JPS635924A - 二軸延伸ポリエステル容器の製造方法 - 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） 本発明は熱可塑性ポリエステルから成る熱固定延伸成形
容器の製造方法に関する。

（従来の技術） ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ丁）の如き熱可塑性
ポリエステルの二軸延伸プロー成形容器は、優れた透明
性や表面光沢を有すると共に、びんに必要な耐衝撃性、
剛性、ガスバリヤ−性をも有しており、各種液体のびん
詰容器として利用されている。

しかしながら、ポリエステル容器は、耐熱性に劣るとい
う欠点があり、内容物を熱間充填する用途に対しては、
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）すべく多くの提
案が既に行われている。

例えば特開昭５７−５３３２６号公報には、−次金型中
で延伸ブロー成形と同時に熱処理を行ない、中間成形品
を取出してこれを冷却することなく、二次金型中でブロ
ー成形する方法が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記先行技術の方法では、−次金型から
二次金型への中間成形品の移送中に該成形品が不規則に
変形して最終ブロー成形が困難になるという問題がある
。

従って本発明の技術的課題は、−次金型から二次金型へ
の移送中に生ずる中間成形品の不規則な変形を有効に防
止し、二次金型中に導入する際の中間成形品の形状を最
終成形品の形状に極めて近いものとして最終ブロー成形
を行なうことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の二軸延伸、ｉ？　ＩＪエステル容器の製造方法
は、熱可塑性ポリエステルから形成され且つ容器口頚部
に対応する口頚部を有する有底プリフォームを使用し、 （イ）上記プリフォームを一次金型内で二軸方向に延伸
ブロー成形すること、 （ロ）該一次金型内で上記成形品を保持して熱固定を行
なうこと、 Ｃｊ　熱固定された中間成形品を一次金型から取り出し
て、該中間成形品を冷却するとともＫその収縮を許容さ
せること、 （暑　次いで上記中間成形品を二次金型内に保持して、
最終ブロー成形を行なうこと、 によって口頚部、肩部、胴部及び底部から成る最終容器
形状に成形するものであり、 （ホ）冷却前の段階における中間成形品の底部分の径を
、最終容器形状の底部分の径のｎ倍とするとき、 最終容器形状の胴部分の径に対する該中間成形品の該部
分の倍率ｍが、上記倍率ｎよりも大となる様に、一次金
型内で延伸ブロー成形を行なうとと、 を特徴とするものである。

（作用） 本発明の製造方法は、前記（ホ）で７Ｊりされる辿り、
−次成形による中間成形品の形状を、ｉ＆終容器形状に
対しての胴部の倍率ｍが底部の倍率ｎよりも大となって
いる様に形成することによって、二次金型へ導入する際
の中間成形品の形状を最終成形品の形状に極めて近いも
のとすることが可能となるものである。

即ち、−次金型中で二軸延伸ブロー成形することによっ
て形成された中間成形品は、二次金型へ移送するに際し
て収縮を生ずるが、この収縮の度合は、高度に分子配向
されている部分（胴部）はど大であり、底部の如き未延
伸乃至は低延伸部分においては極めて小さいものである
。

従って、本発明によれば一次成形による中間成形品の形
状が上記の如くなっているため、二次金型へ導入する際
の中間成形品の形状、即ち収縮後の中間成形品の形状が
、所望とする最終容器の形状に極めて近いものとなるの
である。

かくして本発明によれば、最終ブロー成形を極めて容易
に行なうことが可能となるのである。

（発明の好適実施態様） 容器素材 本発明において、容器素材として用いる熱可塑性ポリエ
ステルとしては、エチレンテレフタレート単位を主体と
する熱可塑性ポリエステル、例えハＰＥＴやグリコール
成分としてヘキサヒドロキシリレングリコール等の他の
グリコール類の少ｉ＝を含有せしめ或いは二塩基酸成分
としてイソフタル酸やヘキサヒドロテレフタル酸等の他
の二塩基酸成分の少量を含有せしめた所謂改質ＰＥＴ等
が使用される。これらのポリエステルは、単独でも或い
はナイロン類、ポリカーがネート或いは辿りアリレート
等の他の樹脂とのブレンド物の形でも使用し得る。用い
るポリエステルは、当然のことながら、フィルムを形成
するに足る分子量を有するべきである。

