JP3616687B2 - 耐熱耐圧性に優れた自立性容器 - Google Patents
耐熱耐圧性に優れた自立性容器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、樹脂の二軸延伸ブロー成形により形成されていて、耐熱耐圧性と自立性に優れた容器に関する。
【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。しかしながら、ポリエステル製ボトルは耐熱性に劣るという欠点があり、内容物を熱間充填する際の熱変形や容積の収縮変形を生じるため、二軸延伸ブロー容器を成形後に熱固定（ヒート・セット）する操作が行われている。
【０００４】
しかしながら、自生圧力を有する内容物を充填密封後、加熱殺菌乃至滅菌する用途（耐熱耐圧ボトル）では、ボトル底部に圧力と熱とが同時に作用して熱クリープ現象により膨出変形を生じるため、前述した熱固定程度では不十分であり、ボトル底部を丸底とし、この底に別体のハカマ部品（ベースカップ）を取り付けることが行われている（実開昭５５−１４２４３３号公報、及び特公昭６１−３０９８２号公報）。
【０００５】
また、このようなツーピース型の耐熱圧ボトルにおいて、底部の熱及び圧力による変形を最小限にとどめるため、特公平６−２２８６２号公報には、未延伸乃至低延伸の底中心部を加熱により熱結晶化させることが記載され、更に底中央部および口頸部を熱結晶化させたプリフォーム成形体を二軸延伸ブロー成形することにより、熱結晶化部を除く容器全体を高延伸倍率にて延伸加工でき、特に、半球状の底部が延伸加工により、底中央部を除き薄肉化できることが記載されている。
【０００６】
ワンピース構造で耐圧性を有するポリエステルボトル、即ちペタロイドタイプのボトルも既に提案されており、例えば特開平４−１５４５３５号公報には、複数の脚片を等間隔に膨出設すると共に該脚片の間に谷線壁を形成したペタロイドタイプの底部を有する二軸延伸ブロー成形瓶体であって、前記底部の延伸中心点を含む中央平坦部の周囲に位置する未延伸周縁部を含む中央部分を、該中央部分の壁の内面側よりも外面側の密度を高めた形態で結晶化させた二軸延伸ブロー成形瓶体が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
延伸加工により薄肉化された半球状底部を有する容器は耐熱耐圧性に優れており、炭酸飲料等の内圧が加わる内容物を充填し、充填品に上部より熱湯を流す加熱殺菌処理（法上６５℃で１０分以上）に十分耐えうるが、容器とは別体としてベースカップを製造し、これを容器に接着等により固定しなければならないという煩わしさがある。
【０００８】
ペタロイド型底部、即ち足一体型底部を有する自立性容器は、ベースカップの製造やその取り付けが不要であるという利点を有するが、その耐熱性、特に底部の耐熱耐圧性が未だ不十分であるという欠点を有している。即ち、このタイプの容器においては、未延伸或いは低延伸の厚肉部が必ず存在し、この部分が熱と圧力とが同時に作用する条件では熱クリープ変形を生じて、容器の自立性を損なうのである。
【０００９】
また、足一体型底部を有する自立性容器の成形に際し、底中央部および口頸部を熱結晶化させたプリフォーム成形体を一度に二軸延伸ブロー成形すると、底部形状が複雑であるため底部全体を高延伸下に薄肉化することが困難であり、どうしても比較的厚肉の低延伸部が残存するのを避け得ない。この比較的厚肉の低延伸部は耐熱圧性に劣り、その様な容器に内容品を充填し加熱殺菌処理すると、自立性を確保することが困難となる。
【００１０】
更に、容器に自立性を与える足部は、半球面上に位置する谷部よりも底方向に突出するように形成されるため、足部の肉厚がどうしても薄くなり、ブロー成型時に足部が破裂したり、或いは足部の耐圧強度が低下するという問題もある。
【００１１】
更にまた、耐熱耐圧ボトルのペタロイド型底部の谷部、特に底中央部では、胴部に比べて比較的大きな力が局部的に作用し、このため谷部、特に底中央部が突出変形して、容器の自立性や、自立安定性が低下する傾向がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は、底部全体が延伸により薄肉化されながら足部の過度の薄肉化が防止され、加熱殺菌時における底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しかも優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせを有する二軸延伸容器を提供するにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ブロー成形性が良好で、足部先端の局部的延伸が緩和され、足部先端部の肉厚が確保され且つその白化が防止され、しかも加熱時に十分な足高さが維持されて、耐熱耐圧性及び自立性が向上した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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部に実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化され、且つ底谷部を構成する部位の７０℃における降伏荷重が２５ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器が提供される。
