JPH0767732B2 - 2軸延伸ブロー成形方法 - Google Patents

2軸延伸ブロー成形方法

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JPH0767732B2
JPH0767732B2 JP17011585A JP17011585A JPH0767732B2 JP H0767732 B2 JPH0767732 B2 JP H0767732B2 JP 17011585 A JP17011585 A JP 17011585A JP 17011585 A JP17011585 A JP 17011585A JP H0767732 B2 JPH0767732 B2 JP H0767732B2
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弘章 杉浦
文典 田中
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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
伸ブロー成形壜体の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PE
T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、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製壜体に熱収縮に対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性壜体の密度を上げるために、目標耐熱温度よ
り高温度に加熱した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(11
0℃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課題〕
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って、それより高い温度で熱処
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一次成形品であ
るプリフォームを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ほとんど延伸変形させることな
く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を加熱して二次中間成形品5に強制的
に収縮変形させ、この二次中間成形品5をほとんど延伸
変形させることなく完成品である壜体6にブロー成形す
るのである。
すなわち、本発明による2軸延伸ブロー成形方法は、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を加熱して強制的に
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
形する工程は、通常の2軸延伸ブロー成形操作と全く同
じで良い。
次に、一次中間成形品4を加熱して強制的に熱収縮させ
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成形された二次中間
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から一次中間成形品4への延伸成形の倍率、および
一次中間成形品4の寸法が設定される。
そして、最後に、二次中間成形品5を壜体6にブロー成
形する工程は、通常の2軸延伸ブロー成形によって行え
ば良い。
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。
このため、内部残留応力がほとんどないので、本発明に
より成形された壜体6は、外部から作用する熱による収
縮変形をほとんど引き起こすことがなく、極めて熱収縮
に対する耐熱性の高いものとなる。
〔実施例〕
この本発明による2軸延伸ブロー成形方法を、より効果
的に実施するには、次に説明する各条件を適当に組合せ
て実施するのが望ましい。
条件その1 プリフォーム1を、PETの熱結晶化寸前の温度である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100〜120℃に加熱して一次中間成形品4に2軸
延伸ブロー成形すること。
条件その2 一次中間成形品4を二次中間成形品5に加熱収縮させる
際の加熱温度を200〜235℃に設定すること。
条件その3 プリフォーム1の一次中間成形品4への延伸成形部分の
延伸面積倍率を、5〜10倍に設定すること。
条件その1は、一次中間成形品4を二次中間成形品5に
収縮変形させるために加熱した際に、この加熱によって
二次中間成形品5が白化しないよう、条件その3との組
合せにより、樹脂の密度を1.36〔g/cm3〕以上にするた
めである。
条件その2は、加熱温度を高くすることによって、二次
中間成形品5の密度をさらに高めると共に、壜体6にブ
ロー成形するための加熱手段として、賦形性の向上をも
合わせて図るためである。
条件その3は、より良好な2軸延伸成形形態を得るため
の条件であって、延伸倍率が5倍以下であると、一次中
間成形品4に対する加熱操作時に白化現象が生じてしま
うことになり、延伸倍率が10倍以上であると、延伸成形
された一次中間成形品4にボイドが発生してしまうから
である。
次に、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を予め所望形状に射出成形等を利用して
成形する第1の工程と、延伸変形することなく第1の工
程成形時の形状のまま最終成形品である壜体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、成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。
この具体例に使用されたプリフォーム1は、第1図実線
図示した如く、皿形状をしていて、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、このように
プリフォーム1を皿形状にしたのは、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への延伸面積倍率を5〜10倍程度とし、もっ
て配向結晶で密度が約1.36〔g/cm3〕以上とすることが
できるようにするためである。
また、この本体部2と口部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変形を
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。
この皿形状となったプリフォーム1の加熱温度を115℃
とし、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を22
5℃で加熱して、一次中間成形品4から二次中間成形品
5への熱収縮変形をさせてから、この二次中間成形品5
を壜体6に成形した。
この壜体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分間埋没位置させて加
熱し、この壜体6を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ができること
が明らかとなった。
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/c
m3〕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を大幅
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
て小さい値であった。
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ごとく、本発明によるPET製壜
体の成形方法は、内部残留応力の殆どない壜体を得るこ
とができるので、熱収縮に対する高い耐熱性を有する壜
体の成形が可能であり、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
大きい壜体を成形することができ、その実施が容易であ
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 (72)発明者 上杉 大輔 東京都江東区大島3丁目2番6号 株式会 社吉野工業所内 (56)参考文献 特開 昭56−105935(JP,A) 特公 平4−56734(JP,B2)

Claims (1)

    【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、一次ブロー成形操作
    によって2軸延伸ブロー成形された一次中間成形品を加
    熱して二次中間成形品に強制的に収縮成形し、該二次中
    間成形品をほとんど延伸変形させることなく壜体にブロ
    ー成形する2軸延伸ブロー成形方法。
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