JP3047732B2 - 二軸延伸ブロー容器の製造方法 - Google Patents

二軸延伸ブロー容器の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸延伸ブロー容器の
製造方法に関し、より詳細には耐熱性、耐圧性或いは耐
熱圧性に優れた二軸延伸ブロー容器の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】二軸延伸プラスチックボトルは、高温の
液体の充填或いは内容物の殺菌を目的とする加熱処理に
耐え、凹状の底部を有する耐熱用容器、炭酸ガスを含ん
だ自生圧力を有する内容物に適した耐圧用容器、又は自
生圧力を有する内容物で且つ加熱処理に耐え得るような
耐熱圧用容器等に分類され、それぞれ耐熱性、耐圧性及
び耐熱圧性を有することが要求されている。耐熱用容器
では、ブロー成形及び成形品を加熱し結晶化させる、所
謂ヒートセット（熱固定）を一つの金型にて行う、一段
ブロー成形法が通常採用されている。この一段ブロー成
形法では、通常成形品の凹状の底部は加熱によるヒート
セットが困難であり、耐熱性を保証するために、底凹部
は肉厚で且つ複雑な形状とならざるを得ない。そのた
め、底部の目付量を増加せざるを得なかった。
【０００３】耐熱用容器の製造法として、プリフォーム
を金型を用いて一次ブロー成形する工程、その得られた
成形品をオーブンなどで加熱して収縮させて結晶化させ
る、所謂ヒートセット（熱固定）工程を経て、その加熱
収縮した成形品を金型を用いて二次ブロー成形して最終
形状にする工程から成る二段ブロー成形法が知られてい
る。この二段ブロー成形法においては、一次ブロー成形
工程で２〜６倍程度の延伸倍率で十分延伸し、その延伸
された二次成形品をヒートセット工程により６０〜９０
％程度に十分収縮させることにより、ボトルの剛性を向
上させ、且つ中間加熱方式により耐熱性を付与すること
ができるため、耐熱用容器の製造法として適している。
【０００４】このような二段ブロー成形法を採用した例
としては、例えば特開平３−２０５１２４号公報におい
ては、一次ブロー成形にて底部が半球状の二次成形品を
作成し、次いでオーブンで全体を加熱した後、二次ブロ
ー成形して底部中央が容器内方に凹んだ形状の最終成形
品とすることが記載されている。また特開昭６３−１８
９２２４号公報においては、一次ブロー成形にて底部が
半球状の二次成形品を作成し、次いで底部を反転させて
中央が容器内方に凹んだ底形状を有する三次成形品を作
成し、その三次成形品の全体を比較的均一に加熱して収
縮変形させた後、二次ブロー成形して最終成形品とする
ことが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二段ブロー成形法では、最終の二次ブロー成形工程にお
いて延伸加工率が大きい部分が存在すると、その部位が
局部的に薄くなって強度が低下したり、また結晶化度が
低下して耐熱性が得られない等の問題を有している。す
なわち前述した従来技術においては、前者では底部が半
球状の二次成形品を底部が内方にくぼんだ凹状の最終形
状に二次ブローする際に、底コーナー部の延伸倍率が大
きくなって、そのコーナー部が薄肉化すると共に結晶化
度も低下し、その部位の強度及び耐熱性が低下するとい
う問題がある。
【０００６】また、後者のように、一次ブロー成形で半
球状の底形状とし、これを反転させて内方に凹んだ底形
状の二次成形品を作成する際に、二次成形品の全体を比
較的均一に加熱して、二次ブロー金型寸法以下にその高
さを収縮させる必要があり、この際胴径が最終形状より
も極端に収縮しすぎる現象が生じ、その胴径の小さな加
熱成形品を二次ブロー成形する際に、特に底コーナー部
での延伸加工率が大きくなって、前述したようにその部
位の耐熱性及び強度が十分でない結果が生じるという問
題がある。
【０００７】更に、凹状で凹部が肉厚の底部を有する耐
熱用容器を二段ブロー成形法にて作成する場合、通常一