【００１５】
本発明によればまた、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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部が実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化されており、底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｙ／Ｒ0が０．６乃至０．７の範囲にあり、且つ容器の転倒角が１０°以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器が提供される。
【００１６】
本発明の耐熱耐圧性の自立性容器においては、
１．底部が熱固定されており、実質的に白化がなく、かつ胴径Ｄ0 の５０％の直径の内側にある底谷部の結晶化度が３０〜５５％であること、
２．底部の中心部を含む概球面状の底谷部の曲率半径Ｒ1 と底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｒ1 ／Ｒ0 が１．３乃至２であること、
３．底部の中心部を含む曲率半径がＲ1 である概球面状の底谷部での直径Ｄ1 が胴Ｄ0 の０．６２乃至０．９の範囲にあること、
４．底中央部の足付け根部直径ＤF が胴径Ｄ0 の２２％乃至３５％の範囲にあること、
５．胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0の５２％乃至８０％の範囲にあり、且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にあること、
６．少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５°乃至９０°の範囲にあること、
７．足高さが２ｍｍ乃至８ｍｍの範囲にあること、
８．底部が０．１５ｍｍ乃至１ｍｍの肉厚であり且つ底谷部が０．３ｍｍ乃至１ｍｍの肉厚に薄肉化されており、底谷部の中央部付近の曲率半径Ｒ1 が胴部の曲率半径Ｒ0 の１．３倍乃至２倍であり、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の５２％乃至８０％で且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にあり、且つ少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５乃至９０°の範囲にあること、
９．前記足部が底中央部の足付け根部において底谷部と不連続な曲線にて接続され且つ足先端部と足付け根部とを結ぶ部分が下方に凸状となっていること、が好ましい。
【００１７】
【発明の実施形態】
本発明の耐熱耐圧自立性容器を示す図１（一部断面側面図）において、この容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、底部４はその中央に底中央部５を有し且つ周辺に複数の底谷部６と複数の足部７とを交互に有している。底谷部６は底方向に凸の仮想曲面上に位置しており、一方底谷部間に位置する足部７は、底谷部６よりも底方向に突出して設けられている。足部７は中央の付け根部８から径方向にのびており、接地部９及び先端部９’に至る。
【００１８】
容器底部における諸寸法を説明するための図４（要部拡大断面図）において、この容器の底部直上の胴部３はＤ0 の胴径を有しており、足部７の足接地部９はＤSの接地径を有している。底谷部６は底中央部５付近の底谷部曲率半径Ｒ1と底周辺の底谷部曲率半径Ｒ2とを有しており、曲率半径Ｒ1の概球面部の境界はＤ1の径を有している。一方、足接地部９は下向きに凸であり、Ｒ3の曲率半径及びその径外向きに連なるＲ4の曲率半径を有する部分９´上またはその部分９´に接している。そして、この部分９´上に谷面Ａより最も遠い距離Ｌの間隔にある足先端部Ｂが位置する。また足先端部Ｂを含む部分９´と胴部３との間の部分１１も下向き且つ径外向きに凸であり、この部分１１は曲率半径Ｒ6を有している。これらの曲率半径の関係は、一般にＲ6＞Ｒ4＞Ｒ3を満足する範囲となっている。更に、足接地部９と付け根８との間の部分１０も下向き且つ径内向きに凸状であり、この部分１０は概ね曲率半径がＲ5 である断面を含んでいる。足接地部９と底部の中心部との間には足高さＨの間隔が維持されている。
