JP3835428B2 - Heat-resistant stretched resin container - Google Patents

Heat-resistant stretched resin container Download PDF

Info

Publication number
JP3835428B2
JP3835428B2 JP2003109150A JP2003109150A JP3835428B2 JP 3835428 B2 JP3835428 B2 JP 3835428B2 JP 2003109150 A JP2003109150 A JP 2003109150A JP 2003109150 A JP2003109150 A JP 2003109150A JP 3835428 B2 JP3835428 B2 JP 3835428B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
heat
container
stretched
preform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003109150A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003300244A (en
Inventor
建治 松野
信行 加藤
公生 竹内
穂高 深堀
和久 浜田
豊 向井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Seikan Kaisha Ltd filed Critical Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority to JP2003109150A priority Critical patent/JP3835428B2/en
Publication of JP2003300244A publication Critical patent/JP2003300244A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3835428B2 publication Critical patent/JP3835428B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/20Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
    • B29C2949/22Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at neck portion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/20Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
    • B29C2949/24Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at flange portion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/20Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
    • B29C2949/26Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at body portion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/20Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
    • B29C2949/28Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at bottom portion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/30Preforms or parisons made of several components
    • B29C2949/3024Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/30Preforms or parisons made of several components
    • B29C2949/3032Preforms or parisons made of several components having components being injected

Landscapes

  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐熱性あるいは耐熱耐圧性及び耐衝撃性に優れ、更には自立性にも優れている樹脂延伸成形容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート(PET)の如き熱可塑性ポリエステルの二軸延伸ブロー成形容器は、優れた透明性や表面光沢を有すると共に、瓶に必要な耐衝撃性、剛性、ガスバリヤー性をも有しており、各種液体の瓶詰容器、即ちボトルとして利用されている。
【0003】
一般に、瓶詰製品の製造に際しては、内容物の保存性を高めるために、内容物を熱間充填し或いは内容物を充填した後、加熱殺菌乃至滅菌することが必要である。
【0004】
耐熱耐圧性自立容器では、自立性の確保の点でも、内容物の熱間充填及び加熱殺菌処理に対する耐性が要求される。特に、底周辺部に交互に配置された足部と谷部とを備えた容器底部(以下単にペタロイド形状の底部ともいう)では、内容物の熱間充填及び熱殺菌処理後の自立性の確保が重要であり、高い耐熱圧強度が要求される。
【0005】
現在市販されている耐熱耐圧性自立容器では、ペタロイド底中央部が未延伸または低延伸配向状態で比較的に厚肉となっている。その様なペタロイド底部では通常の室温での耐圧強度には優れているが、70℃程度の高温下における耐熱圧強度はかなり低いレベルとなる。そのため、内容物のガス圧力及び熱殺菌処理時の温度を制限した条件下にて使用されている。また、その厚肉のペタロイド底部を構成する樹脂が過剰に吸湿した状態では、耐熱圧強度の低下が頭著となり、耐熱耐圧用の自立容器には適さない。
【0006】
この様な低延伸配向状態の厚肉の底部を熱固定して、熱結晶化を行うことにより、耐熱圧強度を高めることができる。しかし、低延伸配向状態の底部を熱結晶化させて、十分に耐熱圧強度を高めると、その熱結晶化部位は著しく脆化する。その脆化部がペタロイド底部のかなりの部分を占めると、著しく耐衝撃性が低下する問題が生じる。また、熱結晶化により、低延伸配向状態の底部は白化するが、その領域が広くなり過ぎると美観上好ましくない。
【0007】
下記特許文献1は、底部の中央に厚肉の熱結晶化部を有し、その周囲を高延伸配向状態にて薄肉化し、且つ熱固定したペタロイド底部を有する容器を開示している。この様な容器では、底中央熱結晶化部は脆化しているものの比較的小さな面積に限定できること、一方、その周囲の高延伸配向状態で薄肉化された部位は熱固定されていても、柔軟性に富み、高い耐衝撃性を保有していることから、ペタロイド底部の耐衝撃性は問題のないレベルとすることができる。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−267549号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術では、容器底中央の熱結晶化部は、プリフォーム底部を加熱、熱結晶化させることにより得られるのであり、面倒な加熱工程が必要となる。
【0010】
また、延伸ブロー成形容器の製造に用いられるプリフォームは、樹脂の射出成形で製造されるが、このプリフォームの底部中心にはゲート部が必ず結合している。一般の延伸ブロー成形の場合もそうであるが、ペタロイド型の底形状の容器の場合、このゲート部は、余分のものとしてこれを切り取るトリミング操作を行っている。
【0011】
しかしながら、このようなトリミング操作は面倒な工程であると共に、切り取り寸法を一定にすることが必ずしも容易でないという精度上の問題がある。特に、容器の底部の成形性を考慮してゲート部の長さを限りなく零に近づけようとすると、トリミング操作後に研磨等の仕上げ操作が必要となり、工程が増えて一層面倒なことになる。
【0012】
本発明者らは、プリフォームの底部を熱結晶化することなく、またプリフォームのゲート残部をも有効に利用して、ペタロイド底部を高延伸配向状態とする二軸延伸ブロー成形手段を鋭意検討した。その結果、ブロー成形における底部の延伸成形は成形体の底中心部であるゲート部が金型の底部に達した時点から顕著に行われることを突き止めた。そして、成形体の底中心部が金型底部に達する時点での底中心部及びその近傍の温度低下を一定以下に小さくする手段及び底中心ゲート残部を厚肉とし、その周囲のゲート接続部及びゲート周縁部を高配向状態とする底金型を採用することにより、底部を、ゲート残部をも含めて、高延伸配向状態に層状化できることを見いだした。
【0013】
即ち、本発明の目的は、底部が、ゲート残部を含めて、有効に高延伸配向状態に配向結晶化され、耐熱性あるいは耐熱耐圧性及び耐衝撃性に優れ、更には自立性や外観特性にも優れている樹脂延伸成形容器を提供するにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部、肩部、胴部及び底部を備えた自立性容器において、底中心ゲート残部が、容器内面側の透明な高延伸配向層と容器外面側の白化した低延伸配向層とから成り、高延伸配向層が厚肉で低延伸配向層が外面側の限られた部位に薄肉に形成され、且つ底中心残部の高延伸配向層がゲート接続部及びそれよりも径外方向の高延伸配向底部に連なる高延伸配向層を有することを特徴とする耐熱性延伸樹脂容器が提供される。
【0015】
本発明においては、
1. 前記底部が底中央谷部と底中央谷部の周囲に交互に配置された複数の谷部と足部とから形成され且つ容器が自立性を有すること、
2. 高延伸配向層の結晶化度が20%以上となるように配向結晶化されていること、
3. 底中心ゲート残部が熱固定され、高延伸配向層が25乃至55%の結晶化度を有すること、
4. 高延伸配向層が0.35mm以上の肉厚を有すること、
5. 底中心ゲート残部が胴径D0 の0.25倍以下の直径Dgを有すること、
6. 底中心ゲート残部が70℃の温度において25kgf/cm以上の降伏荷重を有すること、
が好ましい。
【0016】
【発明の実施形態】
本発明の耐熱性延伸樹脂容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部、肩部、胴部及び底部を備えているが、底中心ゲート残部が、ゲート接続部及びそれよりも径外方向の高延伸配向底部に連なる高延伸配向層を有することが顕著な特徴である。尚、本明細書において、プリフォームのゲート部とは、プリフォームの底から突出したゲート部をいい、一方容器のゲート残部とは、上記ゲート部に対応した底中心の厚み方向の全体にわたる部分をいう。
【0017】
この容器では、底中心にも、ゲート接続部及びそれよりも径外方向の高延伸配向底部に一体に連なる高延伸配向層が存在することにより、70℃程度の高温での耐圧強度、即ち耐熱圧強度が高いレベルにあり、好ましい耐熱圧性を保持することが出来る。さらに、高延伸配向状態のペタロイド形状の底部を熱固定した容器では、さらに耐熱圧強度が向上し、特に優れた耐熱圧性、自立性、耐衝撃性等を有する。
【0018】
ブロー成形における底部の延伸成形は成形体の底中心部であるゲート部が金型の底部に達した時点から顕著に行われることが分かった。本発明では、成形体の底中心部が金型底部に達する時点での底中心部及びその近傍の温度低下を一定以下に小さくする手段を採用することにより、底部を、ゲート残部をも含めて、高延伸配向状態に薄肉化できる。
【0019】
延伸ブロー成形容器におけるゲート残部は、厄介な問題の一つであり、この部分が未延伸の厚肉の状態で残留すると、熱と圧力とが同時に加わる条件下では、クリープ変形を生じるので、この部分をプリフォームの状態で熱結晶化させるか、ゲート残部を可及的に薄肉にして延伸配向されやすくするというのが従来の考えであったが、本発明では、ゲート残部が厚肉であっても、この中心部に前述した手段で高延伸配向層を形成することが可能となり、前記問題を解消したものである。
【0020】
本発明では、プリフォームの形状と底部の肉厚及びブロー成形条件を調整して、ブロー成形時のプリフォーム底部の延伸倍率、特にゲート残部に接するゲート接続部を含むゲート周縁部の延伸倍率を適正化することにより、容器の底中心ゲート残部を厚肉とし、その周囲のゲート接続部及びゲート周縁部を高延伸配向状態であって、且つ好ましい肉厚とすることができる。
【0021】
さらに、上記のように底中心ゲート接続部及びゲート周縁部を高延伸配向状態とした本発明の容器では、驚くべきことに、厚肉のゲート残部に高延伸配向部と低延伸配向部とが存在し、しかも、このゲート残部の高延伸配向部は層状を成しており、高延伸配向状態のゲート接続部及びゲート周縁部と連続的に連なった構造となっていることが判った。
【0022】
上記の底中心ゲート残部の構造は、ブロー成形時に底中心ゲート残部に相当するプリフォームの底ゲート部の周囲を高延伸配向状態とすることにより、底ゲート部の肉厚方向における一部がその高延伸される周囲により引っ張られて局部的に高延伸配向して、結果的に層状の高延伸配向部を形成することを示している。
【0023】
【実施例】
[本発明の容器]
本発明の耐熱耐圧容器を示す図1において、この容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形で形成された口頸部1、口頸部に接続される肩部2及び胴部3及び底部4から成っている。この具体例において、底部4は、底中央谷部5と底中央谷部の周囲に交互に配置された複数の谷部6と足部7とから成っている。底部4に連なる胴部3の下部は径D0 を有しており、底中心には、径Dg の底中心ゲート残部8が存在している。肩部2及び胴部3は、口頸部1との接続部を除き、高延伸配向状態で薄肉化されている。
【0024】
底部4は、底中央に位置する厚肉のゲート残部8、ゲート残部8と接するゲート接続部9及びゲート接続部の周囲にあり且つ足7の付け根部10の内側の部分となるゲート周縁部11とにより構成される底中央部5と、複数の谷部6と足部7とが交互に形成されている底周辺部とから成っている。この具体例の容器では、ゲート残部8を除く底部4の各部位は実質的に高延伸配向状態の層のみから成っている。また、ゲート接続部9を除き比較的に薄肉化されている。
【0025】
本発明の容器の底中心ゲート残部8は比較的に厚肉であり、高延伸配向部或いは高延伸配向部と低延伸配向部との組み合わせで構成されている。通常、ゲート残部8の高延伸配向部はゲート残部を横断した連続層から成り立っており、且つゲート残部の周囲に広がるゲート接続部9及びゲート周縁部11と連結している。その結果、本発明容器では底部4が連続した高延伸配向層にて覆われていることになる。
【0026】
[ゲート残部]
底中心ゲート残部8における透明な延伸配向層の配置を以下図2乃至図5に基づいて説明する。
【0027】
高延伸配向層の配置の一例を示す図2において、底中心ゲート残部8は、容器内面側の一般に透明な高延伸配向層12と容器外面側の一般に白化した低延伸低配向層13とから成っている。この耐熱性延伸樹脂容器の底中心ゲート残部8では、内面側に高延伸配向層12が存在するため、耐熱圧性と耐衝撃性との組み合わせに特に優れている。
【0028】
高延伸配向層の配置の他の例を示す図3において、底中心ゲート残部8は、厚さ方向の中央に位置する一般に透明な高延伸配向層12と、内外両側の白化した低延伸低配向層13、13とから成る積層構成を有する。この積層構成は、所謂剛−柔−剛の積層構成であり、高温高圧下での底部の寸法安定性に特に優れている。
【0029】
図4に示すゲート残部8は、図2に示したものの変形であり、容器内面側の一般に透明な高延伸配向層12と容器外面側の一般に白化した低延伸低配向部13とから成るが、高延伸配向層12が非常に厚く、低延伸低配向部13aがゲート中心或いはゲート周辺等の非常に限られた部位に薄く形成されているのが特徴である。この構造では、高延伸配向層12の厚みが増大していることによる底部降伏荷重の増大が著しい。
【0030】
高延伸配向層の配置の更に他の例を示す図5において、底中心ゲート残部8が、容器内面側に配置された一般に透明な高延伸配向層12を備えている点は図2の場合と同様であるが、容器外面側には特殊な複合構造が存在している。即ち、容器外面側には、リング状の低延伸白化部13bとその中央に位置する透明な高延伸配向部12bとの複合層とが形成されている。
【0031】
底中心ゲート残部8の高延伸配向部12は、ブロー成形時に、一般的にいって20%以上、好ましくは25%の結晶化度に配向結晶化されていることが、耐熱圧性、耐衝撃性の点で好ましい。
【0032】
底中央ゲート残部をも含めて底部を熱固定することにより、ゲート残部8の低延伸配向層13は熱結晶化及び白化して結晶化度が増大する。一方、ゲート残部8の高延伸配向層12は実質的に透明の状態を保持しながら熱結晶化が進行する。この場合、白化したゲート残部の低延伸配向層13が容器の底中央部に存在することになるが、その大きさは限定されており、特に美観上問題になることはない。
【0033】
熱固定された底中心ゲート残部8では、低延伸配向層13は20%以上、特に25%以上の結晶化度を、高延伸配向層12は25%以上の結晶化度を有することが好ましい。
【0034】
底中心ゲート残部8の肉厚は、通常最大部で1〜3.5mm程度となるのがよく、本発明では、プリフォームのゲート部の仕上げを行う必要なしに、底中央ゲート残部が高延伸配向した容器底部を形成することができる。一方、底中央ゲート残部8における高延伸配向層12の厚みは、底部中心に十分な耐熱圧性を付与するものであればよく、一般的にいって、0.35mm以上、特に0.4mm以上で、ゲート残部の全体の厚みの20%以上、特に30%以上を占めるものであればよい。
【0035】
底中心ゲート残部8の直径Dg は、胴径D0 の0.25倍以下、特に0.2倍以下であることが、ゲート残部の存在が目立たないので、容器の外観特性の点で好ましい。
【0036】
[ゲート接続部及びゲート周縁部]
本発明では、ゲート接続部9及びゲート周縁部11を適正な延伸倍率にて高延伸配向状態とすることにより、厚肉のゲート残部8の一部に層状の高延伸配向部12を形成させることが出来る。
【0037】
底中心ゲート残部8を取り囲むゲート接続部9及びゲート周縁部11は結晶化度が20%以上、特に25%以上に高延伸配向されることが好ましい。さらに、熱固定後のゲート接続部及びゲート周縁部は30%以上の結晶化度を有することが好ましい。
【0038】
ゲート周縁部11は、ゲート残部及びゲート接続部の周囲にあって、底中央足付け根部10までの底中央部に位置するが、このゲート周縁部11の肉厚は、熱固定されていない場合、一般に0.35乃至1mm、特に0.45乃至0.8mmの範囲にあることが、ゲート残部8に高延伸配向層12を有効に形成させるために好ましく、一方、熱固定されている場合、0.35乃至1.1mm、特に0.45乃至1mmの範囲にあることが好ましい。熱固定を行った場合に好ましい肉厚の範囲が多少広がるのは、熱固定の際に熱収縮して肉厚が増加するためである。
【0039】
底中心ゲート残部8及びゲート接続部9は1mm以上の肉厚を多少越えても高延伸配向状態を保持することが可能である。そのゲート接続部の肉厚は0.4乃至1.3mm、特に0.5乃至1.1mmの範囲にあることが、やはりゲート残部8に高延伸配向層12を有効に形成させるために好ましい。
