JPS6251423A - 延伸ポリエステル容器の製造方法 - Google Patents

延伸ポリエステル容器の製造方法

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JPS6251423A
JPS6251423A JP60190920A JP19092085A JPS6251423A JP S6251423 A JPS6251423 A JP S6251423A JP 60190920 A JP60190920 A JP 60190920A JP 19092085 A JP19092085 A JP 19092085A JP S6251423 A JPS6251423 A JP S6251423A
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JP
Japan
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pipe
injection
polyester
mold
layer
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JP60190920A
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English (en)
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Shigezo Nohara
野原 繁三
Takeshi Sugimoto
毅 杉本
Yoshimichi Ookubo
大久保 慶通
Toshihiko Eto
江藤 俊彦
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Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Publication date
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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】 本発明は、延伸ポリエステル容器の製造方法に関するも
ので、より詳細には共押出法と射出法との組合せにより
、延伸ブロー成形用有底プリフォームを形成させること
を特徴とする延伸ポリエステル容器の製造方法に関する
従来の技術及び発明の技術的課題 延伸ポリエステルがトルの成形は今日では一般的で、そ
の得られた成形容器はその優れた透明性と適当なガス・
々リヤー性によって液体洗剤、シャンプー、化粧品、醤
油、ソースなどの液体商品の容器の他、近年ビール、コ
ーラ、サイダーなどの炭酸飲料や果汁、ミネラルウォー
ターなどの清涼飲料用容器に広く用いられるに至ってい
る。
しかし延伸ポリエステルM’pルもプラスチックなるが
故にがラスびん、金属かん等の完全に密封されたものに
あってはガスの透過性はゼロに等しいとみてよいのに対
し、延伸ポリエステルコ)ルは酸素、炭酸ガスなどに対
し僅かではあるが透過性を有しており、かん、がラスび
んより食品の充填保存性に劣り、とくに炭酸ガス入シ飲
料にあっては炭酸ガス損失を生み、ビール、コーラ、サ
イダーなどにおいては明瞭な保存期間の限度をもってい
る、 延伸ポリエステル&トルのガス・ぐリヤー性ヲ改善する
ために、ポリエステルをエチレン−ビニルアルコール共
重合体の如きガス・々リヤー性樹脂と組合せて積層体の
形の多層有底プリフォームを軸方向及び周方向に延伸ブ
ロー成形する方法が提案されている。多層有底プリフォ
ームの製造には、共射出法と共押出パイプ法とが提案さ
れているが。
それぞれ一長一短がある。
先ず共射出法では、ポリエステル(pEr ) amと
、ガスバリヤ−性樹脂とを同時に金型内に射出して多層
プリフォームを得る。
次いで、このプリフォームを適切な温度に加熱し、ブロ
ー金型に挾み高圧エアーを吹き込みながら延伸ブローす
る。しかしながら、この方法で成形されたプリフォーム
は現在試験的に成功しているが、プリフォームを多数個
取り射出するにはプリフォーム金型内に2種類以上のメ
ルトチャンネルを計ける必要があり全型内構造が複雑に
