JPH07304089A - 底部の強化された二軸延伸ブロー容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複雑な加熱形態を採用することなく、一次ブロ
ー成形により延伸された二次成形品をより好ましい形態
に加熱収縮させることができ、しかも、特に底部が強化
され、耐熱性、耐圧性及び耐熱圧性に優れた二軸延伸ブ
ロー成形容器の製造方法を提供することである。 【構成】二軸延伸ブロー容器の製造方法において、プリ
フォームを一次ブロー成形して、ドーム状底部を有する
二軸延伸された二次成形品とする工程と、二次成形品の
少なくともドーム状底部を加熱すると共に底部中央を押
圧しながら、底部を優先的に収縮させて、底部中央がへ
こみ且つ周囲が平坦化した三次成形品とする工程と、加
熱状態にある三次成形品を二次ブロー成形して最終容器
形状とする工程とを含んで成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二軸延伸ブロー容器の
製造方法に関し、より詳細には耐熱性、耐圧性或いは耐
熱圧性に優れると共に、特に底部の強化された二軸延伸
ブロー容器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二軸延伸プラスチックボトルは、高温の
液体の充填或いは内容物の殺菌を目的とする加熱処理に
耐え、凹状の底部を有する耐熱用容器、炭酸ガスを含ん
だ自生圧力を有する内容物に適した耐圧用容器、または
自生圧力を有する内容物で且つ加熱処理に耐え得るよう
な耐熱圧用容器等に分類され、それぞれ耐熱性、耐圧性
及び耐熱圧性を有することが要求されている。耐熱用容
器では、ブロー成形及び成形品を加熱し結晶化させる、
所謂ヒートセット（熱固定）を一つの金型にて行う、一
段ブロー成形法が通常採用されている。この一段ブロー
成形法では、通常成形品の凹状の底部は加熱によるヒー
トセットが困難であり、耐熱性を保証するために、底凹
部は肉厚で且つ複雑な形状とならざるを得ない。そのた
め底部の目付量を増加せざるを得なかった。また、耐圧
用及び耐熱圧用容器では耐圧性と自立性を備えるために
容器の底部を比較的深い凹状とする試みがなされてい
る。この底部を有する容器を一回のブロー成形で成形す
る場合には、凹状底部の凹垂直部及びそれに連なる最底
部のコーナー部近傍の肉厚が薄くなりすぎる問題があ
り、良好な耐圧性を得るために、目付量を著しく増加せ
ざるをえなかった。

【０００３】一方、耐熱用容器の製造法として、プリフ
ォーム成形品を金型を用いて一次ブロー成形する工程、
その得られた成形品をオーブンなどで加熱して収縮させ
て結晶化させる、所謂ヒートセット（熱固定）工程を経
て、その加熱収縮した成形品を金型を用いて二次ブロー
成形して最終形状にする工程から成る二段ブロー成形法
が知られている。この二段ブロー成形法においては、一
次ブロー成形工程で２〜６倍程度の延伸倍率で十分延伸
し、その延伸された二次成形品をヒートセット工程によ
り６０〜９０％程度に十分収縮させることにより、ボト
ルの剛性を向上させ、且つ中間加熱方式により耐熱性を
付与できるため、耐熱用容器の製造法として適してい
る。

【０００４】このような二段ブロー成形法を採用した例
としては、例えば特開平３−２０５１２４号公報におい
ては、一次ブロー成形にて底部が半球状の二次成形品を
作成し、次いでオーブンで全体を加熱した後、二次ブロ
ー成形して底部中央が容器内方に凹んだ形状の最終成形
品とすることが記載されている。また特開昭６３−１８
９２２４号公報においては、一次ブロー成形にて底部が
半球状の二次成形品を作成し、次いで底部を反転させて
中央が容器内方に凹んだ底形状を有する三次成形品を作
成し、その三次成形品の全体を比較的均一に加熱して収
縮変形させた後、二次ブロー成形して最終成形品とする
ことが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二段ブロー成形法では、最終の二次ブロー成形工程にお
いて延伸加工率が大きい部分が存在すると、その部位が
局部的に薄くなって強度が低下したり、また結晶化度が
低下して耐熱性が得られない等の問題を有している。す
なわち前述した従来技術においては、前者では底部が半
球状の二次成形品を底部が内方にくぼんだ凹状の最終形
状に二次ブローする際に、底コーナー部の延伸倍率が大
きくなって、そのコーナー部が薄肉化すると共に結晶化
度も低下し、その部位の強度及び耐熱性が低下するとい
う問題がある。