６一 有底ノリフオーム 延伸ブロー成形に使用する有底プリフォームは。

それ自体公知の任意の手法、例えば射出成形法、ノ譬イ
ノ押成形形法等で製造される。前者の方法では、浴融ポ
リエステルを射出し、最終容器に対応する口頚部を備え
た有底ノリフオームを非晶質の状態で製造する。後者の
方法はエチレン−ビニルアルコール共重合体等のガスバ
リヤ−性中間樹脂層を備えた有底プリフォームの製造に
有利な方法であり、押出された非晶質パイプを切断し、
−端部に圧縮成形で口頚部を形成させると共に、他端部
を閉じて有底ノリフオームとする。高温丁での蓋との保
合、密封状態を良好に維持するために、容器口頚部とな
る部分のみを予じめ熱結晶化させておくことができる。

勿論、この熱結晶下は以後の任意の段階で行なうことが
できる。

−次成形 本発明の製造方法においては、−まず上記の有底ノリフ
オームを一次金型内で二軸延伸ブロー成形を行ない、中
間成形品を製造する。

この二軸延伸ブロー成形は、それ自体公知の条件で行な
われ、例えば延伸温度（−般に９０乃至１３０℃、％に
１００乃至１２０℃の温度）に予備加熱されたノリフオ
ームに対して、延伸棒によりプリフォームを軸方向に引
張延伸するとともに、流体吹込みにより周方向に膨張延
伸゛することにより行なわれる。

かくして製造される中間成形品は、最終成形品の形状に
対して一定の形状を有していることが重要である。

この中間成形品の形状を説明するための第１図において
、中間成形品を第１図（ａ）に、最終成形品を第１図（
ｂ）に示す。

即ち、中間成形品の底部】ａの径をｄとし、最終成形品
の底部１ｂの径をｄ′とすれば、ｄ　　＝　ｎｄ’　　
　　　　　　　　　　　　・・・・・・　（す（式中、
ｎは正の数） が成立する。

同様に、中間成形品の胴部２亀の径をＤ、最終成形品の
胴部２ｂの径１ｋＤ′とす扛ば、Ｄ＝ｍＤ’　　　　　
　　　　　・・・・・・（２）（式中、ｍは正の数） が成立する。

本発明において製造される中間成形品の形状は、上記の
場合において、 ｍ＞ｎ　　　　　　　　　・・・・・・（３）となって
いるのである。

即ち、一次金型内で成形された中間成形品を二次金型内
に移送する際に生ずる収縮は、底部に比して胴部におい
て大であるため、上記の様にｍ及びｎを規定することに
よって、二次金型内に導入する際の中間成形品の形状が
、最終成形品である容器の形状に対して歪んだものとな
ることが有効に防止されるのである。

かくして本発明によれば、二次金型内における最終ブロ
ー成形を有効に行ない得るのである。

また本発明において中間成形品の底部の最終成形品の底
部に対する倍率ｎは、最終成形品の大きさによっても異
なるが、−般に１乃至１．５、％に１．１乃至１．３と
することが望ましい。この倍率ｎが１．５よりも大とな
ると、その後の収縮を考慮しても、最終ブロー成形直前
の中間成形品が所望の最終成形品よりも大となって、最
終ブロー成形を行ない得ないという不都合を生ずる。

また倍率ｎが１よりも小さくなると、最終プロー成形直
前の中間成形品が、所望の最終成形品よりも極めて小さ
くなるため、最終ブロー成形を高い体積膨張率下（例え
ば３０％以−ト）で行なわなければならず、最終ブロー
成形時における延伸歪で最終容器の熱収縮や熱変形が生
ずるようになる。

また、中間成形品の底部の収縮率は一般に５乃至１５嗟
程度であるが、胴部において最も高収縮率の部分では一
般に】０乃至３０憾程度である。

従って、本発明において中間成形品の最も収縮が大であ
る胴部分では、 １．１ｎ≦ｍ≦１．３ｎ　　　　　・・・・・・（４）
となっていることが好適である。

この倍率ｍが上記範囲外である場合には、収縮後の中間
成形品の胴部における最終成形品を基準とした変形度合
が、底部のそれよりも極めて大とかって、該中間成形品
は極めて歪んだものとなり、最終ブロー成形が困難とな
る傾向にある。

具体的には、所望とする最終成形品の形状が第１図（ｂ
）に示す様に胴部が実質上ストレートな形状であれば、
中間成形品の形状は第１図（ａ）に示される通り、胴部
が膨らんだ形状となる。

ここで、胴部において最も膨らんだ部分が、最も収縮率
の高込部分である。

かように一次金型内での二軸延伸ブロー成形によって第
１図（、）の様な形状の中間成形品を製造すれば、該中
間成形品は二次金型への移送に際して胴部２ａが大きく
収縮するため、二次金型内に導入する際には該胴部は実
質上ストレートに近込形状となることが理解されよう。

