JPH08267549A - 耐熱耐圧自立容器及びその製造方法 - Google Patents

耐熱耐圧自立容器及びその製造方法

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JPH08267549A
JPH08267549A JP6991895A JP6991895A JPH08267549A JP H08267549 A JPH08267549 A JP H08267549A JP 6991895 A JP6991895 A JP 6991895A JP 6991895 A JP6991895 A JP 6991895A JP H08267549 A JPH08267549 A JP H08267549A
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吉次 丸橋
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    • Y10S264/906—And heat-shrinking outside of mold including subsequent re-expanding of shrunken article using differential fluid pressure

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱殺菌時における底部の熱クリープ現象が
完全に防止され、しかも優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及
び自立性の組み合わせを有する二軸延伸樹脂容器及びそ
の製法を提供すると共に、均一にしかも一様に高度に二
軸延伸されたペタロイド型底部、即ち足一体型底部を有
する自立性容器を高生産性を以て再現性よく製造できる
方法を提供する。 【構成】 プリフォームの底中央を熱結晶化させ、この
熱結晶化部１０の端縁を延伸点としてそれ以外の底部４
を高延伸倍率で二軸延伸ブロー成形して薄肉化すること
により配向結晶化し、更に熱固定により結晶化を進行さ
せながら、底周辺部に足部１２と谷部１１とを交互に形
成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂の二軸延伸ブロー
成形により形成されていて、耐熱耐圧性と自立性に優れ
た耐熱圧自立容器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
の如き熱可塑性ポリエステルの二軸延伸ブロー成形容器
は、優れた透明性や表面光沢を有すると共に、瓶に必要
な耐衝撃性、剛性、ガスバリヤー性をも有しており、各
種液体の瓶詰容器、即ちボトルとして利用されている。
【０００３】一般に、瓶詰製品の製造に際しては、内容
物の保存性を高めるために、内容物を熱間充填し或いは
内容物を充填した後、加熱殺菌乃至滅菌することが必要
である。しかしながら、ポリエステル製ボトルは耐熱性
に劣るという欠点があり、内容物を熱間充填する際の熱
変形や容積の収縮変形を生じるため、二軸延伸ブロー容
器を成形後に熱固定（ヒート・セット）する操作が行わ
れている。
【０００４】しかしながら、自生圧力を有する内容物を
充填密封後、加熱殺菌乃至滅菌する用途（耐熱圧ボト
ル）では、ボトル底部に圧力と熱とが同時に作用して熱
クリープ現象により膨出変形を生じるため、前述した熱
固定程度では不十分であり、ボトル底部を丸底とし、こ
の底に別体のハカマ部品（ベースカップ）を取り付ける
ことが行われている（実開昭５５−１４２４３３号公
報、及び特公昭６１−３０９８２号公報）。
【０００５】また、このようなツーピース型の耐熱圧ボ
トルにおいて、底部の熱及び圧力による変形を最小限に
とどめるため、特公平６−２２８６２号公報には、未延
伸乃至低延伸の底中心部を加熱により熱結晶化させるこ
とが記載され、更に底中央部および口頸部を熱結晶化さ
せたプリフォーム成形体を二軸延伸ブロー成形すること
により、熱結晶化部を除く容器全体を高延伸倍率にて延
伸加工でき、特に、半球状の底部が延伸加工により、底
中央部を除き薄肉化できることが記載されている。
【０００６】同様の丸底型の耐熱性ポリエステルボトル
の製法として、特開昭６３−１２２５１６号公報には、
プリフォームを延伸温度に加熱し、次いで一次ブロー成
形を行って形状が最終製品よりも大きい形状の一次ボト
ルを製造し、続いて一次ボトルの底部の未延伸或いは低
延伸の肉厚部を温度１５０℃以上に予備加熱し、更に該
一次ボトル全体を温度１５０℃以上の雰囲気中で熱処理
して結晶化度を増大させると共に、自由収縮させて形状
が最終製品よりも小さい形状の二次ボトルを形成し、つ
いで最終製品の形状をした金型内で二次ブロー成形を行
って最終製品形状のボトルに形成することを特徴するＰ
ＥＴボトルの製造方法が記載されている。
【０００７】更に、特開平５−４２５８６号公報には、
有底の一次成形体（プリフォーム）を１次ブロー成形し
た２次成形体の底部のみを加熱収縮させた後、２次ブロ
ー成形して自立性底部を有する合成樹脂製瓶体を製造す
る方法が記載されている。
【０００８】また、特開平５−８５５３５号公報には、
底中心部を加熱により熱結晶化させたワンピースの耐圧
性自立容器が記載され、更に底中央部を熱結晶化させた
プリフォーム成形体を一次ブロー成形して、底中央熱結
晶化部周縁に延伸されない肉厚部を有する２次成形体を
得た後、その２次成形体を二次ブロー成形して底中央部
熱結晶化部を除き延伸加工できることが記載されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】延伸加工により薄肉化
された半球状底部を有する容器は耐熱耐圧性に優れてお
り、炭酸飲料等の内圧が加わる内容物を充填し、充填品
に上部より熱湯を流す加熱殺菌処理（法上６５℃で１０
分以上）に十分耐えうるが、容器とは別体としてベース
カップを製造し、これを容器に接着等により固定しなけ
ればならないという煩わしさがある。
【００１０】ペタロイド型底部、即ち足一体型底部を有
する自立性容器は、ベースカップの製造やその取り付け
が不要であるという利点を有するが、その耐熱性、特に
底部の耐熱耐圧性が未だ不十分であるという欠点を有し
ている。即ち、このタイプの容器においては、未延伸或
いは低延伸の肉厚部が必ず存在し、この部分が熱と圧力
とが同時に作用する条件では熱クリープ変形を生じて、
容器の自立性を損なうのである。
【００１１】また、足一体型底部を有する自立性容器の
成形に際し、底中央部および口頸部を熱結晶化させたプ
リフォーム成形体を一度に二軸延伸ブロー成形すると、
底部形状が複雑であるため底部全体を高延伸下に薄肉化
することが困難であり、どうしても比較的肉厚の低延伸
部が残存するのを避け得ない。この比較的肉厚の低延伸
部は耐熱圧性に劣り、その様な容器に内容品を充填し加
熱殺菌処理すると、自立性を確保することが困難とな
る。
【００１２】更に、前に引例した特開平５−８５５３５
号記載の方法では、一次ブロー成形した２次成形体にお
いて底中央熱結晶化部の周縁を未延伸の肉厚部として残
しており、次の二次ブロー成形にて底中央熱結晶化部の
周縁から分割底面部を設けることによりその肉厚部を延
伸させている。しかし、このタイプの容器でも二次ブロ
ー成形時の底中央部近傍の延伸度合いに限界があり、耐
熱耐圧容器として用いると、加熱殺菌時に熱クリープに
よる変形が生じる傾向にある。この場合、プリフォーム
成形体の底中央に熱結晶化域を設けることにより、一次
ブロー成形した２次成形品の底中央熱結晶化部の周縁を
高延伸に薄肉化できることは可能であるが、次の二次ブ
ロー成形にて２次成形品の底高延伸部をさらに延伸加工
して良好な足部を有する最終製品とすることが困難であ
った。
【００１３】前に引用した特開平５−４２５８６号公報
記載の方法では、一段の延伸ブロー成形に比べると容器
底部を薄肉化できるが、その実施例で示される容器（同
