemical resistance, and internal pressure resistance, and has all of the characteristics that are generally advantageous for packaging containers. For this reason, it is used in large quantities in a wide range of fields, including food, detergents, and cosmetics.

ところが、PETは、酸素や炭酸ガスなどのガ
スに対するバリヤー性において、用途によつては
不充分である。酸素の影響を受けやすい内容物、
たとえば果汁、清酒、ワイン、マヨネーズ、ケチ
ヤツプなどの容器として使用した場合、保存期間
が短く、実用上大きな制約を受ける。炭酸飲料や
ビールなどの容器としての使用も同様であつて、
実用されているのは容量1以上の大型の容器だ
けである。小容量の容器では、表面積と容積との
関係から不利であつて、よほど肉厚にしない限り
使えない。
However, PET has insufficient barrier properties against gases such as oxygen and carbon dioxide for some applications. Contents sensitive to oxygen,
For example, when used as a container for fruit juice, sake, wine, mayonnaise, ketchup, etc., the shelf life is short and there are major practical limitations. The same applies to use as containers for carbonated drinks and beer.
Only large containers with a capacity of 1 or more are in practical use. Small-capacity containers are disadvantageous due to the relationship between surface area and volume, and cannot be used unless they are made extremely thick.

PET容器のガスバリヤー性を向上させる方策
としては、塩化ビニリデン樹脂をコーテイング、
スプレーまたはデイツピングにより塗布すること
や、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリ
ロニトリルのような合成樹脂を積層することが提
案されている。
As a measure to improve the gas barrier properties of PET containers, coating with vinylidene chloride resin,
Application by spraying or dipping, and lamination of synthetic resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer and polyacrylonitrile have been proposed.

本発明のひとつの目的は、ガスバリヤー性を高
めたPET容器とくにボトルを提供することにあ
り、バリヤー性能が高く遮光性もあるアルミ箔を
使用することと、容器の胴部にこれを設ける点に
特徴がある。
One of the objects of the present invention is to provide a PET container, especially a bottle, with improved gas barrier properties, by using aluminum foil that has high barrier properties and light blocking properties, and by providing this in the body of the container. There are characteristics.

すなわち本発明のポリエステル樹脂複合容器
は、第1図に示すように、ポリエステル樹脂の二
軸延伸ブロー成形により製造された容器1であつ
て、胴部13に軟質アルミ箔が成形によりブロー
金型に従う形状に変形した。バリヤー層2を設け
たものである。
That is, the polyester resin composite container of the present invention is, as shown in FIG. transformed into a shape. A barrier layer 2 is provided.

シール部11は、蓋(図示していない)を密閉
するのに適した形状であつて、蓋の形態として
は、アルミシートのクランクキヤツプ、スクリユ
ーキヤツプ、巻締めシール、あるいはアルミ箔と
合成樹脂との積層材のヒートシールなど、さまざ
まのものがある。
The seal portion 11 has a shape suitable for sealing a lid (not shown), and the lid may be formed of an aluminum sheet crank cap, a screw cap, a seam seal, or an aluminum foil and synthetic resin. There are various types such as heat sealing of laminated materials.

胴部13の構成は、第1図の円内を拡大して示
す断面図のとおりであつて、PET層131の外
側に、接着層22、アルミ箔21および紙または
任意の合成樹脂の補助層23からなるバリヤー層
2がある。
The structure of the body part 13 is as shown in the enlarged cross-sectional view of the inside of the circle in FIG. There is a barrier layer 2 consisting of 23.

容器の形状は、図示した円筒状のほか、二軸延
伸ブロー成形により実現できる範囲で、切頭円錐
状をはじめとする形状から任意にえらべることは
もちろんである。
The shape of the container may, of course, be arbitrarily selected from the cylindrical shape shown in the drawings, as well as a truncated conical shape, within the range that can be realized by biaxial stretch blow molding.

