TW548171B - Manufacturing method of bottle-shaped synthetic resin container having excellent capability and apparatus of the same - Google Patents

Description

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發明領域 本發明關於一種合成樹 方法及裝置，特別是關於一 (neck)進行結晶化處理的製 發明背景 脂製瓶（bottle)狀容器的製造 種在短時間内對容器之頸部 造方法。 對合成樹脂製瓶狀容器而言，為了提高容器頸部之财 熱性及耐久性，習知之方法係將對應塑坯預塑（pre —f〇rm

之頸部加熱而使其結晶化。容器之主體藉由二軸延伸吹煉 (b 1 ow )成形而將分子進行配向，與所維持之透明性相對照 可知，施加結晶化處理的頸部係具有由球晶成長而得的= ，組織，因而變成白色或乳白色而失去透明。前述之瓶狀 容器的製造方法例如是美國專利第4375442號申請案所具 體記載的技術。 合成樹脂之結晶化係為合成樹脂在玻璃轉移溫度以上 的溫度條件下加熱產生的。一般而言，當為聚對苯二甲酸 乙二醇酉旨（polyethylene terephthalate，PET)樹脂的情

形下，塑述預塑之頸部係於大約攝氏丨2 〇度以上之溫度 下’並於所定時間内持續加熱而進行結晶化。較特別的 是’在大約攝氏170度〜攝氏19〇度左右之溫度領域内進行 加熱可以提高結晶化速度。 然而，在習知之結晶方法中，由於塑坯預塑的頸部會 從開始加熱之後緩緩地昇溫至上述結晶化溫度的領域，因 此’實際上結晶化開始至結束為止的時間需要比較長的時 間’因而有其本身之生產性提升的界限。

548171 t 號 911J42M 五、發明說明（2) 鑑於上述問題，本發明之 瓶狀容器的製造技術，以利用 理。 發明概述 為解決上述問題，本發明 器的製造方法，係包括對相當 頌部進行加熱緒晶化的熱處理 一階段及第二階段。第一階段 溫至容器之合成樹脂之融點之 接續第一階段，將塑坯預塑之 予貝塑之頸部之合成樹脂之結晶 再者，本發明提出一種合 置’係包括對相當於容器之頸 熱結晶化的熱處理手段，此熱 了使加熱器在第一階段將塑坯 之合成樹脂之融點之前的溫度 第二階段中，將塑坯預塑之頸 塑之頸部之合成樹脂之結晶化 亦即’當進行本發明之合成樹 對塑坦預塑之頸部進行加熱而 頸部迅速昇溫至其合成樹脂之 當合成樹脂為聚對苯二甲酸乙 溫至攝氏200度〜攝氏23〇度左 預塑之頸部之溫度雉持於可促

目的係提供一種合成樹脂製 比較短之時間進行結晶化處 提出一種 於容器之 製程，此 係將塑士玉 前的溫度 頸部之溫 化的範圍 成樹脂製 部的塑述 處理手段 合成樹脂 頌部的塑 熱處理製 預塑之頸 為止。第 度維持於 内〇 瓶狀容器 預塑之頸 包括 加 預塑之頸部 為止，並在 部之溫度維 的範圍内的 脂製瓶狀容 結晶化時， 融點之前的 —醉S旨樹脂 右的溫度為 進其合成樹 迅速昇 接續第 持於促 控制裝 器之製 係將塑 OW ris： yr /皿！為 時，則 止。接 脂之結 製瓶狀容 坯預塑之 程包括第 部迅速昇 二階段係 促進塑坯 的製造裝 部進行加 熱器與為 溫至容器 一階段之 進塑坦預 置。 造之際， 坯預塑之 止，其中 是迅速昇 者將塑土玉 晶化的溫

548171 修正 皇號9111伽 五、發明說明（3) 醇酯樹脂 右的溫 下，到達 部結晶化 輸出進行 出控制在 制在比較 出的控 化的最佳 塑之頸部 中頸部之 來自空氣 進而可使 度範圍内，其中當合成樹脂為聚對苯二甲酸乙二 ，，則是將溫度維持於攝氏170度〜攝氏195度左 ί推ί二可使頸部之氣氛氣溫度在穩定的狀態 促進結晶化之溫度||圍的Η主μ 處理所需之睥Π *圍的間，進可以縮短頸 里所而之¥間，並大幅提高生產性。 當實施本發明之際’較佳

熱處理，，中在熱處 = J 低之鞀声。大+法弟—^ ^又中，將加熱輸出控 低之私度。在此情形下， 狂 制，可輕易實if u # 9子加熱器之加熱輸 只現用以將頸部在比較短之日车Π έ士日 溫度管理。 平乂姐之4間結晶 在熱處理之該第二階段 之外面適用空氣噴射器。在此情=括：塑” 喷嘴之处翁的熱輸出控制之後，可藉由 時間最小化。 也維持於最佳值， 在適用有該空氣噴 ^ 坯預塑之頸部之開口 、" 不’較佳係利用擋板遮蔽 ’以阻止智备、七 、 内。在此情形下， — 軋&入塑坯預塑之頸部