公報図７、表１）では、その厚みが底中央部で１．６ｍ
ｍ、底中央部に隣接する部分で未だ１．１６ｍｍ程度で
あり、底中央部の周囲に１ｍｍよりも肉厚で、比較的低
延伸の部分が残ってしまう傾向がある。このため、やは
りこのタイプの容器でも、依然として、加熱殺菌時に熱
クリープによる変形が生じる傾向がある。
【００１４】従って、本発明の目的は、加熱殺菌時にお
ける底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しかも優
れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせを有
する二軸延伸樹脂容器及びその製法を提供するにある。
【００１５】本発明の他の目的は、均一にしかも一様に
高度に二軸延伸されたペタロイド型底部、即ち足一体型
底部を有する自立性容器を高生産性を以て再現性よく製
造できる方法を提供するにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、樹脂の
二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部、胴部及
び底部を備えた耐熱耐圧容器において、底中央部に厚肉
の熱結晶化部を有しており、前記熱結晶化部以外の底部
が熱結晶化部から段差をなして高延伸倍率にて延伸され
薄肉化されていると共に熱固定により配向結晶化されて
おり且つ底周辺部に交互に配置された複数の谷部及び足
部を有することを特徴とする耐熱耐圧自立容器が提供さ
れる。
【００１７】上記容器において、足部は底部中央部より
も下方に延びている周辺接地部を有し、谷部は互いにほ
ぼ同一の仮想半球状面上に位置しており、底中央部の熱
結晶化部は最大胴部の直径の５乃至２８％の直径と２５
乃至５５％の結晶化度とを有し、熱結晶化部以外の底部
は１ｍｍ以下、特に０．８ｍｍ以下の肉厚と２０％以上
の結晶化度とを有し、且つ前記谷部は底中央の熱結晶化
部を含めて前記仮想半球状面の表面積の１３乃至２５％
の合計表面積を有し、胴径の５０％の直径の範囲内にあ
る熱結晶化部以外の底谷半球状面部が３０乃至５０％の
結晶化度を有することが好ましい。
【００１８】本発明によればまた、有底筒状のプリフォ
ームを成形し、該プリフォームの底中央部と口頸部とを
加熱して、局部的に熱結晶化部を設ける工程；該プリフ
ォームを１次ブロー金型内にて二軸延伸ブロー成形し
て、概ねドーム状の底部を形成すると共に、プリフォー
ムの熱結晶化部以外の部分を高延伸倍率に延伸した２次
成形品とする工程；該２次成形品の底部及び底部に連な
った胴部の少なくともその一部を加熱して、該底部及び
一部胴部が収縮した３次成形品とする工程；及び該３次
成形品を２次ブロー金型内にてブロー成形して、複数の
谷部及び足部から成り、中央熱結晶化部を除いて高延伸
により薄肉化された底部を有する最終製品とする工程か
ら成ることを特徴とする耐熱耐圧自立容器の製造方法が
提供される。
【００１９】前記２次成形品の底部及び底部に連なる胴
部の一部を赤外線加熱体に対向させて、その部位を加熱
収縮させると共に熱固定して３次成形品とすることが好
ましく、また、前記３次成形品への加熱を１２０℃〜２
００℃の温度で行うのがよい。
【００２０】前記３次成形品の加熱収縮した底部及び底
部に連なる胴部の一部が、最終容器の底谷部が実質上位
置する仮想半球状面内に収まる大きさでしかもその半球
面に比較的近接した形状となるように、３次成形品の加
熱収縮及び３次成形品の２次ブロー成形を行うことが特
に好ましい。
【００２１】また、前記２次成形品の加熱すべき底部及
び底部に連なる胴部の一部の表面積が、最終容器の底谷
部が実質上位置する仮想半球状面の表面積の１１０〜２
００％となるように、１次ブロー成形及び２次ブロー成
形を行うのがよく、更に前記３次成形品の加熱収縮した
底部及び底部に連なる胴部の一部の表面積が、最終容器
の底谷部が実質上位置する仮想半球状面の表面積の６５
〜９８％となるように、３次成形品の加熱収縮及び３次
成形品の２次ブロー成形を行うがよい。
【００２２】
【作用】本発明においては、底中央部を熱結晶化してい
る。この底中央部を熱結晶化することは前記のように二
軸延伸ブロー成形において通常用いられる手段である。
また、底部を熱結晶化したプリフォーム成形体を二軸延
伸ブロー成形して、底中央熱結晶化部の周縁を比較的高
延伸に薄肉化した半球状の底を有する成形体を得ること
も通常用いられる手段である。このような半球状の成形
体は耐熱耐圧用容器として十分に使用できるが、この容
器は自立できない。一方、容器に自立性を与えるため
に、前記の底中央に熱結晶化部を有し、その周縁が比較
的高延伸に薄肉化された半球状面の底部を有する２次成
形体を従来延伸成形が可能とされる９０〜１１０℃程度
の温度に加熱し、更に自立性底形状を有する金型を用い
て二次ブロー成形すると、成形途中で破裂したり、足部
形状がでない或いは足部の先端が白化するなどの現象が
生じた。本発明者の研究によると、一度ブロー成形によ
り比較的高延伸に薄肉化された部位はかなり配向結晶化
しており、１００℃程度の温度に加熱しても再延伸加工
性が極めて劣ることが判った。
【００２３】そこで、一次ブロー成形を行った２次成形
体の半球状底部及び底部に連なる胴部の一部を１２０〜
２００℃に加熱し、２次ブロー成形を試みたところ、加
熱部位の軟化により前記再延伸加工性がかなり改善され
ることが判った。しかし、２次成形体を１２０〜２００
℃に加熱すると、その加熱部が著しく収縮し、その収縮
後の形状が悪いと二次ブロー成形ができなくなることも
判った。種々の検討の結果、最終容器の底谷部が実質的
に位置する仮想半球状面よりも大きな底形状を有する２
次成形体を一次ブロー成形により作成し、次にその２次
成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を非拘束状態
にて加熱して比較的大きな変形量を伴って収縮させ、最
終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球状面に収まる
大きさでしかもその半球状に比較的近接した形状となる
ような３次成形品とし、その３次成形品を底部が加熱状
態のまま二次ブロー成形することにより、成形不良或い
は足部先端の白化等の問題を生じることなく自立容器に
まで成形できることが明らかになった。
【００２４】以上の手段により得られる本発明の耐熱耐
圧自立容器は、二軸延伸ブロー成形によって一体に形成
された口頚部、胴部及び底部を備えているが、底中央部
に厚肉の熱結晶化部を有していること、この熱結晶化部
を除く底部が熱結晶化部から段差をなして高延伸倍率に
て延伸され薄肉化されていると共に熱固定により配向結
晶化していること、及びこの配向結晶化した底周辺部に
交互に複数の谷部と足部とが形成されていることが顕著
な特徴である。即ち、底中央部を熱結晶化させると、こ
の熱結晶化部そのものは耐熱クリープ性に優れたものと
なるが、その周囲に低延伸部が存在すると、この周囲低
延伸の部分が熱クリープを生じて底中央部全体が下方に
膨出変形され、自立性が損なわれる。これに対して、底
中央部の熱結晶化部以外の底部を熱結晶化部に接続する
部分から段差をなして高延伸倍率で延伸により薄肉化
し、次いで熱固定により配向結晶化させると、底全体の
耐熱クリープ性が向上するものである。
【００２５】樹脂プリフォームの二軸延伸ブロー成形に
際しては、底中央部は未延伸の厚肉の状態で必ず残留
し、この部分が、熱と圧力が作用したとき、熱クリープ
発生の原因となる。本発明では、未延伸の厚肉状態で残
ると予想される底中央部を、予めプリフォームの状態で
加熱により熱結晶化させておく。これにより、底中央部
を高度に熱結晶化させて、耐クリープ性に優れた構造に
することができると共に、１次ブロー成形に際しては、
この熱結晶化部の端縁に延伸点が固定されるので、底中
央部以外の底部を高度にしかも一様に延伸することがで
き、続いて行う熱処理により、熱結晶化部以外の底部を