【0040】
ゲート周縁部11の肉厚が0.35mmを下回る場合、薄肉化しすぎて底中央部の耐熱圧性が低下し、好ましくない。一方、ブロー成形した段階でのゲート周縁部の肉厚が1mmを上回る部位が多くなると、ゲート残部及びゲート接続部に高延伸配向層を形成させることが困難となる。但し、ゲート周縁部の肉厚がごく限定された狭い部位において1mmを越える場合には、特にゲート残部の一部を高延伸配向化することを妨げるものではない。
【0041】
以上の様に、好ましい範囲の肉厚にあって、且つ高度に配向結晶化されたゲート接続部9及びゲート周縁部11は耐熱圧強度と耐衝撃強度に特に優れている。従って、上記の厚肉のゲート残部とゲート接続部及びゲート周縁部とを備えた底中央谷部からなる本発明のペタロイド底部は優れた耐熱圧強度と優れた耐衝撃性とを同時に併せて有することができる。
【0042】
[容器の肉厚、結晶化度]
本発明の容器では、口頸部1及びその近傍部、及び底中心ゲート残部8及びその近傍を除く容器の肉厚が0.15mm乃至l.1mm、好ましくは0.2mm乃至0.9mmの範囲にある。
【0043】
口頸部1及びその近傍部、及びゲート残部8を除く容器の延伸配向に伴う結晶化度が20%、好ましくは25%以上である。
【0044】
底部4がゲート残部8を除いて、実質的に白化がない状態にて熱固定されており、かつ胴径D0 の50%の直径の内側にある底ゲート残部8を含む底中央谷部の結晶化度が25〜55%であることが好ましい。
【0045】
[70℃の降伏荷重]
ペタロイド型底部の谷部、特に底中央谷部では、胴部に比べて比較的に大きな変形力が作用する。従って、この底中央谷部の耐熱圧強度が容器の底部の耐熱圧性を決めることになる。
【0046】
底中央谷部の耐熱圧強度は70℃における降伏荷重値にて示すことができる。70℃における降伏荷重値は、図6の様に、ゲート残部を含めた底中央谷部から、標準試験片15を作成し、その標準試験片を70℃の温度で引っ張り試験を行ったときの図7に示される降伏荷重値を幅1cm当たりに換算した値として求めることができる。この70℃における降伏荷重値は容器底部の肉厚を加味したものであり、最も大きな変形力が作用するゲート残部を含む底中央部の70℃における降伏荷重値を求めることにより、容器底部の耐熱圧性を評価することができる。
【0047】
本発明では、谷部を構成する部位の70℃における降伏荷重を25kgf/cm以上、好ましくは30kgf/cm以上とすることによって、熱殺菌処理後に自立可能な耐熱耐圧性に優れたぺタロイド底部を有する容器となることが判った。
【0048】
本発明の容器において、底中心ゲート残部を含めて肉厚が0.35mm以上の高延伸配向層を有しており、且つ熱固定していない状態の底谷部では70℃における降伏荷重が通常25〜30kgf/cm程度となり、好ましい耐熱圧性を有することができる。その際、底中央谷部の肉厚が0.35mmを下回る部位が存在すると、その底谷部は70℃における降伏荷重が通常25kgf/cmを下回る場合が多くなり、耐熱圧性が低下することになる。
【0049】
上記の本発明容器の底中央を熱固定した場合には、底中心ゲート残部を含めて底谷部は熱結晶化され、その部位の70℃における降伏荷重値が35〜50kgf/cm程度となり、極めて高い耐熱圧強度を有することができる。
【0050】
一方、底中央谷部が比較的に厚肉の低延伸配向層のみから成っているペタロイド底部を有する従来容器では、70℃における降伏荷重値が10〜20kgf/cm程度となり、耐熱圧性は低くなる。特に、その従来容器の厚肉の低延伸配向層が5000ppm程度の水分を含んだ場合、70℃における降伏荷重値は10kgf/cmを下回ることになり、耐熱圧性は極端に低下する。
【0051】
[底部形状]
本発明では容器底部を比較的高延伸状態にて薄肉化する。このため、従来の底部が厚肉の自立容器に比べて、底部の重量が比較的に小さくなり、重心の位置が容器の上部に移動する。従って、空の容器では転倒角が小さくなり、転倒し易くなる。耐転倒性を改良するために、本発明容器では足の本数を増加させる或いは接地部径及び幅を比較的大きく取ることが必要となる。その場合、足部の成形性が問題となる。すなわち、元々底部を薄肉化している上に、耐転倒性の向上のため、足先端部を広げようとすると、底足部の先端すなわち接地部の外方近傍の肉厚が極端に薄くなり、過延伸状態にて白化する問題が生じる。
【0052】
本発明では容器の底形状を工夫することにより、上記問題点を解決し、足先端部の肉厚が0.15mm以上、好ましくは0.2mm以上であり、且つ足先端部にて実質的に過延伸による白化のない容器を得ることができた。
【0053】
[谷部形状]
図8に示される具体例において、底谷部6はゲート残部8を含む底中央部に位置する曲率半径R1 なる概略球面と胴部に連なる曲率半径R2 なる概略球面とにて構成される。
【0054】
底中央部5を含む球面の曲率半径R1 を適切な大きさとし、且つその球面の垂線が足先端部16と谷面間の最短距離となる様にすることにより、足先端部16と谷部6との間の距離を比較的に小さくすることができる。その結果、底足先端部のブロー成形性が向上し、足先端部の肉厚を比較的厚くすること及び過延伸による足先端部の白化を防止することが可能となる。
【0055】
具体的には、底中央部を構成する概略球面の曲率半径R1 と胴部半径R0 との比率R1 /R0 を1.2乃至2とすることが好ましく、その球面の範囲を示す直径D1 と胴径D0 との比率D1 /D0 を0.55乃至0.75とすることが好ましい。R1 /R0 が2を越えると、谷部の耐熱圧性能が低下して、内容物を充填し、熱殺菌処理を行った後の容器の自立性を確保することが難しくなる。R1 /R0 が1.2を下回ると、足先端部と谷部との距離が大きくなりすぎて、足先端部の好ましい肉厚を確保することが難しくなる。
【0056】
図9に示される具体例では、底谷部6がゲート残部8を含む比較的小さな曲率半径R1 を有する概略球面Aと、概略球面Aと接し概略球面Aの延長仮想面よりも外面側に位置する円錐台状または概略球面状の面Bと、面Bより胴部に接続される概略球面状または円錐状の面Cより構成されている。この際、底谷周辺部を構成する面Bまたは面Cが足先端部16からの最短距離部となるようにすることが好ましい。
【0057】
本例では、最も大きな変形力の作用する底ゲート残部8を含む底中央谷部6を比較的小さな曲率半径の球面Aとすることで好ましい耐熱圧強度を付与する。一方、底中央に比較して比較的に小さな変形力の作用する谷面B及びCを外側に大きく膨らませることにより、足先端部16と谷面問の距離を短くすることができる。それにより、底足先端部16のブロー成形性が向上でき、その結果、足先端部16の肉厚を比較的厚くすること及び過延伸による白化を防止することが可能となる。具体的には、底中央部を構成する概略球面Aの曲率半径R1 と胴部半径R0 との比率R1 /R0 を0.9乃至1.4とすることが好ましく、その球面の範囲を示す直径D1 が胴径D0 の0.18倍乃至0.5倍とすることが好ましい。概略球面Aと接続し外側に延びる面Bは概略球面Aと接する円錐面または円錐面に近い大きな曲率半径を有する概略球面で構成されることが好ましく、その面Bの最外径D2 が胴径D0 の0.3倍乃至0.85倍であることが好ましい。
【0058】
さらに、最も大きな変形力が作用する底中央部5及びその近傍の谷幅を比較的に広く取ることにより、耐熱耐圧性を確保することが好ましい。具体的には、胴径D0 の80%の直径内に含まれる谷部の表面積Sと谷部のみにより構成される仮想の概略球面の表面積S0 との比S/S0 を0.2乃至0.5、特に0.3乃至0.4とすることが好ましい。S/S0 が0.2を下回ると、底中央部及びその近傍の谷部の面積が小さく限定され過ぎるため、底中央部の変形が大きくなり、容器の自立性を確保することが難しくなる。一方、S/S0 が0.5を越えると、ブロー成形時に足部に利用できる部位が限定され過ぎるため、好ましい足先端部の肉厚の確保が難しくなる。
【0059】
[足部開き角度]
本発明では、図10に示すとおり、足部7間を横切りながら足部先端部16を指向し且つ谷部6に垂直な面において谷部を挟む足部開き角θを65゜乃至90゜の範囲とすることが好ましい。足部開き角度θが65゜を下回った容器では、比較的厳しい熱殺菌処理を施した場合、熱殺菌処理後の足部開き角度θが大きく拡大し、それに伴って谷部の変形量も大きくなる傾向にある。足部開き角θを予め大きくした場合、球面の一部からなる谷部を足部が引っ張り上げるように作用する力の作用方向を球面の方向に近づけると見なすことができ、そのため、球面状谷部に垂直に働く力成分、すなわち谷部を変形させる力成分が減じることになる。その結果、足部開き角θを大きくすることにより、谷部の変形を減じることができ、耐熱耐圧性能が向上する。さらに、足部開き角度θを比較的に大きくすることにより、足部の成形性に対しても有利な方向に作用する。すなわち、足部開き角度θを大きくすると、相対的に足部の表面積が減少し、足部での延伸量を比較的低く抑えることができるからである。一方、足部開き角度θを大きくし過ぎると足先端接地部の幅が細くなることになる。この足先端接地部が細くなりすぎると、特に充填前の空容器にて転倒しやすくなる傾向にあり、好ましくない。従って、足部開き角度θは90゜以下とすることが好ましい。
【0060】
[足高さ、足本数]
初期の足高さを2乃至8mm、好ましくは3乃至6mmとする。足高さが2mmを下回ると、内容物充填、熱殺菌後の底中央谷部の変形後の足高さが極く小さくなるか、またはマイナスすなわち底中央部が足部よりも下方に出っ張った状態となり、容器の自立性を保持することが難しくなる。一方、足高さが8mmを越えると、足先端部と谷部との距離が大きくなり過ぎて、好ましい足先端部厚みを確保することが難しくなる。足の本数は6本乃至4本が好ましい。
【0061】
[耐熱性容器の他の実施形態]
上述した耐熱耐圧用容器以外にも、本発明容器は80〜93℃程度の高温の内容物を熱充填する耐熱性容器として用いることができる。その耐熱性容器では、口頸部、肩部、円筒状或いは角筒状の胴部及び底部より成り立っており、胴部には減圧吸収用の凹状のパネル及び底中央部には底中心ゲート残部を含む内方へ凹んだ窪み部が設けられる。この際、高温での熱収縮による変形を防止するための耐熱性を確保するために、底中心ゲート部を含む底部、胴部、肩部及び口頸部のいずれもが熱固定されていることが好ましく、それら容器各部位の結晶化度が25〜55%であることが好ましい。特に、上記の熱固定を施された底部は薄肉化に伴って著しい軽量化が達成できると共に、薄肉化にもかかわらず優れた耐熱強度を有することができる。また、比較的に小径の底ゲート残部の低延伸配向部を除く底部の高延伸配向部は熱固定の際も透明状を保持しており、美観上に優れる。
【0062】
[樹脂]
本発明において、プラスチック材料としては、延伸ブロー成形及び熱結晶化可能なプラスチック材料であれば、任意のものを使用し得るが、熱可塑性ポリエステル、特にエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが有利に使用される。勿論、ポリカーボネートやアリレート樹脂等を用いることもできる。
【0063】
本発明に用いるエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルは、エステル反復単位の大部分、一般に70モル%以上、特に80モル%以上をエチレンテレフタレート単位を占めるものであり、ガラス転移点(Tg)が50乃至90℃、特に55乃至80℃で、融点(Tm)が200乃至275℃、特に220乃至270℃にある熱可塑性ポリエステルが好適である。
【0064】
ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱圧性の点で好適であるが、エチレンテレフタレート単位以外のエステル単位の少量を含む共重合ポリエステルも使用し得る。
【0065】
テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;の1種又は2種以上の組合せが挙げられ、エチレングリコール以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物等の1種又は2種以上が挙げられる。
【0066】
また、エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルにガラス転移点の比較的高い例えばポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート或いはポリアリレート等を5%〜25%程度をブレンドした複合材を用いることができ、それにより比較的高温時の材料強度を高めることができる。さらに、ポリエチレンテレフタレートと上記のガラス転移点の比較的高い材料とを積層化して用いることができる。
【0067】
用いるエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルは、少なくともフィルムを形成するに足る分子量を有するべきであり、用途に応じて、射出グレード或いは押出グレードのものが使用される。その固有粘度(I.V.)は一般的に0.6乃至1.4dL/g、特に0.63乃至1.3dL/gの範囲にあるものが望ましい。
【0068】
[容器の製造法]
本発明の耐熱性延伸樹脂容器は、延伸温度に加熱されたプリフォームを金型内でプリフォーム内部に挿入された延伸棒とプリフォーム外部のプレス棒とでプリフォームの底中心部を挟み込み、次に延伸棒を駆動しながら同時にプリフォーム内部に高圧気体を吹き込んで延伸樹脂容器を製造するに際し、前記プリフォームとして、底中心部にゲート部を有するプリフォームを使用し、且つ延伸加工が終了する直前までの間上記底中心部の温度低下を40℃以内に保持して底中心部をも高延伸することにより製造される。
【0069】
容器の製造に際し、先ず有底筒状のプリフォームを成形し、必要によりこのプリフォームの口頸部を加熱して、局部的に球晶化部を設ける。
【0070】
本発明の容器の製造に用いるプリフォームは、図11で20に示すような形状を有しており、このプリフォーム20は、首部21、胴部22及び閉塞底部23から成っており、首部21には、ネジ等の蓋締結機構及び容器保持のためのサポートリング等が設けられており、首部21は熱結晶化すなわち球晶化されている。この球晶化された首部21は、図1の容器口頸部1となるものである。また、閉塞底部23の中心には、ゲート残部24が存在している。
【0071】
プラスチック材料のプリフォーム20への成形には、射出成形を用いることができる。即ち、プラスチックを冷却された射出型中に溶融射出して、過冷却された非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。
【0072】
射出機としては、射出プランジャーまたはスクリューを備えたそれ自体公知のものが使用され、ノズル、スプルー、ゲートを通して前記ポリエステルを射出型中に射出する。これにより、ポリエステル等は射出型キャビティ内に流入し、固化されて延伸ブロー成形用のプリフォームとなる。
【0073】
射出型としては、容器形状に対応するキャビティを有するものが使用されるが、ワンゲート型或いはマルチゲート型の射出型を用いるのがよい。射出温度は270乃至310℃、圧力は28乃至110kgf/cm2 程度が好ましい。
【0074】
プリフォーム20の首部21の球晶化は、これらの部分をそれ自体公知の手段で選択的に加熱することにより行うことができる。ポリエステル等の熱結晶化は、固有の結晶化温度で顕著に生じるので、一般にプリフォームの対応する部分を、結晶化温度に加熱すればよい。加熱は、赤外線加熱或いは誘電加熱等により行うことができ、一般に延伸すべき胴部を熱源から断熱材により遮断して、選択的加熱を行うのがよい。
【0075】
上記の球晶化は、プリフォーム20の延伸温度への予備加熱と同時に行っても或いは別個に行ってもよい。
【0076】
本発明では、プリフォーム20の閉塞底部23の中心を熱結晶化することなく、二軸延伸ブロー成形に使用する。この閉塞底部23の中心には、射出成形の際形成されるゲート部24が存在する。本発明では、このゲート部24を、更に切断する等の仕上げ工程に付することなく、そのまま残留させた状態で、容器の底部中心に高延伸配向層12(図2乃至5参照)を形成させるために利用する。
【0077】
このゲート部の寸法を説明するための図12において、ゲート部24は、長さhと付け根径dとを有していて、一般に先細りのテーパ状(テーパ角α)となっている。hは3mm以下、特に0.1乃至1mmの範囲にあるのがよく、dは2乃至6mm、αは0.5乃至6度の範囲にあるのが適当である。
【0078】
プリフォーム20の延伸温度は、一般に85乃至135℃、特に90乃至130℃の温度が適当であり、その加熱は、赤外線加熱、熱風加熱炉、誘電加熱等のそれ自体公知の手段により行うことができる。また、口部球晶化は、プリフォーム底部及び口部を、他の部分と熱的に絶縁した状態で、一般に140乃至220℃、特に160乃至210℃の温度に加熱することにより行うことができる。プリフォーム口部の結晶化度は25%以上であるのがよい。
【0079】
尚、プリフォームからの延伸ブロー成形には、成形されるプリフォーム成形品に与えられた熱、即ち余熱を利用して、プリフォーム成形に続いて延伸ブロー成形を行う方法も使用できるが、一般には、一旦過冷却状態のプリフォーム成形品を製造し、このプリフォームを前述した延伸温度に加熱して延伸ブロー成形を行う方法が好ましい。
【0080】
本発明の容器では、口頚部を除く容器全体を高延伸状態にて薄肉化することが特徴であり、特に底中心部(ゲート残部をも含めて)を含む底部全体を比較的に高延伸状態にブロー成形することが重要である。
【0081】
特に、本発明では、ブロー成形の際に底中心ゲート残部8(図1)及びゲート接続部9(図1)の周囲に広がるゲート周縁部11(図1)を適正な肉厚にて高延伸配向状態とすることが重要である。それにより、底中心ゲート残部8(図1)は厚肉であるにもかかわらず高延伸配向部12(図2乃至5)をその一部に連続した層状に形成させることができる。
【0082】
この際、ゲート周縁部11(図1)の適正な肉厚とは高延伸配向状態を保持できる最大の肉厚以下であって、且つ極端に薄肉化しない程度の肉厚以上の範囲にあることが好ましい。この場合、ゲート周縁部の肉厚が厚すぎると、ゲート残部に高延伸配向層を形成することが難しくなり、一方、ゲート周縁部の肉厚が薄すぎると、ペタロイド底部の耐熱圧強度が低下する問題が生じる。具体的には、中央ゲート残部の周囲にゲート接続部を介して広がり、底中央足付け根部に至るまでの領域であるゲート周縁部11(図1)の肉厚を0.35乃至1mmの範囲に、特に0.45乃至0.8mmの範囲とすることが好ましい。
【0083】
二軸延伸ブロー成形において、上記のゲート周縁部11(図1)を適正な肉厚にて高延伸配向状態とするには、プリフォームの底部からゲート周縁部に延伸ブロー成形する際の延伸倍率を適正化することが重要である。具体的には、そのゲート周縁部の延伸の際の面積延伸倍率を3.5倍乃至12.5倍、特に5倍乃至10倍とすることが好ましい。
【0084】
ブロー成形にて、上記の好ましい底中心ゲート周縁部11の延伸倍率を達成するには、まず最初にプリフォーム20の形状及び肉厚分布、特に最終的にゲート周縁部となるプリフォーム底部の部位の肉厚を適正化する必要がある。次に、ブロー成形を行うブロー成形条件を適正化して、ゲート周縁部の所定の延伸倍率を得る。ブロー成形条件としては、プリフォームの加熱温度及び温度分布、延伸棒によりプリフォーム底部を突き上げる延伸速度、延伸棒の延伸の開始から高圧空気を成形体内吹き込むタイミング、高圧空気流量にて決まる延伸ブロー速度、さらに底部が実質的に延伸される際の成形体の温度レベル等を適正化することが重要である。