【００１９】
容器底部４における底谷部６の面積及びその他の寸法を説明するための図３（拡大底面図）において、底の中心から胴径Ｄ0の８０％の直径（０．８×Ｄ0）の円を描き、この円内に含まれる仮想球面全体の表面積をＳ0とし、またこの円内の底谷部６（底中央部５を含む）の表面積をＳとする（図３ではドットを付している）。同様に、底の中心から胴径Ｄ0 の４０％の直径（０．４×Ｄ0）の円を描き、この円内に含まれる仮想球面全体の表面積をＳ´0とし、またこの円内の底谷部６（底中央部５を含む）の表面積をＳ´とする。更に、足付け根部８を通る円を描き、この円の径をＤFとする。
【００２０】
この容器における底部の底谷部と足部との配置の詳細及び足部開き角度を説明するための図５（底部斜視図）において、底谷部６は底方向に凸の仮想球面上に位置しているが、足部７、特に接地部９を含む先端部９´は傾斜部１２を介して下方向（接地方向）に突き出している。本発明では、図５に示すとおり、隣り合った足部間７，７を横切り且つ底谷部６に垂直な面において、底谷部６の一方の端とこれに対応する足部７の端とを結ぶ線ａと、底谷部６の他方の端とこれに対応する足部７の端とを結ぶ線ａ’との間に、足部を挟む足部開き角度θを規定する。
【００２１】
本発明の自立性容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、該底部４が複数の底谷部６、複数の足部７及び底中央部５とより成っているが、口頚部１及びその近傍を除く容器全体が実質的に白化のない透明状であり、且つ高延伸配向状態にて薄肉化されていること、及び底谷部６を構成する部位の７０℃における降伏荷重が２５ｋｇ／ｃｍ以上、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ以上であることが特徴である。
【００２２】
降伏荷重の測定法を説明するための図６において、このグラフの縦軸は変位、横軸は引っ張り荷重を表し、容器底谷部の試料を引っ張り試験に付すると、弾性変形域に続いて降伏点（一般に曲線のピーク或いは肩となる）が現れるので、この降伏点に相当する荷重を試料の単位幅当たりの荷重として求めることができる。図７は降伏荷重測定に使用するダンベル型試料１３の寸法を示している。
【００２３】
ペタロイド型底部の底谷部６、特に底中央部５では、胴部３に比べて相対的に大きな力が局部的に作用し、この部分がクリープ変形して、これが自立性喪失の大きな原因となる。
【００２４】
本発明では底谷部６を構成する部位の７０℃における降伏荷重を２５ｋｇ／ｃｍ以上、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ以上とすることによって耐熱耐圧性に優れた底部を有する自立容器とすることができる。
【００２５】
上記の降伏強度を有し、且つ白化のない底部とするには、底部全体を高延伸状態にて適当な肉厚に薄肉化することが重要である。
底中央部５を含む底谷部６の肉厚は、０．３乃至１ｍｍが好ましく、特に０．４乃至０．８ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
底部を比較的に高延伸配向状態にて薄肉化することにより、熱殺菌を行う７０℃程度の温度下での降伏応力が飛躍的に向上する。しかし、延伸及び薄肉化が過大に行われた場合、その部位の単位幅当りの耐力である降伏荷重は逆に低下する。このため、底中央部を含む底谷部の肉厚は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
一方、底谷部の肉厚が１ｍｍを越える比較的に厚肉の部位では、通常延伸量が低くなり、降伏応力が著しく低くなる。その結果、肉厚が１ｍｍを越える部分が比較的広範囲に存在すると、７０℃における降伏荷重は本発明の好適範囲を下回ることになり、底谷部の変形が大きくなりすぎる。
【００２７】
その様な厚肉部は加熱して、熱結晶化を行うことにより、７０℃における降伏荷重を高めることができる。しかし、比較的に広範囲に存在する厚肉部を加熱して、好ましい降伏荷重値になるまで熱結晶化させた場合、白化が生じやすくなる。その白化部では、外観が悪い、或いは脆くなって耐衝撃性が低下する等の問題が生じる。
【００２８】
１ｍｍを越える厚肉部が存在しても、その範囲が限定されている場合、例えば底部の中心部ではなく、底中央部周辺に数ｍｍ以下の幅狭のリング状に厚肉部が存在する場合では、その厚肉部を含む底谷部の降伏荷重が本発明の範囲にある限りにおいては、好ましい耐熱耐圧性能を有することができる。また、底部の中心部に厚肉部が存在する場合でも、その厚肉部の径が極く小さく且つ底谷部の降伏荷重が本発明の範囲を満足する限りにおいて、好ましい耐熱耐圧性能を有することができる。
【００２９】