配向結晶化することができる。勿論、容器の口頸部をも
予め熱結晶化させておけば、容器口頸部の耐熱性の向上
と同時に口頸部に接続する肩部の高延伸薄肉化も可能と
なる。
【００２６】底周辺部に交互に谷部と足部とを形成させ
た自立型容器では、当然のことながら足部が下方に突き
出した構造となるので、足部の部分のみが極度に薄肉化
されやすく、自生圧力を有する内容物を充填して加熱殺
菌したとき、この部分が破裂するなどのトラブルを生じ
やすいが、本発明では、限られた熱結晶化部以外の底部
樹脂を足部に引き出すことができるので、足部における
樹脂の極端な薄肉化を有効に防止することができ、これ
により底部の耐圧強度を高めることができる。
【００２７】事実、本発明によれば、熱結晶化部以外の
底部の厚みが１ｍｍ以下、特に０．８ｍｍ以下となるよ
うな高延伸倍率での延伸が可能となり、足部の内最も薄
肉化しやすい接地部でもその厚みを０．１ｍｍ以上、特
に０．２ｍｍ以上に維持することが可能となる。熱結晶
化部以外に、肉厚が１ｍｍを越える低延伸部が残留する
と、耐熱圧性が劣るようになり、内容物充填後の加熱殺
菌処理により底部の肉厚部が変形して自立性が損なわれ
るようになる。また、接地部の厚みが上記範囲を下回る
と、底部の耐圧強度が低下し、容器破裂等の原因とな
る。
【００２８】熱結晶化部以外の底部の高延伸倍率による
延伸と熱固定とにより、底周辺部は配向結晶化されて、
耐熱圧性に優れたものとなる。本発明では、熱結晶化部
以外の底部を延伸配向により２０％以上とし、且つ二次
ブロー成形前の加熱による熱固定により、胴径の５０％
の直径の範囲内にある熱結晶化以外の底半球状面部を３
０乃至５０％の結晶化度とすることができる。底部の結
晶化度が２０％を下回る部位では耐熱圧性が劣り、その
ため、充填後の加熱殺菌処理により底部の低結晶化度部
が局部的に変形して自立性が得られないようになる。
【００２９】以上のように本発明の自立容器では底部の
耐熱クリープ強度が著しく向上した結果、ガス容量が
２．３ガスボリューム（Ｇ．Ｖ．）程度の耐熱耐圧自立
容器として十分に使用できる。しかし、ガス容量が３
Ｇ．Ｖ．程度に大きくなった場合、更なる耐熱圧性を向
上させる工夫が必要となる。種々の検討の結果、底部の
変形防止に寄与する底谷部の表面積を比較的大きく取る
ことが有効であることを見いだした。すなわち、本発明
の耐熱耐圧自立容器においては、底谷部が底中央から外
側に向かって上昇傾斜した仮想半球状面上に実質上位置
しているのがよいが、底谷部が合計で前記仮想半球面の
表面積の１３乃至２５％の表面積を占めていることが好
ましい。
【００３０】表面積比が１３％を下回る容器では、充填
後の加熱殺菌処理により底中央部が足接地部よりも出っ
張るため自立性が得られなくなる。表面積比が２５％を
越えると、２次ブロー成形時の容器足部の延伸割合が増
加しすぎるため足部のブロー成形が困難となる。その足
部の成形限界の表面積比は足の本数に存在し、成形性の
点から６足以下が好ましい。
【００３１】また前記表面積比を１３％以上とするに
は、底中央において足部が始まる足付け根部直径
（Ｄ1 ）を成形上支障がない程度に比較的大きくするこ
とが好ましく、通常その足付け根部の直径（Ｄ1 ）を容
器本体の最大胴部の直径の１８〜４０％とすることが好
ましい。底中央足付け根部の直径が最大胴部の直径の１
８％を下回ると前記底谷部の表面積比が低下し好ましい
耐熱圧性を得られなくなる。また、４０％を上回るブロ
ー成形が困難となる。
【００３２】底中央の熱結晶化部の大きさには耐熱圧
性、耐衝撃性或いは成形性の点で一定の限度があり、そ
の直径が底中央の足付け根部の直径の９０％以下、特に
８０％以下で、且つ容器本体の最大胴部の直径の５〜２
８％であるのが好ましい。また、この部分の結晶化度
は、２５乃至５５％の範囲にあることが、耐熱クリープ
性及び熱結晶化部以外の高度延伸の点で好ましい。
【００３３】本発明では底中央の足の付け根部の面積を
できるだけ大きくすることが好ましく、そのため底中央
熱結晶化部の直径が足の底付け根部の直径の９０％を越
えると、二次ブロー成形が難しくなる。また、底中央熱
結晶部の直径が最大胴部の直径の５％を下回るとき、底
中央熱結晶化部の周囲の延伸程度がばらつくことにな
り、その部位を均一に高延伸薄肉化することが難しい。
さらに、２８％を上回るときには、２次ブロー成形時に
足部を成形することが困難となる。
【００３４】前記のブロー成形性の観点及び空容器の転
倒性の観点から、底足部は４〜６本、特に５本乃至６本
が好ましい。足部が４本を下回ると、空容器が転倒し易
くなり充填工程での搬送が困難となる。
【００３５】本発明による耐熱耐圧自立容器の製造方法
は、有底筒状のプリフォームを成形し、該プリフォーム
の底中央部と口頸部とを加熱して、局部的に熱結晶化部
を設ける工程；該プリフォームを１次ブロー金型内にて
二軸延伸ブロー成形して、概ねドーム状の底部を形成す
ると共に、プリフォームの熱結晶化部以外の部分を高延
伸倍率に延伸した２次成形品とする工程；該２次成形品
の底部及び底部に連なった胴部の少なくともその一部を
加熱して、該底部及び一部胴部が収縮した３次成形品と
する工程；及び該３次成形品を２次ブロー金型内にてブ
ロー成形して、複数の谷部及び足部から成り、中央熱結
晶化部を除いて高延伸により薄肉化された底部を有する
最終製品とする工程から成る。
【００３６】底中央部及び口頸部を熱結晶化したプリフ
ォームを１次ブロー成形することにより、熱結晶化部を
除く底部全体及び口頸部に接続した肩部を同時に高延伸
にて薄肉化することが可能となる。この場合、１次ブロ
ー成形金型の底形状を概ねドーム状とすることが重要で
あり、それにより底部全体を高延伸に薄肉化することが
できる。
【００３７】１次ブロー成形にて得られた２次成形品は
底部及び底部に連なった胴部の少なくとも一部を加熱し
収縮させ、局部的に加熱された３次成形品を得る。その
３次成形品の加熱された底部及び一部胴部を２次ブロー
金型内にてブロー成形することにより、中央の熱結晶化
部を除く全体が高延伸に薄肉化された底部を有する容器
を得ることが可能となる。得られた容器の底部は高延伸
配向により十分な耐熱圧強度を有することができる。
【００３８】２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の
一部を赤外線加熱体に対向させて、その部位を加熱収縮
させ、かつ熱固定を行う。非接触の加熱方式を採用する
ことにより、２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の
一部を加熱収縮させることにより、加熱収縮した３次成
形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を、谷部及び足
部を成形するための好ましい形状とすることができる。
【００３９】この場合、３次成形品の加熱温度を１２０
℃〜２００℃とするのがよい。一次ブロー成形にて高延
伸に薄肉化された２次成形品の底部は成形性に乏しく、
２次ブロー成形を良好に行うためには成形部の温度を１
２０〜２００℃とすることが必要である。また、３次成
形品の加熱部位を１２０〜２００℃の温度に加熱して熱
固定を行うことにより、その部位の結晶化度を３０％以
上に高めることができる。二次ブロー成形により、その
延伸加工度合いに応じて熱結晶化度が多少低下するが、
延伸加工度の比較的少ない谷底部では二次ブロー成形時
の結晶化度の低下は比較的少なく、最終的に容器の特に
耐熱クリープ性が要求される底谷半球状面部の底中心部
近傍の結晶化度を３０〜５０％とすることができる。底
部高延伸配向による耐熱圧強度の向上を加えて、この底
部結晶化によりさらに耐熱圧強度を高めることができ
る。
【００４０】本発明の方法では、３次成形品の加熱収縮
した底部及び底部に連なる胴部の一部が、最終容器の底
谷部が実質上位置する仮想半球状面内に収まる大きさで
しかもその半球面に比較的近接した形状となるように、