本発明のポリエステル樹脂複合容器のバリヤー
性能は、バリヤー層による容器外表面積の被覆率
が大きいほど高いのは当然であるが、非被覆部の
肉厚を厚くし、0.3mm以上とすることによつてそ
の部分のバリヤー性能をほぼ満足なレベルにする
ことができるから、通常は被覆率を50%以上にと
れば足りる。
It goes without saying that the barrier performance of the polyester resin composite container of the present invention increases as the coverage of the outer surface area of the container by the barrier layer increases. Since the barrier performance of the area can be brought to a nearly satisfactory level, it is usually sufficient to have a coverage of 50% or more.

いま、PET単体の容器を本発明に従つて複合
容器とし、ガスバリヤー性をχ倍に高めようとす
る(つまりガス透過率を1/χに減少させる)場
合について考える。単体容器のガス透過量を
υoCC/24時間(1気圧、23℃、RH100%)とす
れば、複合容器のガス透過量υ′=υo/χを実現す
るには、被覆率Xを、 X=(1−1/χ)×100 (%) とすればよい。また、単体容器の肉厚を、胴部
でto、肩部や底部でt1とすれば、複合容器では、
バリヤー層で被覆される胴部肉厚をt′o=to−0.3
と薄くし、余剰のPET樹脂を被覆されない肩部
と底部に加えて厚くすれば、その肉厚を平均で、 (to−0.3)/(1−χ) だけ厚くできる。それによるバリヤー性向上効
果は、ガス透過量の、 υ″=υo/χ×t1/ {t1+(to−0.3/(−1−χ)} への減少となつてあらわれる。
Now, let us consider the case where a single PET container is made into a composite container according to the present invention, and the gas barrier property is to be increased by a factor of χ (that is, the gas permeability is reduced to 1/χ). If the gas permeation rate of a single container is υoCC/24 hours (1 atm, 23℃, RH 100%), then in order to realize the gas permeation rate of a composite container υ'=υo/χ, the coverage ratio X is, (1-1/χ)×100 (%). Also, if the wall thickness of a single container is to at the body and t at the shoulder and bottom, then for a composite container,
The body wall thickness covered with the barrier layer is t′o=to−0.3
By adding excess PET resin to the uncovered shoulders and bottom, the thickness can be increased by (to-0.3)/(1-χ) on average. The resulting barrier property improvement effect appears as a decrease in the gas permeation amount to υ″=υo/χ×t 1 /{t 1 +(to−0.3/(−1−χ)}.

このようにして、本発明のPET複合容器は、
バリヤー層を設けることにより単体容器の2〜3
倍のバリヤー性能をもつことが容易であり、非被
覆部分を肉厚化することにり、さらにバリヤー性
能を高めることができる。被覆率を高めることに
より、その部分のPET樹脂を薄くして非被覆部
分の肉厚化に利用できるから、同じ樹脂使用量で
一層高いバリヤー性能を実現できるわけである。
In this way, the PET composite container of the present invention
By providing a barrier layer, 2 to 3
It is easy to double the barrier performance, and by thickening the non-coated portion, the barrier performance can be further improved. By increasing the coverage rate, the PET resin in that area can be made thinner and used to thicken the uncoated area, making it possible to achieve even higher barrier performance with the same amount of resin used.

アルミ箔の使用は遮光性を高め、光が入るのは
事実上肩部からだけであるから、紫外線の作用に
よる内容物の劣化をも、かなりおさえることがで
きる。
The use of aluminum foil improves its light-shielding properties, and since light actually only enters from the shoulders, deterioration of the contents due to the action of ultraviolet rays can be significantly suppressed.