更に、底中央部周辺の幅狭のリング状厚肉部を含む底部を加熱し、結晶化度を高めて耐熱耐圧強度の向上を図る場合、通常熱容量の違いからリング状厚肉部の周辺の薄肉部の温度上昇が厚肉部の温度上昇を上回るため、厚肉部が白化を起こさない加熱条件であってもその周辺の薄肉部の結晶化を進行させ、より好ましい強度の向上が可能となる。また、底部の中心部に極く小さな厚肉部が存在する場合、上記と同様に加熱による熱固定により、実質的に白化を起こさずに耐熱耐圧強度の向上を行うことができることもある。
【００３０】
本発明の他の態様の自立性容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、該底部４が複数の底谷部６、複数の足部７及び底中央部５とより成っているが、口頚部１及びその近傍を除く容器全体が高延伸配向状態にて薄肉化されていること、容器の転倒角が１０°以上であること、及び底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｙ／Ｒ0 が０．６乃至０．７の範囲にあることが特徴である。
【００３１】
一般に自立性容器の縦横比（Ｌ／Ｄ）の比較的大きな容器では、内容物の充填ラインにおける空容器の搬送時の転倒が問題となる。このため、図２に示すとおり、空容器の転倒角度αを１０°以上とすることにより、転倒し難くすることが好ましい。
底部を薄肉化した本発明の容器では、底部全体が厚肉の場合に比べて重心位置（図２のＧ）が高くなり、転倒性の面では不利となる。
【００３２】
本発明では、
ａ）足部７の本数を６乃至４本、特に好ましくは６本乃至５本とし、
ｂ）底部の中心から接地部９間を結ぶ線上までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ０ との比Ｙ／Ｒ０ が０．６乃至０．７の範囲となるように接地部９の直径及び幅を決めることにより（図２、図３）、
空容器の転倒角αを１０°以上とすることができることが判った。
特に、これは縦横比（Ｌ／Ｄ）が３．１以上の容器に対して有効である。
【００３３】
上記の範囲の距離Ｙを得るために、接地部の直径Ｄ Ｓ と胴部直径Ｄ０ の比率
Ｄ Ｓ ／ＤＯ は０．６６乃至０．８であることが好ましい（図４）。
【００３４】
底全体を比較的高延伸状態にて薄肉化し、かつ転倒角の確保のために接地部径及び幅を比較的大きく取る場合、足部の先端すなわち接地部９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やすい。
【００３５】
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て成形性を向上させ、足先端部９´近傍の肉厚が０．１５ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上であり、且つ足先端部９´近傍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。
【００３６】
上記の足部先端の成形性を確保する一つの手段として、本発明では谷面Ａから足部先端部Ｂまでの距離Ｌを耐熱耐圧性に支障のない範囲で小さくする（図４）。
【００３７】
底中央部５及び底谷部６は、耐熱耐圧性能上、一つ或いは複数の球面或いは回転楕円面を含む概球面状にて構成され、好ましくは底中央部５を含む曲率半径Ｒ1 なる球面及び胴部に連なる曲率半径Ｒ2 なる球面にて構成される。
【００３８】
その際、底中央部５を含む球面の曲率半径Ｒ1 を比較的大きくし、且つその球面が足先端部と谷面間の距離Ｌに対応する谷面部位Ａを含ませることにより、足先端部と底谷部間距離Ｌを比較的に小さくすることができる。それにより、足先端部のブロー成形性が向上でき、その結果、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白化を防止すること可能となる。
一方、前記球面の曲率半径Ｒ1 を大きくして行くと、底谷部の耐熱耐圧性能が低下する傾向にあるが、本発明にて記載する耐熱耐圧性能を向上させる底部形態を採用することにより、比較的大きな曲率半径Ｒ1 であっても好ましい耐熱耐圧性能を確保することが可能となる。
【００３９】
具体的には、底中央部５を構成する概球面の曲率半径Ｒ１ と胴部半径Ｒ０ との比率Ｒ１ ／Ｒ０ を１．３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０．６２乃至０．９とすることが好ましい。
【００４０】
Ｒ1 ／Ｒ0 が２を越えると、底谷部の耐熱耐圧性能が低下して、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１．３を下回ると、足先端部と底谷部との距離Ｌ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。
【００４１】