３次成形品の加熱収縮及び３次成形品の２次ブロー成形
を行うことが、熱結晶化部以外の底部を高度に配向結晶
化させながら、自立型底部構造を形成させる上で好適で
ある。
【００４１】１次ブロー成形に際して、高延伸にて薄肉
化された底部及び底部に連なる一部胴部は再延伸加工性
がかなり低下している。従って、２次ブロー成形におけ
る延伸率をできるだけ少なくすることが重要である。そ
のため、２次ブロー成形直前の３次成形品の加熱収縮部
を２次ブロー成形金型に収納できる大きさであり、かつ
底谷部がその一部を形成する仮想半球状面に比較的近接
した形状とすることが２次ブロー成形を行う上で必要と
なる。
【００４２】３次成形品の加熱収縮した底部及び底部に
連なる胴部の一部の表面積が、最終容器の底谷部がその
一部を形成する容器底部の仮想半球状面の表面積の６５
〜９８％とすることも成形性の点で重要である。３次成
形品の加熱収縮部において、その表面積が容器底部の半
球状表面積の６５％を下回るように容器底部の半球状面
よりかなり離れている場合、２次ブロー成形時に破裂し
たり、足部形状が得られない或いは加熱温度が高いと足
先端部が極端に薄肉化したりする問題を生じる傾向があ
る。
【００４３】２次成形品の加熱すべき底部及び底部に連
なる胴部の一部の表面積が、最終製品の底谷部がその一
部を形成する容器底部の仮想半球状面の表面積の１１０
〜２００％とすることも重要である。２次ブロー成形前
の３次成形品の加熱収縮部の形状を容器底部の仮想半球
状面に近づけるためには、１次ブロー成形で得られる２
次成形品の底形状が重要である。その２次成形品の表面
積が、最終容器底部の半球状表面積の１１０％を下回る
とき、３次成形品の加熱収縮部は小さく成りすぎるた
め、２次ブロー成形が困難となる。また、その表面積割
合が２００％を越えると３次成形品の加熱収縮部を２次
金型内に収めることが困難となる。
【００４４】以上により、本発明によれば、加熱殺菌時
における底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しか
も優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせ
を有する二軸延伸樹脂容器を提供でき、また均一にしか
も一様に高度に二軸延伸されたペタロイド型底部、即ち
足一体型底部を有する自立性容器を高生産性を以て再現
性よく製造できる。
【００４５】
【発明の好適態様】本発明の耐熱耐圧自立容器の構造の
一例を説明するための図１（側面図、ただし底部は断面
図）、図２（側面図）並びに図３及び図４（底面図）に
おいて、この容器１は、大別して、口頚部２、胴部３及
び底部４からなっており、口頸部２には錐台乃至回転体
状の肩部５を介して筒状の胴部３が接続されており、胴
部３の下端に自立型の底部４が接続されている。口頸部
２にはキャップ締結用のネジ部６及びサポートリング７
が形成されている。また、胴部３と肩部５の間及び胴部
３と底部４の間には段差部８、９が形成されている。こ
の容器の口頸部２は、それ自体公知の耐熱耐圧容器と同
様に熱結晶化されている。
【００４６】本発明の容器では、底中央部に厚肉の熱結
晶化部１０を有しており、この熱結晶化部以外の底部
（１１、１２）が、熱結晶化部１０から段差１３をなし
て、高延伸倍率にて延伸され薄肉化されて配向結晶化
し、さらに熱固定により熱結晶化されている。また、底
周辺部には交互に配置された複数の谷部１１及び足部１
２を有している。
【００４７】底部４は、底部中央部よりも軸方向外方
（下方）に延びている複数（図３では５本、図４では４
本）の足部１２、これら足部同士の間に互いにほぼ同一
の仮想半球状面上にあり、接地することなく胴部へと連
結する複数の谷部１１からなっている。足部１２の最下
端が周辺接地部１４を形成している。底中央の熱結晶化
部１０は、図５に示すとおり、周辺接地部１４よりも高
さＨ0だけ上側に窪んでおり、ボトルに内容物１５を充
填し加熱殺菌した場合、この高さはＨまで減少するが、
本発明の容器では、高さＨが大きくプラスの値に維持さ
れ、ボトルの自立安定性が維持される。
【００４８】熱結晶化部以外の底部１１及び１２は、１
ｍｍ以下、特に０．８ｍｍ以下の厚みを有するように高
延伸により薄肉化されており、熱結晶化部以外の底部１
１及び１２の段差部１３に近接する部分でもこの範囲の
厚みとなっている。また、熱結晶化部以外の底部が２０
％以上の結晶化度を有しており、且つ胴径の５０％の直
径の範囲内にある熱結晶化部以外の底半球状面部が３０
乃至５０％の結晶化度を有している。
【００４９】底谷部１１が底中央から外側に向かって上
昇傾斜した仮想半球状面上に実質上位置していることは
既に指摘したが、この底谷部１１が合計で前記仮想半球
面の表面積の１３乃至２５％の表面積（Ｓ1 、図４参
照）を占めている。また、底中央の足付け根部の直径
（Ｄ1 、図５参照）を容器本体の最大胴部の直径の１８
〜４０％とすることが好ましい。
【００５０】底中央の熱結晶化部１０は、図５に示すと
おり、底中央の足付け根部の直径（Ｄ1 ）の９０％以下
で、且つ最終容器の最大胴部の直径（Ｄ0 ）の５乃至２
８％直径（ＤC ）を有するのがよく、またその結晶化度
は、２５乃至５５％の範囲にあるのが好ましい。
【００５１】本発明において、プラスチック材料として
は、延伸ブロー成形及び熱結晶化可能なプラスチック材
料であれば、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。
【００５２】本発明に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、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を占めるものであり、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２２０乃至２７
０℃にある熱可塑性ポリエステルが好適である。
【００５３】ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱圧
性の点で好適であるが、エチレンテレフタレート単位以
外のエステル単位の少量を含む共重合ポリエステルも使
用し得る。
【００５４】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
香族ジカルボン酸；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、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸；の１種
又は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、シクロヘキサンジメタノー
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。
【００５５】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。その固有粘
度（Ｉ．Ｖ．）は一般的に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望
ましい。
【００５６】本発明の製造法によれば、先ず有底筒状の
プリフォームを成形し、このプリフォームの底中央部と
口頸部とを加熱して、局部的に熱結晶化部を設ける。
【００５７】本発明に用いるプリフォームを示す図６に
おいて、このプリフォーム２０は、首部２１、胴部２２
及び閉塞底部２３から成っており、首部２１には、ネジ
等の蓋締結機構２４及び容器保持のためのサポートリン
グ２５等が設けられており、首部２１は長さＫ2 また底
部中央２３は径Ｋ1 の範囲にわたって熱結晶化されてい
る。この熱結晶化された首部２１は、図１の容器口頸部
２となるものであり、一方底部中央２３は、図１の底中
央の熱結晶化部１０となるものであり、底部中央２３は
