JPS6179627A - 飽和ポリエステル中空体の結晶化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は飽和ポリエステル中空体の結晶化装置に関し、
さらに詳しくはポリエチレンテレフタレート等の飽和ポ
リエステルよりなる有底ノＲリッツもしくはびん等の、
キャップで封緘されるべき口頚部を結晶化する装置に関
する。

（従来の技術） 飽和ポリエステルよシなるびんは、通常射出成形等によ
り形成された無定形組織の有底・、ＯＩＪンンを、口頚
部となるべき部分を残して、２軸延呻吹込成形すること
によって製造される。そのため肩部、胴部および底部が
、分子配向されているため、この種のびんは、透明性、
ガ゛スパリャー性２強度。

耐衝撃性等の容器特性に優れ、さらにこれらの部分をヒ
ートセットしたびんは、ノーース類等を熱間充填（通常
は約９０℃に加熱されたノーース類等の充填テいう）し
た、場合に、これらの部分が収縮による変形が起り難い
という利点を有する。

しかしながら口頚部は無定形組織のままであるので、比
較的軟かく、そのため封緘前の取扱い中等に端面に異物
が当って、傷が付いたり、あるいは熱間充填のさいに口
頚部全体もしくはねじ部等が変形して、密封性が損われ
易い。

この欠点’ｔＮ１．消するため、口頚部と加熱して結晶
化することにより、口頚部の硬度や耐熱性を向上させる
技術が提案されている。この場合に結晶化に伴なって密
度が増加して、体積が減少し、そのさい口頚部が不規則
に変形して、キヤ、ｆの打栓が困難になったり、あるい
は密封性の低下を生じ易い。この問題を解消するため、
特開昭５８−１７３６２８号公報には、＃ｆ熱性樹脂よ
りなるコアを、口頚部内に挿入し、口頚部内周面とコア
外周面をぴったり係合させ、口頚部の内周面がコアで規
制された状態で、口頚部を熱処理し、結晶化させる方法
が提案されている。

（発明が１１Ｐ１決しようとする問題点）上記従来の方
法で結晶化させる場合、口頚部内周面とコア外周面がぴ
ったりと係合した状態で、口頚部が結晶化して収縮する
のであるから、結晶化後コアは口頚部によって強く締め
付けられて、コアを口頚部より抜き出すのが甚るしく困
難となるという問題を生ずる。

また上記公報に例示されているコアの鍔部の下面（口頚
部の端面に対向する面）は、端面と平行に半径方向に延
びているので、この下面と口頚部の端面が接触した状態
、又はほぼ接触した状態で熱処理される場合が生ずるが
、この場合端面、特にその内側の部分の結晶化が遅れ、
熱処理時間が約１〜３分と短い場合は、端面の硬度上昇
が小さく、従って端面に傷が付き易いという問題が生ず
る。

（発明の目的） 本発明の目的は、口頚部に不規則な変形を生ずることな
く、飽和ポリエステル中空体の口頚部を結晶化させる装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は、結晶化後コアの抜出しが容易な、
飽和ポリエステル中空体の口頚部全結晶化させる装置を
提供することにある。

本発明のさらに池の目的は、コアを使用した場合でも、
口頚部の端面の硬度上昇が比較的速く進行する、飽和ポ
リエステル中空体の口頚部を結晶化させる装置を提供す
ることにある。

（発明の構成） 本発明は、飽和ポリエステル中空体の口頚部を結晶化さ
せる装置において、該装置は、該中空体の回転ｉ５Ｔ能
な保持装置、結晶化前の該口頚部の内径よりも結晶化に
よる該内径のほぼ収縮代だけ、結晶化後の該口頚部より
の抜出しが容易な程度に小さい外径を有する本体と、該
本体の上端よシ半径方向外側に斜上方に延び、該本体を
該口頚部に挿入したさい、該口頚部の内周面上端と係合
する下面を有する鍔部を備えた耐熱性樹脂よりなるコア
、該コアを結晶化前の該口頚部に挿入、および結晶化後
の該口頚部より抜出すための該コアの昇降装置、該口頚
部の外側と、該口頚部の下方部分の外側を熱的に遮断す
る部材、結晶化のさい該口頚部を収納する加熱カバー、
該加熱カバーに熱風を吹込む熱風ノズルを備えること全
特徴とする飽和、ｔ５１Ｊ工ステル中空体の結晶化装置
を提供するものである。