バリヤー層は容器の全表面を被覆するわけでは
ないから、容器の外表面には非被覆部分と非被覆
部分との境界が生じる。美観上からも取扱いの便
宜からいつても、この境界は段差のないことが好
ましく、肉厚の変化による段差は、すべて容器の
内側表面に設けるべきである。そのような容器
は、後述する製造方法により製造できる。
Since the barrier layer does not cover the entire surface of the container, there is a boundary between uncovered and uncoated portions of the outer surface of the container. For reasons of aesthetics and ease of handling, it is preferable that there be no steps in this boundary, and all steps due to changes in wall thickness should be provided on the inner surface of the container. Such a container can be manufactured by the manufacturing method described below.

本発明の容器の意匠性は、前記したバリヤー層
のうちの補助層により高められる。すなわち、補
助層として紙を用いる場合は、その表面に印刷を
施せばよい。透明な合成樹脂フイルムを用いる場
合は、アルミ箔との間に印刷層を設ける。
The design of the container of the present invention is enhanced by the auxiliary layer among the barrier layers described above. That is, when paper is used as the auxiliary layer, printing may be performed on its surface. When using a transparent synthetic resin film, a printing layer is provided between it and the aluminum foil.

アルミ箔をバツクとする印刷はメタリツク調の
意匠効果を生じ、商品価値を高める。
Printing using aluminum foil as a backing creates a metallic design effect and increases product value.

本発明のいまひとつの目的は、上述したポリエ
ステル樹脂複合容器を高い生産性をもつて製造す
る方法を提供することにある。本発明の製造方法
は、まず第2図に示すように、少なくとも軟質ア
ルミ箔およびホツトメルト接着剤からなる積層バ
リヤー材料で両端開放の円筒状のブランク3を用
意して、ブロー金型4内に置く。一方、PET樹
脂の射出成形により、有底円筒状または円錐状の
有底パリソン5を成形し、これを第3図に示すよ
うに、上記のブロー金型4内で二軸延伸ブローを
行なう。ブローにより熱いパリソンが膨脹し上記
バリヤー材料のブランク3を金型4の内面に押し
つけ、これと接合一体化して、複合容器1が成形
される。成形によりブランク3中の軟質アルミ箔
は変形し、ブロー金型に従う形状になる。これを
第4図に示すように、金型4から離型すれば製品
が得られる。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-mentioned polyester resin composite container with high productivity. In the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 2, first, a cylindrical blank 3 with both ends open made of a laminated barrier material made of at least soft aluminum foil and hot melt adhesive is prepared and placed in a blow mold 4. . On the other hand, a bottomed cylindrical or conical parison 5 is formed by injection molding of PET resin, and as shown in FIG. 3, this is biaxially stretched and blown in the blow mold 4 described above. The hot parison expands by blowing and presses the barrier material blank 3 against the inner surface of the mold 4, and is joined and integrated with the blank 3 to form the composite container 1. The soft aluminum foil in the blank 3 is deformed by the molding and takes on a shape that follows the blow mold. As shown in FIG. 4, when this is released from the mold 4, a product is obtained.

バリヤー層の材料は、前記したように、所望に
応じて紙または任意の合成樹脂フイルムを、アル
ミ箔に対して接着剤を介したドライラミネーシヨ
ン、ウエツトラミネーシヨン、あるいはエクスト
ルージヨンコーテイングにより積層してつくる。
ホツトメルト系接着剤は、アルミ箔の裏面に溶融
コーテイングまたは溶剤コーテイングにより塗布
すればよい。ブランクの形成は、カツテイングま
たは打抜きで必要な素材をつくり、それを胴の形
に従つて丸めることにより行なう。ブロー金型内
へは、適宜のインサーターにより挿入する。
As described above, the material for the barrier layer can be made by laminating paper or any synthetic resin film onto aluminum foil by dry lamination, wet lamination, or extrusion coating using an adhesive, as desired. and make it.
The hot melt adhesive may be applied to the back side of the aluminum foil by melt coating or solvent coating. The blank is formed by cutting or punching the required material and rolling it according to the shape of the body. Insert into the blow mold using an appropriate inserter.

