JPH0622860B2 - ２軸延伸ブロ−成形方法 - Google Patents

２軸延伸ブロ−成形方法

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JPH0622860B2
JPH0622860B2 JP17011685A JP17011685A JPH0622860B2 JP H0622860 B2 JPH0622860 B2 JP H0622860B2 JP 17011685 A JP17011685 A JP 17011685A JP 17011685 A JP17011685 A JP 17011685A JP H0622860 B2 JPH0622860 B2 JP H0622860B2
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molded
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弘章 杉浦
文典 田中
大輔 上杉
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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，ポリエチレンテレフタレート樹脂製の２軸延
伸ブロー成形方法に関するもので，さらに詳言すれば，
高い透明性を維持したまま熱収縮に対する耐熱性が高い
ポリエチレンテレフタレート樹脂製２軸延伸ブロー成形
壜体の成形方法に関するものである。
〔従来の技術〕
ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下，単にＰＥＴと
記す）は、安定した物性，無公害性，優れた透明性，そ
して高い機械的強度等により２軸延伸ブロー成形壜体と
して各方面で多量に使用されており，特に食品用の壜体
として極めて有用なものとなっている。
このようにＰＥＴ製壜体は，優れた多数の特性を効果的
に発揮するものなのであるが，熱処理を施していないＰ
ＥＴ製の２軸延伸ブロー成形壜体は，熱に対して弱く，
70℃以上の高温下では著しく変形する。
このため，120 ℃の条件下で30分間放置して熱処理する
レトルト食品とか，その他熱処理される食品の収納容器
として利用することができず，熱収縮に対する耐熱性の
高いＰＥＴ製壜体の出現が強く望まれているのが現状で
ある。
このＰＥＴ製壜体に熱収縮に体する耐熱性を与える方法
としては，従来から，(1)ブロー成形時のブロー金型
を，ＰＥＴ製壜体の密度を上げるために，目標耐熱温度
より高温度に加熱しブロー成形する方法，(2)一次ブロ
ー成形品である中間成形品を作り，これを再加熱（110
℃程度）してから再度ブロー成形し，完成品を作る方法
等がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これらの方法のうち，(1)の方法は，金型温度が上昇す
るほど，賦形性が悪くなり，85℃充填程度の熱収縮に対
する耐熱性が限度であるので，現在はるかに高い温度で
熱処理される食品に対しては全く利用することは不可能
であった。
また，上記したＰＥＴ製壜体に熱収縮に対する耐熱性を
与える方法の(2)は，(1)に示した方法以上の熱収縮に対
する耐熱性を望めないので問題外であった。
本発明は，上記した従来例における問題点および不満点
を解消すると共に，従来からの要望を満たすべく創案さ
れたもので，予め所望形状に成形されたプリフォームを
２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品に成形し，この
一次中間成形品を加熱処理して熱収縮変形させて二次中
間成形品に成形し，この二次中間成形品を完成品である
壜体にブロー成形することによって，極めて高い熱収縮
に対する耐熱性を発揮する壜体を得ることを目的とした
ものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕
以下，本発明を，本発明の一実施例を示す図面を参照し
ながら説明する。
本発明は，ＰＥＴ製壜体の２軸延伸ブロー成形方法であ
って，予め所望形状に成形されたプリフォーム１の２軸
延伸ブロー成形される本体部２をＰＥＴの熱結晶化寸前
の温度値120 ℃を含む延伸効果の現出できるブロー成形
可能な温度範囲である９０℃〜130 ℃に加熱した状態で
一次ブロー金型により一次中間成形品４に一次２軸延伸
ブロー成形し，この２軸延伸ブロー成形された一次中間
成形品４を，一次ブロー金型の型温よりも高い温度であ
る170 ℃〜255 ℃に加熱すると共に，二次ブロー金型の
型温を，成形された壜体６の使用雰囲気最高温度よりも
数度高い温度である120 ℃〜150 ℃に加熱した状態で壜
体６にブロー成形するのである。
この本発明による２軸延伸ブロー成形方法を，より具体