（問題点を解決する手段と作用２効果）本発明の装置は
、中空体の回転可能な保持装置と、口頚部を収納する加
熱カバー、および加熱カバーに熱風を吹込む熱風ノズル
を、備えているので、中空体を軸心の周りに回転しなが
ら結晶化のための口頚部の加熱を行なうことができ、従
って口頚部を周方向に均一に加熱することができ、１だ
高さ方向にもほぼ均一に加熱することができる、従って
口頚部を全体として均一に加熱することができる。

そして耐熱性樹脂よりなるコアの、口頚部に挿入される
本体の外径は、結晶化後の口頚部より本体を抜出すこと
が容易な程度に、結晶化前の口頚部の内径よりも、結晶
化による該内径のほぼ収縮代だけ小さく、つまり該外径
は結晶化後の口頚部の内径とほぼ等しいので、コアの抜
出しは容易である。

加熱の初期は、口頚部の内周面とコア本体の外周面の間
に、収縮代に見合う分だけの僅かな隙間があるか、加熱
の終期にはこの隙間は実質的に消滅する。そして加熱中
に口頚部に局部的に犬きな、収縮変形を生じた部分が生
じようとしても、この部分の内面はコア本体の外周面と
接触して、隙間を埋める以上の変形が進行することはな
い。これと上記の口頚部が全体として均一に加熱される
ことと和項って、結晶化後の口頚部の内周面は、断面実
質的に真円となって、口頚部の不規則な変形は防止され
る。

またコアの顎部の下面は、本体の上端よシ半径方向外側
に斜上方に延びてお９、本体口頚部に挿入したさい、口
頚部の内周面上端と係合する。従って口頚部の端面と上
記下面の間には、外方に拡る断面深秋の空隙があるので
、この空隙に吹込まれる熱風によって端面が直接加熱さ
れる。そのため端面の結晶化の進行は比較的速く、従っ
てその硬度上昇も比較的速く進行する。

なお本発明の装置は、口頚部の外側と、口頚部の下方部
分の外側を熱的に遮断する部材を備えているので、口頚
部のみが結晶化され、口頚部の下方部分が結晶化するお
それがない。

なお本明細書において結晶化とは、口頚部に熱間充填の
さいに密封性が損れる程度の変形が生じたり、あるいは
その端面に密封性が損われる程度の傷が付くのを防止で
きる程度の耐熱性や硬度上昇が見られる程度の結晶化を
指称し、従って必要とされる結晶化度はびんの１史途等
によって異なり、平均結晶化度が２０〜３０％程度でよ
い場合もある。

（実施例） 以下実施列である図面を参照しながら本発明について説
明する。

第１図、第２図において、結晶化装置１は、飽和ポリエ
ステル、通常はポリエチレンテレフタレートよりなるび
ん２を軸心の周りに回転可能な保持装置３、結晶化のた
めの加熱に先立って、びん２の口頚部２ａに挿入される
耐熱性樹脂よりなるコア・１、コア４全口頚部２ａに挿
入、および口頚部２ａより抜出すためのコアの昇降装置
５、口頚部２ａの外側と、口頚部２ａより下方の肩部２
ｂの外側を熱的に遮断する部材６、結晶化のさい口頚部
２ａｉ収納する加熱カバー７、および加熱カバ・−７に
熱風８を吹込む熱風ノズル９を備えている。

びん２の肩部２ｂ、胴部２Ｃおよび底部２ｄは２軸延坤
吹込成形のさいに分子配向組織となる力口頚部２ａは無
定形組織のま１である。口頚部２ａには、ピルファブル
ー７キヤツプ（図示さねない）を螺合するだめのねじ部
２ａｌ、　　ピルファブルー７キヤツプのピルファノル
ーフバンドを併着するだめの環状突起部２ａ２、および
打栓のさい軸荷重を受けるため、図示されない保持体と
付合する保持リング２ａ３が形成されている。

保持装置３は、その円筒状本体３ａに形成さｔた対応す
るスロット３ａ１に挿入され、びん胴部２Ｃの下方部２
ｃｌ　をコイルばね１ｏの作用により半径方向に押圧し
て、びん２を垂直に保持する複数の（第２図の場合は円
周方向に等間隔に３個の）押圧片１１を・備えている。

保持装置３の底盤１２には、回転軸１３が固着されてお
り、底盤１２は図示されないエア／リングーにより昇降
可能となっている。

熱遮断部材６は、好ましくは弗素樹脂のような耐熱性の
低摩擦係数のプラスチックよりなり、２個の対向する割
片よりなり、閉じた状態（第２図の状態）における内周
面６ａは、びん２の肩部２ｂの上方部外周面と対応する
形状を有している。