次ブロー成形で成形された二次成形品の底部は最終製品
と同様に肉厚な凹状部位を有することになるが、その底
部を胴部と同様に加熱すると、通常熱容量の大きな肉厚
部は温度上昇が遅く、底肉厚部を除く部分が特に加熱さ
れる。そのような加熱された二次成形品を二次ブロー成
形すると、高温の薄肉部のみが延伸され、特に底コーナ
ー部は極端に薄肉化し好ましくない。また底の肉厚部を
選択的に加熱しようとしても、一次ブロー成形において
延伸率の低い肉厚部は白化する。そこで通常は二次成形
品の底部全体を実質的に収縮することなしに成形可能な
温度に保持しながら、主に胴部を加熱収縮させ結晶化さ
せるような複雑な加熱方式を採用している。このように
底部を肉厚にすれば、二次成形品の複雑な加熱方式が必
要となる点、底部の肉厚分だけ目付量が増える点などの
課題もあり、このような課題を解決することが要求され
る。
【０００８】従って、本発明の目的は、複雑な加熱形態
を採用することなく、一次ブロー成形により延伸された
二次成形品をより好ましい形態に加熱収縮させて二次ブ
ロー成形に付する二段ブロー成形による二軸延伸ブロー
成形容器の製造方法を提供するにある。本発明の他の目
的は、耐熱性、耐圧性及び耐熱圧性に優れた二軸延伸ブ
ロー成形容器の製造方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、延伸温
度に加熱されたプリフォームをブロー成形して二軸延伸
プラスチック容器を製造する方法において、プリフォー
ムを一次ブロー成形して、底中央部及びその近傍を除い
た部分が十分に延伸され、実質上未延伸の肉厚部のない
ドーム状底部を有する二軸延伸された二次成形品とする
工程と、二次成形品のドーム状底部を加熱し、底部を優
先的にしかも径が殆ど変化することなく収縮させて平板
状の底部を有する三次成形品とする工程と、三次成形品
をその底部及び胴部を含めて加熱し、主に胴部を収縮さ
せて四次成形品とする工程と、加熱状態にある四次成形
品を二次ブロー成形して最終容器形状とする工程とを含
んで成る二軸延伸ブロー容器の製造方法が提供される。
【００１０】本発明によればまた、延伸温度に加熱され
たプリフォームをブロー成形して二軸延伸プラスチック
容器を製造する方法において、プリフォームを一次ブロ
ー成形して、未延伸の肉厚部を底部中央に有し、底中央
部及びその近傍を除いた部分が十分に延伸され、且つ前
記肉厚部が底最下部よりも若干内方にへこんだドーム状
の底形状の二軸延伸二次成形品とする工程と、二次成形
品の少なくとも底部を加熱し、底部を優先的に収縮させ
てへこみの程度が増大し且つ周囲が平坦化された底部を
有する三次成形品とする工程と、前記三次成形品を、そ
の底部及び胴部も含めて加熱し、主に胴部を収縮させて
四次成形品とする工程と、加熱状態にある四次成形品を
二次ブロー成形して最終容器形状とする工程とを含んで
成る二軸延伸ブロー容器の製造方法が提供される。
【００１１】
【作用】本発明は、二段ブロー成形法において、二次ブ
ロー成形直前の成形品、すなわち一次ブロー成形後に加
熱収縮工程を経た成形品を、目的とする最終製品の形状
にできるだけ近い形状にすることにより、二次ブロー成
形による加工率を低減させて、成形品の肉厚を均一にす
ると共に、結晶化度の低下を防止する。容器の底部は耐
熱性、耐圧性及び自立性等の要求から、加工量が大きい
ため二段ブロー成形法に際しても問題となる部位である
が、本発明においては、二次ブロー成形に付する直前の
成形品（四次成形品または三次成形品）底部の形状を、
平板状または周囲が平板状で中央が容器内方にくぼんだ
凹状にしておくことが、重要な特徴である。
【００１２】まず、四次成形品または三次成形品の底形
状を平板状にする場合には、一次ブロー成形において実
質上未延伸の肉厚の部分がないようにドーム状の底部を
有する二軸延伸された二次成形品を作成し、次いで二次
成形品を二次ブローに付する前に、その底部全体を収縮