的に説明するならば，本発明によるブロー成形方法は，
プリフォーム１を予め所望形状に射出成形等を使用して
成形する第１の工程と，延伸変形することなく前記第１
の工程成形時の形状のまま最終成形品，すなわち壜体６
の一部を構成する口部を，熱変形しないように熱結晶さ
せる第２の工程と，そして本発明方法の要旨であるブロ
ー成形操作の第３の工程とから構成されている。
第１の工程，すなわちプリフォーム１の成形操作は，多
くの場合，通常の射出成形によって達成されるのである
が，整形されるプリフォーム１はその形状が特定される
ことはなく，第１図に実線図示した如く，皿形状となっ
ていても良いし，有底の細長筒形状をしていても良い。
このプリフォーム１は，金型への組付き部分となる口部
３と，延伸成形される壜体６の底部を含めた胴部となる
本体部２とから構成されていて，この本体部２が高い一
次ブロー金型の型温にもかかわらず，白化することなく
一次中間成形品４に成形されるための適当な延伸量は，
多くの実験の結果によると，ほぼ面積倍率で５〜13倍程
度であり，延伸面積倍率が５倍以下であると一次中間成
形品４を加熱して二次中間成形品５への強制的な加熱収
縮成形時の加熱によって白化する恐れがあり，反対に延
伸面積倍率が13以上であるとボイドが発生して延伸成形
はできるが白濁して賦形性が悪くなる。
プリフォーム１の本体部２は，一次中間成形品４の加熱
時に熱結晶化，すなわち白化しないように一次中間成形
品４を，前記した如く，延伸面積倍率を５〜13倍程度と
し、もって配向結晶で密度が約1.350 〔ｇ／cm3〕以上
とすることができるように皿形状となっているのであ
る。
また，この本体部２の口部３との接続部分である周端部
および中央部は，本体部２の他の部分よりも延伸作用を
受け難く，白化し易い部分であるので，これらの部分
は，他の部分よりも，その肉厚を比較的薄くして，延伸
し易いように構成しておくのが良い。
このように，所望の形状に成形されたプリフォーム１
は，一次中間成形品４への２軸延伸ブロー成形操作に先
立って，その口部３の熱結晶化操作による口部３の白化
処理を行う。
この口部３の白化は、この口部３を充分に加熱した状態
から徐冷すれば良い。
ただ，この口部３の白化処理に際して注意すべきこと
は，この白化処理によって口部３が不都合な形態に変形
しないようにすることである。
特に，変形によって口部３の真円程度が劣化するのは，
成形品である壜体６の容器としての機能を大幅に低下さ
せることになるので，極めて厳重に防止する必要があ
る。
このようにして，プリフォーム１の口部３の白化が達成
されたならば，このプリフォーム１を第３の工程である
ブロー成形工程によって壜体６に成形するのであるが，
このブロー成形工程は，プリフォーム１を一次中間成形
品４に２軸延伸ブロー成形する工程と，この一次中間成
形品４を加熱して熱収縮させて二次中間成形品５に成形
する工程と，最後にこの二次中間成形品５を壜体６にブ
ロー成形する工程とから成っている。
プリフォーム１を一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成
形する一次２軸延伸ブロー成形工程は，このプリフォー
ム１を，正確にはプリフォーム１の本体部２を，成形合
成樹脂材料であるＰＥＴの熱結晶化寸前の温度値120 ℃
を含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲
である９０℃〜130 に加熱熱した状態で達成される。
この一次２軸延伸ブロー成形工程における，前記した二
次ブロー成形時の加熱によって熱結晶化しない状態で延
伸成形ができるようにする具体的な手段としては，前記
した如く，一次中間成形品４の底部を含む胴部，すなわ
ち本体部２を延伸ブロー成形した部分が配向結晶してい
ることは云うまでもないが，その密度が1.350 〔ｇ／cm
3〕以上となるように，プリフォーム１から一次中間成
形品４への延伸倍率を，面積倍率で５〜１３倍に設定す
るのが良い。
次に，一次中間成形品４を加熱して熱吸収させて二次中
間成形品５に成形する工程は，２軸延伸ブロー成形品内
に生じる内部残留応力を強制的に消滅させるためのもの
で，一次ブロー金型を使用して２軸延伸ブロー成形され
た一次中間成形品４の各延伸成形部分内に発生している
内部残留応力に従って，この一次中間成形品４の各延伸
成形部分を自由に変形させ，もって前記した内部残留応
力を強制的に消滅させるのである。
この一次中間成形品４の各延伸成形部分内に発生してい
る内部残留応力に従った変形は，当然のことながら収縮
変形となるが，この収縮変形により整形された二次中間
成形品５の延伸成形部分，すなわち底部を含んだ胴部で
ある本体部２は，第２図に示すように，成形目的物であ
る壜体６の延伸成形部分である底部を含んだ胴部とほぼ
同じかわずかに小さい大きさとなるように，プリフォー