径Ｋ1 は、図５の径ＤC にほぼ相当する。
【００５８】プラスチック材料のプリフォーム２０への
成形には、射出成形を用いることができる。即ち、プラ
スチックを冷却された射出型中に溶融射出して、過冷却
された非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。
【００５９】射出機としては、射出プランジャーまたは
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ポリエステルを射
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。
【００６０】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型を用いるのがよい。射出温度
は２７０乃至３１０℃、圧力は２８乃至１１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 程度が好ましい。
【００６１】プリフォーム２０の底部２３、或いは更に
首部２１の熱結晶化は、これらの部分をそれ自体公知の
手段で選択的に加熱することにより行うことができる。
ポリエステル等の熱結晶化は、固有の結晶化温度で顕著
に生じるので、一般にプリフォームの対応する部分を、
結晶化温度に加熱すればよい。加熱は、赤外線加熱或い
は誘電加熱等により行うことができ、一般に延伸すべき
胴部を熱源から断熱材により遮断して、選択的加熱を行
うのがよい。
【００６２】上記の熱結晶化は、プリフォーム２０の延
伸温度への予備加熱と同時に行っても或いは別個に行っ
てもよい。
【００６３】プリフォームの延伸温度は、一般に８５乃
至１３５℃、特に９０乃至１３０℃の温度が適当であ
り、その加熱は、赤外線加熱、熱風加熱炉、誘電加熱等
のそれ自体公知の手段により行うことができる。また、
底部及び口部熱結晶化は、プリフォーム底部及び口部
を、他の部分と熱的に絶縁した状態で、一般に１４０乃
至２２０℃、特に１６０乃至２１０℃の温度に加熱する
ことにより行うことができる。プリフォーム底部及び口
部の結晶化度は２５％以上であるのがよい。
【００６４】尚、プリフォームからの延伸ブロー成形に
は、成形されるプリフォーム成形品に与えられた熱、即
ち余熱を利用して、プリフォーム成形に続いて延伸ブロ
ー成形を行う方法も使用できるが、一般には、一旦過冷
却状態のプリフォーム成形品を製造し、このプリフォー
ムを前述した延伸温度に加熱して延伸ブロー成形を行う
方法が好ましい。
【００６５】本発明によれば、このように部分熱結晶化
及び延伸のための予備加熱を行ったプリフォームを１次
ブロー金型内にて二軸延伸ブロー成形して、概ねドーム
状の底部を形成すると共に、プリフォームの熱結晶化部
以外の部分を高延伸倍率に延伸した２次成形品とし；こ
の２次成形品の底部及び底部に連なった胴部の少なくと
もその一部を加熱して、該底部及び一部胴部が収縮した
３次成形品とし；次いでこの３次成形品を２次ブロー金
型内にてブロー成形して、複数の谷部及び足部から成
り、中央熱結晶化部を除いて高延伸により薄肉化された
底部を有する最終製品とする。
【００６６】この製造法の装置の概略を示す図７におい
て、この装置は、大まかにいって、１次成形品（プリフ
ォーム）２０を２次成形品３０に１次ブロー成形するた
めの１次ブロー成形工程Ａ、２次成形品３０を３次成形
品４０に熱収縮させ熱固定させる熱処理工程Ｂ、及び３
次成形品４０を最終容器１に成形する２次ブロー成形工
程Ｃからなる。
【００６７】１次ブロー成形工程Ａにおいては、回転タ
ーレット３１上に開閉可能な１次ブロー金型３２が周状
に多数配置されており、プリフォーム供給機構３３によ
り、開かれた金型３２内にプリフォーム２０を供給す
る。
【００６８】１次ブロー成形工程Ａの詳細を示す図８に
おいて、プリフォーム２０は、コア金型３４によりその
首部を支持されており、閉じた割金型３２内に保持され
る。コア金型の反対側には、２次成形品の底形状を規定
する底金型３５も配置されている。プリフォーム２０内
に延伸棒３６を挿入し、その先端をプリフォーム底部に
押し当てて、プリフォーム２０を軸方向に引っ張り延伸
すると共に、プリフォーム２０内に流体を吹き込んで、
プリフォームを周方向に膨張延伸させる。この際、延伸
棒３６と同軸に、底金型３５の側にプレス棒３７を配置
して、引っ張り延伸に際して、プリフォームの熱結晶化
底部２３が延伸棒３６とプレス棒３７とにより狭持さ
れ、熱結晶化部２３が形成される２次成形品３０の中心
に位置するように位置規制する。底金型３５は、２次成
形品３０の底形状を、続いて行う熱処理工程Ｂで底形状
が以下に説明する好適な形に規制するためのものであ
る。
【００６９】延伸倍率は、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倍とするのがよい。軸方向延伸
倍率は、プリフォーム成形品の軸方向の長さと延伸棒の
ストローク長とによって決定されるが、周方向の延伸倍
率は、プリフォームの径と金型キャビティの径とにより
決定される。底形状については、図１１を参照して後述
する。圧力流体としては、室温或いは加熱された空気
や、その他のガス、例えば窒素、炭酸ガス或いは水蒸気
等を使用することができ、その圧力は、通常１０乃至４
０ｋｇ／ｃｍ2 ゲージ、特に１５乃至３０ｋｇ／ｃｍ2
ゲージの範囲にあるのがよい。
【００７０】熱処理工程Ｂは、多数のコア金型（マンド
レル）３４（図８及び図９参照）を自転可能及び公転可
能に支持する回転ターレット４１と、コア金型３４上の
２次成形品３０を加熱するために配置された赤外線加熱
体４２とからなる。
【００７１】この熱処理工程の詳細を示す図９におい
て、２次成形品３０はコア金型３４に支持させて自転し
ており、この２次成形品３４の底部３８及び底部に連な
った胴部の少なくとも一部３９と対面するように赤外線
加熱体４２が設けられている。２次成形品３０は、乗り
換え機構４３を介して熱処理工程Ｂの回転ターレット４
１に供給され、自転しつつ、その底部３８及び底部に連
なった胴部の少なくとも一部３９が赤外線加熱体４２か
らの赤外線で加熱され、収縮した底部４５および一部胴
部４６よりなる３次成形品４０となる。なお、図７に示
す具体例では熱処理工程Ｂは回転ターレット４１からな
っているがこれに限定されるものではない。例えばその
熱処理工程Ｂが直線状で循環するコンベアでも良い。こ
の際２次成形体３０は、直線的に移動しながら、コンベ
アに沿って直線状に配置された赤外線加熱体によりその
底部及び底部に連なる胴部の一部が加熱される。
【００７２】２次ブロー成形工程Ｃにおいては、回転タ
ーレット５１上に開閉可能な２次ブロー金型５２が周状
に多数配置されており、３次成形品４０の供給機構５３
により、開かれた金型５２内に３次成形品４０を供給す
る。
【００７３】２次ブロー成形工程Ｃの詳細を示す図１０
において、３次成形品４０は、コア金型３４によりその
首部を支持されており、閉じた割金型５２内に保持され
る。コア金型の反対側には、最終容器の底形状を規定す
る底金型５５も配置されている。３次成形品４０内に流
体を吹き込んで、３次成形品４０を２次ブロー成形し、
谷部及び谷部を備えた最終容器の底形状に形成する。成
形された容器１は、取り出し機構５６により、開いた２
次ブロー金型５２から外部に取り出される。
【００７４】熱処理工程Ｂの前後における底形状及び寸
法の変化を説明するための図１１において、３次成形品
４０の加熱収縮した底部４５及び底部に連なる胴部の一
部４６が、最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球
状面６０（点線で示す）内に収まる大きさでしかもその
半球面６０に比較的近接した形状となるように、３次成
形品４０の加熱収縮及び３次成形品の２次ブロー成形を
行うことが、所定底形状に成形し、耐熱クリープ性を達
成する上で重要である。
【００７５】一般に、最終容器の底部と胴部との境界と
