JPS5935767B2 - 塩化ビニル樹脂延伸成形容器の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塩化ビニル樹脂延伸成形容器の製造法に関す
るもので、より詳細には、容器の胴部のみならず、首部
や底部にも有効に分子配向が賦与されており、更に容器
壁が高延伸倍率で延伸されていることの結果として、落
下強度、剛性、透明性、表面硬度ガスバリヤー性等に優
れた塩化ビニル樹脂延伸成形容器を製造する方法に関す
る。

塩化ビニル系樹脂は、酸素バリヤ性及び透明性に優れた
樹脂であり、そのブロー成形容器は、化粧料、洗剤、液
性食品類、或いはその他の液体内容物を収容するための
容器として広く使用されている。最近に至つて、塩化ビ
ニル系樹脂から成る延伸成形容器の製造法も提案されて
いる。

この公知方法によれば、塩化ビニル樹脂コンパウンドを
通常の押出機で混練してパリリンの形に溶融押出する。
押出されたパリリンをプリフオーム金型に、入れ、熔融
状態でブローして、プリフオームを形成させる。このプ
リフオームをプリフオーム金型内で冷却し、冷却後のプ
リフオームを最終金型内に入れ、縦延伸と次いでブロー
延伸とにより延伸成形容器を得ている。しかしながら、
この方法では、容器首部はプリフオーム金型でブローす
る時に成形されるため、分子配向されていず、また容器
底部中央は延伸棒で押圧されるためやはり分子配向され
ていず、これらの部分の機械的強度が弱いものとなつて
いる。

またこの方法では、特公昭５２−３７０２４号公報に示
される通り、プリフオームの延伸成形可能温度が９６℃
（塩化ビニル樹脂のガラス転移点）±１３．８２℃と低
い温度範囲であり、延伸成形能温度が低いため、延伸倍
率を１．２乃至１．８倍程度にしかとれず、そのため衝
撃強度等の物性を顕著に向上させることが困難である。
更に、製造能率の点でも、この従来法では、プリフオー
ムをプリフオーム金型内で冷却するために、プリフオー
ム金型の単位時間当りの使用サイクルが小さいものとな
り、更に冷却温度を厳密に制御しなければならないとい
う煩わしさがある。本発明によれば、上述した従来の塩
化ビニル樹脂延伸成形容器の製造法とは全く異つた製造
法が提供される。

即ち、本発明者等は、特定温度での押出延伸成形により
軸方向に分子配向が固定されたプリフオーム（予備成形
物）を形成し、このプリフオームを再加熱した後２軸延
伸ブロー成形に賦するときには、延伸成形温度が従来法
のそれに比して著しい高い範囲となり、高延伸倍率での
２軸延伸ブロー成形が可能となり、その結果前述した欠
点が有効に解消され、種々の特性に優れた塩化ビニル樹
脂延伸成形容器が得られることを見出した。

即ち、本発明の目的は、容器壁を高延伸倍率で２軸方向
に延伸可能であり、その結果、落下衝撃強度、剛性、透
明性、表面硬度、ガスバリヤー性等に優れた塩化ビニル
樹脂延伸成形容器を製造することが可能な方法を提供す
るにある。本発明の他の目的は、容器の胴部のみならず
、首部や底部にも有効に分子配向が与えられ、その結果
これらの部分の強度等が改善された塩化ビニル樹脂延伸
成形容器を製造する方法を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、生産能率が高く且つ温度の調
節が容易な塩化ビニル樹脂延伸成形容器の製造方法を提
供するにある。

本発明によれば、塩化ビニル系樹脂を押出機から熔融押
出するに際し、融点よりも低く且つ下記延伸ブロー成形
温度よりも高い温度で押出方向に延伸しながら延伸成形
し、押出成形物を急冷して延伸による分子配向が固定さ
れたプリフオームを形成し、このプリフオームを１２０
乃至１８０℃の延伸ブロー成形温度に再加熱した後延伸
ブロー成形を行うことを特徴とする塩化ビニル樹脂延伸
容器の製造法が提供される。

本発明を以下に詳細に説明する。

本発明の重要な特徴は、延伸しながら押出成形し、次い
で急冷することにより製造された分子配向を有するプリ
フオームを、再加熱後延伸ブロー成形に賦するときには
、延伸ブロー成形温度が、未配向のプリフオームを用い
る場合のそれに比して著しく高い範囲となること、及び
このプリフオームの押出時に塩化ビニル系樹脂の融点よ
りも低く且つこの延伸ブロー成形温度よりも高い温度で
延伸しながらプリフオームを形成させると、このプリフ
オームの分子配向を最終延伸ブロー成形容器中に有効に
残存せしめ得ることの組合せに存する。