【0085】
本発明者らは、検討の結果、ブロー成形にて底部が実質的に高延伸状態となるのは、成形体の底ゲート残部が金型の底部に到達した後のことであり、その底部の延伸成形は、ほぼブロー形状が決まるブロー成形終了の直前まで行われていることを突き止めた。その際、金型の底部に到達してブロー成形が終了する直前までの成形体の底中央部の温度を比較的に高く保持することにより、底部、特にゲート周縁部を適正な延伸倍率にて高延伸配向状態とすることができることを見いだした。その結果、ゲート残部に高延伸配向部を成形させることが可能となった。一方、金型の底部に到達した成形体の底中央部の温度が初期のプリフォーム加熱温度に比べて低すぎると、ゲート周縁部は比較的に低延伸配向状態にてとどまる。それに伴って、ゲート残部全体が低延伸配向状態或いは未延伸状態にて残ることになる。
【0086】
具体的には、ブロー成形中に金型の底部に到達して、底部の延伸成形がほぼ終了する直前の時点までの成形体のゲート残部の温度をプリフォームの加熱温度の40℃以内、特に30℃以内とすることが好ましい。
【0087】
[1段延伸ブロー成形]
1段ブロー成形による容器の製造を示す図13及び図14において、プリフォーム20は、コア金型31によりその首部を支持されており、閉じた割金型32、32内に保持される。コア金型の反対側には、成形品の底形状、即ちペタロイド底を規定する底金型33も配置されている。プリフォーム20内に延伸棒34を挿入し、プリフォーム底部23を突き上げることにより、延伸成形を行う。その延伸成形の途中の段階にてタイミングを見計らって、延伸棒34を通して高圧気体を成形体内に吹き込むことにより、ブロー成形を行って金型に沿った形状の容器を得る。
【0088】
図13及び14に示す実施例では、延伸棒34と同軸に、底金型33の側にプレス棒35を配置して、引っ張り延伸に際して、プリフォームのゲート部24が延伸棒34とプレス棒35とにより狭持され、プリフォームの底部のゲート部24が形成される容器底5の中心に位置するように位置規制する。即ち、このプレス棒35はプリフォームの引っ張り延伸の段階にて延伸棒34とでプリフォームのゲート部24を挟み込んで拘束し、さらにブロー成形の段階にて成形体の底ゲート残部を拘束する。このプレス棒の使用により、ゲート残部の心ずれを防止する効果を有する。
【0089】
延伸加工が終了する直前までの間にて、プリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を40℃以内、より好ましくは30℃以内とすることにより、2次成形品36の底部37を、その挟み込み部である底中心部を含めて底部全体にわたって、高延伸化することができる。
【0090】
上記のブロー成形に際して、第1に底中心ゲート周縁部となるべき部位が十分に延伸され、且つ適正な肉厚を有するように延伸倍率を考慮してプリフォームの形状及び肉厚分布を決めることが重要である。この際、プリフォーム底中央のゲート部の高さは0.1乃至3mm、特に0.3乃至1mmの範囲とすることが好ましい。第2に、ブロー成形時に成形体の底中央部近傍の温度低下を防止する手段を講じる。この場合、ブロー成形時にプリフォームから延伸棒及びプレス棒への熱伝導を減少させることが重要である。具体的には、延伸棒或いはプレス棒の先端を耐熱性プラスチック或いはセラミック等の断熱素材とすることが有効である。また、プレス棒の少なくとも先端部を加温することが有効である。なお、プレス棒を用いない場合には、成形体のゲート残部がブロー成形の際に最初に接触する金型底中央部の表面に断熱層を設けるか、または底型を加温しておくことが有効である。
【0091】
ブロー成形を行うに当って、プリフォームの加熱温度及び温度分布を適正化する。プリフォームの加熱温度は、一般に85乃至135℃、特に90乃至130℃の温度が適当である。その際、プリフォームの底部と胴部の加熱温度の差を10℃以内とすることが、ペタロイド底部を高延伸配向状態にする上で重要となる。この場合、プリフォームの底部と胴部の加熱温度差が10℃を越えると温度の高い方の部位のみが延伸されすぎる傾向が生じるため、好ましくない。
【0092】
上記の手段及び手法を用い、さらにブロー成形諸条件を適正化することにより、口頸部及びその近傍を除く底中心部を含めた容器全体に高延伸層を有した容器を成形することができる。
【0093】
図15に示すとおり、成形された容器の底中心ゲート周縁部11は肉厚が0.35乃至1mmの範囲で、かつ配向に伴う結晶化度が20%以上の範囲で高延伸配向状態となっており、それに伴って底中心ゲート残部8には高延伸配向層12が形成されている。このゲート残部8の高延伸配向層12は通常内面側に位置しており、ゲート接続部9及びその周囲のゲート周縁部11と連続した層を成している。底中心ゲート残部8の肉厚はプリフォームの底中心ゲート部の高さにもよるが、通常1乃至3.5mmの範囲にある。ゲート残部8の延伸配向に伴う結晶化度は、外面側の低延伸配向部13から内面側の高延伸配向部12に至るに連れて増大しており、外表面近傍の低延伸配向部では0〜12%程度の結晶化度であるのに対し、内表面近傍の高延伸配向部では20〜35%程度の結晶化度となる。また、上記底ゲート残部8を含む底谷中央部では70℃における降伏荷重が通常25〜35kgf/cm程度となり、好ましい耐熱圧性を有することができる。
【0094】
上記容器の底中央部を加熱して熱固定することにより、さらに耐熱圧強度を増大させることができる。その際、ゲート残部の低延伸配向層13は白化して、結晶化度が25%以上となる程度に熱結晶化することが好ましい。その容器底部の熱固定により、耐熱圧強度は著しく増大する。一方、白化したゲート残部の低延伸配向部13は脆化するものの、高延伸配向層12は十分な柔軟性を保持しているため、落下強度で示される耐衝撃性は極めて高いレベルを保っている。具体的な容器底部の熱固定手段としては、ブロー金型、特に底型の温度を樹脂の結晶化温度とすることにより、ブロー成形工程にて成形品の底部を加熱して、熱結晶化させる。
【0095】
上記の1段ブロー成形手段により、80〜93℃程度の高温の内容物を熱充填する耐熱性容器を製造することができる。この場合、円筒状或いは角筒状の胴部及び底中心ゲート残部を含む内方へ凹んだ窪み部を有する底部からなる製品形状に沿った形状のブロー金型を用いてブロー成形が行われる。この耐熱性容器では、容器全体を熱固定することが重要であり、金型の肩部、胴部及び底部に対応する部位を樹脂の結晶化温度とすることにより、ブロー成形工程にて成形品の各部位を加熱して、熱結晶化させる。通常、ブロー金型の加熱温度は120℃〜180℃にて用いられる。熱固定に伴う胴部及びゲート残部を含む底部の結晶化度は25%以上であることが好ましい。この場合、ブロー成形した成形品の底部は高延伸配向状態であり、かつゲート残部を除いては胴部並びに薄肉化されるため、熱固定に要する時間はほぼ胴部並にまで短縮できる。また、ゲート残部を構成する低延伸配向部を除いて、透明を保持した状態にて熱結晶化を行うことができる。
【0096】
[2段ブロー成形法]
上記した様に、一度の二軸延伸ブロー成形にて本発明容器を作成することが可能である。しかし、複雑な形状のペタロイド底部を一度に高延伸配向状態にブロー成形する場合、特に足部先端が過延伸状態で、白化し易くなる傾向にあり、それを防止しようとすると、ブロー成形条件がかなり狭くなる。また、金型を用いた底部の熱固定では、比較的に時間を要し、ブロー成形時間が長くなる問題が生じる。
【0097】
検討の結果、本発明容器の成形手段としては、1次ブロー成形にてプリフォームを中間成形品とし、その中間成形品を2次ブロー成形して最終製品を得る2段ブロー成形法が適することが判った。
【0098】
2段ブロー成形法では、1次ブロー成形にてプリフォーム成形体より最終容器よりも底部及び底部に連なる胴部の一部が高さ方向或いは円周方向に大きな2次成形品を作成し、次に2次成形品の少なくとも底部及び底部に連なる胴部を加熱収縮させることにより、2次ブロー金型に収納できる大きさの3次成形品とし、最後に3次成形品を2次ブロー成形して最終容器とすることが好ましい。
【0099】
上記の2段ブロー成形法を採用することにより、以下の効果が生じる。第1に、1次ブロー成形にて底部の形状を最適化することにより、底部を好ましい高延伸配向状態とすること、特にゲート周縁部の延伸倍率を適正化することが容易となる。その結果、2次成形品の底部のゲート残部は高延伸配向層を含む厚肉とし、且つその周囲のゲート周縁部は高延伸配向状態であって、好ましい肉厚を保持するように安定的にブロー成形することできる。第2に、2次成形品の底部及ぴ底部に連なる胴部の一部を加熱収縮させることにより、2次成形品の底中央部の熱固定を行い熱結晶化を進行させることができる。この熱固定工程は極めて短時間で効率よく行うことができる。第3に、2次ブロー成形では、高温状態の3次成形品の底部を延伸ブロー成形することにより、足部は過延伸状態とすることなく容易に成形可能となり、また足部を除く底部、特に底中央部は延伸度合いが小さく、ブロー成形による結晶化度の低下の程度はごく少ない。従って、好ましい性状の足部を有するとともに、最も耐熱圧強度が要求される底中央部において、配向結晶化と熱結晶化とが十分に行われた高い耐熱圧強度を有する容器とすることができる。
【0100】
2段ブロー成形法では、部分熱結晶化及び延伸のための予備加熱を行ったプリフォーム20を1次ブロー金型内にて二軸延伸ブロー成形して、最終容器よりも大きな寸法の底部37を形成すると共に、プリフォームの球晶化した口頸部以外の部分を高延伸倍率に延伸した2次成形品36とし(図16及び図17);この2次成形品の底部及び底部に連なった胴部の少なくともその一部を加熱して、該底部及び一部胴部が収縮した3次成形品44とし(図19及び図20);次いでこの3次成形品を2次ブロー金型内にてブロー成形して、複数の谷部及び足部から成り且つ高延伸により薄肉化された底部を有する最終製品50とする(図22及び図23)。
【0101】
この際、最終容器のペタロイド底部をゲート残部を除いて比較的高延伸配向状態にて薄肉化するには、1次ブロー成形した2次成形品の底部をゲート残部をも含めて比較的に高延伸配向させることが重要である。
【0102】
(1)1次ブロー成形
1次ブロー成形に用いられるプリフォーム20は、2次成形品の各部位の延伸倍率を考慮して、形状及び肉厚分布を決める。この際、2次成形品の底中心ゲート残部の周囲に広がる最終容器のゲート周縁部に相当する部位が面積延伸倍率3.5倍乃至12.5倍、特に好ましくは5倍乃至10倍にて延伸されるようにプリフォームの底部のプロファイルを決めることが重要である。
【0103】
1次ブロー成形では、プリフォーム20は延伸温度に加熱される。プリフォームの延伸温度は一般に85乃至135℃、特に90乃至130℃の温度が適当である。その際、プリフォームの底部と胴部の加熱温度差を10℃以内とすることが好ましく、それにより底部及び胴部の双方の高延伸化が可能となる。
【0104】
プリフォーム胴部の加熱温度が底部の加熱温度よりも10℃を越えて高い場合には、温度の比較的低い底部の延伸が不足する。また、底部の加熱温度が胴部の加熱温度よりも10℃を越えて高い場合には、底部が局部的に延伸され過ぎて好ましくない。
【0105】
ブロー成形において、延伸温度に加熱されたプリフォーム20は延伸棒34とプレス棒35とでプリフォーム底部のゲート部24を挟み込みながら、延伸棒34を上昇させることによりプリフォーム底部を延伸することが好ましい。その延伸の過程にて、高圧気体をプリフォーム内に送り込みブロー成形を行うことにより、2次成形品36aに成形される(図16及び図17)。その際、2次成形品の底部全体にて高延伸配向層が形成できるように、延伸棒によりプリフォーム底部を突き上げる延伸速度、高圧空気を成形体内に吹き込むタイミング、高圧空気の流量にて決まる延伸ブロー速度等のブロー成形条件を適正化することが重要である。
【0106】
また、発明者らはプレス棒先端に熱電対を取り付けて、ブロー成形時に底中心ゲート残部の温度変化を測定した結果、プレス棒が上死点に達した時点以降に5〜15℃程度の温度上昇が見られることが判った。これは、底中央部が金型に到達してからゲート残部及びその近傍の比較的大きな延伸が行われるのであり、その延伸の際の発熱により温度上昇しているものと推測される。その際、プレス棒が上死点に至った時点での、プレス棒先端に対向する成形体のゲート残部の初期加熱温度からの温度低下を少なくすることにより、それ以降の延伸に伴う温度上昇量、すなわちゲート残部及びその近傍の延伸の程度を大きくできることが判明した。具体的には、延伸加工が終了する直前までの間でのプリフォーム底中心部の温度低下を40℃以内、より好ましくは30℃以内とすることにより、2次成形品の底中心ゲート残部及びその周縁部を高延伸配向状態にできることが判ったのである。
【0107】
ブロー成形中のプリフォーム底中心部の温度低下を低くするための手段として、延伸棒34及びプレス棒35からの過剰な熱伝導を防止することが有効である。具体的には、少なくとも延伸棒或いはプレス棒の先端部を断熱性能を有する耐熱性プラスチック材またはセラミック材とすることが好ましい。また、プレス棒或いは延伸棒を加温し、比較的高温に温度制御する手段も有効である。プレス棒及び延伸棒の加温は、通常プリフォームの延伸温度に対応して50℃乃至130℃とすることが好ましい。その加温方式としては、電気ヒータ、高周波誘導加熱などによる電気的加熱方式、高温液体の循環による流体加熱方式、ヒートパイプなどの熱伝導方式等を採用することができる。
【0108】
2次成形品の底部の高延伸化を促進するために、底中央部が平坦状であり、底中央部と胴部とを比較的曲率半径の小さな円環状曲面で接続する底形状を採用することが有効である。また、底中央に内面側への凹部38を設けることが有効である(図17、図24)。ブロー底金型33の底中央の凹部39は、ブロー成形の際に、底中央から周縁部の金型表面に到達する成形品のタイミングを遅らせる効果を有するため、底中央及びその周縁の延伸度合いを高めることができる。
【0109】
得られた2次成形品36aの底部37は底ゲート残部8及びゲート接続部9を除き、結晶化度が20%以上、より好ましくは25%以上に比較的に高延伸状態に配向結晶化しており、且つ1mm以下、特に0.8mm以下の板厚に薄肉化されていることが好ましい(図18)。通常、底ゲート残部8は内面側に位置する高延伸配向層12と外面側に位置する低延伸配向層13とから構成される。そのゲート残部の高延伸配向層12では結晶化度の最大値が20%以上、特に25%以上となっていることが好ましい。また、ゲート残部の直径Dg は、胴径D0 の0.25倍以下、特に0.2倍以下が好ましい。また、ゲート残部8に接するゲート接続部9は結晶化度が20%以上、より好ましくは25%以上に比較的に高延伸状態に配向結晶化しており、且つ1.3mm以下、より好ましくは1.1mm以下の板厚に薄肉化されていることが好ましい(図18)。
【0110】
1次ブロー成形に用いる底金型33の形状を示す図24において、底金型における凹部39の高さH1 は一般に1乃至8mm、径D4 は2次成形品の底部に連なる胴径の0.15乃至0.6倍の範囲にあることが、底中心の高延伸配向を有効に行わせるために望ましい。
【0111】
本発明の目的に特に適した底金型の例を示す図25において、この底金型33は、外周から中心に向けて、底周辺曲率部40に連なる外周側凸部41、周状凹部42、内周側凸部43及び中央凹部44から成っており、周状凹部41は中央凹部44よりも内方に突出した形状となっている。
【0112】
この1次ブロー底型を用いた1次ブロー成形において、延伸ブロー成形された成形体の底中心部が底中央凹部44に到達した時点から、底中央部の急激な延伸が開始されるが、そのかなり早い段階にて、成形体の一部が内方に突出した周状凹部42に接触し、接触部は冷却される。その次のブロー段階では、まだ底型に接触していない底中央部及び底周辺曲率部近傍が延伸ブロー成形される。この際、底中央部及び底周辺部の延伸ブロー成形は冷却した周状凹部42を挟んで行われるため、その2つの部位が別々のごとくに延伸ブロー成形される。特に、底中央部では周状凹部42の内側にて大きな延伸が行われることから、ゲート残部の延伸の程度が大きくなり、低延伸配向部の大きさが小さくなるとともに、周状凹部42の内側の肉厚がより平均化される。
【0113】
ゲート残部を含めて底中心の高延伸を可能にするために、周状凹部41の径D5 は2次成形品の底部に連なる胴径の0.5乃至0.9倍の範囲にあり、周状凹部41と中央凹部44との段差H2 は1乃至10mmの範囲にあり、周状凹部44と外周側凸部40との段差H3 は0乃至5mmの範囲にあるのが好適である。
【0114】
(2)加熱収縮工程
本発明では、次いで行う加熱収縮工程で、2次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部は加熱され、高さ方向及び径方向に収縮し、最終製品形状である2次ブロー金型に収まる形状を有する3次成形品となる。
【0115】
この2次成形品の底部の加熱収縮は非接触加熱にて、拘束なしに加熱収縮させることが好ましい。図19及び図20に示す例では、2次成形品36aの移動する通路に沿って、2次成形品の底部及び胴部の一部に対向する赤外線放射体45及び46が備えられており、その赤外線放射体で囲まれた空間内を2次成形品36bをコア金型31により支持して、軸方向に自転させて加熱しながら移動させることにより、2次成形品の底部及び胴部の一部が、図20に示すように加熱収縮して3次成形品36bとなる。必要以外の胴部の収縮を防止するために、熱遮蔽板47を設けることが推奨される。
【0116】
赤外線放射体45、46は、400〜1000℃程度に加熱された比較的放射効率に優れたものを使用するとよい。これにより、比較的高エネルギー密度の赤外線を2次成形品36aの所定の部位に照射することができ、例えば10秒以下程度の短時間にて所定の温度とすることができる。
【0117】
3次成形品36bの底48の形状は2次ブロー金型の底谷部にできるだけ接近させることが好ましく、それにより、最終製品の足部の成形を容易にすることができる(図20及び図22参照)。
【0118】
3次成形品36bの底形状を好ましい形状とするには、2次成形品36bの底形状が重要であり、加熱収縮を行う2次成形品の高さを熱収縮を見込んで高くすることが好ましい。また、2次成形品36bの底中心ゲート残部8は、底部の加熱の際に厚肉であるためにその周囲の薄肉部に比べて温度上昇が遅い。そのため、2次成形品の底形状を例えば半球状とすると、そのゲート残部の周囲の薄肉部が最初に円錐状に熱収縮して、厚肉のゲート残部8を外面側に突出させる形状となり、その様な中央が上凸状の形状では、2次ブロー底型の谷形状から大きく離れることになる。この際、図24に示すように、2次成形品の底37を全体として見て平坦状とし、さらに底中央に凹部38を設けた形状を採用することが有効であり、図21に示すように、底中央部に多少凹状であるが、概ね平坦状の底面37を有し且つ肩部48が2次ブロー金型の谷部に近接した形状の3次成形品36bを得ることができる。
【0119】
2次成形品の高延伸配向された底部及びそれに連なる胴部の一部の加熱温度は130〜200℃とすることが好ましく、得られた3次成形品は収縮すると共に熱固定され、熱結晶化が進行する。この際、3次成形品の底部ではゲート残部の低延伸配向層が白化するが、ゲート残部の高延伸配向層及びその周囲のゲート周縁部は白化することなく、実質的に透明状態を保持する。
【0120】
(3)2次ブロー成形
加熱状態の3次成形品36bは2次ブロー金型内に導入され、2次ブロー成形されて最終製品となる(図22及び図23)。
【0121】