熱遮断部材６の各削片は、夫々金属割片１４ａよりなる
保持板１４の上部内端に固設されている。

保持板の各割片１４ａには、冷却水１６を貫流するだめ
の冷却水孔１５が設けられている。各割片１４ａは、図
示されないエア／リング−によって、水平方向に移動し
て、熱遮断部材６を開閉することが可能になっている。

加熱カバー７は、口頚部２ａを加熱するさいに保持板１
４に載置されるが、その場合その内周面の底端７ａが熱
遮断部材６上に位置するように、内周面の形状２寸法は
定められている。保持板４の金属の温度上昇を防ぐため
である。加熱カバー７も、図示されないエアシリンダー
によって昇降可能となっている。なお１７は熱風８の排
気孔であり、１８は加熱終了後に、口頚部２ａの冷却を
促進するための冷風を送入する孔であって、図示されな
い導管を介してブロアー（図示されない）に接続する。

熱風ノズル９はコイルヒータ１９を内蔵しており、図示
されないブロアーより、導管２０ｉ介して常時エア２１
が送られ、エア２１はヒータ１９によって加熱されて熱
風８となる。なおヒータ１９ば、口頚部２ａの加熱時の
み付勢されるように、図示されないタイマーによって制
御される。

コア４は、熱伝導率と膨張係数の低い耐熱性樹脂、例え
ばポリイミド樹脂よりなっている。コア・１は第３図に
示すように、口頚部２ａに挿入される本体４ａと、本体
４ａの上方に設けられた鍔部４ｂを備えている。本体４
ａの外周面４ａｌは、断Ｗ■真円で、口頚部２ａの、僅
かに下紙シのチー・やのついた内周面２ａ４　とほぼ対
応する形状を有しており、その外径は、結晶化前の口頚
部２ａの対応する部分の内径よシも、結晶化のだめの加
熱後の当該内径のほぼ収縮代だけ、結晶化後の口頚部２
ａよりの抜出しが容易な程度に小さく定められている。

すなわちコア４ａと結晶化前の口頚部２ａ間の隙間ｄは
、上記収縮代のほぼ１／２となっている。例えば口頚部
２ａがポリエチレンテレフタレートよりなり、その内周
面２ａ４の内径が３１０酬の場合、装置１で約５００℃
の熱風（風量５０リットル／分）を２分間吹付けて結晶
化（結晶化時の口頚部温度約１１０〜１８０℃）後の、
内周面２ａ４の収縮代は１．３〜１．５−である。

この場合当該内径に対応する部分のコア４の外径を２９
８±０２０咽とした場合に、結晶化の口頚部２ａに不規
則な変形を生ずることなく、その内周面が断面１０】ｊ
であり、しかもコア４の抜出しが容易であるという好結
果が得られる。コア４の外径が上記範囲の上限値よシ大
きいと抜出し困難になり易く、一方下限値より小さいと
口頚部２ａに変形が起９易くなる。

鍔部４ｂの下面４ｂ、ば、本体４ａの上端より半径方向
外側に斜上方に延び、本体４ａｉ口頚部２ａに挿入した
さい、口頚部の内周面２ａ４の上端２ａ′４と係合する
ようになっている。下面４ｂ。

と水平面とのなす角度θは約１５〜４５度の範囲内にあ
ることが好ましい。約１５度よυ小さいと、通常はほぼ
水平方向に延びる口頚部２ａの端面２ａ５　と下面４　
ｂ　＋　との間に形成される、外方に拡る断面楔状の空
隙２２の外側への開きが小さくなって、ｉ（ｎ：面２ａ
５に熱風８によって供給される熱七が少なくなり、従っ
て端面２ａ５の結晶化度が小さく、硬度上昇が十分でな
く、端面２ａ５が取扱い中などに傷つき易くなるからで
ある。

さらに理由は必ずしも明らかでなく、恐らくねじ部２ａ
ｌの最上部のねじ山２ａ（と端面２ａ５間の距離が周方
向に沿い異なり、そのため端面２ａｇ　　折　１弱の少
九客七）≠：周　方面匠゛　界　外　ス　た　１ｈ　　
左　耳を泪１１されるが、端面２ａ５に上下方向の凹凸
が生じて、密封性が損われ易くなるからである。一方約
４５度より大きくなると、コア４を口頚部２ａに挿入す
るとき、コア４が口頚部２ａ内に落ち込んで、高さ方向
の位置定めが困難となるからである。

コア４の昇降装置は、コア４を摺動可能に挿通する摺動
ビン２３ａを下部に有する垂直ｏラド２３を備えており
、垂直ロッド２３は、加熱カバー７昇降用のエアシリン
グ−によって上下動される。摺動ビン２；３ａの下端に
は、コア４の底面と係合可能な環状体２４が着設されて
おり、また垂直ロッド２３は、加熱カバーの大部に設け
られた透孔２５を挿通している。