足部７の足先端曲面部９´は接地部９を含むか又は接地部９に接続しており、足先端部Ｂを含む半径Ｒ3 及び半径Ｒ4 の２つの合成された曲面部よりなる様に構成されることが好ましく、さらにその曲面部９´は半径Ｒ6 の外方曲面部１１を経て、胴部３に接続されることが好ましい。
その際、接地部９を含むか又は近接したその曲率半径Ｒ3 を比較的に小さくし、且つＲ3 に比較して曲率半径Ｒ4 を比較的に大きくし、更に大曲率半径のＲ6に接続することにより、足先端部と谷面間の距離Ｌを比較的に小さくして、足先端部の好ましい肉厚を確保するとともに、好ましい足部賦形性を確保することができる。すなわち、足先端曲面部９´を比較的に大きな半径Ｒ4 より成る一つの曲面部より構成すると、足先端部と谷面間の距離Ｌが大きくなりすぎるため、足先端厚みの確保が難しくなる問題が生じる。一方、底部金型にて、足先端曲面部９´を比較的に小さな曲率半径Ｒ3 より成る一つの曲面部のみにて構成し、大きな曲率半径Ｒ6 を有する外方曲面部１１に直接に接続すると、ブロー成形後の足先端部の賦形性が低下し、製品における半径Ｒ3 は金型よりも大きくなり、接地部９の形状が再現されなくなる。その結果、接地部９の直径ＤS が小さくなり、転倒性が劣ることになる。従って、足先端曲面部９´は断面が２つの異なる曲率半径Ｒ3 及びＲ4 を含む曲面にて構成されることが好ましい。
【００４２】
具体的には、曲率半径Ｒ３ は２乃至８ｍｍの範囲であり、曲率半径Ｒ４ は８ｍｍ以上の範囲とすることが好ましい。
曲率半径Ｒ３ が２ｍｍを下回るまたは半径Ｒ４ が８ｍｍを下回ると、ブロー成形時その部位の賦形性が劣り、好ましい足形状、特に所定の接地部径Ｄ Ｓ を得ることが難しくなる。
【００４３】
容器の転倒性及び足部の成形性を考慮した本発明の容器では、底部全体が高温時に高強度を有する様に高延伸状態にて薄肉化することと併せて、底形状を工夫して、耐熱耐圧性を確保することが重要である。
耐熱耐圧性に優れ、且つ足部成形性に優れた底谷部形状として、次の構成を用いる。
【００４４】
ａ） 最も大きな力の作用する底中央部５及びその近傍を概球面状とし、足部が始まる底中央部の足付け根部の直径ＤF を比較的大きくする（図４）。
具体的に、足付け根部直径ＤF と胴径ＤO との比率ＤF ／Ｄ0 を０．２２乃至０．３５とすることが好ましい。
ＤF ／Ｄ0 が０．２２を下回ると、底中央部近傍の底谷部の面積が小さく限定されることになり、底中央部の変形が大きくなりすぎる。
一方、ＤF ／Ｄ0 が０．３５を越えると、ブロー成形時に足部に利用できる底部が成形品の周辺部に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。
【００４５】
ｂ） 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（図４）。
具体的に、胴径Ｄ0 の４０％の直径に含まれる底谷部の表面積Ｓ´と底谷部のみにより構成される仮想の概球面の表面積Ｓ´0 との比Ｓ´／Ｓ´0 を０．５２乃至０．８、好ましくは０．６乃至０．７５とする。
Ｓ´／Ｓ´0 が０．５２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すぎ、容器の自立性を確保することが難しくなる。
一方、Ｓ´／Ｓ´0 が０．８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。
【００４６】
ｃ） 足先端部Ｂに対応する底谷部Ａを含む底周辺部の底谷部幅を比較的小さくして、足先端部の肉厚の確保を行う。
具体的に、胴径Ｄ0 の８０％の直径に含まれる底谷部の表面積Ｓと底谷部のみにより構成される仮想の概球面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 を０．２乃至０．４５、好ましくは０．２５乃至０．４とする。
上記のＳ／Ｓ0 が０．２を下回ると、底谷部Ａ近傍での谷幅が狭くなりすぎて耐熱耐圧性能の低下が著しくなる。
一方、上記のＳ／Ｓ0 が０．４５を上回ると、底谷部Ａ近傍での谷幅が広くなりすぎて、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。
【００４７】
ｄ） 底中央部の足付け根部８での底中央部５との接続幅を比較的に細くすることによって、足部から底中央部への力及び変形の伝達をできるだけ減じることが好ましい。
具体的には、底中央部の足付け根部先端をＲ形状とすることが好ましい（図３）。
【００４８】
ｅ） 足部間を横切りながら足部先端部Ｂを指向し且つ底谷部に垂直な面において底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（図５）。
足部開き角度θが６５°を下回った容器では、内容物の充填、熱殺菌処理後の足部開き角度θが大きく拡大し、それに伴って底谷部の変形量も大きくなりすぎる。