二軸延伸ブロー成形に先立つて、ブロー金型を
70〜90℃に温度調節し、ブランクを加熱しておく
ことが、バリヤー層とPET樹脂とのホツトメル
ト接合を確実にする上で推奨される。
Prior to biaxial stretch blow molding, the blow mold is
Heating the blank at a temperature of 70-90°C is recommended to ensure hot melt bonding between the barrier layer and the PET resin.

射出成形されたパリソンは、PET樹脂の延伸
に適した温度、すなわち90〜100℃に温度を調節
して、二軸延伸ブローを行なうようにより強靱な
容器とする。
The temperature of the injection-molded parison is adjusted to a temperature suitable for stretching the PET resin, ie, 90-100°C, to make the container stronger for biaxial stretching blowing.

このとき、有底パリソンの射出成形後、余熱を
パリソンに残して温度調節し、続いて延伸ブロー
成形するのが慣用の方法であるが、射出成形後有
底パリソンをいつたん室温近くまで冷却してから
加熱して、適切な温度を与える方法によつてもよ
い。しかし、いずれにせよ、射出成形した有底パ
リソンの表面が空気に触れている時間が短い方
が、バリヤー層材料とのホツトメルト接合が良好
であることが経験された。従つて、射出成形した
有底パリソンを離型可能な温度まで冷却して射出
金型から離型し、これを延伸に適する温度まで急
速に冷却し、延伸ブローすることが好ましい。
At this time, the conventional method is to leave residual heat in the parison to adjust the temperature after injection molding the bottomed parison, and then perform stretch blow molding. Alternatively, a method may be used in which the material is heated after heating to give an appropriate temperature. However, in any case, it has been experienced that the shorter the time that the surface of the injection-molded bottomed parison is exposed to air, the better the hot melt bonding with the barrier layer material. Therefore, it is preferable to cool the injection-molded bottomed parison to a temperature at which it can be released, release it from the injection mold, rapidly cool it to a temperature suitable for stretching, and stretch-blow it.

ブローエアは高圧が好ましいが、10〜25Kg/cm2
で十分な接合性と被覆部/非被覆部境界の平滑性
が得られる。そのほかの条件は、PET樹脂の二
軸延伸ブロー成形に関して既知の技術に従えばよ
い。
High pressure blow air is preferable, but 10 to 25 Kg/cm 2
Sufficient bonding properties and smoothness of the boundary between the covered part and the non-covered part can be obtained. Other conditions may follow known techniques regarding biaxial stretch blow molding of PET resin.

ブローにより、バリヤー層材料のブランクに向
つてPET樹脂のパリソンが膨脹すると、第5図
に示すように、ブランク3はPET樹脂12,1
4に埋れるようにして接合するから、被覆部分と
非被覆部分との境界に段差は生じない。
When the parison of PET resin expands toward the blank of the barrier layer material by blowing, the blank 3 becomes PET resin 12,1 as shown in FIG.
4, so there is no difference in level at the boundary between the covered part and the non-covered part.

バリヤー性能を高めるため、できるだけ大きい
被覆率を得ようとするときは、バリヤー層のブラ
ンクを胴部の最大径部分を超えて、図示した例で
いえば肩部12および底部14にも一部またがる
ように存在させる。この場合、ブランクはその端
が若干変形する必要がある。従つて、アルミ箔は
高純度の、たとえば99.3%以上の軟質のもの、で
きれば99.85%以上の超軟質のものを使用するこ
とが好ましい。
When trying to obtain as much coverage as possible in order to improve barrier performance, the barrier layer blank extends beyond the largest diameter portion of the body and, in the example shown, also partially spans the shoulder 12 and the bottom 14. Make it exist like this. In this case, the blank needs to be slightly deformed at its edges. Therefore, it is preferable to use a highly pure aluminum foil, for example, a soft one with a purity of 99.3% or higher, preferably an ultra-soft aluminum foil with a purity of 99.85% or higher.