以上の装置【によシ、口頚部２ａの結晶化は次のように
して行なわれる。

びん２の保持装置３が下降位置、加熱カバー７およびコ
ア４が上昇位置、熱遮断部材６の保持板１４が開の位置
（何れも１点鎖線で示される位置）にあり、ヒータ１９
が消勢されており、冷却送入石１８に冷風が送入されて
いない状態において、びん２全保持装置３に挿入した後
、底盤１２を上昇して、びん２を実線で示す位置まで上
昇させる。

直ちに保持板１４の各割片１４ａが、実線の位置まで移
動して、保持板１４、従って熱遮断部材６は閉じる。

次いで加熱カバー７と、コア昇降装置５が実線の位置ま
で下降し、第３図に示すように、コア４が口頚部２ａ内
に挿入される。加熱中の口頚部２ａには、コア４の自重
のみが負荷されるようになっている。コア４を介して口
頚部２ａに昇降装置５より大きな荷重が加わると、加熱
中に口頚部２ａに変形を生じ易いからである。直ちにヒ
ータ１９を付勢し、同時に回転軸１３を回転して、好ま
しくは比較的低圧（０，０５ｋｌｉ’／Ｃ１ｎ２以下）
で、約、、１００〜５００℃の熱風８を回転中の口頚部
２ａに吹付ける。そのため口頚部２ａは結晶化湿度（通
常約１１０°〜１８０℃）に加熱され結晶化が進行して
収縮する。