温度以上に加熱して収縮させるが、その際ドーム状の底
部を優先的に収縮させることにより、ドーム状の底部を
平板状の形状に且つ径がほとんど変化することなく収縮
させることができる。この底形状が平板状の四次成形品
または三次成形品は二次ブロー成形による加工率を小さ
くすることができ、その結果、好ましい底部の肉厚分布
を確保し、且つ結晶化度の低下等を有効に防止し得るの
である。
【００１３】このように、底形状を平板状に収縮させる
ためには、中央部及びその近傍を除いた部分が十分に延
伸され且つ底中央部及びその近傍の厚みが他の底部の厚
みに比べて極端に肉厚でないことが必要である。プリフ
ォームの底中央部は射出成形時に通常他の部分に比して
肉厚に形成されており、一次ブロー成形時の底中央部の
拘束条件によりその肉厚が左右されるが、本発明におい
ては底中央部の厚みは、他の底部の厚みの２倍以下、特
に１．５倍以下であることが好ましい。また、ヒートセ
ット工程において、二次成形品を加熱収縮させるには底
部中央付近から収縮させることが特に好ましい。これに
よりドーム状の底部はその頂部よりその表面積を最小と
するように収縮し平板状に成形されるのである。
【００１４】また、四次成形品または三次成形品の底形
状を容器内方に凹んだ形状にするには、一次ブロー成形
において、底部中央が未延伸の肉厚部を有し、且つこの
肉厚部及びその周辺が底最下部よりも若干容器内方にへ
こんでおり、その周囲が上凸状のドーム状である形状の
底部を有する二次成形品を作成し、これを加熱収縮工程
で上記のように底部を優先的に収縮させると、底中央部
のへこみの程度が増大し、且つその周囲のドーム部が平
坦化された底形状を有する三次成形品が得られるのであ
る。この際、底中央部の肉厚部の厚みは他の底部の厚み
の１．５倍以上、特に２倍以上であることが好ましい。
この場合底中央部の厚みが薄いと底部の加熱により内方
にへこみのない平板状の形状となる。これらの底形状を
有する四次成形品または三次成形品は二次ブロー成形に
よる加工率を小さくすることができ、その結果、好まし
い底部の肉厚分布を確保し、結晶化度の低下等を有効に
防止することができるのである。
【００１５】本発明では、延伸可能温度（９０〜１１０
℃）にまで加熱されたプリフォームを、金型を使用する
ことなくブロー成形を行うフリーブロー成形方式、或い
は金型を用いてブロー成形を行う金型ブロー成形方式の
いずれかにより一次ブロー成形して二次成形品を得る。
その際、底中央部の未延伸部及び首部近傍を除き、二次
成形品の胴部及び底部の厚みを実質的に０．６mm以下、
好ましくは０．２〜０．５mmとすることにより、次いで
行う収縮加熱及びヒートセット工程における加熱を短時
間で行うことが可能となる。被加熱部の厚みが０．６mm
を超えると短時間加熱では厚み方向の温度分布が大きく
なりすぎ、好ましい温度範囲にとどめることが難しくな
る。
【００１６】一次ブロー成形にてプリフォームより、二
次成形品を製造する際に、軸方向延伸倍率を２乃至５
倍、特に２．２乃至４倍、周方向延伸倍率を２．５乃至
６．６倍、特に３乃至６倍の延伸倍率とするのがよい。
フリーブロー成形方式では、軸方向及び周方向の延伸倍
率はプリフォーム成形品の形状及び加熱温度と、ブロー
成形圧力或いは延伸棒での延伸形態等のブロー成形条件
に応じて決定される。
【００１７】次いで、二次成形品はヒートセット工程に
付され、温度上昇時及び温度上昇後熱収縮して三次成形
品（または四次成形品）となる。加熱手段としては、熱
風による加熱方式或いは平板状の加熱体をドーム状の頂
部より順次押圧して加熱する固体接触加熱方式等の種々
の手段を用いることができるが、本発明においては赤外
線加熱方式を採用することが特に好ましい。赤外線加熱
方式では、熱風を用いた表面からの熱伝導による加熱に
比べてプラスチックの内部まで赤外線の一部が透過吸収
されるため、比較的効率よく加熱を行うことができる。
また面状の赤外線放射体を組合せたトンネル状の加熱体
の中を二次成形品を自転させながら通過させることによ