2次ブロー成形工程の詳細を示す図22において、3次成形品36bは、コア金型31によりその首部を支持されており、閉じた割金型51内に保持される。コア金型の反対側には、最終容器の底形状を規定する底金型52も配置されている。3次成形品36b内に流体を吹き込んで、3次成形品を2次ブロー成形し、所定の谷部及び足部を備えた最終容器36cの底形状に形成する。成形された容器50は、それ自体公知の取り出し機構(図示せず)により、開いた2次ブロー金型51から外部に取り出される。
【0122】
また、3次成形品では、熱処理による結晶化で、弾性率が増加しているので、高い流体圧を用いて行うのがよく、一般に15乃至45kg/cm2 の圧力を用いるのが好ましい。
【0123】
2次ブロー成形に際して、金型の温度は、5乃至135℃の温度に維持して、成形後直ちに冷却が行われるようにしてもよいし、或いは、最終成形品中に冷風等を流して冷却が行われるようにしてもよい。
【0124】
この様にして得られた最終製品の底部はゲート残部を含めて高耐熱圧強度と高耐衝撃強度を有する熱固定された高延伸配向層から構成されており、耐熱圧性能及び耐衝撃性能に優れる。(図2、図3)
この際、容器の底中心ゲート残部、ゲート接続部及びゲート周縁部の肉厚は1次ブロー成形された2次成形品の肉厚よりも熱固定時に熱収縮した分だけ厚肉となり、次の2次ブロー成形では底中央部位は殆ど延伸されないことから、多少厚肉となる。
【0125】
本発明の容器の底部のゲート残部は高延伸配向層と低延伸配向部とで構成される。2段ブロー成形法の場合、容器底部のゲート残部の構造は、1次ブロー成形された2次成形品のゲート残部の高延伸配向層と低延伸配向部とからなる構造により決まる。その2次ブロー成形品の底ゲート残部の構造は1次ブロー成形金型の底形状により決まる2次成形品の底形状、1次ブロー成形条件に由来する2次成形品の底部の延伸状態及び肉厚分布、並びにプリフォームのゲート部の大きさ及びプリフォームの射出条件に由来するゲート部の熱履歴等に影響される。
【0126】
1次ブロー金型の底形状が図24に示されるように中央に凹部39を有する平坦状である場合、前述した本発明の好ましい成形条件にて成形された典型的な本発明容器の底ゲート残部は図2に示す様に外面側の白化した低延伸配向部13と内面側の透明な高延伸配向層12とから構成される。そのゲート残部8の高延伸配向層12は高延伸配向状態のゲート接続部9及びその外側のゲート周縁部11に連結している。
【0127】
同じく図24に示される1次ブロー底型を用いた場合においても、1次ブロー成形を行う際のプリフォームの加熱の程度を調整して、プリフォームの底部の内面側の加熱温度を若干低くした条件において、得られた2次成形品の底部のゲート残部は中央に位置する高延伸配向層を内面側及び外面側の低延伸配向部にて挟み込んだ構造と成り得る。この際、中間熱固定工程を経て最終的に得られた容器の底ゲート残部は図3に示す様に透明の高延伸配向層12を内面側の白化した低延伸配向層13と外面側の白化した低延伸配向層13とで挟み込んだ構造となる。上記の1次ブロー工程におけるプリフォームの加熱は、通常プリフォームの外面側に設けられた赤外線放射体とプリフォーム内部に挿入された棒状の赤外線放射体とから照射される赤外線により主に行われるが、プリフォーム底部の内面側の加熱温度を下げるのは、プリフォーム内部に挿入された棒状の赤外線放射体とプリフォーム底部の距離を遠ざけることにより行うことができる。
【0128】
図5に示す底ゲート残部8を有する容器も、図24で示される1次ブロー底型を用いて製造することができる。この場合、容器底部のゲート残部8の内面側中央に透明な高延伸配向部12bが形成される理由については明かではないが、次のように推測される。すなわち、通常、プリフォームのゲート部では射出成形時の熱履歴により、ゲート部の外周部分はリング状にゲート部の内側部よりも熱結晶化の程度が大きくなる傾向にある。特に、そのリング状のゲート外周部の熱結晶化の程度が比較的に大きなプリフォームを用いて1次ブロー成形する場合、プリフォームのゲート部のリング状外周部はその内側部よりも延伸され難い状態となっている。ブロー成形時において、得られた成形品の底ゲート残部では特に延伸倍率の高い内面側が高延伸状態となり、それに応じてプリフォームのゲート部に対応するゲート残部の外面側も延伸されるが、延伸され難いリング状のゲート外周部は変形しながらも比較的に低延伸状態のまま残り、一方延伸し易いゲート内側部はリング状のゲート外周部に引っ張られて局部的に大きく延伸され、高延伸状となる。これにより、図5の様なゲート 残部の外面側にてリング状の低延伸配向部13bとその内側の高延伸配向部12bとが存在し、且つ内面側が高延伸配向層12となっているゲート残部8が成形されるものと考えられる。
【0129】
一方、図25に示される様なリング状の凹凸を設けた1次ブロー底型を使用した場合、前述した様にブロー成形時の成形品の底中央部はゲート残部を含めて比較的に延伸の程度が大きくでき、ゲート残部に形成される低延伸配向部の大きさを比較的に小さくできる。その結果、図4に示す様な比較的厚い高延伸配向層12と外面側の限られた部位に薄く形成された低延伸配向部13とから成るゲート残部8を有する容器を得ることができる。
【0130】
【発明の効果】
【0130】
【発明の効果】
本発明の容器では、底中心ゲート残部が、容器内面側の透明な高延伸配向層と容器外面側の白化した低延伸低配向層とから成り、高延伸配向層が厚肉で低延伸低配向層が薄肉に形成され、且つ底中心ゲート残部の高延伸配向層がゲート接続部及びそれよりも径外方向の高延伸配向底部に連なっているため、底全体が耐衝撃性にも、耐クリープ性にも強い構造となっており、内容物を熱間充填する用途に有用であり、更に容器の自立性や外観特性にも優れているという利点が得られる。
また、ゲート部を含めて底中心部が金型底部に達する時点での底中心部及びその近傍の温度低下を一定以下に小さくする手段により、底部が、ゲート残部をも含めて、高延伸配向状態に層状化されており、プリフォームのゲート部のトリミング(仕上げ)操作やまた底部中心を延伸ブローに先立って熱結晶化させる操作が不要であり、比較的少ない工程数で、生産性よく、しかも資源を有効に利用して製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の容器の一例を示す一部断面側面図である。
【図2】容器の底中心ゲート残部の透明な高延伸配向層の配置の一例を示す部分拡大断面図である。
【図3】容器の底中心ゲート残部の透明な高延伸配向層の配置の他の例を示す部分拡大断面図である。
【図4】容器の底中心ゲート残部の透明な高延伸配向層の配置の例を示す部分拡大断面図である。
【図5】容器の底中心ゲート残部の透明な高延伸配向層の配置の別の例を示す部分拡大断面図である。
【図6】70℃における降伏荷重値の測定のための標準試験片の寸法を示す説明図である。
【図7】降伏荷重値の求め方を示す説明図である。
【図8】容器の底谷部の形状及び寸法を説明するための説明図である。
【図9】容器の底谷部の形状及び寸法の他の例を説明するための説明図である。
【図10】容器の足部開き角θを説明するための説明図である。
【図11】プリフォームの一例を示す側面図である。
【図12】プリフォームのゲート部の形状及び寸法を示す説明図である。
【図13】1段ブロー成形法による容器製造の実施例において、ブロー成形開始前の状態を示す断面図である。
【図14】1段ブロー成形法による容器製造の実施例において、ブロー成形終了後の状態を示す断面図である。
【図15】1段ブロー成形法で形成される容器底部の構造を示す拡大断面図である。
【図16】2段ブロー成形法における1次ブロー成形工程の最初の段階を示す断面図である。
【図17】2段ブロー成形法における1次ブロー成形工程の最後の段階を示す断面図である。
【図18】2段ブロー成形法の1次ブロー成形で形成される2次成形品の底部の構造を示す拡大断面図である。
【図19】2段ブロー成形法における3次成形品を得るための中間加熱工程の最初の段階を示す断面図である。
【図20】2段ブロー成形法における3次成形品を得るための中間加熱工程の最後の段階を示す断面図である。
【図21】3次成形品の底部の構造を示す拡大断面図である。
【図22】2段ブロー成形法における2次ブロー成形工程を示す断面図である。
【図23】2段ブロー成形法における最終製品を示す側面図である。
【図24】2段ブロー成形法の1次ブロー成形に用いるブロー金型の構造の一例を示す断面図である。
【図25】2段ブロー成形法の1次ブロー成形に用いるブロー金型の構造の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 口頸部
2 肩部
3 胴部
4 底部
5 底中央谷部
6 谷部
7 足部
8 ゲート残部
9 ゲート接続部
10 付け根部
11 ゲート周縁部
12 高延伸配向層
13 低延伸低配向層
15 標準試験片
20 プリフォーム
21 首部、
22 胴部22
23 閉塞底部
33 ブロー底金型
34 延伸棒
35 プレス棒
36a 2次成形品
36b 2次成形品
37 底部
38 内面側への凹部
39 底中央の凹部
40 底周辺曲率部
41 外周側凸部
42 周状凹部
43 内周側凸部
44 中央凹部
45 赤外線放射体45及び46
47 熱遮蔽板
48 底型
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a resin stretch-molded container that is excellent in heat resistance, heat-resistant pressure resistance and impact resistance, and is also excellent in self-supporting properties.
[0002]
[Prior art]
A biaxial stretch blow molded container of thermoplastic polyester such as polyethylene terephthalate (PET) has excellent transparency and surface gloss, as well as impact resistance, rigidity and gas barrier properties required for bottles. It is used as a bottled container for various liquids, that is, a bottle.
[0003]
In general, when manufacturing a bottled product, it is necessary to heat sterilize or sterilize the contents after hot filling or filling the contents in order to enhance the storage stability of the contents.
[0004]
The heat-resistant and pressure-resistant self-supporting container is required to have resistance to hot filling of contents and heat sterilization treatment from the viewpoint of ensuring self-supporting property. In particular, in a container bottom portion (hereinafter also simply referred to as a petaloid-shaped bottom portion) provided with foot portions and trough portions arranged alternately around the bottom peripheral portion, ensuring self-supporting after hot filling of the contents and heat sterilization treatment Is important, and high heat and pressure strength is required.
[0005]
In a heat-resistant pressure-resistant self-supporting container currently on the market, the petaloid bottom center is relatively thick in an unstretched or low-stretch orientation state. In such a petaloid bottom, the pressure resistance at normal room temperature is excellent, but the heat pressure resistance at a high temperature of about 70 ° C. is considerably low. Therefore, it is used under conditions where the gas pressure of the contents and the temperature during the heat sterilization treatment are limited. In addition, when the resin constituting the bottom of the thick petaloid excessively absorbs moisture, the decrease in heat-resistant pressure strength becomes remarkable, and it is not suitable for a self-standing container for heat-resistant pressure.
[0006]
The heat-resistant pressure strength can be increased by thermally fixing the thick bottom portion in such a low stretch orientation state and performing thermal crystallization. However, when the bottom of the low-stretch orientation state is thermally crystallized to sufficiently increase the heat-resistant pressure strength, the thermal crystallized portion becomes extremely brittle. When the embrittled portion occupies a considerable portion of the petaloid bottom, there arises a problem that the impact resistance is remarkably lowered. Moreover, although the bottom part of the low stretch orientation state is whitened by thermal crystallization, it is not preferable for aesthetics if the region becomes too wide.
[0007]
Patent Document 1 below discloses a container having a petaloid bottom portion that has a thick thermal crystallization portion in the center of the bottom portion, the periphery thereof is thinned in a highly stretched orientation state, and is heat-set. In such a container, although the bottom center thermal crystallization part is brittle, it can be limited to a relatively small area. On the other hand, the thinned part in the high stretch orientation state around it is flexible even if it is heat-set. Since it is rich in nature and possesses high impact resistance, the impact resistance at the bottom of the petaloid can be brought to a level with no problem.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-267549
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, the thermal crystallization portion at the center of the container bottom is obtained by heating and thermal crystallization of the preform bottom portion, which requires a troublesome heating step.
[0010]
In addition, a preform used for manufacturing a stretch blow molded container is manufactured by injection molding of a resin, and a gate portion is always coupled to the center of the bottom of the preform. As in the case of general stretch blow molding, in the case of a petaloid type bottom-shaped container, this gate portion is trimmed to cut it out as an extra.
[0011]
However, such a trimming operation is a troublesome process, and there is a problem in accuracy that it is not always easy to make the trimming dimension constant. In particular, if the length of the gate portion is made as close to zero as possible in consideration of the moldability of the bottom portion of the container, a finishing operation such as polishing is required after the trimming operation, which increases the number of steps and is further troublesome.