ム１から一中間成形品４への延伸成形の倍率，および一
次中間成形品４の寸法が設定されている。
そして，二次中間成形品５を壜体６にブロー成形する工
程は，前記した工程で，一次ブロー金型の型温よりも高
い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱されて熱収縮した二
次中間成形品５を、成形目的物である壜体６が使用され
る使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度である120 〜
150 ℃に加熱された二次ブロー金型によって壜体６にブ
ロー成形するのである。
この二次中間成形品５の壜体６へのブロー成形工程にお
いて，前記した如く，二次中間成形品５のブロー成形部
分である底部を含んだ胴部である本体部２は，壜体６の
対応する底部を含んだ胴部とほぼ等しいかもしくはわず
かに小さいだけであるので，二次中間成形品５から壜体
６への延伸成形時における延伸量は極めて少なく，それ
ゆえこの二次中間成形品５から壜体６への延伸成形によ
って，成形された壜体６の延伸成形部分内には，ほとん
ど延伸成形による内部残留応力を発生することがない。
また，壜体６は，その使用雰囲気最高温度よりも高い温
度となった二次ブロー金型によってブロー成形されるの
で，この二次ブロー金型によりヒートセットされること
になり，もって内部残留応力のないそして熱収縮に対す
る耐熱性の高い壜体６を得ることができることになるの
である。
このように，本発明による２軸延伸ブロー成形方法は，
熱収縮に対する耐熱性の極めて優れた壜体６を成形する
ことができるのであるが，一次中間成形品４から加熱収
縮成形される二次中間成形品５の収縮程度をより正確に
制御し，もって内部残留応力のより少ないそして寸法精
度の高いかつ適正肉厚分布の壜体６を得るには，一次ブ
ロー金型の型温を成形される一次中間成形品４の熱収縮
量をコントロールできるように110 ℃〜230 ℃に設定す
るのが良い。
この一次ブロー金型の型温は，延伸成形される一次中間
成形品４の延伸面積倍率に従って設定されるべきもので
あり，延伸面積倍率の増大に従ってその温度値を大きく
設定するのが良い。
〔実施例〕
この本発明による成形方法の具体例の一つを以下に記
す。
プリフォーム１の加熱温度115 ℃，一次ブロー金型の型
温180 ℃，ブロー圧25kg／cm2，そしてブロー時間1.4
秒で，プリフォーム１から一次中間成形品４への一次２
軸延伸ブロー成形を行い，次いで一次中間成形品４に対
する加熱温度225 ℃，二次ブロー金型の型温140 ℃，ブ
ロー圧30kg／cm2そしてブロー時間4.4 秒で，一次中間
成形品４から二次中間成形品５への熱収縮変形を行うと
同時に，この二次中間成形品５を壜体６に成形した。
このようにして成形された壜体６を，収納槽内の120 ℃
に加熱したグリセリン内に，キャップなしの状態で，30
分間浸漬位置させて加熱し，この壜体６を前記グリセリ
ン内から取出して，水冷して加熱前との変化を求めたと
ころ，この壜体６の容積変化率は，0.33％となり，この
ことから充分に熱収縮に対する耐熱性の高いＰＥＴボト
ルを成形することのできることが明らかとなった。
この上記した壜体を，80℃の内容液を充填してキャッピ
ングし，レトルト殺菌処理した場合，レトルト殺菌処理
温度120 ℃，Ｆ値６〜10で変化がなく容量変化率は0.5
％以下であった。
また，壜体６を成形するためのＰＥＴ材料中には，全く
添加剤が混入されておらず，極めて優れた透明性を発揮
するものとなり，またその密度も1.3853〜1.3918〔ｇ／
cm3〕となり，従来の熱処理を施さないこの種の壜体の
結晶化度が約16％であり，従来の熱固定処理を施した壜
体の結晶化度が約33％であるのに対し，前記した本発明
により成形された壜体６の結晶化度は約49％を得ること
ができた。
このように，充分に高い密度を得ることができかつ高い
成形性を得られるので，減圧強度等の機械的強度も大幅
に向上させることができた。
さらに，壜体６内の内部残留応力を測定してみたとこ
ろ，加熱温度が110 ℃を越えたところで初めて内部残留
応力が発現し始め，加熱温度の上昇に従って徐々にその
値は上昇したが，150 ℃まで加熱してみたところ，この
発現した内部残留応力の最大値は0.22〔kg／mm2〕と極
めて小さな値であった。
なお，上記した各実施例における壜体６を観察したとこ
ろ，壜体６底部の中心部付近にわずかに白濁が認められ
たが，これは他の部分に比べて前記した壜体６底部中心
部に対する延伸が必ずしも充分に与えることができない
ためと思われる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな如く，本発明によるＰＥＴ製壜
体の成形方法は，内部残留応力のない極めて熱収縮に対
