JPH07314546A - 中空容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二軸延伸ブロ−成形された飽和ポリエステル
製容器において、自立安定性を保持し、かつ、耐圧及び
耐熱性にすぐれた自立容器の製造方法を得る。 【構成】 口頸部、肩部、胴部、底部からなる二軸延伸
ブロ−成形された飽和ポリエステル製の容器において、
高温の型を用いて、容器底部の特定部分を結晶化してな
る耐熱耐圧性自立中空容器の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飽和ポリエステル製の
中空容器の製造方法に関し、より詳細には内容物の加熱
殺菌時の耐圧及び耐熱性を高め、耐衝撃性にも優れた耐
圧耐熱性自立中空容器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐圧耐熱性容器としては、容器本
体の耐内圧性を高めるため底部を半球殻状に膨出成形
し、これに有底筒状に成形されたベ−スカップを装着し
て、容器に自立性を付与したものが主流であった。しか
しながら、ベ−スカップの使用は、別途ベ−スカップを
成形し装着固定を行わなければならないこと、容器の重
量が大きくなり、形状も大型化すること、加熱殺菌工程
で温水が容器底部に十分に達しないため内容物の加熱殺
菌をスム−ズに行うことができないこと、また、このと
き、ベ−スカップ内に水が溜まり、速やかに排水されに
くいこと、など様々な問題があった。

【０００３】さらに、省資源や環境問題の観点から使用
済みの空容器を有効再利用することが望まれているが、
ベ−スカップを装着した容器では通常、容器本体とベ−
スカップや接着剤の材料が異なるため、再利用する場合
にはこれらを分離しなければならず、プロセス的にコス
ト高となるという問題も抱えている。

【０００４】このような問題から、ベ−スカップを必要
としない耐圧耐熱性容器が望まれていた。ベ−スカップ
を必要としない耐圧性容器としては、いくつかの提案が
なされており、一般的には底部中心部の周りに複数の脚
部を放射状に膨出し、これらの脚部の間に谷線部を形成
した構造か、あるいはシャンペンタイプの構造かのいず
れかである。例えば、特公昭４８−５７０８号公報、特
公昭５９−４０６９３号公報、特公昭６１−９１７０号
公報、特開昭６３−２０２４２４号公報及び特開平３ー
４３３４２号公報に記載されている。

【０００５】しかしながら、これら各号に記載された容
器は、耐圧性容器としては満足する性能を得ることがで
きるものの、加熱殺菌工程を行う耐圧耐熱性容器として
使用した場合には十分な性能を得ることができない。す
なわち、前記各号に記載された容器は、底部中心部およ
び該中心部周辺に未延伸領域及び低延伸領域が存在して
いるため、加熱殺菌時に内容物の温度が５０℃から７０
℃程度に上昇すると、内圧が増大すること、また容器材
料自体もクリ−プ変形を起こしやすくなることにより、
底部中心部および該中心部周辺の未延伸領域及び低延伸
領域がクリ−プ変形を起こして突出し、容器は自立安定
性を失うことになる。

【０００６】この問題を解決する方法として、例えば、
特開平５−８５５３５号公報に記載された容器を使用す
ることが考えられる。この容器は、底部中心部を結晶化
し、中心部周辺部を十分に延伸した容器であるため、加
熱殺菌時に内圧が増大した場合底部のクリープ変形をあ
る程度抑えることができる。しかしながら、この容器の
場合においても、脚部と脚部との間に形成された谷線部
を十分に延伸することは困難で該部分に低延伸領域が残
るため、加熱殺菌時に該部分がクリープ変形を起こし底
部が突出して自立安定性を失う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の研究者等は、
鋭意研究の結果、底部中心部の周りに複数の脚部を放射
状に膨出し、これらの脚部と脚部との間に谷線部を形成
した底部構造の場合、内圧による応力が特に底部中心部
と谷線部に集中することを突き止め、さらに実際の加熱
殺菌時の底部突出においては、谷線部のうち中心部に近
い部分のクリープ変形が特に大きいことを発見した。