り１〜１５秒程度の比較的短時間にて目的の加熱を行う
ことができる。二次成形品が加熱により収縮を始める温
度は一次ブロー成形の延伸条件、一次ブロー成形にて成
形された二次成形品の内圧が解除された時点の温度等に
依存し、通常６０〜１４０℃程度にて収縮を開始する。
二次ブロー成形にてブロー成形可能な成形温度は通常８
０〜１１０℃以上であり、二次成形品は収縮温度及び延
伸温度以上に加熱される。耐熱用容器の場合、二次成形
品の胴部及び底部を最終的に１３０〜２２０℃程度の温
度に加熱し、十分に熱結晶化するヒートセット工程を経
ることが好ましい。更に、耐熱圧用容器及び耐圧容器で
は底部及びその近傍のみを二次ブロー成形加工すること
が可能であり、その場合加工部位に限定して加熱が行わ
れる。
【００１８】加熱が終了した三次成形品（または四次成
形品）は、容器の収縮が行われていると共に、結晶化さ
れ、残留する応力も緩和されている。また二次ブロー成
形工程に付されるまでに多少冷却され、厚み方向の熱伝
導効果により内外面の温度差が緩和される。通常、０．
３〜３秒間程度の緩和時間を設ける。二次ブロー成形工
程では、口部及び首部を拘束し、底部及び胴部から成る
金型を用いて、加熱の終了した四次成形品または三次成
形品を延伸ブロー成形する。このような二次ブロー成形
は１５乃至４０Kg／cm2 の気体圧を用いて行うことが好
ましい。更に、耐熱性を要求される容器では、金型温度
は７０乃至１３０℃程度の温度に維持し、二次ブロー成
形時の成形品の急激な冷却を防止することが好ましい。
【００１９】本発明において、プラスチックとしては、
延伸ブロー成形及び熱固定可能なプラスチックであれ
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。エチレンテレフタレ
ート系熱可塑性ポリエステルとしては、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が占めるものであり、
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２
２０乃至２７０℃にある熱可塑性ポリエステルが好適で
ある。ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱性の点で
好適であるが、エチレンテレフタレート単位以外のエス
テル単位を少量含む共重合ポリエステルも使用すること
ができる。
【００２０】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
香族ジカルホン酸；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、トデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸；の１種
または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、シクロへキサンジメタ
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。
【００２１】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。この固有粘
度（I.V.）は一般に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好ましい。
【００２２】プラスチックのプリフォームへの成形に
は、射出成形を用いることができる。すなわち、プラス
チックを冷却された射出型中に溶融射出して、冷却し、
非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。射出機
としては、射出プランジャー又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