する耐熱性の高い壜体を成形することができ，また壜体
各部の密度を充分に大きくすることができるので，減圧
強度等の機械的強度の大きい壜体に成形することがで
き，さらに従来からの加熱手段とブロー成形手段とを適
当に組合わせて実施することができるので，その実施が
容易であると共に，高い透明性を維持することができる
等多くの優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
図面は，本発明方法の説明に供するもので，第１図は一
次ブロー成形操作状態を示す縦断面図であり、第２図は
二次ブロー成形操作状態を示す縦断面図である。 符号の説明 １；プリフォーム，２；本体部，３；口部， ４；一次中間成形品，５；二次中間成形品， ６；壜体。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱した状態で一次ブロー金型に
    より一次中間成形品に一次２軸延伸ブロー成形し，該２
    軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を，一次ブロー
    金型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱
    すると共に，二次ブロー金型の型温を，成形された壜体
    の使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度である120 ℃
    〜150 ℃に加熱した状態で壜体にブロー成形する２軸延
    伸ブロー成形方法。
  2. 【請求項２】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱した状態で，前記プリフォー
    ムの延伸成形される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に設
    定した一次ブロー金型により一次中間成形品に一次２軸
    延伸ブロー成形し，該２軸延伸ブロー成形された一次中
    間成形品を，一次ブロー金型の型温よりも高い温度であ
    る170 ℃〜255 ℃に加熱すると共に，二次ブロー金型の
    型温を成形された壜体の使用雰囲気最高温度よりも数度
    高い温度である120 ℃〜150 ℃に加熱した状態で壜体に
    ブロー成形する２軸延伸ブロー成形方法。
  3. 【請求項３】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱した状態で一次ブロー金型に
    より一次中間成形品に一次２軸延伸ブロー成形し，該２
    軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を，一次ブロー
    金型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加熱
    すると共に，二次ブロー金型の型温を，成形された壜体
    の使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度である120 ℃
    〜150 ℃に加熱した状態で壜体にブロー成形し，さらに
    前記一次中間成形品の延伸成形された各部の寸法を該一
    次中間成形品が170 ℃〜255 ℃に再加熱されて二次中間
    成形品に収縮した際に，前記壜体の対応する各部の寸法
    と等しいかもしくはわずかに小さくなる値に設定した２
    軸延伸ブロー成形方法。
  4. 【請求項４】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱した状態で，前記プリフォー
    ムの延伸成形される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に設
    定した一次ブロー金型により一次中間成形品に一次２軸
    延伸ブロー成形し，該２軸延伸ブロー成形された一次中
    間成形品を，一次ブロー金型の型温よりも高い温度であ
    る170 ℃〜255 ℃に加熱すると共に，二次ブロー金型の
    型温を，成形された壜体の使用雰囲気最高温度よりも数
    度高い温度である120 ℃〜150 ℃に加熱した状態で壜体
    にブロー成形し，さらに前記一次中間成形品の延伸成形
    された各部の寸法を，該一次中間成形品が170 ℃〜255
    ℃に再加熱されて二次中間成形品に収縮した際に，前記
    壜体の対応する各部の寸法と等しいかもしくはわずかに
    小さくなる値に設定した２軸延伸ブロー成形方法。
  5. 【請求項５】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に形成