【０００８】本発明は前述の問題点を解決したものであ
り、二軸延伸ブロー容器の（Ａ）底部中心部および／ま
たは、（Ｂ）底部中心部の周辺部および／または、
（Ｃ）谷線部の底部中心部に近い部分および／または、
（Ｄ）脚部の前記周辺部の縁より接地部にいたる部分お
よび／または、（Ｅ）前記（Ｃ）と（Ｄ）の間の部分に
対応する形状を有する高温の型で、容器の底部を加熱す
ることにより、（Ａ）〜（Ｅ）から選ばれた部分が結晶
化された容器で、容器の加熱殺菌時に、底部がクリープ
変形して、自立安定性を失うことがなく、且つ、耐薬品
性にも優れた、耐圧耐熱性自立中空容器を提供するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
口頸部、肩部、胴部、および底部中心部の周りに複数の
脚部を放射状に膨出し、これらの脚部と脚部との間に谷
線部を形成した自立可能な構造を有する底部からなる二
軸延伸ブロー成形された飽和ポリエステル製の二軸延伸
ブロー容器において、容器の（Ａ）底部中心部および／
または、（Ｂ）底部中心部の周辺部および／または、
（Ｃ）谷線部の底部中心部に近い部分および／または、
（Ｄ）脚部の前記周辺部の縁より接地部にいたる部分お
よび／または、（Ｅ）前記（Ｃ）と（Ｄ）の間の部分か
ら選ばれた部分に対応する形状を有する高温の型で、容
器の底部を加熱することにより、（Ａ）〜（Ｅ）から選
ばれた部分を結晶化することを特徴とする耐圧耐熱性自
立中空容器の製造方法であり、第２の発明は、第１の発
明の二軸延伸ブロー容器が、下記の（ａ）〜（ｄ）の少
なくとも一つを有するものである耐圧耐熱性自立中空容
器の製造方法である。 （ａ）口頸部を結晶化したもの。 （ｂ）サポートリングを結晶化したもの。 （ｃ）サポートリング下を結晶化したもの。 （ｄ）口頸部または口頸部とサポートリングは、その内
周径が外周径に対して６０〜８０％であり、且つ、加熱
により応力・歪が緩和されたもの。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、高温の型としては、ヒーター等の熱発生装置を
埋め込み温調した金属、オイルや蒸気等の熱媒体の配管
を埋め込み温調した金属、赤外線ヒーターや熱風などを
輻射して加熱温調した金属等で形成された高温の型を用
いることができる。また、これ以外の高温の型を用いる
ことができることはもちろんである。この高温の型の温
度は、熱可塑性樹脂ポリエステル樹脂のＴｇ以上で、融
点以下の温度が好ましく、特に好ましくは、１３０〜２
００℃である。

【００１１】本発明の容器に用いる樹脂は、主たる繰り
返し単位がエチレンテレフタレートである熱可塑性樹脂
ポリエステル樹脂が好ましく、該熱可塑性ポリエステル
樹脂とは、ポリエチレンテレフタレートのホモポリマー
を主たる成分とする。

【００１２】そして、熱可塑性ポリエステル樹脂は、テ
レフタル酸成分の一部を例えば、イソフタル酸、ナフタ
リンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノ
キシエタンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボ
ン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸；ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイ
ソフタル酸等の脂環族ジカルボン酸；アジピン酸、セバ
チン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸；Ｐ−β
−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ε−オキシカプロン酸
等のオキシ酸等の他の二官能性カルボン酸の１種以上を
置換して共重合したものが使用できる。

【００１３】また、熱可塑性ポリエステル樹脂は、エチ
レングリコール成分の一部を例えば、トリメチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレング
リコール、デカメチレングリコール、ネオペンチレング
リコール、ジエチレングリコール、１，１−シクロヘキ
サンジメチロール、１，４−シクロヘキサンジメチロー
ル、２，２（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）
スルホン酸等の他のグリコール及びこれらの機能的誘導
体の多官能化合物の１種以上で置換して共重合した共重
合体でもよい。

【００１４】また、本発明の容器に使用する熱可塑性ポ
リエステル樹脂は、固有粘度が０．７〜０．９、好まし
くは０．７５〜０．８０である。

【００１５】更に、本発明の容器は、着色剤、熱劣化防
止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、抗菌
剤、滑剤等の添加剤を適宜用いることができる。