なる。
また、この方法ではPET樹脂と接着力を有する樹脂を
共射出する場合は層間剥離はしないが、PET樹脂と接
着力を有しない樹脂との組合せでは層間剥離を生じ容器
としては実用に供することができない。
さらに、この方法では共射出による欠点としてガス・々
リヤー樹脂の分布が射出条件で変るため均一分布が困難
であること及びバリヤー樹脂の厚みの制限もあり薄いが
スバリャー樹脂の共射出は困難な点もある。
一方共押出・4イブ法では、2種類以上の樹脂を樹脂の
種類に対応する数の押出機で加熱溶融し、グイヘッド内
のメルトチャンネルを通り多層の均一分布したノ4リソ
ンを得る。
次いで、パリソンはサイジングフォーマ−で寸法が規制
され、冷却槽を通して冷却される。次に冷却された・9
イデは所定の長さに切断する。切断された・パイプは次
の工程でネジ部、底部を成形する。成形方法はまず・9
イデの一方の端面を適切な温度に加熱し金型内に挾み高
圧エアーを吹き込み底部を成形する。
次にもう一方の・やイブ端面を適切な温度に加熱しネジ
金型に挾み冒圧エアーを吹き込みネジ部を成形する。
この時、初めにネジ部を成形し、その後に底部を成形す
ることも出来ることは言うまでもない。
この様にして得られたプリフォームは、次に適切な温度
に加熱された後、ブロー金型に挾み高圧エアーを吹き込
み延伸ブローする。したがって、共押出・譬イデ法では
PETと接着する樹脂の組合せによる容器は勿論のこと
、 PETと接着力金有しない樹脂であっても両樹脂に
接着力を有する接着材を間に介することによって強固に
接着力金有する容器を成形することができる。
また、この方式では容器の必要特性に合わせてガスバリ
ヤ−材料等の厚みの調整全自由に出来る特長もある。
一方欠点としては、ネジ部分及び底部の成形が射出法と
異なり圧縮ブロー併用となるため、射出法並みの精度や
密封性を得るのが困難であること、及びネジ部の寸法に
制約がおり自由にデザインすることが出来ない点がある
発明の目的 従って、本発明の目的は上記従来法の欠点が改善された
延伸ポリエステル容器の製造方法を提供するにおる。
大発明の他の目的は、共押出・やイブ法による上記利点
と射出法による利点とを兼ね備えた延伸ポリエステル容
器の製造方法を提供するにある。
本発明の更に他の目的は、密封性の高い容器底部の形成
が可能であり、しかもポリエステルとがスパリャー性樹
脂との耐層間剥離性にも優れておシ、しかもがスパリャ
一層の厚みの調節も自由に行い得る多層延伸ポリエステ
ル容器の製造方法を提供するにある。
発明の構成 本発明によれば、少なくとも胴部が熱可塑性ポリエステ
ルと熱可塑性ガスバリヤ−性樹脂とを含む積層体から成
る多層パイプを共押出成形により製造し、 下端に閉塞底部を熱可塑性ポリエステルの射出成形によ
り製造し、該胴部と閉塞底部とを、射出金型内または射
出金型外で融着一体化した延伸ブロー成形用の有底プリ
フォームを延伸プロー成形することを特徴とする延伸ポ
リエステル容器の製造方法が提供される。
発明の好適態様 本発明をその好適態様について以下に詳細に説明する。
尚、以下には、ガスバリヤ−他樹脂としてエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体を例にとって説明するが、本発
明は後述するように、この例に限定されない。
2g1図は、本発明の目的に特に好適な多層・eイブを
示すものであり、この多層・ンイブ1は、ポリエステル
の内層2及び外層3.エチレン−ビニルアルコール共重
合体の中間ガスバリヤ一層4及びこれらの間に介在する
接着剤層5a、5bから成っている。
・9イブは共押出により製造することが重要であること
は後に述べるが、押出された・やイブは、ポリエステル
の結晶化を防止するために、水に浸漬する等して急冷す
ることが重要である。
本発明においては、先ずポリエステルとエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体の如きガスバリヤ−他樹脂とを、
パイプに共押出することに第一の特徴がある。即ち、こ
の共押出は、溶融ポリニステルト溶融エチレン−ビニル
アルコール共]i合体をダイス内で合流させ、リング状
オリフィスを通して押出すことによシ行われるが、この