【０００６】また、後者のように、一次ブロー成形で半
球状の底形状とし、これを反転させて内方に凹んだ底形
状の二次成形品を作成する際に、二次成形品の全体を比
較的均一に加熱して、二次ブロー金型寸法以下にその高
さを収縮させる必要があり、この際胴径が最終形状より
も極端に収縮しすぎる現象が生じ、その胴径の小さな加
熱成形品を二次ブロー成形する際に、特に底コーナー部
での延伸加工率が大きくなって、前述したようにその部
位の耐熱性及び強度が十分でない結果が生じるという問
題がある。

【０００７】更に、凹状で凹部が肉厚の底部を有する耐
熱用容器を二段ブロー成形法にて作成する場合、通常一
次ブロー成形で成形された二次成形品の底部は最終製品
と同様に肉厚な凹状部位を有することになるが、その底
部を胴部と同様に加熱すると、通常熱容量の大きな肉厚
部は温度上昇が遅く、底肉厚部を除く部分が特に加熱さ
れる。そのような加熱された二次成形品を二次ブロー成
形すると、高温の薄肉部のみが延伸され、特に底コーナ
ー部は極端に薄肉化し好ましくない。また、底の肉厚部
を選択的に加熱しようとしても、一部ブロー成形におい
て延伸率の低い肉厚部は白化する。そこで、通常は二次
成形品の底部全体を実質的に収縮することなしに成形可
能な温度に保持しながら、主に胴部を加熱収縮させ結晶
化させるような複雑な加熱方式を採用している。このよ
うに底部を肉厚にすれば、二次成形品の複雑な加熱方式
が必要となる点、底部の肉厚分だけ目付量が増える点、
或いは自立性の耐圧用或いは耐熱圧用のような複雑な最
終形状のボトルに対して適用できない点などの課題もあ
り、このような課題を解決することが要求される。

【０００８】従って、本発明の目的は、複雑な加熱形態
を採用することなく、一次ブロー成形により延伸された
二次成形品をより好ましい形態に加熱収縮させて二次ブ
ロー成形に付する二段ブロー成形による二軸延伸ブロー
成形容器の製造方法を提供するにある。本発明の他の目
的は、特に底部が強化され、耐熱性、耐圧性及び耐熱圧
性に優れた二軸延伸ブロー成形容器の製造方法を提供す
るにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、延伸温
度に加熱されたプリフォームをブロー成形して二軸延伸
プラスチック容器を製造する方法において、プリフォー
ムを一次ブロー成形して、ドーム状底部を有する二軸延
伸された二次成形品とする工程と、二次成形品の少なく
ともドーム状底部を加熱すると共に底部中央を押圧しな
がら底部を優先的に収縮させて底部中央がへこみ且つ周
囲が平坦化した三次成形品とする工程と、加熱状態にあ
る三次成形品を二次ブロー成形して最終容器形状とする
工程とを含んで成る底部が強化された二軸延伸ブロー容
器の製造方法が提供される。

【００１０】

【作用】本発明は、二段ブロー成形法において、二次ブ
ロー成形直前の成形品、すなわち一次ブロー成形後に加
熱収縮工程を経た成形品を、目的とする最終製品の形状
にできるだけ近い形状にすることにより、二次ブロー成
形による加工率を低減させて、成形品の肉厚を均一にす
ると共に、結晶化度の低下を防止する。容器の底部は耐
熱性、耐圧性及び自立性等の要求から加工量が大きいた
め、二段ブロー成形に際しても問題となる部位であり、
本発明においては特に底部を強化するために、二次ブロ
ー成形に付する直前の成形品（三次成形品）底部の形状
を、底中央部がへこみ且つ周囲が平坦化した形状にして
おくことが、重要な特徴である。

【００１１】三次成形品の底形状を底中央部がへこみ且
つ周囲が平坦化した形状にするには、まず一次ブロー成
形においてドーム状の底部を有する二軸延伸された二次
成形品を作成する。次いで、二次成形品を二次ブローに
付する前に、その底部全体を収縮温度以上に加熱すると
共に底部中央を押圧しながら収縮させるが、その際底部
を優先的に収縮させることにより、底部中央がへこみや
すく、またその周囲が平坦化した底形状で且つ径がほと
んど変化することなく収縮させることができる。

【００１２】ドーム状の底部は収縮温度以上に加熱され
ることにより、表面積を減じるように平坦化する。その
際底部の中央を機械的に押圧することにより、底部の平
坦化に影響を与えることなく中央部分を容易に変形でき
る。この場合、底中央部の押圧による変形は底部の加熱
による収縮及び軟化に伴って進行するのであり、通常実
質的に殆ど延伸を伴わずに底部の凹状及びその周辺の平
坦化加工を行うことができる。そのため、比較的小さな
押圧力で凹状に加工することが可能であり、加工の影響
を成形品の胴部に与えることなく底部のみを加工するこ
とができる。このような底形状を有する三次成形品は、
二次ブロー成形による加工率を小さくすることができ、
その結果、好ましい底部の肉厚分布を確保し、且つ結晶
化度の低下等を有効に防止し得るのである。