[0012]
  The present inventors diligently studied a biaxial stretch blow molding means for making the petaloid bottom portion in a highly stretched orientation state without effectively crystallizing the bottom portion of the preform and also effectively using the remaining gate of the preform. did. As a result, it was found that the stretch molding of the bottom part in the blow molding is remarkably performed from the time when the gate part which is the bottom center part of the molded body reaches the bottom part of the mold. And means for reducing the temperature drop at the bottom center portion and its vicinity when the bottom center portion of the molded body reaches the bottom of the mold to a certain level or less.And the bottom mold in which the bottom center gate remainder is thick, and the surrounding gate connection and gate periphery are in a highly oriented state.By adopting, it was found that the bottom part, including the gate remainder, can be layered in a highly stretched orientation state.
[0013]
That is, the object of the present invention is that the bottom portion is effectively crystallized in a highly stretched orientation state including the remainder of the gate, and is excellent in heat resistance, heat pressure resistance and impact resistance, and further in self-standing and appearance characteristics. The present invention also provides an excellent stretched resin container.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, in a self-supporting container provided with a mouth-neck part, a shoulder part, a trunk part, and a bottom part formed by biaxial stretch blow molding of resin, the bottom center gate remainder is a transparent high-stretch orientation on the container inner surface side. Layer and a whitened low-stretch orientation layer on the outer surface side of the container. The high-stretch orientation layer is thick and the low-stretch orientation layer isIn a limited area on the outer surfaceProvided is a heat-resistant stretched resin container, characterized in that it has a thin stretched and highly stretched orientation layer at the bottom center remaining portion, and has a highly stretched orientation layer connected to a gate connection portion and a highly stretched orientation bottom portion in a radially outward direction. Is done.
[0015]
In the present invention,
1. The bottom is formed of a plurality of valleys and legs alternately arranged around the bottom central valley and the bottom central valley, and the container has self-supporting property,
2. Being oriented and crystallized so that the crystallinity of the highly stretched orientation layer is 20% or more,
3. The bottom center gate remainder is heat-set and the highly stretched alignment layer has a crystallinity of 25-55%;
4). The high stretch orientation layer has a thickness of 0.35 mm or more,
5). The bottom center gate remainder is body diameter D0Having a diameter Dg less than or equal to 0.25 times
6). The bottom center gate remainder has a yield load of 25 kgf / cm or more at a temperature of 70 ° C .;
Is preferred.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The heat-resistant stretched resin container of the present invention is provided with a mouth neck portion, a shoulder portion, a trunk portion, and a bottom portion formed by biaxial stretch blow molding of resin, but the bottom center gate remaining portion is a gate connection portion and more than that. It is a remarkable feature that it has a high stretch orientation layer connected to the bottom of the high stretch orientation in the radial direction. In the present specification, the gate portion of the preform refers to the gate portion protruding from the bottom of the preform, while the remaining gate portion of the container refers to the entire portion in the thickness direction of the bottom center corresponding to the gate portion. Say.
[0017]
In this container, a high-stretch orientation layer integrally connected to the gate connection portion and the high-stretch orientation bottom portion in the radially outward direction is also present at the bottom center. The pressure strength is at a high level, and preferable heat and pressure resistance can be maintained. Furthermore, in a container in which the bottom of the petaloid shape in a highly stretched orientation state is heat-fixed, the heat-resistant pressure strength is further improved and has particularly excellent heat-resistant pressure resistance, self-supporting property, impact resistance, and the like.
[0018]
It has been found that stretch molding of the bottom portion in blow molding is remarkably performed from the time when the gate portion, which is the bottom center portion of the molded body, reaches the bottom portion of the mold. In the present invention, by adopting means for reducing the temperature drop at the bottom center portion and its vicinity when the bottom center portion of the molded body reaches the bottom of the mold to a certain level or less, the bottom portion including the gate remaining portion is included. , It can be thinned to a highly stretched orientation state.
[0019]
The remaining gate in a stretch blow molded container is one of the troublesome problems. If this part remains in an unstretched thick state, creep deformation occurs under conditions where heat and pressure are applied simultaneously. The conventional idea was to thermally crystallize the part in a preform state, or to make the gate remainder as thin as possible to facilitate stretching and orientation, but in the present invention, the gate remainder is thick. However, it becomes possible to form a highly stretched alignment layer at the center by the above-mentioned means, which solves the above problem.
[0020]
In the present invention, by adjusting the shape of the preform, the thickness of the bottom, and the blow molding conditions, the stretch ratio of the preform bottom during blow molding, in particular, the stretch ratio of the gate peripheral part including the gate connection part in contact with the gate remainder By optimizing, the bottom center gate remaining part of the container can be made thick, and the surrounding gate connecting part and gate peripheral part can be in a highly stretched orientation state and have a preferable thickness.
[0021]
Furthermore, in the container of the present invention in which the bottom center gate connection portion and the gate peripheral portion are in a highly stretched orientation state as described above, surprisingly, the high stretch orientation portion and the low stretch orientation portion are formed in the thick gate remainder. In addition, it was found that the highly stretched orientation portion of the remaining gate portion is layered, and has a structure continuously connected to the gate connection portion and the gate peripheral portion in the highly stretched orientation state.
[0022]
The structure of the bottom center gate remaining portion described above is such that a part of the bottom gate portion in the thickness direction is formed by making the periphery of the bottom gate portion of the preform corresponding to the bottom center gate remaining portion in a highly stretched orientation state during blow molding. It is shown that the film is pulled by the highly stretched surrounding area and locally stretched and highly oriented, resulting in the formation of a layered highly stretched and oriented portion.
[0023]
【Example】
[Container of the present invention]
In FIG. 1 which shows the heat-resistant pressure-resistant container of this invention, this container is from the neck part 1 formed by biaxial stretch blow molding of resin, the shoulder part 2 connected to the mouth neck part, the trunk | drum 3, and the bottom part 4. It is made up. In this specific example, the bottom 4 is composed of a plurality of valleys 6 and legs 7 arranged alternately around the bottom central valley 5 and the bottom central valley. The lower part of the body part 3 connected to the bottom part 4 has a diameter D.0The bottom center gate remaining portion 8 having a diameter Dg exists at the center of the bottom. The shoulder 2 and the body 3 are thinned in a highly stretched orientation except for the connection with the mouth and neck 1.
[0024]
The bottom portion 4 is a thick gate remaining portion 8 located in the center of the bottom, a gate connecting portion 9 in contact with the gate remaining portion 8, and a gate peripheral portion 11 that is around the gate connecting portion and is an inner portion of the base portion 10 of the foot 7. And a bottom peripheral portion in which a plurality of valley portions 6 and foot portions 7 are alternately formed. In the container of this specific example, each part of the bottom part 4 except the gate remainder 8 is substantially composed of a layer in a highly stretched orientation state. Further, it is relatively thin except for the gate connection portion 9.
[0025]
The bottom center gate remainder 8 of the container of the present invention is relatively thick and is composed of a high stretch orientation portion or a combination of a high stretch orientation portion and a low stretch orientation portion. Usually, the highly stretched orientation portion of the gate remainder 8 is composed of a continuous layer that crosses the gate remainder, and is connected to the gate connection portion 9 and the gate peripheral edge portion 11 that extend around the gate remainder. As a result, in the container of the present invention, the bottom 4 is covered with a continuous high stretch orientation layer.
[0026]
[Remaining gate]
The arrangement of the transparent stretched alignment layer in the bottom center gate remainder 8 will be described below with reference to FIGS.
[0027]
In FIG. 2 showing an example of the arrangement of the high stretch orientation layer, the bottom center gate remainder 8 is composed of a generally transparent high stretch orientation layer 12 on the container inner surface side and a generally whitened low stretch low orientation layer 13 on the container outer surface side. ing. In the bottom center gate remaining portion 8 of this heat resistant stretched resin container, the high stretch orientation layer 12 exists on the inner surface side, so that it is particularly excellent in the combination of heat resistance and impact resistance.
[0028]
In FIG. 3 showing another example of the arrangement of the high-stretch alignment layer, the bottom center gate remainder 8 includes a generally transparent high-stretch alignment layer 12 located in the center in the thickness direction, and whitened and low-stretch low-orientation on both the inner and outer sides. It has a laminated structure composed of layers 13 and 13. This laminated structure is a so-called rigid-soft-rigid laminated structure, and is particularly excellent in the dimensional stability of the bottom portion under high temperature and high pressure.
[0029]
The gate remainder 8 shown in FIG. 4 is a modification of that shown in FIG. 2 and comprises a generally transparent high stretch orientation layer 12 on the container inner surface side and a generally whitened low stretch low orientation portion 13 on the container outer surface side. The high stretch orientation layer 12 is very thick, and the low stretch low orientation portion 13a is thinly formed at a very limited portion such as the gate center or the gate periphery. In this structure, the increase in the bottom yield load due to the increase in the thickness of the high stretch orientation layer 12 is significant.
[0030]
In FIG. 5 showing still another example of the arrangement of the high stretch orientation layer, the bottom center gate remainder 8 includes a generally transparent high stretch orientation layer 12 disposed on the inner surface side of the container as in FIG. Similarly, a special composite structure exists on the outer surface side of the container. That is, a composite layer of a ring-shaped low-stretched whitening portion 13b and a transparent high-stretch orientation portion 12b located in the center thereof is formed on the outer surface side of the container.
[0031]
The high stretch orientation portion 12 of the bottom center gate remainder 8 is generally oriented and crystallized at a crystallinity of 20% or more, preferably 25%, at the time of blow molding. This is preferable.
[0032]
By thermally fixing the bottom including the bottom central gate remainder, the low stretch orientation layer 13 of the gate remainder 8 is thermally crystallized and whitened to increase the crystallinity. On the other hand, thermal crystallization proceeds while the highly stretched alignment layer 12 of the gate remainder 8 is kept substantially transparent. In this case, the low-stretched alignment layer 13 of the remaining gate that is whitened is present at the center of the bottom of the container, but its size is limited, and there is no particular aesthetic problem.
[0033]
In the heat-fixed bottom center gate remainder 8, it is preferable that the low stretch alignment layer 13 has a crystallinity of 20% or more, particularly 25% or more, and the high stretch alignment layer 12 has a crystallinity of 25% or more.
[0034]
The thickness of the bottom center gate remaining portion 8 should normally be about 1 to 3.5 mm at the maximum portion. In the present invention, the bottom center gate remaining portion is highly stretched without the need to finish the gate portion of the preform. An oriented container bottom can be formed. On the other hand, the thickness of the highly stretched alignment layer 12 in the bottom center gate remainder 8 may be any thickness as long as it provides sufficient heat and pressure resistance to the center of the bottom, and is generally 0.35 mm or more, particularly 0.4 mm or more. As long as it occupies 20% or more, particularly 30% or more of the total thickness of the gate remainder.
[0035]
The diameter Dg of the bottom center gate remainder 8 is the trunk diameter D.00.25 times or less, particularly 0.2 times or less, is preferable in view of the appearance characteristics of the container since the presence of the gate remainder is not noticeable.
[0036]
[Gate connection and gate periphery]
In the present invention, by forming the gate connection portion 9 and the gate peripheral portion 11 in a high stretch orientation state at an appropriate stretch ratio, a layered high stretch orientation portion 12 is formed in a part of the thick gate remaining portion 8. I can do it.
[0037]
It is preferable that the gate connection portion 9 and the gate peripheral portion 11 surrounding the bottom center gate remaining portion 8 are highly stretched and oriented to a crystallinity of 20% or more, particularly 25% or more. Furthermore, it is preferable that the gate connection portion and the gate peripheral portion after heat setting have a crystallinity of 30% or more.
[0038]
The gate peripheral edge 11 is located around the gate remainder and the gate connection part, and is located at the bottom central part up to the bottom central foot base 10, but the thickness of the gate peripheral part 11 is not thermally fixed. In general, it is preferably in the range of 0.35 to 1 mm, particularly 0.45 to 0.8 mm, in order to effectively form the highly stretched alignment layer 12 in the gate remainder 8, while when heat-fixed, It is preferably in the range of 0.35 to 1.1 mm, particularly 0.45 to 1 mm. The reason why the preferable wall thickness range is somewhat widened when heat setting is performed is that the heat shrinks during heat setting and the wall thickness increases.
[0039]
The bottom center gate remaining portion 8 and the gate connection portion 9 can maintain a highly stretched orientation state even if they slightly exceed a thickness of 1 mm or more. The thickness of the gate connection portion is preferably in the range of 0.4 to 1.3 mm, particularly 0.5 to 1.1 mm, so that the highly stretched alignment layer 12 is effectively formed in the gate remaining portion 8.
[0040]
When the thickness of the gate peripheral portion 11 is less than 0.35 mm, it is not preferable because it is too thin to reduce the heat pressure resistance of the bottom center portion. On the other hand, if the thickness of the peripheral edge of the gate exceeds 1 mm at the stage of blow molding, it becomes difficult to form a highly stretched alignment layer on the remaining gate and the gate connection. However, in the case where the thickness of the peripheral edge of the gate exceeds 1 mm in a narrow part where the thickness is extremely limited, it does not particularly prevent the part of the remaining gate from being highly stretched and oriented.
[0041]
As described above, the gate connection part 9 and the gate peripheral part 11 having a thickness within a preferable range and highly oriented and crystallized are particularly excellent in heat resistant pressure strength and impact resistance strength. Therefore, the petaloid bottom portion of the present invention consisting of the bottom central valley portion having the thick gate remainder and the gate connection portion and the gate peripheral portion has both excellent heat pressure strength and excellent impact resistance at the same time. be able to.
[0042]
[Thickness of container, crystallinity]
In the container of the present invention, the thickness of the container excluding the mouth / neck portion 1 and the vicinity thereof, and the bottom center gate remaining portion 8 and the vicinity thereof is 0.15 mm to l. 1 mm, preferably in the range of 0.2 mm to 0.9 mm.
[0043]
The degree of crystallinity associated with the stretching orientation of the container excluding the mouth / neck portion 1 and its vicinity and the gate remainder 8 is 20%, preferably 25% or more.
[0044]
The bottom portion 4 is heat-fixed in a state substantially free of whitening except for the gate remaining portion 8, and the body diameter D0It is preferable that the crystallinity of the bottom central valley portion including the bottom gate remaining portion 8 inside the 50% diameter is 25 to 55%.
[0045]
[Yield load at 70 ° C]
In the valley part of the petaloid type bottom part, in particular, in the bottom central valley part, a relatively large deformation force acts as compared with the trunk part. Therefore, the heat and pressure strength of the bottom central valley determines the heat and pressure resistance of the bottom of the container.
[0046]
The heat-resistant pressure strength of the bottom central valley can be represented by a yield load value at 70 ° C. As shown in FIG. 6, the yield load value at 70 ° C. is obtained when a standard test piece 15 is prepared from the bottom central valley including the gate remainder, and the standard test piece is subjected to a tensile test at a temperature of 70 ° C. The yield load value shown in FIG. 7 can be obtained as a value converted per 1 cm width. The yield load value at 70 ° C. takes into account the thickness of the bottom of the container. By obtaining the yield load value at 70 ° C. at the center of the bottom including the remaining gate where the greatest deformation force acts, the heat resistance of the bottom of the container is obtained. The pressure can be evaluated.
[0047]
In the present invention, by setting the yield load at 70 ° C. of the portion constituting the valley portion to 25 kgf / cm or more, preferably 30 kgf / cm or more, the petaloid bottom portion having excellent heat and pressure resistance that can be self-supported after the heat sterilization treatment is obtained. It turns out that it becomes a container which has.
[0048]
In the container according to the present invention, the bottom trough portion having a highly stretched orientation layer having a thickness of 0.35 mm or more including the remainder of the bottom center gate and not thermally fixed usually has a yield load at 70 ° C. It becomes about 25-30 kgf / cm, and can have preferable heat-resistant pressure property. At that time, if there is a portion where the thickness of the bottom central valley portion is less than 0.35 mm, the bottom valley portion often has a yield load at 70 ° C. usually lower than 25 kgf / cm, and the heat pressure resistance is reduced. Become.
[0049]
When the bottom center of the container of the present invention is heat-fixed, the bottom valley portion including the bottom center gate remainder is thermally crystallized, and the yield load value at 70 ° C. of the portion is about 35 to 50 kgf / cm, It can have extremely high heat and pressure strength.
[0050]
On the other hand, in a conventional container having a petaloid bottom portion whose bottom central valley portion is composed only of a relatively thick and low-stretch orientation layer, the yield load value at 70 ° C. is about 10 to 20 kgf / cm, and the heat and pressure resistance is low. . In particular, when the thick low-stretch orientation layer of the conventional container contains about 5000 ppm of moisture, the yield load value at 70 ° C. is less than 10 kgf / cm, and the heat and pressure resistance is extremely lowered.
[0051]
[Bottom shape]
In the present invention, the container bottom is thinned in a relatively high stretched state. For this reason, compared with the conventional self-standing container having a thick bottom, the weight of the bottom becomes relatively small, and the position of the center of gravity moves to the top of the container. Therefore, an empty container has a small fall angle and is easy to fall. In order to improve the overturning resistance, it is necessary to increase the number of legs in the container of the present invention or to make the diameter and width of the contact portion relatively large. In that case, the moldability of the foot becomes a problem. That is, when the bottom of the foot is originally thinned and the tip of the foot is widened to improve the fall resistance, the thickness of the bottom of the foot of the bottom, that is, the outside of the grounding portion becomes extremely thin, The problem of whitening occurs in the overstretched state.