2種類の樹脂は双方が溶融状態で成る時間接触するため
、両者の界面では樹脂同志の混じυ合いが良く生じ、両
者の熱接着が多層射出成形の場合とは比較にならない根
強固だ行われるものである。これは、ポリエステルとエ
チレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)との間
に接着性樹脂を介在させた場合でも全く同様である。
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(
PET )や、エチレンテレフタレート単位を主体とし
、他にそれ自体公知の改質用エステル単位の少量を含む
コポリエステル等が本発明の目的に使用される。このポ
リエステルはフィルムを形成し得るに足る分子量を有し
ていればよ−。
本発明において、ガスバリヤ−他樹脂として、有利には
エチレン−ビニルアルコール共重合体、一般にエチレン
と酢酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体をケン化
して得られる共重合体が使用され、成形作業性とがスパ
リャー性とを考慮すると、エチレン含有量が15乃至5
0モル係、特に25乃至45モルチのもので、ケン化度
が96チ以上のものが有利に用いられる。この共重合体
の分子量はフィルム形成能を有するものであればよい。
  ・ 必らずしも必要でないが、ポリエステル層とエチレン−
ビニルアルコール共重合体層との接着性を増強させるた
めに、それ自体公知の任意の接着剤を用いることができ
る。コIリエステル系接着剤、ポリエステル−エーテル
系接着剤、エポキシ変性熱可塑性樹脂、酸変性熱可塑性
樹脂等がこの目的に使用される。
2リ工ステル基体(PET)、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体(EVOH)、接着剤層(AD)は、種々
の層構成で用いることができ、例えば外Nt−左側、内
層を右側として、 PET/EVOI(、EVOH/PETPET/AD/
EVOH,EVOH/AD/PET。
PET/EVOH/PET、PET/AD/EVOHA
D/PET 等の層構成で用いることができる。
層の厚みは、種々変化させ得るが、一般に、PET :
EVOH=2 : 1乃至5:1、特に3:1乃至4:
1の範囲の厚み比とするのがよく、接着剤層を用いる場
合にはPET:AD=20 : 1乃至50:1特に3
0:1乃至40:1の範囲の厚み比とするのがよい。
本発明によれば、共押しにより製造した・やイブを一定
の寸法で切断した後、この・やイブの一端に閉塞底部と
なるポリエステルを射出法で形成し、射出金型の内部又
は外部で熱融着により一体化する。
この製造工程を第2図乃至第4図において示す。
即ち、第2図に示す如く、・9イデ保持用コアー50に
保持された所定長さの・ぐイブ1の端部51をヒータ5
2により加熱溶融する。この際、・ぐイブ保持用コアー
50を直接加熱しない様に、コアー50を挿入装着時に
、該コアー50先備より・2イデ1が距離Sだけ突出す
る様にしておく。
このために、コアーの所定位置に位置決めストッ・l−
を設ける。この位置決めストッ・母−ハ、例えば第2図
−八に示す様にコアー50の一部分に・ぐイブlの内径
すよりも0.01〜0.03m+程度突出した部分53
を設けるか、或いは第2図−Bに示す様に、コアー50
の所定部分に円周方向に一定の間隔で配置されたゴール
54等を設けることにより容易に行なわれる。
この第2図−Bの態様においては、ボール54はコアー
中心部に向かって延びているスプリング55によって径
方向に往復動可能に支持されている。
この様に距離s6保持した状態で、・!イブ1は、一対
の射出割金型56a 、56b及び射出底金型57の間
に挿入される(第3図)。
射出割金型56a 、56bは・マイツ1の外周面に対
応する内周面を有しており、また射出底金型57は、成
形すべき閉塞底部の外周面に対応する内周面を有してい
る。また射出割金型56a。
56bfl水平方向に開閉可能に設けられている。
射出底金型57の中央部分にはゲート58が形成されて
おり、射出ノズル59からランナー60を介してポリエ
ステルが射出される。
また射出割金型56a、56bは型閉じに際して、パイ
プ1の外径りよ!00.1〜0.2111程度小さな径