即ち、未配向のプリフオームを、延伸ブロー成形に賦す
るときには、その延伸ブロー成形温度は既に前述した如
く、８２．１８℃乃至１０９．８２℃の範囲に設定しな
ければならない。

これに対して、本発明に従い、軸方向への分子配向が固
定されたプリフオームを、延伸ブロー成形に用いると、
その分子配向の程度や分子配向がなされた温度によつて
も相違するが、１２０乃至１８０℃もの至つて高温で延
伸ブロー成形が可能となり、これに伴なつて、延伸倍率
を３．５倍にも達する高倍率で延伸ブロー成形が可能と
なるのである。しかも、本発明によれば、延伸プロー成
形温度を、従来法からは全く考えられない１２０乃至１
８０℃の高温としたことにより、延伸ブロー成形容器の
製造法としても予想外の利点が達成される。

即ち、従来の方法では、延伸ブロー成形温度が低いため
、この延伸ブロー成形時に、ピンチオフによる底部の継
目を形成させることは、塩化ビニル樹脂パリソンがこの
温度で全く融着性を示さないため、到底困難である。こ
のため、従来の方法では、パリソンを、プリフオーム金
型内でピンチオフとブローに賦して有底のプリフオーム
を形成し、しかも最終の延伸ブローにおいては、このプ
リフオーム内に延伸棒を挿入して縦延伸操作を行わなけ
ればならない。これに対して、本発明によれば、延伸ブ
ロー成形温度が高いため、延伸ブロー成形時に、パリソ
ン（プリフオーム）をピンチオフして、底部の継目を形
成することが可能であり、このため、有底のプリフオー
ムをわざわざ形成する必要がなく、パイプ状のプリフオ
ーム乃至はパリソンをそのまま使用でき、操作や装置の
面で顕著な利点が達成されるものである。本発明の成形
法を添付図面に示す具体例に基ずき説明する。

プリフオームの成形工程を示す第１図において、塩化ビ
ニル系樹脂は押出機１内で熔融混練され、環状ダイス２
を通して、徐冷域３内にパイプ４の形に押出される。

徐冷域３に押出されたパイプ４は、パイプの最終径を決
定するサイジングフオーマ一５を経て、冷却水６を収容
する急冷槽Ｔ内に導かれ急冷固化された後、急冷槽７外
に引出される。急冷槽７の出口側には、パイプを引出す
ための駆動ローラ対８，８が設けられており、引出され
たパイプはカツタ一９により所定寸法に裁断され、プリ
フオーム１０が形成される。本発明によれば、押出され
たパイプ４を、塩化ビニル系樹脂の融点（Ｔｍ）よりも
低く、且つ延伸ブロー成形温度（Ｔｂ）よりも高い温度
（Ｔｅ）で押出方向に延伸する。

この押出後の延伸は、第１図において徐冷域３において
行われる。徐冷域３においては、例えば空気や窒素、炭
酸ガス等の不活性ガスをパイプ４の周囲に流し、或いは
積極 Ｌ的にパイプ４に吹付けることにより、パイプ４
の樹脂温度は前述した温度（Ｔｅ）に維持される。この
徐冷域において、パイプ４を押出方向に延伸するために
、引出し用の駆動ローラ８の周速（Ｖ２）は、環状ダイ
ス２における樹脂流速（Ｖ，）よりも大 １となつてお
り、この速度差（Ｖ２−Ｖ１ ）に応じてパイプ４に軸
方向の延伸が加えられる。延伸によりパイプ４に加えら
れた軸方向の分子配向は、冷却水６により急冷され固定
される。この場合、徐冷域３において、延伸ブロー成形
温度よりも高い温度で延伸して分子配向を与えることが
重要であり、延伸ブロー成形温度よりも低い温度で延伸
するときには、折角プリフオームに与えられた分子配向
が延伸ブロー成形温度で消失し、また延伸ブロー成形温
度も低下するので好ましくない。本発明においては、偏
光螢光法で測定した軸方向配向度（ｌ）が少なくとも０
．１以上、好適には０．１５以上とすることが好ましく
、このためには、Ｖ２／Ｖ，の比として表わされる延伸
倍率が１．０５乃至１．５の範囲となるようにするのが
望ましい。また、押出後の延伸温度（℃）は式の範囲と
することが望ましい。