実施例 満注容量190CC,充填容量180CCで、口径53
mm、最大胴径54mmの第1図に示す形状の広口円筒
状容器を製造した。
Example Full filling capacity 190CC, filling capacity 180CC, diameter 53
A wide-mouth cylindrical container having the shape shown in FIG. 1 and having a maximum body diameter of 54 mm was manufactured.

バリヤー層の構成は、PET(25μ)/A
(9μ)/ホツトメルト系接着剤(3μ)とし、胴径
53mmの円筒状ブランクを用意して、80℃に加熱し
たブロー金型内に置いた。
The structure of the barrier layer is PET (25μ)/A
(9μ) / hot melt adhesive (3μ), body diameter
A 53 mm cylindrical blank was prepared and placed in a blow mold heated to 80°C.

値0.72のPET樹脂を材料に用い、目付を18g
とした。胴部の平径肉厚0.4mm、肩部および底部
の平均肉厚を0.9mmとし、バリヤー層被覆率74%
のボトルを、二軸延伸ブローにより成形し、金型
内で熱処理して歪みを除くとともに接合を完全に
してとり出した。
The material is PET resin with a value of 0.72, and the basis weight is 18g.
And so. The flat diameter wall thickness of the body is 0.4 mm, the average wall thickness of the shoulders and bottom is 0.9 mm, and the barrier layer coverage is 74%.
The bottle was molded by biaxial stretching blowing, heat-treated in the mold to remove distortion and complete the bond, and then taken out.

酸素ガス透過量は、PET樹脂単体でつくつた
同じ大きさ、樹脂重量の容器が0.38CC/本(24
時間、1気圧、23℃、100%RH)であつたのに
対し、本発明に従つた上記の複合容器は
0.15CC/本であつた。
The oxygen gas permeation rate is 0.38 CC/piece (24
time, 1 atm, 23°C, 100% RH), whereas the above composite container according to the present invention
It was 0.15CC/book.