[0052]
In the present invention, the above problem is solved by devising the bottom shape of the container, the thickness of the foot tip is 0.15 mm or more, preferably 0.2 mm or more, and substantially at the foot tip. A container without whitening due to overstretching could be obtained.
[0053]
[Valley shape]
In the specific example shown in FIG. 8, the bottom valley portion 6 has a curvature radius R located at the bottom center portion including the gate remaining portion 8.1The approximate spherical surface and the radius of curvature R connected to the body2It is comprised with the following general spherical surface.
[0054]
The radius of curvature R of the spherical surface including the bottom center 51The distance between the foot tip portion 16 and the valley portion 6 is made relatively small by making the size of the sphere an appropriate size and the perpendicular of the spherical surface being the shortest distance between the foot tip portion 16 and the valley surface. be able to. As a result, the blow moldability of the tip of the bottom foot is improved, and the thickness of the tip of the foot is made relatively thick, and whitening of the foot tip due to overstretching can be prevented.
[0055]
Specifically, the radius of curvature R of the substantially spherical surface constituting the bottom center portion1And trunk radius R0Ratio R1/ R0Is preferably 1.2 to 2, and the diameter D indicating the range of the spherical surface1And body diameter D0Ratio D to1/ D0Is preferably set to 0.55 to 0.75. R1/ R0If it exceeds 2, the heat and pressure performance of the trough is lowered, and it becomes difficult to ensure the self-supporting property of the container after filling the contents and performing the heat sterilization treatment. R1/ R0If it is less than 1.2, the distance between the foot tip portion and the valley portion becomes too large, and it becomes difficult to secure a preferable thickness of the foot tip portion.
[0056]
In the example shown in FIG. 9, the bottom valley 6 has a relatively small radius of curvature R including the gate remainder 8.1A substantially spherical surface A having a truncated cone shape or a substantially spherical surface B which is in contact with the approximate spherical surface A and located on the outer surface side of the extended virtual surface of the approximate spherical surface A, and a substantially spherical shape connected to the body from the surface B. Alternatively, it is composed of a conical surface C. At this time, it is preferable that the surface B or the surface C constituting the bottom valley peripheral portion is the shortest distance portion from the foot tip portion 16.
[0057]
In this example, a preferable heat-resistant pressure strength is imparted by making the bottom central valley portion 6 including the bottom gate remaining portion 8 where the greatest deformation force acts into a spherical surface A having a relatively small curvature radius. On the other hand, the distance between the foot tip 16 and the valley surface can be shortened by inflating the valley surfaces B and C to which a relatively small deformation force acts compared to the center of the bottom. Thereby, the blow moldability of the bottom foot tip portion 16 can be improved, and as a result, the thickness of the foot tip portion 16 can be made relatively thick and whitening due to overstretching can be prevented. Specifically, the radius of curvature R of the approximate spherical surface A constituting the bottom center portion.1And trunk radius R0Ratio R1/ R0Is preferably 0.9 to 1.4, and the diameter D indicating the range of the spherical surface1Is body diameter D0It is preferable to set it to 0.18 times to 0.5 times. The surface B that is connected to the substantially spherical surface A and extends outward is preferably a conical surface that is in contact with the approximately spherical surface A or a substantially spherical surface having a large radius of curvature close to the conical surface, and the outermost diameter D of the surface B.2Is body diameter D0Is preferably 0.3 times to 0.85 times.
[0058]
Furthermore, it is preferable to ensure the heat and pressure resistance by making the bottom central portion 5 where the greatest deformation force acts and the valley width in the vicinity thereof relatively wide. Specifically, body diameter D0The surface area S of a hypothetical spherical surface composed only of the surface area S of the valley and the valley included in the diameter of 80%0Ratio S / S0Is preferably 0.2 to 0.5, and more preferably 0.3 to 0.4. S / S0If it is less than 0.2, the area of the bottom center part and the valley part in the vicinity thereof is too small and limited, so that the deformation of the bottom center part becomes large and it becomes difficult to ensure the self-supporting property of the container. On the other hand, S / S0If it exceeds 0.5, the portion that can be used for the foot during blow molding is too limited, so that it is difficult to secure a preferable foot tip thickness.
[0059]
[Foot opening angle]
In the present invention, as shown in FIG. 10, the foot opening angle θ between 65 ° and 90 ° is directed to the foot tip 16 while traversing between the feet 7 and sandwiches the valley in the plane perpendicular to the valley 6. It is preferable to be in the range. In a container having a foot opening angle θ of less than 65 °, when a relatively severe heat sterilization treatment is performed, the foot opening angle θ after the heat sterilization treatment is greatly increased, and the deformation amount of the valley portion is accordingly increased. Tend to be. When the foot opening angle θ is increased in advance, it can be considered that the acting direction of the force acting so that the foot pulls up the trough part of the spherical surface is close to the spherical surface direction. The force component that works perpendicularly to the portion, that is, the force component that deforms the valley portion is reduced. As a result, by increasing the foot opening angle θ, the deformation of the valley can be reduced, and the heat and pressure resistance performance is improved. Further, by relatively increasing the foot opening angle θ, it acts in an advantageous direction on the formability of the foot. That is, if the foot opening angle θ is increased, the surface area of the foot is relatively reduced, and the amount of stretching at the foot can be kept relatively low. On the other hand, if the foot opening angle θ is excessively increased, the width of the foot tip grounding portion is reduced. If the foot tip grounding portion is too thin, it tends to fall over in an empty container before filling, which is not preferable. Therefore, the foot opening angle θ is preferably 90 ° or less.
[0060]
[Foot height, number of screens]
The initial foot height is 2 to 8 mm, preferably 3 to 6 mm. When the foot height is less than 2 mm, the foot height after deformation of the bottom central valley after filling the contents and heat sterilization becomes extremely small, or minus, that is, the bottom central portion protrudes below the foot. It becomes difficult to maintain the independence of the container. On the other hand, when the foot height exceeds 8 mm, the distance between the foot tip portion and the valley portion becomes too large, and it becomes difficult to ensure a preferable foot tip thickness. The number of legs is preferably 6 to 4.
[0061]
[Other Embodiments of Heat-resistant Container]
In addition to the heat and pressure resistant container described above, the container of the present invention can be used as a heat resistant container for hot-filling high-temperature contents of about 80 to 93 ° C. The heat-resistant container is composed of a mouth and neck, a shoulder, a cylindrical or rectangular tube body, and a bottom part. The body part has a concave panel for absorbing reduced pressure and the bottom center part has a bottom center gate remaining part. An inwardly recessed portion including is provided. At this time, in order to ensure heat resistance to prevent deformation due to heat shrinkage at high temperature, the bottom, body, shoulder, and mouth and neck including the bottom center gate are heat-fixed. It is preferable that the crystallinity of each part of the container is 25 to 55%. In particular, the bottom portion subjected to the above-described heat fixing can achieve a significant weight reduction as the thickness is reduced, and can have excellent heat resistance strength despite the thickness reduction. In addition, the high stretch orientation portion at the bottom, excluding the low stretch orientation portion at the bottom of the bottom gate having a relatively small diameter, retains a transparent state even during heat setting, and is excellent in appearance.
[0062]
[resin]
In the present invention, any plastic material can be used as long as it can be stretch blow molded and thermally crystallized, but thermoplastic polyester, particularly ethylene terephthalate thermoplastic polyester is advantageously used. . Of course, polycarbonate, arylate resin, etc. can also be used.
[0063]
The ethylene terephthalate-based thermoplastic polyester used in the present invention occupies most of the ester repeating units, generally 70 mol% or more, particularly 80 mol% or more of ethylene terephthalate units, and has a glass transition point (Tg) of 50 to 90. Thermoplastic polyesters having a melting point (Tm) of 200 to 275 ° C., particularly 220 to 270 ° C., at 55 ° C., in particular 55 to 80 ° C., are preferred.
[0064]
Homopolyethylene terephthalate is preferred in terms of heat and pressure resistance, but a copolyester containing a small amount of ester units other than ethylene terephthalate units can also be used.
[0065]
Dibasic acids other than terephthalic acid include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, phthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, etc. 1 type or combination of 2 or more types of diol components other than ethylene glycol include propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,6-hexylene glycol, cyclohexane di 1 type, or 2 or more types, such as methanol and the ethylene oxide adduct of bisphenol A, are mentioned.
[0066]
Also, it is possible to use a composite material in which ethylene terephthalate-based thermoplastic polyester is blended with about 5% to 25% of polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, etc. having a relatively high glass transition point, so that it can be used at a relatively high temperature. The material strength can be increased. Further, polyethylene terephthalate and a material having a relatively high glass transition point can be laminated and used.
[0067]
The ethylene terephthalate-based thermoplastic polyester to be used should have at least a molecular weight sufficient to form a film, and an injection grade or extrusion grade is used depending on the application. The intrinsic viscosity (IV) is generally in the range of 0.6 to 1.4 dL / g, particularly 0.63 to 1.3 dL / g.
[0068]
[Container manufacturing method]
The heat-resistant stretched resin container of the present invention sandwiches the bottom center of the preform between the stretched bar inserted into the preform inside the mold and the press rod outside the preform, the preform heated to the stretching temperature, Next, when a stretched resin container is manufactured by blowing a high-pressure gas into the preform at the same time as the stretching rod is driven, a preform having a gate portion at the center of the bottom is used as the preform, and the stretching process is completed. It is manufactured by maintaining the temperature drop of the bottom center portion within 40 ° C. until just before, and also highly stretching the bottom center portion.
[0069]
In manufacturing the container, a bottomed cylindrical preform is first formed, and if necessary, the neck and neck of the preform are heated to locally provide a spherulitic portion.
[0070]
The preform used for manufacturing the container of the present invention has a shape as shown in FIG. 11 at 20, and this preform 20 includes a neck portion 21, a trunk portion 22 and a closed bottom portion 23, and the neck portion 21. Are provided with a lid fastening mechanism such as a screw and a support ring for holding the container, and the neck portion 21 is thermally crystallized, that is, spheroidized. The spherulized neck portion 21 is the container neck portion 1 of FIG. Further, a gate remaining portion 24 exists at the center of the closed bottom portion 23.
[0071]
Injection molding can be used for molding the plastic material into the preform 20. That is, the plastic is melt-injected into a cooled injection mold and formed into a supercooled amorphous plastic preform.
[0072]
As the injection machine, a known one having an injection plunger or screw is used, and the polyester is injected into an injection mold through a nozzle, a sprue and a gate. As a result, polyester or the like flows into the injection mold cavity and is solidified to form a preform for stretch blow molding.
[0073]
As the injection mold, a mold having a cavity corresponding to the container shape is used, but a one-gate or multi-gate injection mold is preferably used. Injection temperature is 270 to 310 ° C, pressure is 28 to 110 kgf / cm2The degree is preferred.
[0074]
The spherulization of the neck portion 21 of the preform 20 can be performed by selectively heating these portions by means known per se. Since thermal crystallization of polyester or the like occurs remarkably at a specific crystallization temperature, generally a corresponding portion of the preform may be heated to the crystallization temperature. Heating can be performed by infrared heating, dielectric heating, or the like. In general, it is preferable to perform selective heating by blocking a body portion to be stretched from a heat source with a heat insulating material.
[0075]
The above spherulization may be performed simultaneously with the preheating of the preform 20 to the stretching temperature or may be performed separately.
[0076]
In the present invention, the center of the closed bottom 23 of the preform 20 is used for biaxial stretch blow molding without thermal crystallization. At the center of the closed bottom portion 23, there is a gate portion 24 formed at the time of injection molding. In the present invention, the highly stretched alignment layer 12 (see FIGS. 2 to 5) is formed at the center of the bottom of the container in a state where the gate portion 24 is left without being subjected to a finishing process such as further cutting. For use.
[0077]
In FIG. 12 for explaining the dimensions of the gate portion, the gate portion 24 has a length h and a root diameter d, and generally has a tapered shape (taper angle α). It is preferable that h is 3 mm or less, particularly 0.1 to 1 mm, d is 2 to 6 mm, and α is 0.5 to 6 degrees.
[0078]
The stretching temperature of the preform 20 is generally 85 to 135 ° C., particularly 90 to 130 ° C., and the heating can be performed by means known per se such as infrared heating, hot air heating furnace, dielectric heating and the like. it can. The spherulization of the mouth is generally performed by heating the preform bottom and the mouth to a temperature of 140 to 220 ° C., particularly 160 to 210 ° C. in a state of being thermally insulated from other parts. it can. The crystallinity of the preform mouth is preferably 25% or more.
[0079]
In addition, for stretch blow molding from a preform, a method of performing stretch blow molding subsequent to preform molding using heat applied to the preform molded product to be molded, that is, residual heat, can be generally used. Is preferably a method in which a preform molded product once in a supercooled state is produced, and this preform is heated to the aforementioned stretching temperature and stretch blow molding is performed.
[0080]
The container of the present invention is characterized in that the entire container except the neck and neck is thinned in a highly stretched state, and in particular, the entire bottom including the bottom center (including the gate remainder) is relatively highly stretched. It is important to blow-mold.
[0081]
In particular, in the present invention, the gate peripheral portion 11 (FIG. 1) spreading around the bottom center gate remaining portion 8 (FIG. 1) and the gate connection portion 9 (FIG. 1) at the time of blow molding is highly stretched with an appropriate thickness. It is important to have an orientation state. Thereby, although the bottom center gate remaining part 8 (FIG. 1) is thick, the high stretch orientation part 12 (FIGS. 2 to 5) can be formed in a continuous layer form on a part thereof.
[0082]
At this time, the appropriate thickness of the gate peripheral portion 11 (FIG. 1) is equal to or less than the maximum thickness that can maintain a highly stretched orientation state, and within a range that is not excessively thin. Is preferred. In this case, if the thickness of the peripheral edge of the gate is too thick, it becomes difficult to form a highly stretched alignment layer on the remaining gate. On the other hand, if the thickness of the peripheral edge of the gate is too thin, the heat resistant pressure strength of the petaloid bottom is reduced. Problems arise. Specifically, the thickness of the gate peripheral portion 11 (FIG. 1), which extends from the gate connecting portion around the remaining portion of the central gate and reaches the bottom center foot base, is in the range of 0.35 to 1 mm. In particular, the range of 0.45 to 0.8 mm is preferable.
[0083]
In the biaxial stretch blow molding, in order to make the gate peripheral edge portion 11 (FIG. 1) in a highly stretched orientation state with an appropriate thickness, the stretch ratio at the time of stretch blow molding from the bottom of the preform to the gate peripheral edge portion. It is important to optimize. Specifically, the area stretch ratio at the time of stretching the peripheral edge of the gate is preferably 3.5 times to 12.5 times, more preferably 5 times to 10 times.
[0084]
In order to achieve the above-mentioned preferable draw ratio of the bottom center gate peripheral edge 11 by blow molding, first, the shape and thickness distribution of the preform 20, particularly the portion of the preform bottom that finally becomes the gate peripheral edge. It is necessary to optimize the wall thickness. Next, the blow molding conditions for performing the blow molding are optimized to obtain a predetermined stretch ratio of the gate peripheral portion. Blow molding conditions include preform heating temperature and temperature distribution, stretching speed for pushing up the bottom of the preform with a stretching rod, timing for blowing high-pressure air into the molded body from the start of stretching of the stretching rod, stretching blow speed determined by high-pressure air flow rate Furthermore, it is important to optimize the temperature level of the molded body when the bottom is substantially stretched.
[0085]
As a result of the study, the inventors have found that the bottom part is substantially in a highly stretched state by blow molding after the bottom gate remainder of the molded body has reached the bottom part of the mold. It was ascertained that the stretch molding was performed until just before the end of the blow molding in which the blow shape was almost determined. At that time, by maintaining the temperature of the bottom center of the molded body until reaching the bottom of the mold and immediately before the blow molding is completed, the bottom, particularly the gate periphery, at an appropriate stretch ratio. It has been found that a highly stretched orientation state can be achieved. As a result, it became possible to form a highly stretched orientation part in the gate remainder. On the other hand, if the temperature at the bottom center of the molded body that has reached the bottom of the mold is too low compared to the initial preform heating temperature, the peripheral edge of the gate remains in a relatively low orientation state. As a result, the entire remaining gate remains in a low stretch orientation state or an unstretched state.
[0086]
Specifically, the temperature of the remaining part of the gate of the molded body until reaching the bottom of the mold during blow molding and immediately before the bottom stretch molding is almost finished is within 40 ° C. of the heating temperature of the preform. It is preferable to be within 30 ° C.
[0087]
[One-stage stretch blow molding]
In FIG. 13 and FIG. 14 showing the manufacture of the container by one-stage blow molding, the preform 20 is supported by the core mold 31 and held in the closed molds 32 and 32. On the opposite side of the core mold, a bottom mold 33 that defines the bottom shape of the molded product, that is, the petaloid bottom is also disposed. Stretching is performed by inserting a stretching rod 34 into the preform 20 and pushing up the preform bottom 23. The timing is measured in the middle of the stretch molding, and a high-pressure gas is blown into the molded body through the stretching rod 34 to perform blow molding to obtain a container having a shape along the mold.