【００１３】本発明においては、二次成形品のドーム状
の底部が加熱により、実質的に平板状に収縮するが、そ
の加熱に際しては肉厚の薄い部分の温度上昇が大きく、
始めに収縮する傾向にあり、そのため二次成形品の底部
は押圧する底中央部を除いて比較的均一な肉厚分布を有
することが望ましい。また底中央部は実質的に未延伸で
且つその周囲より肉厚である部分を含んでいても良く、
その場合は中央肉厚部の周囲を押圧して、凹状に加工す
ることが好ましい。更に、一次ブロー成形して形成され
る二次成形品の底部は概ね外方に凸状のドーム形状であ
ることが好ましいが、多少底中央部が内方にくぼんだ凹
状部を含んでいても良く、その凹部を押圧することによ
り、円滑に凹状加工が行うことができる。

【００１４】本発明では、延伸可能温度（９０〜１１０
℃）にまで加熱されたプリフォームを、金型を使用する
ことなくブロー成形を行うフリーブロー成形方式、或い
は金型を用いてブロー成形を行う金型ブロー成形方式の
いずれかにより一次ブロー成形して二次成形品を得る。
その際、底中央部の未延伸部及び首部近傍を除き、二次
成形品の胴部及び底部の厚みを実質的に０．６mm以下、
好ましくは０．２〜０．５mmとすることにより、次いで
行う収縮加熱及びヒートセット工程における加熱を短時
間で行うことが可能となる。被加熱部の厚みが０．６mm
を超えると短時間加熱では厚み方向の温度分布が大きく
なりすぎ、好ましい温度範囲にとどめることが難しくな
る。

【００１５】一次ブロー成形にてプリフォームより二次
成形品を製造する際に、軸方向延伸倍率を２乃至５倍、
特に２．２乃至４倍、周方向延伸倍率を２．５乃至６．
６倍、特に３乃至６倍の延伸倍率とするのがよい。フリ
ーブロー成形方式では、軸方向及び周方向の延伸倍率は
プリフォーム成形品の形状及び加熱温度と、ブロー成形
圧力或いは延伸棒での延伸形態等のブロー成形条件に応
じて決定される。

【００１６】次いで、二次成形品はヒートセット工程に
付され、先ず最初に底部が優先的に加熱されると共に押
圧されて底部中央がへこんだ形状の三次成形品となる。
次いで底部及び胴部の加熱が行われ、主に胴部が高さ及
び径方向に熱収縮して四次成形品となる。加熱手段とし
ては、熱風による加熱方式或いは平板状の加熱体をドー
ム状の頂部より順次押圧して加熱する固体接触加熱方式
等の種々の手段を用いることができるが、本発明におい
ては赤外線加熱方式を採用することが特に好ましい。赤
外線加熱方式では、熱風を用いた表面からの熱伝導によ
る加熱に比べてプラスチックの内部まで赤外線の一部が
透過吸収されるため、比較的効率よく加熱を行うことが
できる。また、面状の赤外線放射体を組合せたトンネル
状の加熱体の中を二次成形品を自転させながら通過させ
ることにより、１〜１５秒程度の比較的短時間にて目的
の加熱を行うことができる。二次成形品が加熱により収
縮を始める温度は一次ブロー成形の延伸条件、一次ブロ
ー成形にて成形された二次成形品の内圧が解除された時
点の温度等に依存し、通常６０〜１４０℃程度にて収縮
を開始する。二次ブロー成形にてブロー成形可能な成形
温度は通常９０〜１１０℃以上であり、二次成形品は収
縮温度及び延伸温度以上に加熱される。耐熱用容器の場
合、二次成形品の胴部及び底部を最終的に１３０〜２２
０℃程度の温度に加熱し、十分に熱結晶化するヒートセ
ット工程を経ることが好ましい。

【００１７】加熱が終了した三次成形品（または四次成
形品）は、容器の収縮が行われている共に、結晶化さ
れ、残留する応力も緩和されている。また二次ブロー成
形工程に付されるまでに多少冷却され、厚み方向の熱伝
導効果により内外面の温度差が緩和される。通常、０．
３〜３秒間程度の緩和時間を設ける。二次ブロー成形工
程では口部及び首部を拘束し、底部及び胴部から成る金
型を用いて加熱の終了した三次成形品を延伸ブロー成形
する。このような二次ブロー成形は１５乃至４０Kg／cm
²の気体を用いて行うことが好ましい。更に耐熱性を要
求される容器では、金型温度は７０乃至１３０℃程度の
温度に維持し、二次ブロー成形時の成形品の急激な冷却
を防止することが好ましい。