次いで、プリフオーム１０の再加熱工程を示す第２図に
おいて、プリフオーム１０は、コンベヤ１１上の支持具
１２上に載置され、この状態で加熱炉１３内に導入され
、加熱炉１３内の熱風１４と接触して、延伸ブロー成形
温度（ Ｔｂ）、即ち一般に１２０乃至１８０℃、特に
好ましくは１５０乃至１７０℃の温度に加熱される。

本発明に用いるプリフオーム１０は、既に前述した通り
、延伸ブロー成形温度（Ｔｂ）よりも高い温度で延伸さ
れ、分子配向が与えられているため、この再加熱時にプ
リフオーム１０は形態保持性が維持されることも、作業
上の顕著な利点である。プリフオームの最終ブロー成形
工程を示す第３−Ａ，３−Ｂ，３−Ｃ及び３−Ｄ図にお
いて、先ず再加熱されたプリフオーム１０’はその上下
端部を一対のクランプ１５，１５’で強固に把持される
。

この状態でクランプ１５，１５’は上下方向、即ち矢印
方向に移動して、パイプ状プリフオーム１０ａの縦方向
延伸、即ち軸方向延伸が行われる（第３−Ａ図）。次い
で、第’３＝Ｂ図に示す通り、縦方向延伸されたプリフ
オーム１０ｂは１対の割型１６，１６’で挾持され、割
型１６，１６’による底部のピンチオフによる継目形成
と、プリフオーム１０ｂの食いちぎりとが行われる。

第３−Ｃ図に示す通り、開じた割型１６，１６’内にお
いて、食いちぎられたプリフオーム１０ｂ内に流体を吹
込み、プリフオーム１０ｂを容器周方向に延伸すると共
に、割型１６，１６’のキャビテイに一致した容器形状
に成形する。最後に、第３−Ｄ図に示す通り、割型１６
，１６’を開き、延伸ブロー成形された容器ＩＴを外部
に取出す。プリフォーム１０ａの縦延伸倍率は、一般に
１．１乃至５．０倍、特に１．５乃至３．５倍とするこ
とが望ましく、一方周方向のブロー倍率は、最大径の胴
部において一般に１．５乃至６．０倍、特に２．０乃至
４．５倍とすることが望ましく、このように大きい延伸
倍率をとることによつて、容器胴部に顕著な２軸方向の
分子配向を与えることが可能となる。

しかも、本発明によれば、プリフオームに予じめ分子配
向が与えられ、或いは更にプリフオームの容器首部形成
部分や容器底部形成部分にも軸方向配向が与えられるた
め、最終容器の首部や底部は著しく機械的強度に優れた
ものとなる。更に、本発明によれば、従来の延伸ブロー
成形法に比して高温での延伸成形が可能となるため、５
容器外表面の形状を、金型のキャビテイ形状に正確に
一致させることが可能となり、首部の正確な成形や、容
器外面に施すべき凹凸形状、模様、文字等を正確に再現
することが可能となる。更にまた、本発明による容器は
、前述した利点ｏ に加えて、内容物の香味（フレーバ
一）保持の点でも予想外の利点を有することが見出され
た。

即ち、一般に塩化ビニル系樹脂のダイレクトブロー成形
容器は勿論のこと、従来の延伸ブロー成形容器において
も、塩化ビニル系樹脂に特有の勾いがすることが認めら
れる。これに対して、本発明による延伸ブロー成形容器
は、このような塩化ビニル系樹脂に特有の勾いの発生が
著しく少ないのであつて、この理由は正確には不明であ
るが、プリフオームが分子配向されているためであろう
と思われる。勿論、本発明において、パイプ状プリフオ
ームを形成する代りに、有底のプリフオームを使用して
も何等差支えない。

本発明において、塩化ビニル系樹脂としては、融点が２
００乃至２１０℃にある塩化ビニル系樹脂が使用される
。

容器の機械的性質や成形性の見地からは、平均重合度（
ｉ）が２００乃至２０００の範囲のものが好適である。
この塩化ビニル樹脂には、それ自体公知の配合剤、例え
ば錫系安定剤や金属石鹸系安定剤、着色剤、滑剤、補強
剤等を公知の処方に従つて配合することができる。本発
明を次の例で説明する。実施例 １ 第１図〜第３図に示す装置を用いて平均重合度８００の
塩化ビニル樹脂コンパウンド（補強剤ＭＢＳ３．Ｏ重量
％含有）を９０φ押出機にて溶融押出されたパイプを約
１８０〜１９０℃に空冷しながら延伸し、次いで冷却水
槽にて急冷して外径２５φ、厚さ５ｎで２５０ｕｍの長
さに切断したプリフオームを成形した。