[0088]
In the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, a press bar 35 is disposed on the side of the bottom mold 33 coaxially with the stretching bar 34, and the gate portion 24 of the preform is stretched with the stretching bar 34 and the pressing bar 35 during tensile stretching. The position is regulated so as to be positioned at the center of the container bottom 5 where the gate portion 24 of the bottom of the preform is formed. That is, the press bar 35 sandwiches and restrains the preform gate portion 24 with the stretching rod 34 at the stage of drawing and stretching the preform, and further restrains the remaining bottom gate of the molded body at the stage of blow molding. The use of this press bar has the effect of preventing misalignment of the gate remainder.
[0089]
The temperature of the sandwiched portion at the preform bottom is within 40 ° C., more preferably within 30 ° C. until just before the stretching process is completed, so that the bottom 37 of the secondary molded product 36 is placed in the sandwiched portion. It can be highly stretched over the entire bottom including the bottom center.
[0090]
In the above blow molding, first, the shape and thickness distribution of the preform are determined in consideration of the draw ratio so that the portion to be the bottom center gate peripheral portion is sufficiently stretched and has an appropriate thickness. is important. At this time, the height of the gate portion at the center of the preform bottom is preferably in the range of 0.1 to 3 mm, particularly 0.3 to 1 mm. Secondly, measures are taken to prevent a temperature drop near the bottom center of the molded body during blow molding. In this case, it is important to reduce the heat conduction from the preform to the draw bar and the press bar during blow molding. Specifically, it is effective to use a heat insulating material such as a heat-resistant plastic or ceramic at the tip of the drawing rod or press rod. It is also effective to heat at least the tip of the press bar. If a press bar is not used, a heat insulating layer should be provided on the surface of the mold bottom center part where the remaining part of the molded body first comes into contact with the blow molding, or the bottom mold should be heated. Is effective.
[0091]
In performing blow molding, the heating temperature and temperature distribution of the preform are optimized. The heating temperature of the preform is generally 85 to 135 ° C, particularly 90 to 130 ° C. At that time, it is important that the difference in heating temperature between the bottom portion of the preform and the body portion is within 10 ° C. in order to bring the petaloid bottom portion into a highly stretched orientation state. In this case, if the heating temperature difference between the bottom portion and the body portion of the preform exceeds 10 ° C., only the higher temperature portion tends to be stretched too much, which is not preferable.
[0092]
By using the above-mentioned means and methods and further optimizing the blow molding conditions, a container having a highly stretched layer can be formed on the entire container including the mouth and neck part and the bottom center part excluding the vicinity thereof. .
[0093]
As shown in FIG. 15, the bottom center gate peripheral portion 11 of the molded container is in a highly stretched orientation state when the thickness is in the range of 0.35 to 1 mm and the degree of crystallinity accompanying orientation is 20% or more. Accordingly, a highly stretched alignment layer 12 is formed in the bottom center gate remainder 8. The highly stretched alignment layer 12 of the remaining gate portion 8 is usually located on the inner surface side, and forms a layer continuous with the gate connection portion 9 and the peripheral gate peripheral portion 11 around it. The thickness of the bottom center gate remaining portion 8 is usually in the range of 1 to 3.5 mm, although it depends on the height of the bottom center gate portion of the preform. The degree of crystallinity associated with the stretch orientation of the remaining gate portion 8 increases from the low stretch orientation portion 13 on the outer surface side to the high stretch orientation portion 12 on the inner surface side, and 0 in the low stretch orientation portion near the outer surface. While the crystallinity is about ˜12%, the crystallinity is about 20-35% in the high stretch orientation portion near the inner surface. In addition, the yield load at 70 ° C. is usually about 25 to 35 kgf / cm at the center of the bottom valley including the bottom gate remainder 8 and can have preferable heat and pressure resistance.
[0094]
Heat resistant pressure strength can be further increased by heating and fixing the bottom center of the container. At that time, it is preferable that the low stretch orientation layer 13 of the remaining gate is whitened and thermally crystallized to such an extent that the crystallinity becomes 25% or more. The heat-resistant pressure strength is remarkably increased by heat fixing of the bottom of the container. On the other hand, although the low stretch orientation portion 13 of the remaining gate whitened becomes brittle, the high stretch orientation layer 12 maintains sufficient flexibility, so that the impact resistance indicated by the drop strength is maintained at a very high level. Yes. As a specific heat fixing means for the bottom of the container, the temperature of the blow mold, particularly the bottom mold, is set to the crystallization temperature of the resin, so that the bottom of the molded product is heated and crystallized in the blow molding process. .
[0095]
By the above-described one-stage blow molding means, a heat-resistant container that is hot-filled with a high-temperature content of about 80 to 93 ° C. can be manufactured. In this case, blow molding is performed using a blow mold having a shape that conforms to a product shape including a cylindrical portion or a rectangular tube-shaped body portion and a bottom portion including an indented portion including the bottom center gate remaining portion. In this heat-resistant container, it is important to heat-fix the entire container, and the parts corresponding to the shoulder part, body part and bottom part of the mold are set to the crystallization temperature of the resin, so that the molded product is formed in the blow molding process. Each part of is heated and crystallized. Usually, the heating temperature of the blow mold is 120 ° C to 180 ° C. It is preferable that the degree of crystallinity of the bottom portion including the trunk portion and the gate remainder accompanying heat fixation is 25% or more. In this case, the bottom of the blow-molded molded product is in a highly stretched orientation state, and since the body and the wall are made thin except for the remaining gate, the time required for heat setting can be reduced to almost the same as the body. Further, thermal crystallization can be performed in a state of maintaining transparency except for the low-stretch orientation portion constituting the gate remainder.
[0096]
[Two-stage blow molding method]
As described above, the container of the present invention can be prepared by one biaxial stretch blow molding. However, when the bottom of a petaloid with a complicated shape is blow-molded into a highly stretched orientation at once, the tip of the foot tends to be whitened, especially when the tip of the foot is overstretched. It becomes quite narrow. In addition, the heat fixing of the bottom using a mold requires a relatively long time, resulting in a problem that the blow molding time becomes long.
[0097]
As a result of the study, a two-stage blow molding method in which a preform is made into an intermediate molded product by primary blow molding and the intermediate molded product is subjected to secondary blow molding to obtain a final product is suitable as a result of the study. I understood.
[0098]
In the two-stage blow molding method, in the primary blow molding, a secondary molded product is produced in which the bottom portion and a part of the body portion connected to the bottom portion are larger than the final container in the height direction or the circumferential direction from the final container, Next, at least the bottom part of the secondary molded product and the body part connected to the bottom are heated and shrunk to obtain a tertiary molded product having a size that can be accommodated in the secondary blow mold, and finally the tertiary molded product is subjected to secondary blow molding. Thus, the final container is preferable.
[0099]
By adopting the above two-stage blow molding method, the following effects are produced. First, by optimizing the shape of the bottom portion by primary blow molding, it becomes easy to make the bottom portion a preferable high stretch orientation state, in particular, to optimize the stretch ratio of the gate peripheral portion. As a result, the remaining gate at the bottom of the secondary molded product is thick with a highly stretched orientation layer, and the peripheral edge of the gate is in a highly stretched orientation, and is stable so as to maintain a desirable thickness. Can be blow molded. Secondly, by heat-shrinking the bottom part of the secondary molded product and a part of the body part connected to the bottom part, heat fixing of the center part of the bottom of the secondary molded product can be performed and the thermal crystallization can proceed. This heat setting step can be performed efficiently in a very short time. Thirdly, in the secondary blow molding, the bottom of the tertiary molded product in a high temperature state is stretch blow molded so that the foot can be easily molded without being overstretched, and the bottom excluding the foot, In particular, the bottom center portion has a small degree of stretching, and the degree of decrease in crystallinity due to blow molding is very small. Therefore, the container can have a foot portion having a preferable property and a high heat-resistant pressure strength in which orientation crystallization and thermal crystallization are sufficiently performed in the bottom center portion where the heat-resistant pressure strength is most required. .
[0100]
In the two-stage blow molding method, a preform 20 that has been preheated for partial thermal crystallization and stretching is biaxially stretched in a primary blow mold to form a bottom 37 having a size larger than that of the final container. And forming a secondary molded product 36 in which the portion other than the spherulized mouth and neck of the preform is stretched at a high stretch ratio (FIGS. 16 and 17); continuous to the bottom and bottom of the secondary molded product At least a part of the body part is heated to form a tertiary molded product 44 in which the bottom part and part of the body part are contracted (FIGS. 19 and 20); To form a final product 50 having a bottom portion made of a plurality of valleys and feet and thinned by high stretching (FIGS. 22 and 23).
[0101]
At this time, in order to reduce the thickness of the petaloid bottom of the final container in a relatively high stretch orientation state excluding the gate remainder, the bottom of the secondary blow molded secondary product including the gate remainder is relatively high. It is important to stretch and align.
[0102]
(1) Primary blow molding
The preform 20 used for the primary blow molding determines the shape and thickness distribution in consideration of the draw ratio of each part of the secondary molded product. At this time, the area corresponding to the peripheral edge of the gate of the final container extending around the bottom center gate remainder of the secondary molded product is an area stretch ratio of 3.5 to 12.5 times, particularly preferably 5 to 10 times. It is important to determine the profile of the bottom of the preform so that it is stretched.
[0103]
In the primary blow molding, the preform 20 is heated to the stretching temperature. The preform stretching temperature is generally 85 to 135 ° C, particularly 90 to 130 ° C. At that time, it is preferable that the difference in heating temperature between the bottom portion and the body portion of the preform is within 10 ° C., which makes it possible to increase both the bottom portion and the body portion.
[0104]
When the heating temperature of the preform body is higher than the heating temperature of the bottom by more than 10 ° C., the stretching of the bottom portion having a relatively low temperature is insufficient. Moreover, when the heating temperature of the bottom part is higher than the heating temperature of the body part by more than 10 ° C., it is not preferable because the bottom part is excessively stretched locally.
[0105]
In blow molding, the preform 20 heated to the stretching temperature can be stretched by lifting the stretching rod 34 while sandwiching the gate 24 at the bottom of the preform between the stretching rod 34 and the press rod 35. preferable. In the process of stretching, high pressure gas is fed into the preform and blow molding is performed to form the secondary molded product 36a (FIGS. 16 and 17). At that time, stretching determined by the stretching speed of pushing the preform bottom with a stretching rod, the timing of blowing high-pressure air into the molded body, and the flow rate of high-pressure air so that a highly stretched orientation layer can be formed on the entire bottom of the secondary molded product. It is important to optimize the blow molding conditions such as the blow speed.
[0106]
In addition, the inventors attached a thermocouple to the tip of the press rod and measured the temperature change of the bottom center gate at the time of blow molding. As a result, the temperature of about 5 to 15 ° C. was reached after the press rod reached top dead center. An increase was found. This is presumed that the relatively large stretching of the gate remainder and the vicinity thereof is performed after the bottom center reaches the mold, and the temperature rises due to heat generated during the stretching. At that time, when the press rod reaches the top dead center, the temperature rise from the initial heating temperature of the remaining gate part of the molded body facing the tip of the press rod is reduced, so that the temperature rise accompanying the subsequent stretching That is, it has been found that the degree of stretching in the gate remainder and the vicinity thereof can be increased. Specifically, the temperature at the center of the preform bottom before the end of the stretching process is within 40 ° C., more preferably within 30 ° C., so that the bottom center gate remainder of the secondary molded product and It was found that the peripheral edge can be in a highly stretched orientation state.
[0107]
As a means for lowering the temperature drop at the center of the preform bottom during blow molding, it is effective to prevent excessive heat conduction from the stretching bar 34 and the press bar 35. Specifically, it is preferable to use at least the tip of the drawing rod or the press rod as a heat-resistant plastic material or ceramic material having heat insulation performance. In addition, a means for heating the press bar or the stretching bar and controlling the temperature to a relatively high temperature is also effective. The heating of the press bar and the stretching rod is usually preferably 50 ° C. to 130 ° C. corresponding to the stretching temperature of the preform. As the heating method, an electric heater, an electric heating method by high-frequency induction heating, a fluid heating method by circulating a high-temperature liquid, a heat conduction method such as a heat pipe, or the like can be adopted.
[0108]
In order to promote high stretching at the bottom of the secondary molded product, a bottom shape is adopted in which the bottom center is flat and the bottom center and the body are connected by an annular curved surface having a relatively small radius of curvature. It is effective. It is also effective to provide a recess 38 on the inner surface side at the center of the bottom (FIGS. 17 and 24). The recess 39 at the bottom center of the blow bottom mold 33 has the effect of delaying the timing of the molded product reaching the mold surface at the peripheral edge from the bottom center during blow molding. Can be increased.
[0109]
The bottom portion 37 of the obtained secondary molded product 36a is oriented and crystallized in a relatively high stretched state to a crystallinity of 20% or more, more preferably 25% or more, except for the bottom gate remaining portion 8 and the gate connection portion 9. In addition, it is preferable that the thickness is reduced to 1 mm or less, particularly 0.8 mm or less (FIG. 18). Usually, the bottom gate remainder 8 is composed of a high stretch orientation layer 12 located on the inner surface side and a low stretch orientation layer 13 located on the outer surface side. In the highly stretched alignment layer 12 of the remaining gate, the maximum value of crystallinity is preferably 20% or more, particularly 25% or more. In addition, the gate diameter Dg Is the body diameter D00.25 times or less, especially 0.2 times or less. Further, the gate connection portion 9 in contact with the gate remaining portion 8 has a crystallinity of 20% or more, more preferably 25% or more, which is oriented and crystallized in a relatively high stretched state, and 1.3 mm or less, more preferably 1 It is preferably thinned to a plate thickness of 1 mm or less (FIG. 18).
[0110]
In FIG. 24 showing the shape of the bottom mold 33 used for the primary blow molding, the height H of the recess 39 in the bottom mold is shown.1Is generally 1-8mm, diameter DFourIs preferably in the range of 0.15 to 0.6 times the body diameter connected to the bottom of the secondary molded product in order to effectively perform high-stretch orientation at the center of the bottom.
[0111]
In FIG. 25 showing an example of a bottom mold particularly suitable for the object of the present invention, the bottom mold 33 is formed by an outer peripheral convex portion 41 and a peripheral concave portion 42 that are continuous with the bottom peripheral curvature portion 40 from the outer periphery toward the center. The inner circumferential convex portion 43 and the central concave portion 44, and the circumferential concave portion 41 has a shape protruding inward from the central concave portion 44.
[0112]
In the primary blow molding using this primary blow bottom mold, when the bottom center portion of the stretch blow molded molded article reaches the bottom center recess 44, rapid stretching of the bottom center portion is started. At a considerably early stage, a part of the molded body comes into contact with the circumferential recess 42 protruding inward, and the contact portion is cooled. In the next blowing step, stretch blow molding is performed on the bottom center portion and the bottom peripheral curvature portion that have not yet contacted the bottom mold. At this time, since stretch blow molding of the bottom center portion and the bottom peripheral portion is performed with the cooled circumferential recess 42 interposed therebetween, the two portions are stretch blow molded separately. In particular, since large stretching is performed inside the circumferential recess 42 at the bottom center portion, the degree of stretching of the gate remainder increases, the size of the low stretching orientation portion decreases, and the inside of the circumferential recess 42 increases. The wall thickness is more averaged.
[0113]
In order to enable high stretching at the bottom center including the gate remainder, the diameter D of the circumferential recess 41FiveIs in the range of 0.5 to 0.9 times the body diameter connected to the bottom of the secondary molded product, and the step H between the circumferential recess 41 and the central recess 44 is2Is in the range of 1 to 10 mm, and the step H between the circumferential concave portion 44 and the outer circumferential side convex portion 40 isThreeIs preferably in the range of 0 to 5 mm.
[0114]
(2) Heat shrinkage process
In the present invention, in the subsequent heat-shrinking step, the bottom part of the secondary molded product and a part of the body part connected to the bottom part are heated and shrunk in the height direction and the radial direction, and the secondary blow mold which is the final product shape It becomes a tertiary molded product having a shape that fits in the above.
[0115]
The heat shrinkage of the bottom of the secondary molded product is preferably non-contact heating and heat shrinkage without restriction. In the example shown in FIG. 19 and FIG. 20, infrared radiators 45 and 46 are provided along the path along which the secondary molded product 36 a moves, facing the bottom and part of the barrel of the secondary molded product, The secondary molded product 36b is supported by the core mold 31 in the space surrounded by the infrared radiator, and is rotated in the axial direction and moved while being heated, so that the bottom portion and the barrel portion of the secondary molded product are moved. A part is heated and shrunk as shown in FIG. 20 to form a tertiary molded product 36b. In order to prevent the shrinkage of the body part other than necessary, it is recommended to provide the heat shielding plate 47.
[0116]
The infrared radiators 45 and 46 may be heated to about 400 to 1000 ° C. and relatively excellent in radiation efficiency. Thereby, infrared rays having a relatively high energy density can be irradiated to a predetermined portion of the secondary molded product 36a, and for example, the predetermined temperature can be set in a short time of about 10 seconds or less.