差，進而可以抑制在頤^^ °卩之外面及内面之間的溫 陷。 汗口内所發生之皺折等表面 為讓本發明之上述 顯易懂，下文特舉較每二 的、特徵、和優點能更明 說明如下： - 汽施例’並配合所附圖式，作詳細

548171 A號9111綱1 年 η 曰 修止 五、發明說明（4) 圖式之標記說明 10 : 塑坯預塑 11 ： 頸部 11a •外面 lib :内面 12 主體 13 底部 14 開口 20 熱處理裝f 21 挾持器 22 加熱器 23 空氣喷嘴 24 控制器 25 擋板 較佳實施例之詳細説明 本發明為了製造由具有聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等 之結晶性的熱可塑性合成樹脂所構成的瓶狀容器，在將對 應容器之塑坯預塑，置於欲使用之主體的模具内，利用二 軸延伸吹煉成形（biaxially-oriented blow forming)的 同時’對頸部加熱而使之結晶化。此類製造方法可使用前 述之美國專利第4375442號申請案中所具體記載的技術。 請參照第1圖所示，塑坯預塑丨〇係為藉由熱可塑性合 成樹脂之射出成形或押出成形所形成的物質，且此塑坯預 塑1 〇具有頸部11、主體丨2及底部丨3。頸部丨丨係設有用以作

548171 五 t 號 911UM1 發明說明（5) 為容器之注入口的開口14，其中於外面Ua上施 (screw)，且内面llb係形成平滑面。 、、、又 預塑=达Γ塑10中，頸部11之結晶化處理例如是在塑达 延伸吹煉成形之前，利用第2圖所示之埶處 二=行，結晶化處理。此熱處理裝置20係具有略處成 之i直於由持^(1101^1021。挾持器21可循著第2圖所示 之孟直於中心軸線的周緣的箭 斤不 係為可拆裝之用以保拉湖权花員方向進仃轉動。挾持器21 頸部11之狀Π: 0的物體，其可在暴露出 ^ ^ 2 1 ^ Γ 〇覆i坯預塑1 〇之主體及底部1 3。在從 = 出且與頸部11成對向的位置上，-侧配置Ϊ力 咖1〇23。加μ22::Λ有空氣噴嘴（“Γ 外線加埶考例如疋使用近紅外線加熱器或遠紅 3出f二ί氣喷嘴23較佳係具有流出孔(。ri心）， 的截面形狀。加孰琴22及=:軸線平行延伸且具有線性 上，配置有Π遗ί=持器21突出之頸部U之正上方 佳係具有部"之開口14的擋板25。擋板25較 適當導引的側氣嘴嘴23之空氣喷射器之流動進行 达預，裝置2〇中，可藉著沿保持有塑 器2 2動作，、隹品二之中心軸線之周緣進行轉動而使加熱 進行加埶。再者$ =挾持器21突出之塑坯預塑10之頸部η 噴出至頸部U之外應必要時，空氣喷射器從空氣喷嘴23 卜面11 a，以使頸部11之表面溫度穩定的

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維持於後述之所定範圍内。 11之開口14，而在適用於空 塑坧預塑1 0之頸部11内，並 11 b之間的溫度差。 而且，擋板25可藉由遮蔽顯部 氣喷射器之際，阻止空氣流入 減少頸部11之外面11 a及内面 ^ 3圖所/不係為線性圖示頸部溫度變化的時間圖。其 ，實線Ta係表示本發明之結晶化處理時之溫度變化， 一點鏈線Tb係表示習知之結晶化處理時之溫度變化。 在本發明中，由第3圖之實線Ta可知，當頸部丨丨之加 二之際，在從開始加熱之時間點開始的第一階段（時間 t 0 11 )中’頌部丨丨之表面溫度τ係迅速上昇至構成塑坯 預塑之合成樹脂的融點之前的溫度T3為止。在接續之第二鲁 階段㈢.u〜t2)中，頸部u之表面溫度τ會降低至;； 乂有效的促進合成樹脂之結晶化的溫度領域R ( Τ1 ‘ 了 $ Η i内，並將溫度維持此溫度領域R内，以進行結晶化，且 知完成結晶化之物。 一 相對於此’習知係如同第3圖所示之一點鏈線Tb所 :=頭部11加熱之際，頸部11之表面溫度T會從開始加 熱^時間點（t = 〇 )開尺緩缓昇溫至上述溫度領域r内。亦 P單純的上昇之結果，結晶化處理之完成時間點t = 13係遲 於本^月之70成時間點t = 12。換言之，本發明進行結晶化 _ 處理所f之時間可比習知技術縮短Δΐ: = ί3-12的時間。 、接f ’以塑坯預塑10由聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂所 構成之情形為例，進行更具體的說明。在本發明中，頸部 11之表面酿度了在結晶化處理的第一階段（時間卜〇〜u )