このプリフオームをオープン温度１７５℃のオープンに
て１５分間加熱し、プリフオームの両端を保持し２．５
倍の縦延伸を行い、次いでブロー成形して、内容量３０
０ＣＣ、目付量１８Ｖの延伸成形容器を得た。

結果を表−１に示す。なお延伸成形温度が高温のためか
、形状出現性がよく、高温であるにもかゝわらず、成形
時及び成形品の塩ビ臭がほとんどないことは意外であつ
た。表−２に他の例との比較を示す。この容器の配向度
はＦＯＭ法にて胴部、ｌ＝ ０．４０，．ｍ＝ ０．２
５、首部ｌ＝ ０．４５、ｍ ＝ ０．１２であつた。
比較例 １★ 前記実施例１と同様の塩化ビニル樹脂コ
ンパウンド（平均重合度８００、補強剤ＭＢＳ３．Ｏ重
量％含有）を用いて、特公昭５２−３７０２４に開示さ
れた方法による通常の塩化ビニル樹脂の延伸ブロー成形
を行つた。

９０φの押出機にて溶融押出したパリソンをプリフオー
ム金型にてブロー成形してプリフオームを作り、１１０
℃までプリフオームの温度を下げて次の製品成形金型に
て延伸棒を用いて１．５倍の９ 縦延伸を行い、次いで
ブロー成形して３００ＣＣの延伸成形容器を得た。

なおこの容器の配向度は、ＦＯＭ法にて胴部ｌ＝ ０．
２５、ｍ ＝ ０．２５、首部ｌ＝０．０１．ｍ＝０．
０２であつた。

結果を表１に示す。５ 実施例 ２ 平均重合度７８０の塩化ビニル樹脂コンパウンド（補強
剤含有せず）を９０φ押出機にて溶融押出してパリソン
を成形し、このパリソンを１８５℃まで空冷し、パリソ
ン下部を把持して約１．５倍９ に延伸した後、プリフ
オーム金型にてプリフオームをブロー成形し、急冷した
。

次に熱風オープンにて１７０℃、１５分間再加熱された
プリフオームをブロー金型を装入し延伸棒にて１．５倍
の縦延伸を行い、次いでブロー成形して、内容量１００
０５ＣＣ、目付量３０ｙの延伸成形容器を得た。なおこ
の容器の配向度は、ＦＯＭにて胴部ｌ＝０．３８、ｍ＝
０．２８、首部ｌ＝ ０．３９、ｍ一０．１２であつた
。結果を表１に示す。比較例 ２ ダイレクトブロー法にて溶融パリソンを成形して未延伸
のプリフオームを形成し、冷却した後、このプリフオー
ムを１１０℃、５分間再加熱した点を除いて実施例２と
同様に内容量１０００ＣＣ、目付量３０ｙの容器を得た
。

結果を表１に示す。この容器の配向度はＦＯＭ法にて胴
部ｌ＝０．３０，．ｍ＝ ０．２５、首部ｌ＝０．３１
、ｍ＝０．１０であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は延伸プリフオームを製造するための工程図、第
２図はプリフオームの再加熱工程図、第３図は延伸プリ
フオームから延伸ブロー容器を製造するための工程図を
それぞれ示す。 １ ・・・・・・押出機、２・・・・・・環状ダイス、
３・・・・・・徐冷域、４・・・・・・パイプ、Ｔ・・
・・・・急冷槽、９・・・・・・カツタ一、１０・・・
・・・プリフオーム、１３・・・・・・加熱炉、１６，
１６’・・・・・・割型、１７・・・・・・容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩化ビニル系樹脂を押出機から熔融押出するに際し
   、融点よりも低く且つ下記延伸ブロー成形温度よりも高
   い温度で押出方向に延伸しながら押出成形し、押出成形
   物を急冷して延伸による分子配向が固定されたプリフオ
   ームを形成し、このプリフオームを１２０乃至１８０℃
   の延伸ブロー成形温度に再加熱した後延伸ブロー成形を
   行うことを特徴とする塩化ビニル樹脂延伸容器の製造法
   。 ２ プリフオームの成形温度が融点よりも少なくとも５
   ℃低く、且つ延伸成形温度よりも５℃以上高い温度であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。