[0117]
The shape of the bottom 48 of the tertiary molded product 36b is preferably as close as possible to the bottom valley of the secondary blow mold, thereby facilitating the molding of the foot of the final product (FIGS. 20 and 20). 22).
[0118]
In order to make the bottom shape of the tertiary molded product 36b preferable, the bottom shape of the secondary molded product 36b is important, and it is necessary to increase the height of the secondary molded product to be subjected to heat shrinkage in anticipation of heat shrinkage. preferable. Further, since the bottom center gate remaining portion 8 of the secondary molded product 36b is thick when the bottom is heated, the temperature rise is slower than that of the surrounding thin portion. Therefore, if the bottom shape of the secondary molded product is, for example, a hemispherical shape, the thin portion around the gate remaining portion is first thermally contracted into a conical shape, and the thick gate remaining portion 8 protrudes to the outer surface side. In such a shape where the center is upwardly convex, it is far from the valley shape of the secondary blow bottom type. At this time, as shown in FIG. 24, it is effective to adopt a shape in which the bottom 37 of the secondary molded product is flat as a whole, and a recess 38 is provided in the center of the bottom, as shown in FIG. In addition, it is possible to obtain a tertiary molded product 36b that has a slightly concave shape at the center of the bottom but has a substantially flat bottom surface 37 and a shoulder 48 close to the valley of the secondary blow mold.
[0119]
It is preferable that the heating temperature of the bottom part of the secondary molded product that has been highly stretched and the part of the body part connected to the bottom is 130-200 ° C. Progresses. At this time, the low stretch orientation layer of the remaining gate portion is whitened at the bottom of the tertiary molded product, but the high stretch orientation layer of the remaining gate portion and the peripheral edge portion of the gate around the gate stretch portion are not whitened, and substantially remain transparent. .
[0120]
(3) Secondary blow molding
The heated tertiary molded product 36b is introduced into a secondary blow mold and subjected to secondary blow molding to obtain a final product (FIGS. 22 and 23).
[0121]
In FIG. 22 showing the details of the secondary blow molding process, the neck of the tertiary molded product 36 b is supported by the core mold 31 and is held in the closed split mold 51. A bottom mold 52 that defines the bottom shape of the final container is also arranged on the opposite side of the core mold. Fluid is blown into the tertiary molded product 36b, and the tertiary molded product is subjected to secondary blow molding to form the bottom shape of the final container 36c having a predetermined valley and foot. The molded container 50 is taken out from the opened secondary blow mold 51 by a known take-out mechanism (not shown).
[0122]
Further, since the elastic modulus of the tertiary molded product is increased by crystallization by heat treatment, it is preferable to use a high fluid pressure, and generally 15 to 45 kg / cm.2It is preferable to use a pressure of
[0123]
During secondary blow molding, the mold temperature may be maintained at a temperature of 5 to 135 ° C., and cooling may be performed immediately after molding, or cooling may be performed by flowing cool air or the like through the final molded product. May be performed.
[0124]
The bottom of the final product thus obtained is composed of a heat-stretched highly stretched orientation layer with high heat pressure strength and high impact strength strength, including the remainder of the gate. Excellent. (Fig. 2, Fig. 3)
At this time, the thickness of the remaining bottom center gate of the container, the gate connection portion, and the peripheral edge of the gate becomes thicker than the thickness of the secondary molded product formed by primary blow molding by the amount of heat shrinkage at the time of heat fixation. In the secondary blow molding, the central portion of the bottom is hardly stretched, so that it is somewhat thick.
[0125]
The remaining gate at the bottom of the container of the present invention is composed of a high stretch orientation layer and a low stretch orientation portion. In the case of the two-stage blow molding method, the structure of the remaining gate portion at the bottom of the container is determined by the structure composed of the high stretch orientation layer and the low stretch orientation portion of the remaining gate portion of the secondary molded product formed by primary blow molding. The structure of the bottom gate remaining part of the secondary blow-molded product is the bottom shape of the secondary molded product determined by the bottom shape of the primary blow-molding mold, the stretched state of the bottom of the secondary molded product derived from the primary blow molding conditions, and It is influenced by the wall thickness distribution, the size of the gate portion of the preform and the thermal history of the gate portion derived from the injection conditions of the preform.
[0126]
When the bottom shape of the primary blow mold is a flat shape having a recess 39 in the center as shown in FIG. 24, the bottom gate of a typical container of the present invention molded under the preferable molding conditions of the present invention described above. As shown in FIG. 2, the remaining portion is composed of a whitened low stretch orientation portion 13 on the outer surface side and a transparent high stretch orientation layer 12 on the inner surface side. The highly stretched alignment layer 12 of the gate remaining portion 8 is connected to the gate connection portion 9 in the highly stretched alignment state and the gate peripheral edge portion 11 outside the gate connection portion 9.
[0127]
Similarly, when the primary blow bottom mold shown in FIG. 24 is used, the heating temperature of the inner surface of the bottom of the preform is slightly lowered by adjusting the degree of heating of the preform when performing the primary blow molding. Under the above conditions, the remaining gate at the bottom of the obtained secondary molded product can have a structure in which the high stretch orientation layer located in the center is sandwiched between the low stretch orientation portions on the inner surface side and the outer surface side. At this time, the bottom gate remaining part of the container finally obtained through the intermediate heat setting step is whitened on the outer surface side and the low-stretched alignment layer 13 which is whitened on the inner surface side of the transparent high-stretched alignment layer 12 as shown in FIG. The structure is sandwiched between the low-stretch orientation layer 13. The heating of the preform in the primary blowing step is usually performed mainly by infrared rays irradiated from an infrared radiator provided on the outer surface side of the preform and a rod-shaped infrared radiator inserted in the preform. However, the heating temperature on the inner surface side of the preform bottom can be lowered by increasing the distance between the rod-shaped infrared radiator inserted into the preform and the preform bottom.
[0128]
The container having the bottom gate remainder 8 shown in FIG. 5 can also be manufactured using the primary blow bottom mold shown in FIG. In this case, although the reason why the transparent high stretch orientation portion 12b is formed at the inner surface side center of the gate remaining portion 8 at the bottom of the container is not clear, it is presumed as follows. That is, normally, in the gate portion of the preform, due to the thermal history during injection molding, the outer peripheral portion of the gate portion tends to have a higher degree of thermal crystallization in a ring shape than the inner portion of the gate portion. In particular, when primary blow molding is performed using a preform having a relatively large degree of thermal crystallization of the ring-shaped gate outer peripheral portion, the ring-shaped outer peripheral portion of the gate portion of the preform is stretched more than its inner portion. It is difficult. At the time of blow molding, the bottom gate remainder of the obtained molded product is in a highly stretched state especially on the inner surface side with a high stretch ratio, and the outer surface side of the gate remainder corresponding to the gate portion of the preform is stretched accordingly. The outer periphery of the ring-shaped gate, which is difficult to be deformed, remains in a relatively low stretched state while being deformed, while the inner portion of the gate that is easily stretched is stretched locally by being pulled by the outer periphery of the ring-shaped gate and is highly stretched. It becomes a shape. As a result, a gate having a ring-shaped low-stretch orientation portion 13b and a high-stretch orientation portion 12b inside the ring-shaped low stretch orientation portion 12b on the outer surface side of the remaining gate as shown in FIG. It is considered that the remaining part 8 is formed.
[0129]
On the other hand, when a primary blow bottom mold provided with ring-shaped irregularities as shown in FIG. 25 is used, the center of the bottom of the molded product at the time of blow molding is relatively stretched including the remaining gate as described above. Thus, the size of the low stretch orientation portion formed in the remaining gate portion can be made relatively small. As a result, a container having a gate remaining portion 8 composed of a relatively thick high-stretch orientation layer 12 and a low-stretch orientation portion 13 formed thin at a limited portion on the outer surface side as shown in FIG. 4 can be obtained.
[0130]
【The invention's effect】
[0130]
【The invention's effect】
In the container of the present invention, the bottom center gate remainder is composed of a transparent high-stretch orientation layer on the inner surface side of the container and a whitened low-stretch low-orientation layer on the outer surface side of the container. Since the layer is formed thin and the high stretch orientation layer at the bottom center gate is connected to the gate connection portion and the high stretch orientation bottom in the radially outward direction, the entire bottom is impact resistant and creep resistant. It has a strong structure, is useful for applications in which the contents are hot-filled, and has the advantage of being excellent in the self-supporting properties and appearance characteristics of the container.
In addition, by means of reducing the temperature drop in the center of the bottom and its vicinity when the center of the bottom including the gate reaches the bottom of the mold to a certain level or less, the bottom includes the gate and the high stretch orientation. Layered into a state, trimming (finishing) operation of the gate part of the preform and operation of thermally crystallizing the center of the bottom part prior to stretching blow are unnecessary, with a relatively small number of processes and high productivity, Moreover, it is manufactured using resources effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional side view showing an example of a container of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of the arrangement of a transparent highly stretched alignment layer in the remaining portion of the bottom center gate of the container.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing another example of the arrangement of the transparent highly stretched alignment layer in the remaining portion of the bottom center gate of the container.
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of the arrangement of a transparent high-stretch alignment layer in the remaining portion of the bottom center gate of the container.
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing another example of the arrangement of the transparent highly stretched alignment layer in the remaining portion of the bottom center gate of the container.
FIG. 6 is an explanatory view showing dimensions of a standard test piece for measurement of a yield load value at 70 ° C.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing how to obtain a yield load value.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the shape and dimensions of the bottom valley portion of the container.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another example of the shape and dimensions of the bottom valley portion of the container.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a foot opening angle θ of a container.
FIG. 11 is a side view showing an example of a preform.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the shape and dimensions of a gate portion of a preform.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state before the start of blow molding in an example of container production by a one-stage blow molding method.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state after completion of blow molding in an example of container production by a one-stage blow molding method.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a container bottom formed by a one-stage blow molding method.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing an initial stage of a primary blow molding process in a two-stage blow molding method.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the last stage of the primary blow molding process in the two-stage blow molding method.
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the bottom of a secondary molded product formed by primary blow molding in a two-stage blow molding method.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an initial stage of an intermediate heating step for obtaining a tertiary molded product in the two-stage blow molding method.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the last stage of an intermediate heating step for obtaining a tertiary molded product in the two-stage blow molding method.
FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the bottom of the tertiary molded product.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a secondary blow molding process in a two-stage blow molding method.
FIG. 23 is a side view showing a final product in a two-stage blow molding method.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a blow mold used for primary blow molding in a two-stage blow molding method.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing another example of the structure of a blow mold used for primary blow molding in the two-stage blow molding method.
[Explanation of symbols]
1 mouth and neck
2 shoulder
3 trunk
4 Bottom
5 bottom central valley
6 Tanibe
7 feet
8 Gate remainder
9 Gate connection
10 Root
11 Gate periphery
12 High stretch orientation layer
13 Low stretch low orientation layer
15 Standard specimen
20 preform
21 neck,
22 trunk 22
23 Blocking bottom
33 Blow bottom mold
34 Stretching rod
35 Press bar
36a Secondary molded product
36b Secondary molded product
37 Bottom
38 Concave to inner surface
39 Recess in the bottom center
40 Bottom peripheral curvature
41 Outer peripheral convex
42 Circumferential recess
43 Inner circumference convex
44 Center recess
45 Infrared emitters 45 and 46
47 Heat shield
48 Bottom type

Claims (7)

樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部、肩部、胴部及び底部を備えた自立性容器において、底中心ゲート残部が、容器内面側の透明な高延伸配向層と容器外面側の白化した低延伸配向層とから成り、高延伸配向層が厚肉で低延伸配向層が外面側の限られた部位に薄肉に形成され、且つ底中心残部の高延伸配向層がゲート接続部及びそれよりも径外方向の高延伸配向底部に連なる高延伸配向層を有することを特徴とする耐熱性延伸樹脂容器。In a self-supporting container having a neck, shoulder, body, and bottom formed by biaxial stretch blow molding of resin, the bottom center gate remaining portion is formed of a transparent highly stretched orientation layer on the container inner surface side and a container outer surface side A low-stretched alignment layer that is whitened, the high-stretched alignment layer is thick, the low-stretched alignment layer is thinly formed in a limited portion on the outer surface side , and the high-stretched alignment layer remaining at the bottom center is the gate connection portion and A heat-resistant stretched resin container having a highly stretched alignment layer connected to a bottom of a highly stretched orientation in the radially outward direction. 前記底部が底中央谷部と底中央谷部の周囲に交互に配置された複数の谷部と足部とから形成され且つ容器が自立性を有する請求項1記載の耐熱性延伸樹脂容器。The heat-resistant stretched resin container according to claim 1, wherein the bottom portion is formed of a plurality of valley portions and foot portions alternately arranged around the bottom central valley portion and the bottom central valley portion, and the container has self-supporting properties. 高延伸配向層の結晶化度が20%以上となるように配向結晶化されている請求項1又は2に記載の耐熱性延伸樹脂容器。The heat-resistant stretched resin container according to claim 1 or 2, wherein the crystallized degree of the highly stretched orientation layer is oriented and crystallized so as to be 20% or more. 底中心ゲート残部が熱固定され、高延伸配向層が25乃至55%の結晶化度を有する請求項1乃至3の何れかに記載の耐熱性延伸樹脂容器。The heat-resistant stretched resin container according to any one of claims 1 to 3, wherein the bottom center gate remainder is heat-fixed and the highly stretched orientation layer has a crystallinity of 25 to 55%. 高延伸配向層が0.35mm以上の肉厚を有する請求項1乃至4の何れかに記載の耐熱性延伸樹脂容器。The heat-resistant stretched resin container according to any one of claims 1 to 4, wherein the highly stretched orientation layer has a thickness of 0.35 mm or more. 底中心ゲート残部が胴径D0 の0.25倍以下の直径Dgを有する請求項1乃至5の何れかに記載の耐熱性延伸樹脂容器。Heat-resistant stretched resin container according to any one of claims 1 to 5 bottom central gate balance has a 0.25 times the diameter Dg of the barrel diameter D 0. 底中心ゲート残部が70℃の温度において25kgf/cm以上の降伏荷重を有する請求項1乃至6の何れかに記載の耐熱性延伸樹脂容器。The heat-resistant stretched resin container according to any one of claims 1 to 6, wherein the bottom center gate remainder has a yield load of 25 kgf / cm or more at a temperature of 70 ° C.
JP2003109150A 2003-04-14 2003-04-14 Heat-resistant stretched resin container Expired - Lifetime JP3835428B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003109150A JP3835428B2 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Heat-resistant stretched resin container

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003109150A JP3835428B2 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Heat-resistant stretched resin container

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20359897A Division JP3449182B2 (en) 1997-07-29 1997-07-29 Manufacturing method of heat-resistant stretched resin container

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003300244A JP2003300244A (en) 2003-10-21
JP3835428B2 true JP3835428B2 (en) 2006-10-18

Family

ID=29398252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003109150A Expired - Lifetime JP3835428B2 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Heat-resistant stretched resin container

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3835428B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5678555B2 (en) * 2010-10-01 2015-03-04 大日本印刷株式会社 Plastic bottle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003300244A (en) 2003-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3612775B2 (en) Heat-resistant pressure-resistant self-supporting container and manufacturing method thereof
JP3067599B2 (en) Heat-resistant pressure-resistant self-standing container
JP3047732B2 (en) Manufacturing method of biaxially stretched blow container
JP5018881B2 (en) Heat and pressure resistant polyester bottle and method for producing the same
JP3616687B2 (en) Self-supporting container with excellent heat and pressure resistance
JP4210901B2 (en) Manufacturing method of bottle-shaped container
JP3684692B2 (en) Freestanding container with excellent heat and pressure resistance
JP2005067002A (en) Preform for plastic bottle container
JP3036412B2 (en) Self-standing container excellent in heat and pressure resistance and method for producing the same
JP4333280B2 (en) Plastic bottle containers
JP7059563B2 (en) Preform manufacturing method
JP3449182B2 (en) Manufacturing method of heat-resistant stretched resin container
JP3835428B2 (en) Heat-resistant stretched resin container
JP3680526B2 (en) Stretched resin container and manufacturing method thereof
JP4148065B2 (en) Stretch blow molding method of plastic bottle container and plastic bottle container formed by this molding method
JP2917851B2 (en) Method and apparatus for manufacturing a heat-resistant pressure-resistant self-standing container
JPH11152123A (en) Drawn resin container
JP3740955B2 (en) Method for producing biaxially stretched polyester container with whitening prevention at the bottom
JP3353614B2 (en) Manufacturing method of self-standing container with excellent heat and pressure resistance
JP4186431B2 (en) Stretch blow molded container
JP2003103610A (en) Method for manufacturing heat-resistant bottle
JP3102457B2 (en) Method for producing a biaxially stretched blow container with reinforced bottom
JP2002079570A (en) Method for manufacturing biaxially stretched polyester container of which bottom part is prevented from whitening
JPH06262670A (en) Polyester container having drum part partially defferent in degree of crystallization and production thereof
JPH11105110A (en) Polyester bottle

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term