【００１８】本発明において、プラスチックとしては、
延伸ブロー成形及び熱固定可能なプラスチックであれ
ば、任意のものを使用し得るが、熱可塑性ポリエステ
ル、特にエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステ
ルが有利に使用される。勿論ポリカーボネートやアリレ
ート樹脂等を用いることもできる。エチレンテレフタレ
ート系熱可塑性ポリエステルとしては、エステル反復単
位の大部分、一般に７０モル％以上、特に８０モル％以
上をエチレンテレフタレート単位が占めるものであり、
ガラス転移点（Ｔｇ）が５０乃至９０℃、特に５５乃至
８０℃で、融点（Ｔｍ）が２００乃至２７５℃、特に２
２０乃至２７０℃にある熱可塑性ポリエステルが好適で
ある。ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱性の点で
好適であるが、エチレンテレフタレート単位以外のエス
テル単位を少量含む共重合ポリエステルも使用すること
ができる。

【００１９】テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イ
ソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳
香族ジカルホン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
環族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、トデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸；の１種
または２種以上の組合せが挙げられ、エチレングリコー
ル以外のジオール成分としては、プロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、
１，６−ヘキシレングリコール、シクロへキサンジメタ
ノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物
等の１種又は２種以上が挙げられる。

【００２０】用いるエチレンテレフタレート系熱可塑性
ポリエステルは、少なくともフィルムを形成するに足る
分子量を有するべきであり、用途に応じて、射出グレー
ド或いは押出グレードのものが使用される。この固有粘
度（I.V.）は一般に０．６乃至１．４dl／ｇ、特に０．
６３乃至１．３dl／ｇの範囲にあるものが好ましい。

【００２１】プラスチックのプリフォームへの成形に
は、射出成形を用いることができる。すなわち、プラス
チックを冷却された射出型中に溶融射出して、冷却し、
非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。射出機
としては、射出プランジャー又はスクリューを備えたそ
れ自体公知のものが使用され、ノズル、スプルー、ゲー
トを通して前記混合物を射出型中に射出する。これによ
りポリエステル等は射出型キャビティ内に流入し、固化
されて延伸ブロー成形用のプリフォームとなる。射出型
としては、容器形状に対応するキャビティを有するもの
が使用されるが、ワンゲート型或いはマルチゲート型の
射出器を用いるのがよい。射出温度は２７０乃至３１０
℃、圧力は２８乃至１１０Kg／cm²程度が好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説
明する。図１は本発明に従って耐熱用容器を製造する工
程の一例を示している。図１において、射出成形等によ
り成形されたプリフォーム成形品１（図１（Ａ））を延
伸可能な温度（９０〜１１０℃）に加熱し、二軸延伸ブ
ロー成形して、ドーム状の底形状を有する二次成形品２
（図１（Ｂ））を得る。次いで、二次成形品の底部を押
圧しながら加熱収縮させる工程を示す図１（Ｃ）におい
て、底部に対応する部分には加熱体３及び上下動可能な
押圧棒４がそれぞれ配置されている。この工程において
は、二次成形品２の底部を加熱体３で収縮温度以上に加
熱して収縮させると共に、上方から押圧棒４が降下し底
部中央を押圧してへこみを形成させる。この際押圧棒は
二次成形品のドーム状底部が加熱により平板状に収縮
し、降下する速度に追従して降下させるのが好ましく、
押圧棒の自重乃至は数Kgf 以下程度の比較的小さな力で
押圧し、所定のくぼみを得た段階にて押圧棒の降下が停
止することが好ましい。これにより二次成形品の底部の
押圧において、実質的に殆ど延伸することなく凹状の加
工が行われる。二次成形品の半球状の底部は、中央部で
は押圧棒による押圧により容器内方にへこみ、また一次
ブロー成形時に底部中央部及びその極く近傍を除いて十
分に延伸されており、加熱により表面積を減じるように
平板状に収縮して、図１（Ｄ）に示すような底形状を有
する三次成形品５が形成される。三次成形品の底部の径
は二次成形品のものと殆ど変化していない。また、底部
の加熱は底中央頂部から加熱して収縮を開始し、順次径
方向に加熱収縮を広げていくことが好ましい。

【００２３】二次成形品の加熱による収縮の開始温度は
二次成形品のブロー成形条件、特にブロー成形を行い、
ブロー圧を解除して二次成形品が収縮した時点の温度に
依存するため、通常その温度を越えた温度域にて加熱に
よる収縮が開始する。金型ブロー成形方式では金型の温
度、金型と二次成形品との接触状態及び時間、或いはブ
ローエアによる冷却の程度等により、二次成形品の金型
中の収縮温度が影響を受ける。底部の加熱は、図１
（Ｃ）に示すように赤外線加熱体３による加熱方式によ
り行われている。形成される底部中央のへこみの程度は
底部の加熱収縮により形成される平板状部位の体積変化
量及び押圧棒の押し込みの程度により調整することが可
能である。また平坦化された底部の外径は加熱領域及び
加熱の程度を調整することにより、底部外径は通常二次
ブロー金型の底径よりも若干小さくし、二次ブロー金型
内に納まるようにすることが好ましい。