【００１６】本発明の装置は、図１に示すごとく、基本
部分は、最下段に底板７、底板７に設置された容器の底
部の（Ａ）底部中心部および／または、（Ｂ）底部中心
部の周辺部および／または、（Ｃ）谷線部の底部中心部
に近い部分および／または、（Ｄ）脚部の前記周辺部の
縁より接地部にいたる部分および／または、（Ｅ）前記
（Ｃ）と（Ｄ）の間の部分から選ばれた部分に対応する
形状を有する高温の型、その上方に設置した二軸延伸ブ
ロー容器をサポートリング２２Ａで支持する容器支持板
５、その上方に設置された上板４、上板４に支持されて
いる容器昇降兼荷重用シリンダー８、容器昇降兼荷重用
シリンダー８と容器支持板５を接続する容器内圧負荷用
キャップ押板兼容器支持板１０、および底板７に立てら
れ容器支持板５、上板４を支える支柱９とから構成され
ている。

【００１７】本発明の装置は、上記に記載のとおりであ
り、二軸延伸ブロー容器１Ａは、容器支持板５によりサ
ポートリング２２Ａで支持され、容器内圧負荷用キャッ
プ押板兼容器支持板１０を介して接続された容器昇降兼
荷重用シリンダー８により底部が一旦高温の型２Ａに接
するまで降下し保持される。高温の型の容器底部に接す
る部分は、容器の底部の形状に対応する構造である。容
器の底部を高温の型で一定時間加熱することにより、容
器の底部の（Ａ）底部中心部および／または、（Ｂ）底
部中心部の周辺部および／または、（Ｃ）谷線部の底部
中心部に近い部分および／または、（Ｄ）脚部の前記周
辺部の縁より接地部にいたる部分および／または、
（Ｅ）前記（Ｃ）と（Ｄ）の間の部分から選ばれた部分
が結晶化される。

【００１８】高温の型の容器底部に対応する部分を容器
の底部の形状に一致させることにより、高温の型に底部
が接する際に、高温の型と底部がよく嵌合するように容
器は回転し、高温の型と容器の底部の位置は常に一定に
なる。

【００１９】容器の底部を結晶化する際には、二軸延伸
ブロー容器には、内圧をかけても、かけないでもよい。
内圧をかけて製造する場合は、図２に示すとおり、その
装置は容器の口頸部２１に装着する容器内圧負荷キャッ
プ１１と、容器に内圧を加える圧縮空気送入チューブ１
２、および容器に送入された圧縮空気が口頸部２１から
漏れることを防止するパッキン１３で構成される。容器
は任意の圧力の圧縮空気を圧縮空気送入チューブ１２か
ら送入して内圧をかけることができる。容器の底部を結
晶化する際には、二軸延伸ブロー容器は、結晶化を早め
るために高温の型に接触することが好ましいが、結晶化
のできる範囲ならば空隙があってもよい。又、押圧して
製造する方法も可能である。加熱時間は、結晶化が可能
な時間であれば、特に制限はない。

【００２０】本発明の第２の発明において、二軸延伸ブ
ロー容器は、（ａ）〜（ｄ）の少なくとも１つを有する
ものであるが、この中で、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）、
（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）、（ｃ）＋（ｄ）及び（ａ）＋
（ｃ）の組み合わせが好ましく、特に好ましくは、
（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）、（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）の組
み合わせである。