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱すると共に，一次ブロー金型
    の型温を，二次ブロー成形時の加熱により熱結晶化しな
    い状態で延伸成形ができるように110 ℃〜230 ℃に加熱
    した状態で一次中間成形品に一次２軸延伸ブロー成形
    し，該２軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を一次
    ブロー金型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃
    に加熱すると共に，二次ブロー金型の型温を，成形され
    た壜体の使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度である
    120 ℃〜150 ℃に加熱した状態で壜体にブロー成形する
    ２軸延伸ブロー成形方法。
  6. 【請求項６】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に形成
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱すると共に，前記プリフォー
    ムの延伸成形される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に設
    定した一次ブロー金型の型温を，二次ブロー成形時の加
    熱により熱結晶化しない状態で延伸成形ができるように
    110 ℃〜230 ℃に加熱した状態で一次中間成形品に一次
    ２軸延伸ブロー成形し，該２軸延伸ブロー成形された一
    次中間成形品を一次ブロー金型の型温よりも高い温度で
    ある170 ℃〜255 ℃に加熱すると共に，二次ブロー金型
    の型温を，成形された壜体の使用雰囲気最高温度よりも
    数度高い温度である120 ℃〜150 ℃に加熱した状態で壜
    体にブロー成形する２軸延伸ブロー成形方法。
  7. 【請求項７】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱すると共に，一次ブロー金型
    の型温を，二次ブロー成形時の加熱により熱結晶化しな
    い状態で延伸成形ができるように110 〜230 ℃に加熱し
    た状態で一次中間成形品に一次２軸延伸ブロー成形し，
    該２軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を一次ブロ
    ー金型の型温よりも高い温度である170 ℃〜255 ℃に加
    熱すると共に，二次ブロー金型の型温を成形された壜体
    の使用雰囲気最高温度よりも数度高い温度である120 ℃
    〜150 ℃に加熱した状態で壜体にブロー成形し，さらに
    前記一次中間成形品の延伸成形された各部の寸法を，該
    一次中間成形品が170 ℃〜255 ℃に再加熱されて二次中
    間成形品に収縮した際に，前記壜体の対応する各部の寸
    法と等しいかもしくはわずかに小さくなる値に設定した
    ２軸延伸ブロー成形方法。
  8. 【請求項８】ポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の
    ２軸延伸ブロー成形方法であって，予め所望形状に成形
    されたプリフォームを，熱結晶化寸前の温度値120 ℃を
    含む延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度範囲で
    ある９０℃〜130 ℃に加熱すると共に，前記プリフォー
    ムの延伸成形される部分の延伸面積倍率を５〜13倍に設
    定した一次ブロー金型の型温を，二次ブロー成形時の加
    熱により熱結晶化しない状態で延伸成形ができるように
    110 ℃〜230 ℃に加熱した状態で一次中間成形品に一次
    ２軸延伸ブロー成形した後，該２軸延伸ブロー成形され
    た一次中間成形品を一次ブロー金型の型温よりも高い温
    度である170 ℃〜255 ℃に加熱すると共に，二次ブロー
    金型の型温を，成形された壜体の使用雰囲気最高温度よ
    りも数度高い温度である120 ℃〜150 ℃に加熱した状態
    で壜体にブロー成形し，さらに前記一次中間成形品の延
    伸成形された各部の寸法を，該一次中間成形品が170 ℃
    〜255 ℃に再加熱されて二次中間成形品に収縮した際
    に，前記壜体の対応する各部の寸法と等しいかもしくは
    わずかに小さくなる値に設定した２軸延伸ブロー成形方
    法。
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