【００２４】このようにして得られた、底部中央がへこ
み且つその周囲が平坦化した三次成形品５の胴部及び底
部を、更に、図１（Ｅ）に示すように赤外線加熱体３及
び６で加熱することにより、胴部及び底部を好ましい結
晶化温度に昇温させた四次成形品７を得る。この際、押
圧棒４は既に上方に移動している。三次成形品５は収縮
した底部の形状を概ね保持しながら加熱されるため、四
次成形品７は図１（Ｅ）に示すように実質的に底部及び
その近傍にある一部の胴部を除いた、他の胴部が高さ及
び径方向に収縮された形状となる。その四次成形品７は
二次ブロー金型よりも若干小さな形状とすることが必要
である。

【００２５】結晶化温度まで加熱された四次成形品７
は、図２（Ａ）に示される二次ブロー成形工程にて、二
次ブロー金型８中でブロー成形された後、図２（Ｂ）に
示されるような最終成形品９として取り出される。上記
の工程を経ることにより、四次成形品の形状を二次ブロ
ー成形金型形状に近付けることが容易になり、これによ
り二次ブロー成形時での底コーナ部の加工率を低く抑え
ることが可能となる。その結果、強度及び耐熱性に優れ
た最終成形品を得ることができる。更に二次成形品は概
ね外方に凸状のドーム形状であり、一次ブロー成形にお
いて底部は中央肉厚部及びその近傍を除き、比較的均一
な厚みに成形可能であり、それを収縮させた三次及び四
次成形品、更に最終製品においても底部の肉厚を比較的
均一にすることができる。これにより比較的薄肉で強度
及び耐熱性に優れた底部を有するブロー容器が得られ、
その結果として目付量を低減できるという効果を発現で
きる。

【００２６】耐熱用容器の場合、二次ブロー成形直前の
四次成形品では通常１３０〜２２０℃程度の温度に保持
されて熱結晶化が促進され、それを二次ブロー成形する
ことにより、優れた耐熱性を付与することができる。特
に、底部全体を延伸／加熱収縮を行うことにより強度が
向上し、更に熱結晶化の工程を経ているため、底部に好
ましい強度と高い耐熱性を付与することが可能となる。
それに伴って、底部の薄肉化による目付量の低減をも達
成することができる。

【００２７】本発明において、二次成形品の底部中央を
押圧してへこませる方法の一例を図３に示す。図３
（Ａ）に示すように、二次成形品の底部１０は、十分に
延伸されたドーム状の底部１１とその中央部が未延伸の
肉厚部１２とを有している。底部中央を押圧するように
上下動可能な押圧棒１３は、その先端が底部中央の未延
伸の肉厚部１２を取囲むような凹状の形状で、肉厚部１
２の周囲を押圧する。加熱体（図示せず）による加熱を
受けると同時に、二次成形品の底部１０は押圧棒による
機械的押圧を受けて、図３（Ｂ）に示す底形状を有する
三次成形品１４となる。三次成形品１４は、肉厚部１２
の厚みはそのままに底部中央は容器内方にくぼんだ状態
となり、またその周囲が平板化された状態の底部とな
る。

【００２８】図４は、本発明方法により二軸延伸ブロー
容器を製造するための装置の一実施例を示す図であり、
全体を１５で示す一次ブロー成形工程では、プリフォー
ム１６が一次ブロー金型１７に供給されてブロー成形が
行われる。次いで二次成形品１８は、胴部に対抗した一
対の赤外線加熱体１９ａ及び１９ｂ、及び図示されてい
ない底部に対応した面状の赤外線加熱体から成るトンネ
ル状の加熱装置１９の間を通過する（底加工工程２
０）。この加熱装置にはやはり図示していないが底部中
央に対応する押圧棒が配置されている。これにより、二
次成形品１８は底部中央がへこむと共にその周囲が平板
状に収縮し、次いで胴部が高さ方向及び径方向に収縮
し、最終的に結晶化温度にまで加熱され（ヒートセット
工程２１）、四次成形品２２となる。次いで四次成形品
２２は、全体を２３で示す二次ブロー成形工程で二次ブ
ロー金型２４に供給され、二次ブロー成形されて最終成
形品２５として取り出される。