【００２１】また、本発明において、容器の底部の特定
部分を結晶化することにより、充填工場のコンベア−ラ
インにおける潤滑剤に対する耐薬品性も向上させること
ができ、ストレスクラックの発生を抑制することができ
る。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ ポリエチレンテレフタレート（日本ユニペット（株）社
製、商品名ＲＴ５５３Ｃ）を射出成形して樹脂量５０．
０ｇの有底筒状プリフォームを得た。このプリフォーム
の（ａ）口頸部、（ｂ）サポートリング及び（ｃ）サポ
ートリング下を赤外線ヒーターにより加熱し、結晶化し
た。この有底筒状プリフォームを再加熱した後、ブロー
金型内に配置して、ストレッチロッドにより軸方向に延
伸しながらエアーブローにより周方向に延伸して、二軸
延伸ブロー成形し、口頸部２１とサポートリング２２Ａ
を除く軸方向の延伸倍率を２．５倍、径方向の延伸倍率
をプリフォームとの外径比で３．５倍とした二軸延伸ブ
ロー容器を得た。この時、金型の胴部を１２０℃に加熱
した状態で、約１０秒間熱固定を行い、続いてブロー容
器内に常温のエアーを循環させて冷却し、二軸延伸ブロ
ー容器を得た。次に、この二軸延伸ブロー容器の底部の
（Ａ）底部中心部、（Ｂ）底部中心部の周辺部、（Ｃ）
谷線部の中心部側、及び（Ｄ）脚部の前記周辺部の縁よ
り接地部にいたる部分の形状に対応する構造を有する高
温の型（図４及び図５に示す）を容器底部に接触し、
（Ａ）〜（Ｄ）の部分を加熱結晶化した。得られた中空
容器１Ｂは、容積１．５リットル、全高３０９ｍｍ、胴
径９２ｍｍであった（図３に示す）。中空容器１Ｂの底
部は、図６に示すように５個の脚部が中心部の周りに放
射状に等間隔に膨出すると共に、この脚部の間に谷線部
を形成した自立型の構造を有しており、その底部中心
部、底部中心部の周辺部、谷線部の底部中心部に近い部
分、及び脚部の前記周辺部の縁より接地部にいたる部分
が結晶化されており、結晶化部分の密度は、1.363 ｇ／
ｃｍ³ であった。

【００２３】この中空容器１Ｂに、５℃において、２．
５ガスボリュームの炭酸水を充填して、キャッピングし
た後、炭酸水が室温に戻ってから、７０℃の温水シャワ
ーを３０分間かけた。その後、２０℃の水により１０分
間シャワーをかけ冷却し、ボトルの全高と胴径の変形率
を測定した。その結果、中空容器の全高は、３０７ｍｍ
であり、胴径の変形率は、０．９％であった。次に、こ
の充填した容器１２本を直立状態で、２．０ｍの高さか
らコンクリート上に落下させたところ、全てについて容
器底部に破壊はなかった。

【００２４】実施例２ 実施例１おいて、プリフォームとして（ｃ）サポートリ
ング下を赤外線ヒーターにより加熱して結晶化し、
（ｄ）口頸部とサポートリングは、その内周径が外周径
に対して６０〜８０％であり、且つ、加熱により応力・
歪が緩和されたものを用い、さらに、図７及び図８に示
す高温の型を用い、二軸延伸ブロー容器容器の（Ａ）底
部中心部、（Ｂ）底部中心部の周辺部、（Ｃ）谷線部の
底部中心部に近い部分、（Ｄ）脚部の前記周辺部の縁よ
り接地部にいたる部分および（Ｅ）前記（Ｃ）と（Ｄ）
の間の部分を結晶化した以外は同様に行った。容器の底
部は、図９に示すとおり、５個の脚部が中心部の周りに
放射状に等間隔に膨出すると共に、この脚部の間に谷線
部を形成した自立型の構造を有しており、底部中心部、
底部中心部の周辺部、谷線部の底部中心部に近い部分、
脚部の前記周辺部の縁より接地部にいたる部分、及び谷
線部の底部中心部に近い部分と脚部の前記周辺部の縁よ
り接地部にいたる間の部分が結晶化されており、結晶化
部分の密度は、1.363 ｇ／ｃｍ³ であり、中空容器は、
容積１．５リットル、全高３０９ｍｍ、胴径９２ｍｍで
あった。

【００２５】この中空容器に、５℃において、２．５ガ
スボリュームの炭酸水を充填して、キャッピングした
後、炭酸水が室温に戻ってから、７０℃の温水シャワー
を３０分間かけた。その後、２０℃の水により１０分間
シャワーをかけ冷却し、ボトルの全高と胴径の変形率を
測定した。その結果、中空容器の全高は、３０７ｍｍで
あり、胴径の変形率は、０．９％であった。次に、この
充填した容器１２本を直立状態で、２．０ｍの高さから
コンクリート上に落下させたところ、全てについて容器
底部に破壊はなかった。