第11頁 548171 i 號 911142m 五、發明說明（7) 中，從開始迅速上昇至融點之前的溫度τ3^22〇。。為止。 接著，在第二階段（時間t = tl〜t2 )中，係降低至可以有 效的促進結晶化的之了2与19〇。(：至了1与17〇。〇之間的溫度領 域R ( Tl ST ST2 )為止’並將溫度維持此溫度領域R内。 為此，較佳係藉由諸如控制器24將加熱器22之加熱輸 ΐ认於第一階段時’控制在比較高的程度（當加熱器之最 大輸出為2kW之情形時，約為最大輸出之“％左右），並 =二階段時，控制在比較低的程度（當加熱器之最大輸 出為2kW之情形時，約為最大輸出之7〇%左右）。在此情 =:，藉由控制器24對加熱器22之加熱輸出之控制，可輕 1貫現使頸部1 1在比較短之時間内進行結晶化的最佳溫度 旨里而且，加熱器U之加熱輸出也可以使用連續之變化 取代前述之由第一階段至第二階段之一步步的變化。 声τ/Λ日處理之第二階段中，為了使頸部11之表面溫 :二疋山 上述溫度領域以，因而需對加熱器22之 二、制，並對應必要時，$氣嘴射器從空氣噴 :的之外面lla，以使頸部11之表面溫度穩 由遮錨喟邱1彳1述之所定範圍内。在此情形下，擋板25可藉 避免η之開口14，而阻止空氣流入頸部11内，進而 免在頭411之開口14内發生皺折等表面缺陷。 而士對二甲酸乙二醇醋樹脂所構成之塑述預塑10 時：對加熱器22及空氣喷嘴23之動作進行控制 述習二二:。晶化所需要之時間，經實驗證明，可比上 4 ^矣技術^短約3 0 %左右之時間。

548171 91114291. Λ_Ά 曰 修正 五、發明說明（8) 由尚書說明中$明 樹脂製瓶狀容器之新的 行容器頸部之結晶化處 大幅提高的目的。 另外，雖然本發明 並非用以限定本發明， 明之精神和範圍内，當 以將上述較佳實施例中 理再進行塑坯預塑1 〇之 進行塑坯預塑1 0之二轴 晶化處理。 顯的得知，本發明係提供一種合成 製造技術，以利用比較短之時間進 理。其結果顯示可以達成將生產性 已以一較佳實施例揭露如上，然其 任何熟習此技藝者，在不脫離本發 可作各種之更動與潤飾，例如，可 所揭露之先對頸部1 1施加結晶化處 二軸延伸吹煉成形的方式變更為先 延伸吹煉成形’再對頸部π施加結

第13頁 548171 _案號91114291_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 第1圖所示係為瓶狀合成樹脂製容器之製造時所使用 之塑述預塑之局部剖面的正面圖。 第2圖所示係為當實施本發明之製造方法之際，用以 進行頸部之結晶化的熱處理裝置的一較佳實施例的模式 圖。 第3圖所示係為線性圖示頸部溫度變化的時間圖。

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Claims (1)