なるべき部分Ａ−Ａ’より底側において、３次成形品４
０の加熱収縮した底部４５及び底部に連なる胴部の一部
４６の表面積Ｓ3 が、最終容器の底谷部が実質上位置す
る仮想半球状面６０の表面積Ｓ0 の６５〜９８％となる
ように、３次成形品の加熱収縮及び３次成形品の２次ブ
ロー成形を行うのがよい。
【００７６】３次成形品４０の底形状を上記のものとす
るためには、２次成形品３０の加熱すべき底部３８及び
底部に連なる胴部の一部３９が最終容器の仮想半球状面
６０の外側にあって、しかもそれらの表面積が一定の範
囲にあるがよい。即ち、３８及び３９の表面積Ｓ2 は、
最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球状面の表面
積Ｓ0 の１１０〜２００％となるように、１次ブロー成
形及び２次ブロー成形を行うがよい。
【００７７】尚、図１１に示す具体例では、胴部３が熱
処理を受けるのを防止するために、胴部３の表面は断熱
部材４７でおおわれている。
【００７８】２次成形品３０の底部３８及び一部胴部３
９の加熱は、１２０乃至２００℃の温度で行うのがよ
く、これにより、これらの部分の熱収縮と熱固定を有効
に行うことができる。赤外線放射体からの加熱では、非
接触式加熱であるので、底部及び一部胴部の収縮が、拘
束なしに行われ、また、２次成形品の表面に照射された
赤外線は、その一部が板厚分を通過し、照射部位に対向
する反対側の内面側に至ってその一部がさらに吸収され
内面側から器壁の赤外線による加熱が極めて効率良く短
時間内に均一に行われる。
【００７９】また、前記熱処理工程の赤外線放射体４２
を、２次成形品３０が移動する通路にそって、該通路の
上部乃至側面に配置された一又は二以上の赤外線放射体
からなるものとし、該赤外線放射体内を２次成形品を軸
方向に自転させて加熱しながら移動すれば、２次成形品
の加熱収縮と工程間の移動が同時にできるので、ロスタ
イムなしで熱処理を行うことができると共に、生産性を
向上させることができる。赤外線放射体は４００〜１０
００℃程度に加熱された比較的放射効率に優れた且つ比
較的表面積の大きな面状の表面を有するものを組み合わ
せて使用するとよい。これにより、比較的高エネルギー
密度の赤外線を２次成形品に照射することができ、短時
間加熱が可能となる。特に、本発明においては２次成形
品の加熱部位は高延伸により薄肉化されているため、前
記赤外線加熱体により例えば１０秒以下の短時間にて所
定の温度とすることができる。その赤外線加熱体として
は具体的には炭素鋼或いはステンレス鋼等の金属面、ア
ルミナ、マグネシア或いはジルコニア等のセラミック
面、セラミックとカーボン等の複合材面などの固体表面
或いはガスを燃焼して得られる気体表面などが利用でき
る。固体からなる赤外線加熱体の表面は埋め込んだ電熱
ヒータによる加熱或いは高周波誘導加熱などにより所定
の温度とする。
【００８０】一次ブロー成形にて高延伸に薄肉化された
２次成形品の底部は成形性に乏しく、２次ブロー成形を
良好に行うためには成形部の温度を１２０〜２００℃と
することが必要である。また、３次成形品の加熱部位を
１２０〜２００℃の温度に加熱して熱固定を行うことに
より、最終的に容器の底谷部の結晶化度を３０〜５０％
とすることができる。底部高延伸配向による耐熱圧強度
の向上を加えて、この底部結晶化によりさらに耐熱圧強
度を高めることができる。
【００８１】本発明の２次ブロー成形工程Ｃでは、熱処
理工程Ｂでの成形品（３次成形品）を２次ブロー成形型
中でブロー成形して、前記足部と谷部とが交互に配置さ
れた底部に成形する。この２次ブロー成形に際して、当
然のことながら、用いる２次ブロー成形金型のキャビテ
イは３次成形品よりも大きく、自立性底形状を含めて、
最終成形品の寸法及び形状に合致するものでなければな
らない。
【００８２】また、３次成形品では、熱処理による結晶
化で、弾性率が増加しているので、高い流体圧を用いて
行うのがよく、一般に１５乃至４５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力
を用いるのが好ましい。
【００８３】２次ブロー成形に際して、金型の温度は、
５乃至１３５℃の温度に維持して、成形後直ちに冷却が
行われるようにしてもよいし、或いは、最終成形品中に
冷風等を流して冷却が行われるようにしてもよい。
【００８４】本発明の耐熱圧ポリエステルボトルは、自
生圧力を有する内容物を充填し、加熱殺菌乃至滅菌する
用途に有用であり、炭酸入り飲料や窒素充填飲料乃至調
味料等を充填保存する容器として有用である。耐熱耐圧
用容器として、ガス容量は３ＶＯＬ程度まで可能であ
り、加熱殺菌温度は、６０乃至８０℃が適当である。
【００８５】底中央部の熱結晶化部の接地部の高さＨ0
は、からの状態において、２ｍｍ以上、特に４乃至７ｍ
ｍとなるように成形するのがよい。これにより、充填加
熱殺菌時においても、十分満足すべき自立性が保証され
る。
【００８６】
【実施例】
［比較試験］ 実施例１ 図１〜図４に示される内容の、最大胴径が９４ｍｍで高
さが３０６ｍｍの１．５リットルの容量のポリエステル
樹脂製の容器を図７に示される装置にて作成した。作成
された容器の足の本数は５本であり、底中央結晶化部の
直径は１６ｍｍ、厚みは２．４ｍｍであり、結晶化度は
３５％であった。底中心より直径３０ｍｍの範囲内の延
伸された底谷半球面部の厚みは０．４ｍｍ〜０．５ｍｍ
であり、結晶化度は４０〜４５％であった。また、底谷
半球面部（Ｓ1 ）の表面積比は１６％であり、初期の足
高さ（Ｈ0 ）は６ｍｍであった。
【００８７】実施例２ 底谷半球面部の表面積比を１１％とした。それ以外は実
施例１と同一とした。
【００８８】比較例 底中心より直径３０ｍｍの範囲内の延伸された底谷半球
状部の厚みが０．８〜１．２ｍｍであり、結晶化度が５
〜１８％である容器を使用した。その他は実施例と同一
とした。
【００８９】試験 各例とも１０本の容器に２．３ガスボリューム（Ｇ．
Ｖ．）及び３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、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流
すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱
殺菌処理において底中央熱結晶部は最大６８℃までの温
度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器
底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスであ
る。すなわち底中央が足よりも下方に出ている自立性に
欠ける容器の本数を調べた。結果を表１に示す。
【００９０】
【表１】 この試験結果から本発明容器は耐熱耐圧性に優れている
ことが理解される。
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、プリフォームの底中央
を熱結晶化させ、この熱結晶化部の端縁を延伸点として
それ以外の底部を高延伸倍率で二軸延伸ブロー成形して
薄肉化し、しかも熱固定により配向結晶化させながら、
底周辺部に足部と谷部とを交互に形成させたため、加熱
殺菌時における底部の熱クリープ現象が完全に防止さ
れ、しかも優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組
み合わせを有する二軸延伸樹脂容器を提供することがで
きた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐熱耐圧自立容器の一例の全体を示す
一部断面側面図である。
【図２】図１の容器を倒立した状態で底部の構造をより
明瞭に示す側面図である。
【図３】本発明の耐熱耐圧自立容器の一例の底部の構造
を示す底面図である。
【図４】本発明の耐熱耐圧自立容器の他の例の底部を示
す底面図である。