【００２６】比較例１ 実施例１において、プリフォームの（ａ）口頸部、
（ｂ）サポートリング及び（ｃ）サポートリング下を結
晶化せず、かつ、容器の底部の結晶化を行わない以外
は、同様におこなった。容器は、容積１．５リットル、
全高３１０ｍｍ、胴径９２ｍｍであった。 この容器
に、５℃において、２．５ガスボリュームの炭酸水を充
填して、キャッピングした後、炭酸水が室温に戻ってか
ら、７０℃の温水シャワーを３０分間かけた。その後、
２０℃の水により１０分間シャワーをかけ冷却した。ボ
トルは、容器底部が突出し、自立安定性がなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、特定形
状の高温の型を用いて、容器の底部の特定部分を結晶化
することにより、内容物の加熱殺菌時の耐圧及び耐熱性
を高め、耐衝撃性が向上した耐圧耐熱性自立中空容器を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の正面図である。

【図２】図１のＦ部（要部）付近の拡大図である。

【図３】本発明の中空容器１Ｂの断面図である。

【図４】本発明の高温の型２Ａの平面図である。

【図５】本発明の高温型２ＡのＡ−Ａ’断面図である。

【図６】本発明の中空容器の底部図である。

【図７】本発明の高温型２Ｂの平面図である。

【図８】本発明の高温型２ＢのＢ−Ｂ’断面図である。

【図９】本発明の中空容器の底部図である。

【符号の説明】

１Ａ 二軸延伸ブロー容器 １Ｂ 中空容器 ２Ａ、２Ｂ 高温の型 ４ 上板 ５ 容器支持板 ７ 底板 ８ 容器昇降兼荷重用シリンダー ９ 支柱 １０ 容器内圧負荷キャップ押板兼容器支持板 １１ 容器内圧負荷キャップ １２ 圧縮空気送入チューブ １３ パッキン ２１ 口頸部 ２２Ａ サポートリング ２２Ｂ サポートリング下 ２３ 肩部 ２４ 胴部 ２５ 底部 ３１Ａ 底部中心部 ３１Ｂ 底部中心部の周辺部 ３１Ｃ 谷線部の底部中心部に近い部分 ３１Ｄ 脚部の底部中心部の周辺部の縁より接地部にい
たる部分 ３１Ｅ ３１Ｃと３１Ｄの間の部分 ３１ａ 底部中心部に対応する部分 ３１ｂ 底部中心部の周辺部に対応する部分 ３１ｃ 谷線部の底部中心部に近い部分に対応する部分 ３１ｄ 脚部の底部中心部の周辺部の縁より接地部にい
たる部分に対応する部分 ３１ｅ ３１ｃと３１ｄの間の部分に対応する部分 ３２ 脚部 ３３ 谷線部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 口頸部、肩部、胴部、および底部中心部
   の周りに複数の脚部を放射状に膨出し、これらの脚部と
   脚部との間に谷線部を形成した自立可能な構造を有する
   底部からなる二軸延伸ブロー成形された飽和ポリエステ
   ル製の二軸延伸ブロー容器において、容器の（Ａ）底部
   中心部および／または、（Ｂ）底部中心部の周辺部およ
   び／または、（Ｃ）谷線部の底部中心部に近い部分およ
   び／または、（Ｄ）脚部の前記周辺部の縁より接地部に
   いたる部分および／または、（Ｅ）前記（Ｃ）と（Ｄ）
   の間の部分から選ばれた部分に対応する形状を有する高
   温の型で、容器の底部を加熱することにより、（Ａ）〜
   （Ｅ）から選ばれた部分を結晶化することを特徴とする
   耐圧耐熱性自立中空容器の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の二軸延伸ブロー容器が、
   下記の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つを有するもので
   ある耐圧耐熱性自立中空容器の製造方法。 （ａ）口頸部を結晶化したもの。 （ｂ）サポートリングを結晶化したもの。 （ｃ）サポートリング下を結晶化したもの。 （ｄ）口頸部または口頸部とサポートリングは、その内
   周径が外周径に対して６０〜８０％であり、且つ、加熱
   により応力・歪が緩和されたもの。