また、目的とする最終容器の形状が、第２図６）に示す
様に胴部にくびれが形成されている様なものであるとき
は、第２図（、）に示す通り、中間成形品の形状を同様
なくびれが形成されて込るものとするのがよ−。

中間成形品の胴部分における前記倍率ｍが、前記−般式
（３）及び必要により（４）を満足し、且つその形状自
体が最終容器形状に対して相似的なものとすることによ
り、任意形状の最終容器を容易に製造し得る。

上述した中間成形品の形状は、−次金型の表面形状を該
形状に対応せしめて延伸ブロー成形を行なうことによっ
て容易に得られる。

また本発明において、−次金型による二軸延伸ブロー成
形は、胴部に対応する型表面が高温に加熱され且つ底部
に対応する型表面及び肩部に対応する型表面がポリエス
テルの結晶速度の低い温度に加熱された金型内で行なう
ことが好適である。

即ち、高度に二軸方向に分子配向される胴部に対しては
、ブロー金型の胴部対応型表面を高温に加熱しておくこ
とにより、これを高度に配向結晶化させ、−方分子配向
の程度の小さい底部及び肩部に対し２ても、対応型表面
を結晶化温度以上には達しないという条件下に加熱して
おくことにより、これらを白化１−ない範囲内で結晶化
の程度を向上させることができる。

こ扛により、最終容器の外観を肩部及び底部の白化によ
って見苦しくならない様に良好ガ状態に維持１−ながら
、引き続すて行なう熱固定を安定に行なうことが可能と
なる。

以−Ｌの一次成形工程を、第１図（８）に示す中間成形
品を形成する場合を例にとって、第３−Ａ図及び第３−
Ｂ図に具体的に示す。

即ち、ノリフオーム１０の口頚部は、リップキャビティ
２０ｍ　、２０ｂで保持され、プリフォーム１０の他の
部分は、所望の熱処理温度に加熱するためにヒータ２１
が内蔵された一次ブロー金型２２ｍ、２２ｂのキャビテ
ィ２３ｍ　、２３ｂ内に配置される。

これらキャビティ２３ｍ　、２３ｂによって形成される
空間は、第１図（、）に示す中間成形品の形状に対応し
て因ることは言うまでもないことである。

またプリフォーム１０の口部より、延伸棒２４を備えた
マンドレル２５が挿入される（第３−Ａ図参照）。

この延伸棒２４は垂直方向に移動可能であり、かつ延伸
棒２４とマンドレル２５との間にブロー用の流体通路２
６が設けられてｂる。

−次金型２２ａ　、２２ｂは、後述する熱固定のために
所定の熱処理温度に予じめ加熱されていることが好まし
く、この金型内に延伸温度に調温されたプリフォーム１
０をセットし、吹込で第３−Ｂ図に示す如く、延伸棒２
４をプリフォームの底部内側に当てがｂながら、軸方向
に延伸するとともに、流体通路２６を経てプリフォーム
内に圧縮空気を吹込んで周方向に膨張して中間成形品３
０を成形する。

熱固定 延伸ブロー成形によ多形成された中間成形品は、内部に
流体圧が印加された状態で、引続き一次金型内に保持さ
れ熱固定が行なわれる。

熱固定におりて、−次金型の胴部対応型表面は、熱可塑
性ポリエステルの融点よシも低す熱固定温度、例えば１
２０乃至２３０℃、特に１５０乃至２００℃の温度に維
持するのがよく、−方、肩部対応型表面及び底部対応型
表面は、肩部及び底部の分子配向の程度が胴部のそれに
比して小さｈことから、胴部対応型表面の温度よシも低
く且つ白化温度よりも低い温度でしかも可及的に高す温
度に維持するのがよ−。具体的な加熱温度は肩部対応型
表面で７０乃至１４０℃、特に１００乃至１３０℃の範
囲がよく、また底部対応型表面で７０乃至１４０℃、特
に８０乃至１２０℃の範囲がよ−。

特に、前述した好適態様に従って延伸ブロー成形に際し
て一次金型が全面にわたって加熱されてｈれば、−成金
型内での熱固定に必要な時間は、比較的短時間でより０
この時間は型表面温度によっても相違するが、−般に１
乃至３０秒間、特に３乃至１５秒間程度の時間で十分で
ある。