【図５】本発明の耐熱耐圧自立容器の一例の底部の寸法
を示す一部断面側面図である。
【図６】本発明の耐熱耐圧自立容器の製造に使用するプ
リフォームの一例を示す一部断面側面図である。
【図７】本発明の耐熱耐圧自立容器の製造に用いる装置
の概略配置を示す説明図である。
【図８】１次ブロー成形工程を示す説明図である。
【図９】熱処理工程を示す説明図である。
【図１０】２次ブロー成形工程を示す説明図である。
【図１１】２次ブロー成形工程における底形状及び寸法
の関係を示す説明図である。
【符号の説明】 １ 容器 ２ 口頚部 ３ 胴部 ４ 底部 ５ 肩部 ６ キャップ締結用のネジ部 ７ サポートリング ８ 段差部 ９ 段差部 １０ 熱結晶化部 １１ 谷部 １２ 足部 ２０ プリフォーム ２１ 首部 ２２ 胴部 ２３ 閉塞底部 ２４ 蓋締結機構 ２５ サポートリング ３０ ２次成形品 ３１ 回転ターレット ３２ １次ブロー金型 ３３ プリフォーム供給機構 ３４ コア金型 ３５ 底金型 ３６ 延伸棒 ３７ プレス棒 ３８ ２次成形品の底部 ３９ 胴部の一部 ４０ ３次成形品 ４１ 回転ターレット ４２ 赤外線加熱体 ４３ 乗り換え機構 ４５ ３次成形品の底部 ４６ 底部に連なる胴部の一部、 ５１ 回転ターレット ５２ ２次ブロー金型 ５３ ３次成形品の供給機構 ５５ 底金型 ５６ 取り出し機構 ６０ 最終容器の底谷部が実質上位置する仮想半球状面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】前記３次成形品の加熱収縮した底部及び底
部に連なる胴部の一部が、最終容器の底谷部が実質上位
置する仮想半球状面内に収まる大きさでしかもその半球
面に比較的近接した形状となるように、３次成形品への
加熱収縮及び３次成形品の２次ブロー成形を行うことが
特に好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】以上の手段により得られる本発明の耐熱耐
圧自立容器は、二軸延伸ブロー成形によって一体に形成
された口頚部、胴部及び底部を備えているが、底中央部
に厚肉の熱結晶化部を有していること、この熱結晶化部
を除く底部が熱結晶化部から段差をなして高延伸倍率に
て延伸され薄肉化されていると共に熱固定により配向結
晶化していること、及びこの配向結晶化した底周辺部に
交互に複数の谷部と足部とが形成されていることが顕著
な特徴である。即ち、底中央部を熱結晶化させると、こ
の熱結晶化部そのものは耐熱クリープ性に優れたものと
なるが、その周囲に低延伸部が存在すると、この周囲低
延伸の部分が熱クリープを生じて底中央部全体が下方に
膨出変形され、自立性が損なわれる。これに対して、底
中央部の熱結晶化部以外の底部を熱結晶化部に接続する
部分から段差をなして高延伸倍率で延伸により薄肉化し
て比較的に高配向結晶化し、次いで熱固定によりさらに
結晶化を進行させると、底全体の耐熱クリープ性が向上
するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】樹脂プリフォームの二軸延伸ブロー成形に
際しては、底中央部は未延伸の厚肉の状態で必ず残留
し、この部分が、熱と圧力が作用したとき、熱クリープ
発生の原因となる。本発明では、未延伸の厚肉状態で残
ると予想される底中央部を、予めプリフォームの状態で
加熱により熱結晶化させておく。これにより、底中央部
を高度に熱結晶化させて、耐クリープ性に優れた構造に
することができると共に、１次ブロー成形に際しては、
この熱結晶化部の端縁に延伸点が固定されるので、底中
央部以外の底部を高度にしかも一様に延伸して比較的に
高配向結晶化させ、続いて行う熱処理によりさらに結晶
化を進行させることにより、熱結晶化部以外の底部を高
度に配向結晶化することができる。勿論、容器の口頸部
をも予め熱結晶化させておけば、容器口頸部の耐熱性の
向上と同時に口頸部に接続する肩部の高延伸薄肉化も可
能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】熱結晶化部以外の底部の高延伸倍率による
延伸と熱固定とにより、底周辺部は配向結晶化されて、
耐熱圧性に優れたものとなる。本発明では、熱結晶化部
以外の底部を延伸配向により２０％以上とし、且つ二次
ブロー成形前の加熱による熱固定により、胴径の５０％
の直径の範囲内にある熱結晶化以外の底半球状面部を３
０乃至５０％の結晶化度とすることができる。底部の結
晶化度が２０％を下回る部位では耐熱圧性が劣り、その
ため、充填後の加熱殺菌処理により底部の低結晶化度部
が局部的に変形して自立性が得られないようになる。な
お、容器各部の結晶化度ＸC は、周知の測定方法、即
ち、密度法により測定されるが、測定部位の密度ρ（ｇ
／ｃｍ3 ）を密度勾配管により測定し、結晶体密度ρc
（１．４５５ｇ／ｃｍ3 ）および非晶体密度ρa （１．
３３５ｇ／ｃｍ 3 ）の値を使用し、下記の式にて換算し
て求める。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】表面積比が１３％を下回る容器では、充填
後の加熱殺菌処理により底中央部が足接地部よりも出っ
張るため自立性が得られなくなる。表面積比が２５％を
越えると、２次ブロー成形時の容器足部の延伸割合が増
加しすぎるため足部のブロー成形が困難となる。その足
部の成形限界の表面積比は足の本数に依存し、成形性の
点から６足以下が好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】また前記表面積比を１３％以上とするに
は、底中央において足部が始まる足付け根部直径
（Ｄ1 ）を成形上支障がない程度に比較的大きくするこ
とが好ましく、通常その足付け根部の直径（Ｄ1 ）を容
器本体の最大胴部の直径の１８〜４０％とすることが好
ましい。底中央足付け根部の直径が最大胴部の直径の１
８％を下回ると前記底谷部の表面積比が低下し好ましい
耐熱圧性を得られなくなる。また、４０％を上回るとブ
ロー成形が困難となる。
【手続補正７】
【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】本発明では底中央の足付け根部の面積をで
きるだけ大きくすることが好ましく、そのため底中央熱
結晶化部の直径が底中央の足付け根部の直径の９０％を
越えると、二次ブロー成形が難しくなる。また、底中央
熱結晶化部の直径が最大胴部の直径の５％を下回ると
き、底中央熱結晶化部の周囲の延伸程度がばらつくこと
になり、その部位を均一に高延伸薄肉化することが難し
い。さらに、２８％を上回るときには、２次ブロー成形
時に足部を成形することが困難となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】この場合、３次成形品の加熱温度を１２０
℃〜２００℃とするのがよい。一次ブロー成形にて高延
伸に薄肉化された２次成形品の底部は成形性に乏しく、
２次ブロー成形を良好に行うためには成形部の温度を１
２０〜２００℃とすることが必要である。また、３次成
形品の加熱部位を１２０〜２００℃の温度に加熱して熱
固定を行うことにより、その部位の結晶化度を３０％以
上に高めることができる。二次ブロー成形により、その
延伸加工度合いに応じて結晶化度が多少低下するが、延
伸加工度の比較的少ない谷底部では二次ブロー成形時の
結晶化度の低下は比較的少なく、最終的に容器の特に耐
熱クリープ性が要求される底谷半球状面部の底中心部近
傍の結晶化度を３０〜５０％とすることができる。底部
高延伸配向による耐熱圧強度の向上を加えて、この底部
結晶化によりさらに耐熱圧強度を高めることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】本発明の容器では、底中央部に厚肉の熱結
晶化部１０を有しており、この熱結晶化部以外の底部
（１１、１２）が、熱結晶化部１０から段差１３をなし
て、高延伸倍率にて延伸され薄肉化されて配向結晶化