を有する内空間を形成する。
従って、コアー50の降下に伴なって型閉じを行なうこ
とによって、該コアー50に支持されているパイプ1は
、前述した位置決めストッ・ヤ一(第2図−人及び第2
図−B参照)をオーバーランし、距離Sが0となった状
態(射出割金型56a 。
56bの端面61が、)J?イブの下端面にあたる状態
)で所定の型締めが完了する(第4図)。
次いで、この第4図の状態で閉塞底部の射出成形が行な
われる。
即ち、射出ノズル59からランナー60及びr−ト58
を介して、射出金型内空間にポリエステルを射出するこ
とによってノイブ1と一体に閉塞底部7が形成されるの
である。
次いで上記の如く形成された有底筒体に口頚部を形成す
る。この口頚部の形成は、閉塞底部の形成に先立って行
なうことも可能である。
この口頚部の形成は、閉塞底部の形成と同様に、ポリエ
ステルの射出成形により行なうことが望ましい。例えば
、口頚部をポリエステルの射出法で形成し、射出金型の
内部又は外部で熱融着によシ一体化する。口頚部の射出
と胴部への融着とを金型内で一挙に行う態様(インサー
ト射出法)を示す第5−A図及び第5−B図において、
第5−A図は金型が開−ている状態を、第5−B図は金
型が閉じている状態を夫々示す〇 先ず、口頚部の射出に先立って、パイプ状胴部6の端部
8に、射出される口頚部との係合を確実にするために、
プリフォーム軸方向及び周方向への係合が確実に行われ
るような切欠9を、切削加工或いは加熱圧縮成形等の手
段で設ける。
射出金型は、・ぐ−ティンダライン11を有し且つ内部
に成形すべき口頚部の外周面に対応する内周面12を有
する一対の割合型13m、13bと、固定された雄金型
14とから成っている。割金型13a、13bは水平方
向に開閉可能に且つ昇降動可能に設けられている。雄金
型14は成形すべき口頭部の内周面に対応する外周面1
5とA/イイブ胴部6内に挿入される先端部16とを備
えている。
固定金型14にはランナー17が、また割金型13mに
はランナー17とキャビティ18とを結ぶランナー19
が夫々設けられている。
口頚部の射出成形に先立って、パイプ状胴部6を上下動
可能な支持具20で支持し、必要により、その先端8を
射出される口頚部との融着が生ずるような温度に加熱し
た後、割金型13a、13bを閉じ、支持具20及び割
金型13a、13bを上昇させる。これにより、雄金型
14の先端部16が・gイブ状態部6の開口部へ挿入さ
れる。また、割金型131L、13bの内周面12、雄
金型14の外周面一15及び・9イブ状態部6の先端8
で規定されるキャビティ18が形成される。
ランナー17及び19を経て、キャビティ18内にポリ
エステルを射出することにより、プリフォームの口頚部
の形成と、この口頚部のパイプ状胴部6への融着一体化
とが可能となる。
かくして、本発明方法により得られる多層有底f+7フ
オームを示す第6図において、このプリフォーム21ば
、多層共押出・臂イブ法で形成される・lイブ状の胴部
6と、ポリエステルの射出で形成された閉塞底部7及び
口頚部22とが一体化されて形成されており、しかもこ
の口頚部22には、密封用開口端23、周囲のネジ部2
4及び支持リング25が精度良く形成されていることが
顕著な特徴である。
尚、第5−A及び5−B図に示す具体例では、・せイブ
状態部6の先端に切欠乃至は係合部9f!:設けている
か、口頚部22と・ぐイブ状態部6の先端8との融着一
体化が完全に行われる限り、このような切欠乃至は係合
部を設けることは必らずしも必要でない。
また、第5−A及び5−B図に示す通り、口頚部の射出
と・lイブ状態部の融着一体化と全−挙に行うことが接
合面の仕上げ精度の点で望ましいが、第7−A及び7−
B図に示す通り、ポリエステルの射出で製造された口頚
部22の下端部30及び第4図に示す・Iイブ1或いは
閉塞底部が形成されたノ等イブ状胴部6の上端31をヒ
ーター32により加熱し、ホルダー32及び加圧プラン
ジャ330組合せを用いて端面同志を接合してもよい。
勿論・平イブ1′!il−ロ頚部22と接合した場合に
は、その後で第2図乃至第4図に示す底部形成を行うこ
ともできる。
上記方法によるときは多層パイプないしチューブより予
備成形品を得るに当って余分な樹脂部分を発生せしめな