【００２９】この装置においては、前述した第一の底加
熱（図１（Ｃ）及び（Ｄ））と、第二の胴部及び底加熱
（図１（Ｅ））は、断面が図１（Ｅ）に類似したトンネ
ル状で、円周上に配置された赤外線加熱装置１９の中を
二次成形品１８が自転しながら進むことにより行われ
る。その赤外線加熱装置１９を構成する各々の赤外線加
熱体は円周上にていくつかの部位に分けられて温度が調
節可能であり、二次成形品の底部の温度上昇が胴部の温
度上昇よりも大きくなるように制御されている。それに
より第一に底部中央がへこむと共にその周囲が平板状に
収縮し、第二に胴部が収縮し、且つ最終的に胴部及び底
部が所定の結晶化温度となるのである。

【００３０】本発明方法においては、上述した基本の工
程に種々の変更を加えることもできる。例えば、図５に
示すように、底部が半球状であり、中央部が僅かに凹状
の金型を用いて一次ブロー成形をすることにより、その
金型に沿った二次成形品３３を成形する（図４
（Ａ））。次いでその二次成形品３３の中央部を押圧棒
にて押圧すると共に、底部及び底部に連なる一部の胴部
を加熱収縮させ、その加熱収縮部分が延伸可能な温度で
ある三次成形品３４を作成する（図５（Ｂ））。更にこ
の三次成形品３４を二次ブロー成形して図５（Ｄ）に示
される比較的深い凹状の底部を有した最終製品３５とす
ることができる（図５（Ｃ））。この場合、一次ブロー
成形された二次成形品３３は底部及びその近傍のみが加
熱収縮し、二次ブロー成形にて変形し、それ以外の胴部
は加熱収縮されることなく最終製品３５となるのであ
り、胴部にパネル等の凹凸を有さない耐圧用或いは耐熱
圧用容器に適している。図５（Ａ）では二次成形品の底
部形状を比較的曲率半径の小さな半球状として、加熱収
縮させる表面積を比較的大きく取れるようにすることに
より、実質的に殆ど延伸することなく比較的深い凹状の
底部を有する三次成形品を形成するだけの領域を確保し
ており、また二次成形品の中央部に微小なくぼみを設け
ることにより、押圧棒での押圧を円滑にできるようにし
ている。それにより、最終的に比較的深い凹状で且つ比
較的一様で肉厚の底部を有する最終製品が形成でき、そ
のような底部は優れた耐圧性或いは耐熱圧性を有してい
る。また、底部が胴部よりも高温状態にある一次ブロー
金型を使用して一次ブロー成形を行い、底部が胴部より
も高温状態にある二次成形品を得ることにより、二次成
形品の底部の加熱収縮による平板化を促進することがで
きる。

【００３１】更に、図５に示される例において、二次成
形品の加熱工程にて二次成形品の胴部を実質的に収縮さ
せることなく且つ延伸可能な温度状態（８５〜１３０℃
程度）としながら、主に底部の加熱収縮及び凹状加工を
施して三次成形品とし、次の二次ブロー成形工程にて底
部の延伸加工に加えて、胴部も若干の延伸加工を行って
最終形状とすることができる。この場合、一次ブロー成
形では比較的高温の金型を用いることにより、得られた
二次成形品の胴部をその延伸可能な温度（８５℃以上）
とすることが好ましく、次の加熱工程にて胴部をその延
伸可能で且つ実質的に収縮を起こさない温度域に保持す
るように加熱することが必要である。

【００３２】耐熱圧用容器では、耐圧性と７０〜８０℃
程度の加熱処理に耐える耐熱性とが要求される。上記の
方法においては、胴部では比較的高温の金型で一次ブロ
ー成形することにより十分にその強度と耐熱性が得られ
るのであり、その状態を保持しながら二次ブロー成形を
行うことにより、二次ブロー成形では若干の延伸加工を
行うだけですむ。これにより、二次成形品の収縮は底部
がドーム状から中央部をへこませ且つその周囲を平板状
に変形するだけですみ、胴部を高さ及び径方向に収縮さ
せる場合に比べて、二次ブロー金型に挿入する三次成形
品の高さ及び径の制御が容易になり、加熱に伴う形状の
ばらつきを少なくすることができる。従って、三次成形
品の形状を二次ブロー金型形状に極く近くできるため、
特に底部の二次ブロー成形時の加工率を必要な限り小さ
く抑えることができる利点がある。

【００３３】更にまた、二次成形品の底部の加熱収縮及
び底部中央部の押圧工程において、図６に示すような加
熱された支持板２６と押圧棒２７との組合せから成る押
圧加熱治具を使用することもできる。この押圧加熱治具
は、押圧棒２７が加熱支持板２６にスプリング等の弾性
部材２８を介してそれ単独で上下動可能に支持され、ま
た押圧加熱治具全体でも上下動することができるよう
に、二次成形品２９の底部に対向して設置されている
（図６（Ａ））。図６（Ｂ）に示すように二次成形品２
９の底部に加熱支持板２６が接するように、押圧加熱治
具全体が矢印の方向に移動する。次いで押圧棒２７のみ
が下方に移動する。これにより、二次成形品２９の底部
は加熱支持板２６による接触加熱で平坦化されると共
に、押圧棒２７による押圧で底部中央に内方へのくぼみ
を形成し、底部中央がくぼみその周囲が平坦化された三
次成形品３０が成形される（図６（Ｃ））。その後、押
圧加熱治具全体が上方に移動して、三次成形品はトンネ
ル状の加熱体３１により底部及び胴部の加熱収縮が行わ
れ、四次成形品３２が形成される（図６（Ｄ））。