し、さらに熱固定により結晶化が進行している。また、
底周辺部には交互に配置された複数の谷部１１及び足部
１２を有している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８９】試験 各例とも１０本の容器に２．３ガスボリューム（Ｇ．
Ｖ．）及び３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、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流
すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱
殺菌処理において底中央熱結晶部は最大６８℃までの温
度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器
底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスであ
る、すなわち底中央が足よりも下方に出ている自立性に
欠ける容器の本数を調べた。結果を表１に示す。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、プリフォームの底中央
を熱結晶化させ、この熱結晶化部の端縁を延伸点として
それ以外の底部を高延伸倍率で二軸延伸ブロー成形して
薄肉化することにより配向結晶化し、更に熱固定により
結晶化を進行させながら、底周辺部に足部と谷部とを交
互に形成させたため、加熱殺菌時における底部の熱クリ
ープ現象が完全に防止され、しかも優れた耐熱耐圧性、
耐衝撃性及び自立性の組み合わせを有する二軸延伸樹脂
容器を提供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 丸橋 吉次 神奈川県横浜市港北区日吉本町６−35−５ (72)発明者 倉島 秀夫 神奈川県横須賀市岩戸３−26−16

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成
    された口頚部、胴部及び底部を備えた耐熱耐圧容器にお
    いて、底中央部に厚肉の熱結晶化部を有しており、前記
    熱結晶化部以外の底部が熱結晶化部から段差をなして高
    延伸倍率にて延伸され薄肉化されていると共に熱固定に
    より配向結晶化されており且つ底周辺部に交互に配置さ
    れた複数の谷部及び足部を有することを特徴とする耐熱
    耐圧自立容器。
  2. 【請求項２】 容器の口頸部が熱結晶化されている請求
    項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  3. 【請求項３】 厚肉の熱結晶化部の結晶化度が２５乃至
    ５５％である請求項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  4. 【請求項４】 熱結晶化部以外の底部が１ｍｍ以下の厚
    みを有する請求項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  5. 【請求項５】 熱結晶化部以外の底部が０．８ｍｍ以下
    の厚みを有する請求項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  6. 【請求項６】 底谷部を含めて、熱結晶化部以外の底部
    が２０％以上の結晶化度を有する請求項１記載の耐熱耐
    圧自立容器。
  7. 【請求項７】 底谷部が底中央から外側に向かって上昇
    傾斜した仮想半球状面上に実質位置しており、胴径の５
    ０％の直径の範囲内にある熱結晶部以外の底谷半球状面
    部が３０乃至５０％の結晶化度を有する請求項１記載の
    耐熱耐圧自立容器。
  8. 【請求項８】 底谷部が底中央から外側に向かって上昇
    傾斜した仮想半球状面上に実質上位置しており、該底谷
    部が合計で前記仮想半球面の表面積の１３乃至２５％の
    表面積を占めていることを特徴とする請求項１記載の耐
    熱耐圧自立容器。
  9. 【請求項９】 底中央の熱結晶化部が容器の最大胴部の
    直径の５乃至２８％直径を有する請求項１記載の耐熱耐
    圧自立容器。
  10. 【請求項１０】 底足部が４本乃至６本設けられている
    請求項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  11. 【請求項１１】 前記足部は底部中央部よりも下方に延
    びている周辺接地部を有し、前記谷部は互いにほぼ同一
    の仮想半球状面上に位置しており、底中央部の熱結晶化
    部は最大胴部の直径５乃至２８％の直径と２５乃至５５
    ％の結晶化度とを有し、熱結晶化部以外の底部は１ｍｍ
    以下の肉厚と２０％以上の結晶化度とを有し、且つ前記
    谷部は底中央部の熱結晶化部を含めて前記仮想半球状面
    の表面積の１３乃至２５％の合計表面積を有することを
    特徴とする請求項１記載の耐熱耐圧自立容器。
  12. 【請求項１２】 有底筒状のプリフォームを成形し、該
    プリフォームの底中央部と口頸部とを加熱して、局部的
    に熱結晶化部を設ける工程；該プリフォームを１次ブロ
    ー金型内にて二軸延伸ブロー成形して、概ねドーム状の
    底部を形成すると共に、プリフォームの熱結晶化部以外
    の部分を高延伸倍率に延伸した２次成形品とする工程；
    該２次成形品の底部及び底部に連なった胴部の少なくと
    もその一部を加熱して、該底部及び一部胴部が収縮した
    ３次成形品とする工程；及び該３次成形品を２次ブロー
    金型内にてブロー成形して、複数の谷部及び足部から成
    り、中央熱結晶化部を除いて高延伸により薄肉化された
    底部を有する最終製品とする工程から成ることを特徴と
    する耐熱耐圧自立容器の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記２次成形品の底部及び底部に連な
    る胴部の一部を赤外線加熱体に対向させて、その部位を
    加熱収縮させると共に熱固定して３次成形品とする請求
    項１２記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記３次成形品への加熱を１２０℃〜
    ２００℃の温度で行う請求項１３記載の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記３次成形品の加熱収縮した底部及
    び底部に連なる胴部の一部が、最終容器の底谷部が実質
    上位置する仮想半球状面内に収まる大きさでしかもその
    半球面に比較的近接した形状となるように、３次成形品
    の加熱収縮及び３次成形品の２次ブロー成形を行う請求
    項１２乃至１４の何れかに記載の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記３次成形品の加熱収縮した底部及
    び底部に連なる胴部の一部の表面積が、最終容器の底谷
    部が実質上位置する仮想半球状面の表面積の６５〜９８
    ％となるように、３次成形品の加熱収縮及び３次成形品
    の２次ブロー成形を行う請求項１２乃至１５の何れかに
    記載の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記２次成形品の加熱すべき底部及び
    底部に連なる胴部の一部の表面積が、最終容器の底谷部
    が実質上位置する仮想半球状面の表面積の１１０〜２０
    ０％となるように、１次ブロー成形及び２次ブロー成形
    を行う請求項１２乃至１６の何れかに記載の製造方法。
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