トを通して前記混合物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。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
射出器を用いるのがよい。射出温度は２７０乃至３１０
℃、圧力は２８乃至１１０Kg／cm2 程度が好ましい。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説
明する。 （実施態様１） 図１は、本発明に従って耐熱用容器を製造する工程の一
例を示している。図１において、射出成形等により成形
されたプリフォーム成形品１（図１（Ａ））を延伸可能
な温度（９０〜１１０℃）に加熱し、二軸延伸ブロー成
形して、半球状の底形状を有する二次成形品２（図１
（Ｂ））を得る。次に、二次成形品２は底部全体を収縮
温度以上に加熱し、収縮させる。その際半球状の底部
は、一次ブロー成形時にその中央部及びそのごく近傍を
除いて十分に延伸されており、加熱により表面積を減じ
るように平板状に収縮する。この際底部の径は殆ど変化
していない。底部の加熱は底中央頂部から加熱して収縮
を開始し、順次径方向に加熱収縮部を広げていく。
【００２４】二次成形品の加熱による収縮の開始温度は
二次成形品のブロー成形条件、特にブロー成形を行い、
ブロー圧を解除して二次成形品が収縮した時点の温度に
依存するため、通常その温度を越えた温度域にて加熱に
よる収縮が開始する。金型ブロー成形方式では金型の温
度、金型と二次成形品との接触状態及び時間、或いはブ
ローエアによる冷却の程度等により、二次成形品の収縮
温度が影響を受ける。底部の加熱は、図１（Ｃ）に示す
ように赤外線加熱体３による加熱方式により行われてい
る。赤外線による加熱方式では、底部と平行に面状の加
熱体３ａ、また底部のコーナー部と対応するように加熱
体３ｂが設置され、加熱体３ａに最も近接した半球状の
中央頂部より順次加熱収縮させることができる。この際
形成される平板状の底部外径は加熱領域及び加熱の程度
を調整することにより決めることが可能であり、その平
板状の底部外径は通常二次ブロー金型の底径よりも若干
小さくし、二次ブロー金型内に納まるようにすることが
好ましい。
【００２５】このようにして得られた加熱された平底部
を有する三次成形品４の胴部及び底部を、更に、図１
（Ｄ）に示すように赤外線加熱体５ａ及び５ｂで加熱す
ることにより、胴部及び底部を好ましい結晶化温度に昇
温させた四次成形品６を得る。この際、三次成形品４は
収縮した底部の形状を概ね保持しながら加熱されるた
め、四次成形品６は図１（Ｄ）に示すように実質的に底
部及びその近傍にある一部の胴部を除いた、他の胴部が
高さ及び径方向に収縮された形状となる。その四次成形
品６は二次ブロー金型よりも若干小さな形状とすること
が必要である。
【００２６】結晶化温度まで加熱された四次成形品６
は、図１（Ｅ）に示される二次ブロー成形工程にて、二
次ブロー金型７中でブロー成形された後、図１（Ｆ）に
示されるような最終成形品８として取り出される。上記
の工程を経ることにより、二次ブロー成形での底コーナ
部の加工率を低く抑えることが可能となり、最終成形品
（図１（Ｆ））での底コーナ部の肉厚を好ましい範囲に
保持することが可能になるのである。
【００２７】耐熱用容器の場合、二次ブロー成形直前の
四次成形品では通常１３０〜２２０℃程度の温度に保持
され、それを二次ブロー成形することにより、優れた耐
熱性を付与することができる。特に、底部全体を延伸／
加熱収縮を行うことにより強度が向上し、更に熱結晶化
の工程を経ているため、底部に好ましい強度と高い耐熱
性を付与することが可能となる。それに伴って、底部の
薄肉化による目付量の低減をも達成することができる。
【００２８】図２は、本発明方法により二軸延伸ブロー
容器を製造するための装置の一実施例を示す図であり、
全体を１０で示す一次ブロー成形工程では、プリフォー
ム１１が一次ブロー金型１２に供給されてブロー成形が