【００３４】（製造例）図４に示した装置を用いて、最
終成形品の外径が９４mm、全高さが３０５mm（加熱部高
さ２８０mm）、容量が１５００mlで底部が凹状の図２
（Ｂ）に示されるような耐熱用のポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）ボトルを作成した。

【００３５】所定のプリフォームを１００℃に加熱し、
７０℃に保温された金型を用いて一次ブロー成形を行っ
て、中央部の厚肉部を除き比較的均一の肉厚の半球状底
部を有する二次成形品を得た。その二次成形品を、円周
上で３つのゾーンに分けられ、各部が５００〜７００℃
の表面温度域で温度制御されたトンネル状赤外線加熱体
と押圧棒による底部押圧装置とから成る底部成形装置及
びヒートセット装置中を自転させながら８秒間で通過さ
せることにより、第一に底部がその中央部で凹状で、そ
の周囲が平坦状であるように変形し、第二に胴部が高さ
及び径方向に収縮し、最終的に胴部及び底部の温度が概
ね１８０℃である四次成形品を得た。更にこの四次成形
品を二次ブロー成形して最終製品を得た。この最終製品
に９５℃の熱水を充填して、容積変化率から耐熱性の評
価（良好範囲：容積変化率２％以下）を行ったところ、
良好な結果を得た。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、複雑な加熱形態を採用
することなく、一次ブロー成形により延伸された二次成
形品をより好ましい形態に加熱収縮させて二次ブロー成
形に付する二段ブロー成形により、耐熱性、耐圧性及び
耐熱圧性に優れた二軸延伸ブロー成形容器を製造するこ
とができた。また成形容器の底部近傍の強度が向上され
ると共に、局部的な薄肉部がないことは勿論、比較的均
一な肉厚分布を有するため、目付量を低減することも可
能となった。また、二次成形品の底加工工程において底
部中央を機械的に押圧することにより比較的深いくぼみ
を有する底形状の容器を作成することができ、容器底部
の強度が向上された二軸延伸ブロー成形容器を製造する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形工程の一例を説明するための図で
ある。