この容器に73℃の熱水充填を行なつたところ、
堆積収縮が1%以下であり、十分なホツトフイル
適性を有することがわかつた。
When this container was filled with hot water at 73℃,
It was found that the deposition shrinkage was 1% or less and that it had sufficient hot film suitability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明のポリエステル樹脂複合容器
の一例を示す、半ばは側面図、半ばは縦断面図で
ある。第2図ないし第4図は、本発明のポリエス
テル樹脂複合容器の製造方法の工程を説明する断
面図であつて、第2図は射出成形により得た有底
パリソンをバリヤー層のブランクを置いたブロー
金型に移す段階を、第3図は二軸延伸ブロー成形
を行なつている段階を、そして第4図は二軸延伸
ブロー成形と同時にバリヤー層を設けた複合容器
をとり出した段階を、それぞれ示す。第5図は、
複合容器におけるバリヤー層とポリエステル樹脂
層との接合の模様を示す、部分的な断面図であ
る。 1……複合容器、2……バリヤー層、3……バ
リヤー層のブランク、4……ブロー金型、5……
有底パリソン、13……胴部。
FIG. 1 shows an example of the polyester resin composite container of the present invention, with the middle half being a side view and the middle half being a longitudinal sectional view. Figures 2 to 4 are cross-sectional views illustrating the steps of the method for producing a polyester resin composite container of the present invention, in which a blank for a barrier layer is placed on a bottomed parison obtained by injection molding. Figure 3 shows the stage of transferring to a blow mold, the stage of performing biaxial stretch blow molding, and Figure 4 shows the stage of taking out the composite container provided with the barrier layer at the same time as biaxial stretch blow molding. , respectively. Figure 5 shows
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a bonding pattern between a barrier layer and a polyester resin layer in a composite container. 1... Composite container, 2... Barrier layer, 3... Barrier layer blank, 4... Blow mold, 5...
Bottomed parison, 13...body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリエステル樹脂の二軸延伸長ブロー成形に
より製造された容器であつて、その胴部に軟質ア
ルミ箔が成形によりブロー金型に従う形状に変形
したバリヤー層を、バリヤー層による被覆率が容
器外表面積の50%以上であるように設け、非被覆
部分が0.3mm以上の肉厚を有するようにしたポリ
エステル樹脂製複合容器。 2 バリヤー層を、ホツトメルト接着剤の層を介
して設けた特許請求の範囲第1項の容器。 3 バリヤー層を設けることにより生じる容器外
表面における被覆部分と非被覆部分との境界に段
差がない特許請求の範囲第1項または第2項の容
器。 4 少なくとも軟質アルミ箔およびホツトメルト
接着剤からなる積層バリヤー材料で両端開放の筒
状のブランクを用意してブロー金型内に置き、ポ
リエステル樹脂の射出成形により有底パリソンを
成形し、上記金型内で二軸延伸ブロー成形を行な
つて、成形と同時に上記バリヤー材料のブランク
をブロー金型に従う形状に変形させるとともにポ
リエステル樹脂と接合し、成形品を離型する工程
からなるポリエステル樹脂複合容器の製造方法。 5 ポリエステル樹脂の二軸延伸ブロー成形が、
射出成形による有底パリソンの成形後、離型可能
な温度まで冷却したら射出金型から離型し、つい
で有底パリソンを延伸に適する温度まで急激に冷
却してブロー金型に入れ、二軸延伸ブローを行な
うことからなる特許請求の範囲第4項の製造方
法。 6 ポリエステル樹脂の二軸延伸ブロー成形に先
立つてブロー金型の温度を調節し、その内部に置
かれるバリヤー材料のブランクを加熱する特許請
求の範囲第4項または第5項の製造方法。 7 軟質アルミ箔として、純度99.3%以上の軟質
アルミニウム、好ましくは純度99.85%以上の超
軟質アルミニウムの箔を使用する特許請求の範囲
第4項ないし第6項のいずれかの製造方法。
[Scope of Claims] 1. A container manufactured by biaxial stretch blow molding of polyester resin, in which a barrier layer is formed by forming a flexible aluminum foil into a shape that conforms to the blow mold by molding the body of the container. A polyester resin composite container that has a coverage rate of 50% or more of the outer surface area of the container, and the uncoated portion has a wall thickness of 0.3 mm or more. 2. The container according to claim 1, wherein the barrier layer is provided via a layer of hot melt adhesive. 3. The container according to claim 1 or 2, in which there is no step at the boundary between the coated part and the uncoated part on the outer surface of the container, which is caused by providing a barrier layer. 4. Prepare a cylindrical blank with open ends made of a laminated barrier material consisting of at least soft aluminum foil and hot melt adhesive, place it in a blow mold, mold a bottomed parison by injection molding of polyester resin, and place it in a blow mold. Manufacturing a polyester resin composite container, which involves performing biaxial stretch blow molding at the same time as the molding, transforming the barrier material blank into a shape that conforms to the blow mold, bonding it with the polyester resin, and releasing the molded product. Method. 5 Biaxial stretch blow molding of polyester resin
After the bottomed parison is formed by injection molding, it is cooled to a temperature that can be released and released from the injection mold.The bottomed parison is then rapidly cooled to a temperature suitable for stretching, placed in a blow mold, and biaxially stretched. The manufacturing method according to claim 4, which comprises blowing. 6. The manufacturing method according to claim 4 or 5, wherein the temperature of the blow mold is adjusted prior to biaxial stretch blow molding of the polyester resin, and the barrier material blank placed inside the mold is heated. 7. The manufacturing method according to any one of claims 4 to 6, wherein a soft aluminum foil with a purity of 99.3% or more, preferably an ultra-soft aluminum foil with a purity of 99.85% or more is used as the soft aluminum foil.
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