行われる。次いで二次成形品１３は胴部に対向した一対
の赤外線加熱体１５ａ，１５ｂ、及び図示されていない
底部に対向した面状の赤外線加熱体から成るトンネル状
の加熱装置１５を通過する。それにより二次成形品１３
ははじめに底部が平板状に収縮し、次に胴部が高さ方向
及び径方向に収縮し、最終的に結晶化温度にまで加熱さ
れ、四次成形品１６となる。次いで四次成形品１６は、
全体を１７で示す二次ブロー成形工程で二次ブロー金型
１８に供給され、二次ブロー成形されて最終成形品１９
として取り出される。この装置においては、前述した第
一の底加熱（図１（Ｃ））と、第二の胴部及び底加熱
（図１（Ｄ））は、断面が図１（Ｄ）に類似したトンネ
ル状で、円周上に配置された赤外線加熱装置１５の中を
二次成形品１３が自転しながら進むことにより行われ
る。その赤外線加熱装置１５を構成する各々の赤外線加
熱体は円周上にていくつかの部位に分けられて温度が調
節可能であり、二次成形品の底部の温度上昇が胴部の温
度上昇よりも大きくなるように制御されている。それに
より、第一に底部が平板状に収縮し、第二に胴部が収縮
し、且つ最終的に胴部及び底部が所定の結晶化温度とな
るのである。
【００２９】本発明方法においては、上述した基本の工
程に種々の変更を加えることもできる。例えば、底部が
胴部よりも高温状態にある一次ブロー金型を使用して一
次ブロー成形を行い、底部が胴部よりも高温状態にある
二次成形品を得ることにより、二次成形品の底部の加熱
収縮による平板化を促進することができる。このような
一次ブロー金型としては、図３に示すように、二次成形
品２０の口部を固定する固定部２１、比較的高温の半球
状底型２２、底型２２を取り巻く熱絶縁体層２３及び比
較的低温の胴部金型２４により構成されているものを例
示することができる。
【００３０】（実施態様２） 二次成形品の底部形状の一例を示す図４において、未延
伸の肉厚部が二次成形品の中央部近傍に位置しており、
その未延伸部近傍は容器内方側にへこんだ凹状であり、
その周囲は上凸のドーム状に構成されている。このよう
な底形状を有する二次成形品の底部全体を収縮温度以上
に加熱すると、図５に示すように、中央部近傍が凹状で
その周囲が平板状である三次成形品形状にまで収縮する
のである。この図４に示す二次成形品の底中央部の肉厚
の未延伸部は、図６（Ａ）に示すように、通常一次ブロ
ー成形時にプリフォームを内部に設置された延伸ロッド
２５と外部に設置されたプレスロッド２６とで挟み込み
ながらブロー成形することにより形成され、また二次成
形品の底中央部近傍の形状は一次ブロー金型底部２７の
形状をそのような形状とすることにより得ることができ
る。
【００３１】図６は本発明により耐熱用容器を製造する
工程の一例を示す。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）で形成さ
れた二次成形品２８の底部を加熱する工程であるが、二
次成形品の底中央部近傍のへこみは底の最下点部よりも
１〜３mm程度以上の深さがあれば、赤外線加熱体２９に
よる底加熱により凹状の底形状を有する三次成形品３０
となる。このような三次成形品の底中央部のへこみが加
熱が進行すると共に、そのへこみの径及び深さが増大す
る傾向にある。底部を加熱された三次成形品３０は、図
６（Ｃ）に示すように胴部及び底部を加熱することによ
り、底部形状を実質的に保ったまま主に胴部が高さ方向
及び径方向において収縮し、更に１３０〜２２０℃程度
に加熱することにより結晶化され、四次成形品３１が成
形される。次いで加熱された四次成形品は金型中で二次
ブロー成形されて、最終製品となる（図６（Ｄ））。
【００３２】図７は本発明により耐熱圧用或いは耐圧用
容器を製造する工程の一例を示すものであり、特に一次
ブロー成形品の主に底部及びその近傍を加熱収縮させた
後、二次ブロー成形させる手段を示すものである。金型
ブロー成形方式による一次ブロー成形の一例を示す図７