い特徴がある。
次に上記有底プリフォームを熱風、赤外線ヒーター、高
周波誘電加熱等で多層プリフォームの延伸適正温度まで
予備加熱する。この場合温度範囲は85°〜120℃望
ましくは95℃〜11o℃の間のポリエステル樹脂の延
伸温度まで予備加熱する。
延伸ブロー成形操作を説明するための第8図及び第9図
において、プリフォーム26の口部にマンドレル27を
挿入すると共に、そのa部全一対の割金型28a 、2
8bで挾持する。マンドレル27と同軸に垂直移動可能
な延伸棒29が設けられ一’(bす、この延伸棒29と
マンドレル27との間には、流体吹込用の環状通路3o
がある。
本発明においては、この延伸棒29の先端31をプリフ
ォーム26の底部7の内側に当てがい、この延伸棒29
f:下方に移動させることにより軸方向に延伸すると共
に、前記通路3oを経てプリフォーム26内に流体を吹
込み、この流体圧によt)プリフォームを周方向に膨張
延伸させる。
本発明によれば、このように軸方向延伸と周方向延伸と
を同時に乃至は殆んど同時に行うことにより、ビニルア
ルコールが高含有のエチレン−ビニルアルコール共重合
体層にあっても比較的低い温度で延伸可能なることが発
見されたのである。
このことは、エチレン−ビニルアルコール共重合体でも
高ビニルアルコール含有のものは非常に延伸が錐しく、
フィルムの延伸にあっては延伸適正温度にあっても、縦
軸に次いで横軸に逐次延伸するときは前述した如く延伸
途中でフィルムが破裂してしまうことからしても意外の
ことである。
t 7’c 、n I77’ロピレンとエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体との多層パイプの延伸プロー成形
に於ては、140’〜165℃とかなり高い温度領域で
多層内のエチレン−ビニルアルコール共重合体層の延伸
がようやく可能である事実とも考え合わすと、ポリエス
テル樹脂の延伸温度範囲85℃〜120℃、なかでも9
5〜110℃の低い温度領域で、エチレン−ビニルアル
コール共重合体が二軸延伸可能であることは驚くべき事
実である。
この理由は、ポリエステル餐にエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体層が載せられた状態で共延伸が行われ、し
かも共延伸時に両横脂層の層間剥離が抑制されること及
び二軸延伸が同時にしかもバランスよく行われることに
あるものと推定される。
カくシて得られた多層延伸ポリエステル&)ルはすぐれ
た透明性の他、他のプラスチック?トルよシすぐれるポ
リエステル(延伸PET )単体ylP)ルよりなお非
常に高いがスパリャー性を有し、かつ必要に応じそのガ
スバリヤ−性は調整可能で、さらにこの&)ルは耐圧性
をも具備し、炭酸ガス入力の飲料、すなわちビール、コ
ーラ、サイダーの充填保存も極めて容易であり容器は衛
生的であり使用済みの容器の廃棄焼却に於ても発生する
ガスは殆んど炭酸ガスと水のみで有害ガスの発生もみず
易焼却処理性の特徴があり、ガラスびんに匹適する透明
性、がス遮断性耐圧性をもちながらも軽量かつ耐破びん
性のある理想的な容器が提供される。
ガスバリヤ−性樹脂をエチレン−ビニルアルコール共重
合体を例にとって説明したが、このガスバリヤ−性樹脂
は、この例に限定されず例えばガスバリヤ−性の良好な
熱可塑性樹脂、例えば、ガスバリヤ−性ポリアミド(ナ
イロン)、ガスバリヤ−性共重合ポリエステル(米国特
許第4.398・017号明細り、ガスバリヤ−性ハイ
ニトリル樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等にも勿論適用可
能である。
大発明を次の例で説明する。
実施例 直径が65鴫、有効長さが1.430mmのフルフライ
ト型スクリューを内蔵した内外層用押出機、直径が50
聰、有効長さが1.100瓢のフルフライト型スクリュ
ーを内蔵した中間層用押出機及び接着剤層用押出機、5
層用リング状ダイを用いて、内外層が固有粘度1.0の
ポリエチレンテレフタレ−)、中間層がビニルアルコー
ル含有量70モル係のエチレン−ビニルアルコール共重
合体、並びに接着剤層がエポキシ化オレイン酸オクチル
10.000 ppm配合のマレイン酸無水物グラフと