本発明の製造方法では、吹込で熱固定された中間成形品
を一次金型から取出し、この成形品を冷却するとともに
、その収縮を許容させる。

この工程は延伸及び熱固定後に、成形品中に残留する応
力を除去して、その形態及び寸法を安定化させるもので
あるが、この工程で熱固定後の成形品を冷却することに
より、型から取出された成形品の過度の変形を防止する
と共に、該成形品を二次金型内での成形に適した温度に
速やかにもたらすものである。

冷却する程度は、成形品胴部の温度が胴部対応型表面の
温度よりも３乃至４０℃低い温度、特に５乃至３０℃低
い温度となるように冷却するのがよい。この冷却は、プ
ロー成形金型から二次金型への成形品の移送中に、室温
の空気雰囲気に曝露し放冷によって行うか、或いは取出
した成形品に対して冷風を積極的に吹付けるかして行う
ことができる。

また、かかる冷却に際して該中間成形品は非拘下条件下
におかれ、自己収縮される。この自己収縮によって、延
伸ブロー成形から熱固定の段階を経て中間成形品に残留
する応力が緩和され、該成形品は寸法的に安定なものと
なる。

また前述した如く、自己収縮に際して冷却が行なわれる
ことにより、二次金型へ移送される中間成形品の不規則
且つ不必要な変形が抑制されるものである。

自己収縮の程度は、−般に底部について５乃至１５％程
度であり、また最も収縮を生ずる胴部分において１０乃
至３０チ程度である。

本発明にお−ては、プロー成形による中間成形品が、底
部と胴部との自己収縮の程度の差異を考慮されて形成さ
れているため、かかる自己収縮により該中間成形品は最
終成形品に極めて近い状態になる。

最終ブロー成形 次いで冷却され且つ収縮された中間成形品は、二次金型
中に保持され、流体吹込み下に最終容器形状に成形され
る。

この最終吹込み成形に際しては、最終容器形状に保持す
るような成形乃至保形が行われれば十分であり、成形品
のどの部分についても延伸の程度は可及的に低くするの
がよい。−般に、この成形は１体積膨張率が、冷却、収
縮後の成形品を基準として、３０％以下、特に２０チ以
下となるように行うのが望ましい。即ち、体積膨張率が
上記範囲を越えると、二次成形時における延伸歪で最終
容器の熱収縮や熱変形が生じるようになる。

二次金型の型内面温度は、当然のことながら、−次金型
の型内面温度よりも低いものであり、−般に１０乃至７
０℃の温度が適当である。

（作用効果） かかる本発明の製造方法によれば、容器全体にわた・っ
て安定に熱固定された熱可塑性ポリエステルの二軸延伸
ブロー成形容器が有効に得ら扛る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法における収縮前の中間成形
品と最″終芥器との関係の一例を示す図、第２図は、本
発明の製造方法における収縮前の中間成形品と最終容器
との関係の他の例を示す図である。 第３−Ａ図及び第３−Ｂ図は、本発明の製造方法におい
て、−吹成形工程を示す図である。 １ａ・・・収縮前の中間成形品の底部、１ｂ・・・最終
成形品の底部、 ２ａ・・・収縮前の中間成形品の胴部、２ｂ・・・最終
成形品の胴部 １ｇ− 第　１　図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第２図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第３−Ａ図 第３−Ｂ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性ポリエステルから形成され且つ容器口頚
   部に対応する口頚部を有する有底プリフォームを、一次
   金型内で二軸方向に延伸ブロー成形するとともに、該一
   次金型内に成形品を保持して熱固定を行ない、熱固定さ
   れた中間成形品を該一次金型から取り出して該中間成形
   品を冷却するとともにその収縮を許容させ、次いで該中
   間成形品を二次金型内に保持して流体吹込み下に口頚部
   、肩部、胴部及び底部から成る最終容器形状に成形する
   二軸延伸ポリエステル容器の製造法にあって、冷却前の
   段階における中間成形品の底部分の径が、最終容器形状
   の底部分の径のｎ倍とするとき、最終容器形状の胴部分
   の径に対する該中間成形品の該部分の倍率ｍが、上記倍
   率ｎよりも大となる様に一次金型内での延伸ブロー成形
   を行なうことを特徴とする製造方法。
2. （２）最終容器形状の胴部分の径に対する中間成形品の
   該部分の倍率ｍが、下記式 ｎ≦ｍ≦１．５ｎ 式中、ｎは前述した意味を表わす、 を満足するものである特許請求の範囲第１項記載の製造
   方法。