（Ａ）において、一次ブロー成形金型は、中央部が凹状
であり、その周囲が凸状である比較的高温の底型３２と
比較的低温の胴型３３とから成っている。このような金
型を用いた一次ブロー成形においては、高温底型に対応
する部位が多少収縮の大きくなった二次成形品３４が得
られる。このような二次成形品を底部を更に収縮温度以
上に赤外線加熱体３５により加熱すると、底中央部のへ
こみがその周囲の凸部を引きずり込むように収縮するた
め、底中央部が更にへこみ、その周囲が比較的平坦化さ
れた三次成形品３６を得ることができるのである（図７
（Ｂ））。この際、底部近傍の胴部はブロー成形可能な
温度以上で収縮温度以下に加熱しておくことが好まし
い。
【００３３】次いで三次形成品３６を底部型３７及び胴
部型３８で構成される二次ブロー成形金型中で二次ブロ
ー成形することにより、図７（Ｄ）に示すような比較的
深いへこみを有する最終成形品を得ることができる。
【００３４】以上のような容器内方にくぼんだ凹状の底
形状を有する、例えば耐熱用容器の二次ブロー成形で
は、通常最初に底型が四次成形品に対して降下し、次に
割型である胴部金型が閉じてブロー成形が行われる。こ
の場合四次成形品の底中央部のへこみを底型のへこみよ
りも少し大きくすることにより、四次成形品を円滑に二
次ブロー金型中に挿入することができ、更に底中心の芯
合わせが容易になる。また、四次成形品の高さが二次ブ
ロー成形金型形状よりも多少高くなった場合でも、四次
成形品の底部のヘこみとそれに対応する金型とが結合し
て底型の降下とともに四次成形品を芯ずれなしに押圧し
て、二次ブロー金型内に納めることができる。このよう
に四次成形品を二次ブロー成形金型の形状に近付けるこ
とにより、二次ブロー成形の加工率を低くすることがで
き、強度及び耐熱性に優れた最終成形品を得ることがで
きる。更に初期の二次成形品の底中央部のくぼみをごく
小さくすることができるため、一次ブロー成形において
底部は中央肉厚部及びその近傍を除き、比較的均一な厚
みに成形可能であり、それを収縮させた三次及び四次成
形品、更に最終製品においても底部の肉厚を比較的均一
にできる。
【００３５】耐圧用容器或いは耐熱圧用容器にて、深い
へこみを有する底形状を形成する場合には、一次ブロー
成形で底部を十分に延伸した二次成形品をつくることが
重要であり、その一度延伸した部位を十分に加熱収縮さ
せて、二次成形品の底部のヘこみをできるだけ増大させ
ることにより、二次ブロー成形時の再延伸量を小さくす
ることができ、最終成形品の底部近傍の強度が向上で
き、また局部的な薄肉部が存在せず、比較的均一な肉厚
分布を容易に得ることができる。
【００３６】（製造例） 図２の装置を用いて、最終成形品の外径が９４mm、全高
さが３０５mm（加熱部高さ２８０mm）、容量が１５００
mlで底部が凹状の図１（Ｆ）に示されるような耐熱用ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトルを作成し
た。
【００３７】所定のプリフォームを１００℃に加熱し、
７０℃に保温された金型を用いて一次ブロー成形を行っ
て、比較的均一な肉厚のドーム状底部を有する二次成形
品とした。その二次成形品を円周上にて３つのゾーンに
分けて、各部が５００〜７００℃の表面温度内で温度制
御されたトンネル状赤外線加熱体中を自転しながら８秒
間で通過させることにより、第一に底部が概ね平板状に
収縮し、第二に胴部が高さ及び径方向に収縮し、最終的
に胴部及び底部の温度が概ね１８０℃である四次成形品
を得た。この四次成形品を二次ブロー成形して最終製品
を得た。この最終製品に９５℃の熱水を充填して、容積
変化率から耐熱性の評価（良好範囲：容積変化２％以
下）を行ったところ良好な結果を得た。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、複雑な加熱形態を採用
することなく、一次ブロー成形により延伸された二次成
形品をより好ましい形態に加熱収縮させて二次ブロー成