変性高密度ポリエチレンである3種5層の積層・9イデ
をダイより水中に押出して冷却する。この・ぐイブの外
径1−s30■、内径が22っで、かつ各層の厚さは、
内層が1.4咽、外層が2.0 mm 、接着剤層がそ
れぞれ0.05+m及び中間層が0.5mであり、この
パイプを一定寸法(長さ129+m、重さ55I)に切
断し、 ・千イブの一端を約230℃に加熱し、第4図及び第5
図に示す様な壓内に該・やイブを挿入した後、型締めを
行ない、前記ポリエチレンテレフタレートを単独で射出
し、閉塞底部を形成するとともに、・やイブとの融着一
体化を行ない、金型から冷却後取り出した。
次いでこの有底パイプの開口端に、第5−A図に示すよ
うに、外径が26−の最上部と外径が24場の中間部と
から成る切欠係合部を、切削加工により形成した。
この・Iイブの開口端部のみfK:230℃の温度に加
熱し、第5−A及び第5−B図に示す射出成形型に挿入
し、前記ポリエチレンテレフタレート単独を射出して、
密封用開口端、ネジ部及びサテートリングを備えた口頚
部に成形すると共に、・9イデとの融着一体化を打込、
金型から冷却後取り出した。
この予備成形品を105℃に加熱温調し、ブロー金型内
で縦軸方向に伸長しながら、ブローして横軸方向の延伸
する略同時二軸延伸ブロー成形して内容積1550 c
cの多層延伸がトルを得た。
この?トルの酸素透過度は約1.5 cc/ m2・2
4H−atm (37℃)であり、高さ120mよりコ
ンクリート上への落下で破損もなく、各層間の剥離も生
じなかった。また、このゲトルのネック部はポリエステ
ルの射出成形によシ精度よく形成されているため、93
℃の液体を充填し蓋で密吋してもネック部の変形や漏洩
は生じなかった。
発明の作用効果 この方法で得られたプリフォームから成形した容器は次
の様な特性を有する。
(1)共射出法及び共押出パイプ法と同等の内容物保存
性を有する。
(2)閉塞底部の成形は射出法で成形するので形状の自
由性を有し、又、密封性も良く成形することが出来る。
(3)  ネジ部形状の統一化を計ることにより金型の
併用化が可能となる。
(4)多層・やイブの成形は任意にバリヤー性、厚み、
″イブ長さを容易に変更が可能のためネ、ジ金型の統一
化を計ることにより得意先ニーズに速応することが出来
る。
(5)ネジ部はPF、T単体につき透明性の非常に良い
ものが得られ、またネノの色を変えることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に用いる多層パイプの断面図。 第2図乃至第4図は閉塞底部の形成工程の説明図、 第5図−A図及び第5−B図は口頚部の射出工程を説明
する説明図、 第6図は本発明に用いる多層プリフォームの断面図。 第7−A図及び第7−B図は・9イブ状態部と射出成形
口頚部との融着一体化工程を示す説明図、第8図及び第
9図は予備成形品をブロー金型内に保持し、ブロー成形
前の断面図及びブロー成形後の一断面図である。 1は共押出多層・4イブ、2及び3はポリエステル内層
及び外層、4は中間がスパリャ一層、6はパイプ状胴部
、7は閉塞底部、21はプリフォーム、22は射出ポリ
ニステルロ頚部、50はパイプ保持用コアー、52はヒ
ータ、56m及び56bは射出割金型、57は射出底金
型全示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも胴部が熱可塑性ポリエステルと熱可塑
    性ガスバリヤー性樹脂とを含む積層体から成る多層パイ
    プを共押出成形により製造し、 下端に閉塞底部を熱可塑性ポリエステルの 射出成形により製造し、該胴部と閉塞底部とを、射出金
    型内または射出金型外で融着一体化した延伸ブロー成形
    用の有底プリフォームを延伸ブロー成形することを特徴
    とする延伸ポリエステル容器の製造方法。
  2. (2)前記胴部の上端に口頚部を熱可塑性ポリエステル
    の射出成形により製造し、該胴部と口頚部とを、射出金
    型内又は射出金型内で融着一体化する特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
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