所定時間経過後、タイマーが動作してヒータ１９が消勢
される。上記加熱時間は通常約１〜３分の範囲で、口頚
部２ａの直径、肉厚、熱風温度。

所望の端面２ａ５の硬度等に応じて適宜定められる。第
４図は加熱終了直後の口頚部２ａの近傍の状態を示す。

コア本体の外周面４ａｌ　と口頚部の内周面２ａ４は実
質的に接触して、隙間ｄは実質的に消滅している。熱風
８は排気孔１７よシ排出される。ヒータ１９が消勢され
ると、直ちに好ましくは高１１（例えば１．５　ｋｇ／
ｃｒｎ）の冷風（通常は室湛）が送入孔１８よシ加熱カ
バー７内に送入される。冷風の送入は、口頚部２ａが、
熱変形しない温度以下（通常約８０〜１００℃以下）に
なるまで続けられるが、通常その時間は約１５〜２０秒
である。冷風吹込終了と同時に、回転軸１３の回転を止
め、保持板１４テ開き、保持装置３を下降し、また加熱
カバー７全上昇させる。その後コア昇降装置５を上昇さ
せて、コア４と環状体２４を係合させて、コア４を口頚
部２ａより抜き出す。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく、
飽和ポリエステル中空体は、飽和ポリエステルよりなる
有底パリソンであってもよい。また口頚部は、周縁カー
ル部の形成された金属キャップ全巻締めるための、環状
突出部が上端に設けられたものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である装置の平面図、第２図は
第１図の■−■線疋沿う縦断面図、第３図および第４図
は夫々、第２図のびんの、結晶化前および結晶化後の口
頚部近傍の縦断面図である。 １・・結晶化装置、２・・・飽和、ｆ？　ＩＪエステル
びん（中空体）、２ａ・・・口頚部、２ａ４　　・・内
周面、３・・（中空体の）保持装置、４　＝−コア、４
ａ・・・不休、４ｂ・・鍔部、４ｂ＋　　・下面、５・
・・コアの昇降装置、６−・・熱遮断部材、７・・加熱
力／＜−１８・・・熱風、９熱風ノズル。 代理人　弁理士　周　藤　悦　部　　−′・第１図 手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年２月１日 昭和５９年特許願第２ｏ３５４ｏ号 ２　発明の名称 飽和ポリエステル中空体の結晶化装置 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都千代田区内幸町１丁目３番１号名称　（’
３７６）　　東洋製罐株式会社代表者　高　碕　芳　部 ４　　代　　理　　人　　　　　〒　１０５住所　東京
都港区芝大門−丁目４番４号電話　　０３−４３７−１
８８９ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄および図面７、補正
の内容 （１）明細書第１１頁第３行に、「保持板４」とあるの
を、「保持板１４Ｊに補正する。 （２）同第１６頁第１４〜１７行に、「保持板１４を開
き、・・・より抜き出す。」とあるのを、「コア昇降装
置′５を上昇させる。この上昇によって、コア４と環状
体２４が係合し、また加熱カバー７の天板が垂直ロッド
２３の鍔２３ｂと係合して、コア４と加熱カバー７が同
時に上昇し、コア４は口頚部２ａより抜出される。その
後保持板１４を開き、保持装置３を下降させて、びん２
を装置１より取り出す。」 ゛（３）図面の第２図を別紙の通り補正する。すなわち
符号７ａの引出し線の引出し位置を補正し、また符号２
３ｂとその引出し線を加入する。 Ｏｒｌノ 手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年６月１７日 １　事件の表示 昭和５９年特許願第２０３５４０号 ２　発明の名称 飽和ポリエステル中空体の結晶化装置 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都千代田区内幸町１丁目３番１号名称　（３
７６）　　東洋製罐株式会社′３０９ 電話　　０３−４３７−１８８９ 自発 ６、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の欄 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第４頁第９〜１７行に「また上記公報に・
・・問題が生ずる。」とあるのを削除する。 （３）同第５頁第５〜８行に［本発明のさらに・・・提
供することにある。−Ｉとあるのを削除する。 （４）　　同第５頁第１５〜１６行に、［該本体の上端
より・・・斜上方に延び、」とあるのを削除する。 （５）同第５頁第１７行に「の内周面上端」とあるのを
削除する。 （６）同第７頁第１５行に「の下面は、」とあるのを、
「の下面が、」に補正する。 （７）同第７頁第エフ〜１８行に「と係合する。 従って」とあるのを、「と係合する場合は、」に補正す
る。 （８）同第【３頁第７行〜１４頁第５行に、［下面４ｂ
１と水平面・・・が困難となるからである。」とあるの
を、次の文に補正する。 「下面４ｂ１と水平面とのなす角度０は約４５度以下、
特に１５度以下にあることが好ましい。さらにこの角度
θを１５度以下、特に０度にすることによシロ頚部２ａ
の端面２ａ５が平滑に仕上り、確実な密封性が得られる
。これに対して角度θが４５度より大きくなると、コア
４を口頚部２ａに挿入するとき、コア４が口頚部２ａ内
に落ち込んで、高さ方向の位置決めが困難になると共に
、口頚部２ａの端面２ａ５の平雷性が得られなくなり、
密封性が損われることになるからである。」２、特許請
求の範囲 （１）飽和ポリエステル中空体の口頚部を結晶化させる
装置において、該装置は、該中空体の回転可能な保持装
置、結晶化前の該口頚部の内径よりも結晶化による該内
径のほぼ収縮代だけ、結晶化後の該口頚部よりの抜出し
が容易な程度に小さい外径を有する本体と、該本体を該
口頚部に挿入したさい、該口頚部と係合する下面を有す
る鍔部を備えた耐熱性樹脂よりなるコア、該コアを結晶
化前の該口頚部に挿入、および結晶化後の該口頚部より
抜出すための該コアの昇降装置、該口頚部の外側と、該
口頚部の下方部分の外側を熱的に遮断する部材、結晶化
の嘔い該口頚部を収納する加熱カバー、該加熱カバーに
熱風を吹込む熱風ノズルを備えることを特徴とする飽和
ポリエステル中空体の結晶化装置。 （２）保持装置は、中空体の胴部下方部を保持するため
の、スプリングにより半径方向に７４イアスされた複数
の抑圧片を備えている特許請求の範囲第１項記載の飽和
ポリエステル中空体の結晶化装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）飽和ポリエステル中空体の口頚部を結晶化させる
   装置において、該装置は、該中空体の回転可能な保持装
   置、結晶化前の該口頚部の内径よりも結晶化による該内
   径のほぼ収縮代だけ、結晶化後の該口頚部よりの抜出し
   が容易な程度に小さい外径を有する本体と、該本体の上
   端より半径方向外側に斜上方に延び、該本体を該口頚部
   に挿入したさい、該口頚部の内周面上端と係合する下面
   を有する鍔部を備えた耐熱性樹脂よりなるコア、該コア
   を結晶化前の該口頚部に挿入、および結晶化後の該口頚
   部より抜出すための該コアの昇降装置、該口頚部の外側
   と、該口頚部の下方部分の外側を熱的に遮断する部材、
   結晶化のさい該口頚部を収納する加熱カバー、該加熱カ
   バーに熱風を吹込む熱風ノズルを備えることを特徴とす
   る飽和ポリエステル中空体の結晶化装置。
2. （２）保持装置は、中空体の胴部下方部を保持するため
   の、スプリングにより半径方向にバイアスされた複数の
   押圧片を備えている特許請求の範囲第１項記載の飽和ポ
   リエステル中空体の結晶化装置。