形に付する二段ブロー成形により、耐熱性、耐圧性及び
耐熱圧性に優れた二軸延伸ブロー成形容器を製造するこ
とができた。また成形容器の底部近傍の強度が向上され
ると共に、局部的な薄肉部がないことは勿論、比較的均
一な肉厚分布を有するため、目付量を低減することも可
能となった。また比較的深いくぼみを有する底形状の容
器を作成することや、底部の結晶化をすることもでき、
容器底部の強度、耐熱性、耐圧性の向上された二軸延伸
ブロー成形容器を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形工程の一例を説明するための図で
ある。
【図２】本発明方法を実施するための製造装置の一例の
全体の配置図である。
【図３】本発明の一次ブロー成形工程の一例を示す図で
ある。
【図４】本発明方法により得られる二次成形品の底部形
状の一例を示す図である。
【図５】図４に示す二次成形品の底部加熱工程後の三次
成形品の底部形状を示す図である。
【図６】本発明の成形工程の他の一例を説明するための
図である。
【図７】本発明の成形工程の他の一例を説明するための
図である。
【符合の説明】
１ プリフォーム ２ 二次成形品 ３，５ 加熱体 ４ 三次成形品 ６ 四次成形品 ７ 二次ブロー金型 ８ 最終成形品 ２２ 高温底部 ２５ 延伸ロッド ２６ プレスロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 公生 神奈川県川崎市宮前区野川2297−５ (72)発明者 倉島 秀夫 神奈川県横須賀市岩戸３−26−16 (72)発明者 丸橋 吉次 神奈川県横浜市港北区日吉本町６−35− ５ (56)参考文献 特開 平４−144731（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開571262（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 49/00 - 49/80

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 延伸温度に加熱されたプリフォームをブ
    ロー成形して二軸延伸プラスチック容器を製造する方法
    において、 プリフォームを一次ブロー成形して、底中央部及びその
    近傍を除いた部分が十分に延伸され、実質上未延伸の肉
    厚部のないドーム状底部を有する二軸延伸された二次成
    形品とする工程と、 二次成形品のドーム状底部を加熱し、底部を優先的にし
    かも径が殆ど変化することなく収縮させて平板状の底部
    を有する三次成形品とする工程と、 三次成形品をその底部及び胴部を含めて加熱し、主に胴
    部を収縮させて四次成形品とする工程と、 加熱状態にある四次成形品を二次ブロー成形して最終容
    器形状とする工程とを含んで成る二軸延伸ブロー容器の
    製造方法。
  2. 【請求項２】 延伸温度に加熱されたプリフォームをブ
    ロー成形して二軸延伸プラスチック容器を製造する方法
    において、 プリフォームを一次ブロー成形して、未延伸の肉厚部を
    底部中央に有し、底中央部及びその近傍を除いた部分が
    十分に延伸され、且つ前記肉厚部が底最下部よりも若干
    内方にへこんだドーム状の底形状の二軸延伸二次成形品
    とする工程と、 二次成形品の少なくとも底部を加熱し、底部を優先的に
    収縮させてへこみの程度が増大し且つ周囲が平坦化され
    た底部を有する三次成形品とする工程と、前記三次成形品を、その底部及び胴部も含めて加熱し、
    主に胴部を収縮させて四次成形品とする工程と、 加熱状態にある四次成形品を二次ブロー成形して最終容
    器形状とする工程とを含んで成る二軸延伸ブロー容器の
    製造方法。
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