1. 548171 j 號 91114291 曰 修正 六、申請專利範圍 1 · 一種合成樹脂製瓶狀容器的製造方法’係包括 對相當於該容器之頸部的一塑坯預塑之頸部進行加熱結晶 化的一熱處理製程，該熱處理製稃包括·· 一第一階段，將該塑场預塑之頸部迅速昇溫至該容器 之合成樹脂之融點之前的溫度為土 ； 一第二階段，接續該第一階段’將該塑述預塑之頸部 之溫度維持於促進該塑场預塑之頦部之合成樹脂之結晶化 的範圍内。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之合成樹脂製瓶狀容器 的製造方法，更包括用一加熱器之一加熱輸出進行該熱處 理，其中在該熱處理之該第一階段中，將該加熱輸出控制 在比較高之程度，而在該第二階段中’將该加熱輸出控制 在比較低之程度。 3.如申請專利範圍第1項所述之5成知ί月曰製瓶狀谷器 的製造方法，其中在該熱處理之該第一階段中，更包括於 該塑坯預塑之頸部之外面適用/空氣喷射器。 4 ·如申請專利範圍第3項戶斤述之合成樹脂製瓶狀容器 的製造方法，其中適用有該空氣喷射器之際，利用一擋板 遮蔽該塑坯預塑之頸部之開口，以阻止空氣流入該塑坯預 塑之頸部内。 5·如申請專利範圍第1項所述之合成樹脂製瓶狀容器 的製造方法，其中該合成樹脂製容器係由結晶性的熱可塑 性合成樹脂所構成。 6 ·如申請專利範圍第5項户斤述之合成樹脂製狀狀容器 11^· im 548171 案號 911142Q1 曰 修正 六、申請專利範圍 的製造方法，JL中贫人士、& - ^此 /、甲°哀口成樹脂製容器係由繫對1 -甲酸乙 二醇酯樹脂所構成。 诉由知對本一 T I G 7 · —種聚對苯二曱酴7 p ^ 方法，係包括對相當於該容脂製瓶狀容器的製造 進行加熱結晶化的一埶處理f員。ρ的-塑坯預塑之頸部 -第-階段，_=;二熱處理製程包括： 2〇。度〜攝氏230度左右的溫㈠迅速昇溫至攝氏 一第二階段，接續該笛又咖抓， 、、西序祕4Jr 士人议< 1 第一卩白^又’將該塑埋預塑之頸邱 ，凰度f持於攝氏170度〜攝氏195度左右的溫度 “ 8,如申請專利範圍第7 酯樹脂製瓶狀容器的製造方丨"二本一曱奴乙一知 =出進行該熱處理，其中在該熱處理之該第：=中加 ”加熱輸出控制在比較高之程度，而在該第二階段：， 將該加熱輸出控制在比較低之程度。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之聚對苯二曱酸乙二醇 SJ樹脂製瓶狀容器的製造方法，其中在該熱處理之該第二 階段中，更包括於該塑坯預塑之頸部之外面適用一空 射器。 ” I 0 ·如申請專利範圍第9項所述之聚對苯二曱酸乙二醇 酉旨樹脂製瓶狀容器的製造方法，其中適用有該空氣噴射器 之際，利用一擋板遮蔽該塑坯預塑之頸部之開口，以阻止 空氣流入該塑坯預塑之頸部内。 II · 一種合成樹脂製瓶狀容器的製造裝置，係包括對 相當於該容器之頸部的一塑坯預塑之頸部進行加熱結晶化

   IHI 第16頁 548171 六、申請專利範圍 的一熱處理手段，該熱處理手段包括·· 一加熱器；以及 兮彻一控制裝£，該控制裝置使該加熱器在-第-階段將 4塑坯預塑之頸部迅速 P自奴將 前的、、四译A u „ ^ 〆合裔之口成樹脂之融點之 二皿度為止’並在接續該第一階段之一 2㈣塑之頸部之溫度維持於促進該 s成樹脂之結晶化的範圍内。 』之頒σ卩之 器的2造如//，專/中範广1項所述之合成樹脂製瓶狀容 Li;? 第一階段中，將該加熱輪出控制= 較而在該第二階段中，將該加熱輪出控制在比 器的製造W專1 利:15第11項所述之合成樹脂製瓶狀容 其中在該熱處理之該第二階段中，更包括 、Ί述如預申Ά頸部，外面適用一空氣喷射器。 器的製造裝置月，/^圍/^3項所述之合成樹脂製瓶狀容 板遮蔽該塑坯預塑之有該空氣噴射器之際，利用-擋 預塑之頸部内。頌°卩之開口，以阻止空氣流入該塑坯 造？置，传種勺聚紅對笨—甲酸乙二醇酯樹脂製瓶狀容器的製 ;=加=::當於該容器之頸部的-塑㈣塑之頸 -加。二Γ熱處理手段，該熱處理手段包括： 控制裝置’該控制|置使該加熱ϋ在-第-階段， 548171 月 曰 ΜΆ 9111490! 六、申請專利範圍 將該塑述預塑之頸Α 右的溫度為止，迷昇溫至攝氏200度〜攝氏230度左 塑坯預塑之頸部:Ji接續該第一階段之一第二階段，將該 溫度。 '皿又維持於攝氏170度〜攝氏195度左右的 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之聚對苯二甲酸乙二 ==製：2器的製造裝置，其中該控制裝置控制該 _，且在該熱處理之該第-階段中，將 4 α ”、、輸出控制在比較高之程度，而在該第二階段中，將 该加熱輸出控制在比較低之程度。 含1 7·如申請專利範圍第1 5項所述之聚對苯二甲酸乙二 醇酯樹脂製瓶狀容器的製造裝置，其中在該熱處理之該第 二階段中，更包括於該塑坯預塑之頸部之外面適用一 ^氣 噴射器。 工… 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述之聚對苯二甲酸乙二 醇酯樹脂製瓶狀容器的製造裝置，其中適用有該空氣喷射 器之際，利用一擋板遮蔽該塑坯預塑之頸部之開口，以阻 止空氣流入該塑坯預塑之頸部内。