【図２】本発明の成形工程の一例を説明するための図で
ある。

【図３】本発明の二次成形品底部の押圧方法を説明する
ための図である。

【図４】本発明方法を実施するための製造装置の一例の
全体配置を示す図である。

【図５】本発明の成形工程の他の一例を説明するための
図である。

【図６】本発明の二次成形品底部の押圧方法を説明する
ための図である。

【符合の説明】

１ プリフォーム ２ 二次成形品 ３，６ 加熱体 ４ 押圧棒 ５ 三次成形品 ７ 四次成形品 ８ 二次ブロー金型 ９ 最終成形品

【手続補正書】

【提出日】平成７年４月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】更に、凹状で凹部が肉厚の底部を有する耐
熱用容器を二段ブロー成形法にて作成する場合、通常一
次ブロー成形で成形された二次成形品の底部は最終製品
と同様に肉厚な凹状部位を有することになるが、その底
部を胴部と同様に加熱すると、通常熱容量の大きな肉厚
部は温度上昇が遅く、底肉厚部を除く部分が特に加熱さ
れる。そのような加熱された二次成形品を二次ブロー成
形すると、高温の薄肉部のみが延伸され、特に底コーナ
ー部は極端に薄肉化し好ましくない。また、底の肉厚部
を選択的に加熱しようとしても、一部ブロー成形におい
て延伸率の低い肉厚部は白化する。そこで、通常は二次
成形品の底部全体を実質的に収縮することなしに成形可
能な温度に保持しながら、主に胴部を加熱収縮させ結晶
化させるような複雑な加熱方式を採用している。このよ
うに底部を肉厚にすれば、二次成形品の複雑な加熱方式
が必要となる点、底部の肉厚分だけ目付量が増える点な
どの課題もあり、このような課題を解決することが要求
される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】加熱が終了した四次成形品は、容器の収縮
が行われていると共に、結晶化され、残留する応力も緩
和されている。また二次ブロー成形工程に付されるまで
に多少冷却され、厚み方向の熱伝導効果により内外面の
温度差が緩和される。通常、０．３〜３秒間程度の緩和
時間を設ける。二次ブロー成形工程では口部及び首部を
拘束し、底部及び胴部から成る金型を用いて加熱の終了
した四次成形品を延伸ブロー成形する。このような二次
ブロー成形は１５乃至４０Kg／cm²の気体を用いて行う
ことが好ましい。更に耐熱性を要求される容器では、金
型温度は７０乃至１３０℃程度の温度に維持し、二次ブ
ロー成形時の成形品の急激な冷却を防止することが好ま
しい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】二次成形品の加熱による収縮の開始温度は
二次成形品のブロー成形条件、特にブロー成形を行い、
ブロー圧を解除して二次成形品が収縮した時点の温度に
依存するため、通常その温度を越えた温度域にて加熱に
よる収縮が開始する。金型ブロー成形方式では金型の温
度、金型と二次成形品との接触状態及び時間、或いはブ
ローエアによる冷却の程度等により、二次成形品の収縮
温度が影響を受ける。底部の加熱は、図１（Ｃ）に示す
ように赤外線加熱体３による加熱方式により行われてい
る。形成される底部中央のへこみの程度は底部の加熱収
縮により形成される平板状部位の体積変化量及び押圧棒
の押し込みの程度により調整することが可能である。ま
た平坦化された底部の外径は加熱領域及び加熱の程度を
調整することにより、底部外径は通常二次ブロー金型の
底径よりも若干小さくし、二次ブロー金型内に納まるよ
うにすることが好ましい。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】耐熱圧用容器では、耐圧性と７０〜８０℃
程度の加熱処理に耐える耐熱性とが要求される。上記の
方法においては、胴部では比較的高温の金型で一次ブロ
ー成形することにより十分にその強度と耐熱性が得られ
るのであり、その状態を保持しながら二次ブロー成形を
行うことにより、二次ブロー成形では若干の延伸加工を
行うだけですむ。これにより、二次成形品の収縮は底部
がドーム状から中央部をへこませ且つその周囲を平板状
に変形するだけですみ、胴部を高さ及び径方向に収縮さ
せる場合に比べて、二次ブロー金型に挿入する三次成形
品の高さ及び径の制御が容易になり、加熱に伴う形状の
ばらつきを少なくすることができる。従って、三次成形
品の形状を二次ブロー金型形状に極く近くできるため、
特に底部の二次ブロー成形時の加工率を必要な限り小さ
く抑えることができる利点がある。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】更にまた、二次成形品の底部の加熱収縮及
び底部中央部の押圧工程において、図６に示すような加
熱された支持板２６と押圧棒２７との組合せから成る押
圧加熱治具を使用することもできる。この押圧加熱治具
は、押圧棒２７が加熱支持板２６にスプリング等の弾性
部材２８を介してそれ単独で上下動可能に支持され、ま
た押圧加熱治具全体でも上下動することができるよう
に、二次成形品２９の底部に対向して設置されている
（図６（Ａ））。図６（Ｂ）に示すように二次成形品２
９の底部に加熱支持板２６が接するように、押圧加熱治
具全体が矢印の方向に移動する。次いで押圧棒２７のみ
が下方に移動する。これにより、二次成形品２９の底部
は加熱支持板２６による接触加熱で平坦化されると共
に、押圧棒２７による押圧で底部中央に内方へのくぼみ
を形成し、底部中央がくぼみその周囲が平坦化された三
次成形品３０が成形される（図６（Ｃ））。その後、押
圧加熱治具全体が上方に移動して、三次成形品はトンネ
ル状の加熱体３１により底部及び胴部の加熱収縮が行わ
れ、四次成形品３２が形成される（図６（Ｄ））。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中牧 勢津子 神奈川県横浜市旭区さちが丘25番地 (72)発明者 竹内 公生 神奈川県川崎市宮前区野川2297−５ (72)発明者 倉島 秀夫 神奈川県横須賀市岩戸３−26−16 (72)発明者 丸橋 吉次 神奈川県横浜市港北区日吉本町６−35−５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 延伸温度に加熱されたプリフォームをブ
   ロー成形して二軸延伸プラスチック容器を製造する方法
   において、 プリフォームを一次ブロー成形して、ドーム状底部を有
   する二軸延伸された二次成形品とする工程と、 二次成形品の少なくともドーム状底部を加熱すると共に
   底部中央を押圧しながら、底部を優先的に収縮させて、
   底部中央がへこみ且つ周囲が平坦化した三次成形品とす
   る工程と、 加熱状態にある三次成形品を二次ブロー成形して最終容
   器形状とする工程とを含んで成る底部の強化された二軸
   延伸ブロー容器の製造方法。
2. 【請求項２】 前記三次成形品を、その底部及び胴部も
   含めて加熱し、主に胴部を収縮させた後、二次ブロー成
   形する請求項１または２記載の製造方法。