足部開き角θを大きくすることは、球面の一部からなる底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、球面状底谷部に垂直に働く力成分、すなわち底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、底谷部の変形を減じることができ、耐熱耐圧性能が著しく向上する。
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が大きくなりすぎると足先端接地部の幅が細くなる傾向にある。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。
【００４９】
ｆ） 初期の足高さＨを２乃至８ｍｍ、好ましくは３乃至６ｍｍとする。
足高さＨが２ｍｍを下回ると、内容物充填、熱殺菌後の底中央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Ｈが８ｍｍを越えると、足先端部Ｂと底谷部Ａとの距離Ｌ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。
【００５０】
ｇ） 足部形状として、底中央部の足付け根部８にて足部が球状面からなる谷部と不連続な曲線にて接続し、且つ足付け根部８と接地部９とを結ぶ部分１０が下方に凸状とすることが好ましい。その凸形状は好ましくは断面が概ね曲率半径がＲ5なる円弧を含んで構成されており、その曲率半径Ｒ5 は１０乃至６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
通常ペタロイド型底部を有する耐圧容器では、底中央部の足付け根部近傍には応力が集中して作用する。従来の底部が低延伸状態にて厚肉の場合、足部と底谷部とが不連続な曲線にて接続されると、その部位の過大な応力集中のため、ストレスクラック等の欠陥を生じ易い。
一方、底部全体を比較的に高延伸配向状態に高強度化した本発明容器では、足部と底谷部とが不連続な曲線にて接続されていても、上記のような欠陥は全く発生することはなく、且つ好ましい耐衝撃性を有することが判った。
一般に、ペタロイド型底部のブロー成形過程において、最初に成形品は底中央部及び底谷部にて金型に接触し、その接触位置が足先端部の方向に広がる。そのブロー成形段階で、一旦金型と接触した成形品の部位は金型にて拘束され、冷却されるので、その後に高度に延伸されることはない。ブロー成形段階にて、足部での金型と成形品の接触が底中央部から周辺部に順次に行われた場合、足先端部では、局部的な延伸状態にて過大な延伸度となり、厚みが極端に薄くなることがある。上記のように、それが底部を比較的に高延伸に薄肉化した容器にて特に問題となる。
【００５１】
本発明では、足部底形状を凸状にして且つ不連続な曲線にて足部と底谷部とを接続することにより、ブロー成形段階にて足底面に成形品が到達する時間を遅らせることができ、そのため足先端部の局部的な過延伸状態を緩和することが可能となる。その結果、足先端部の延伸度を抑制し、その足先端部の肉厚を厚くする効果を得ることができる。
また、本発明での凸状の足底形状は直線形状に比べて長さが長いので、内容物の充填及びその後の熱殺菌処理に伴う相対的な変形度合いが大きく、底中央部と足接地部との距離である足高さが増加する方向に変形する。その結果、耐熱耐圧性能の向上をもたらす効果を有する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
本発明の容器は金型を用いた二軸延伸ブロー成形により製造される。
その二軸延伸ブロー成形手段として、プリフォームより金型を用いた１度のブロー成形にて最終製品を得る１段ブロー成形法が適用できる。さらに、好ましくはプリフォームより１次ブロー成形にて中間成形品とし、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用できる。
【００５９】
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、局部的に熱結晶化部を設ける。
【００６０】
本発明の容器の製造に用いるプリフォームは、図８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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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１１０ｋｇ／ｃｍ２ 程度が好ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
本発明の容器では、口頚部及びそれに連なる肩部の一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。
【００６９】
ブロー成形時に底部を高延伸状態に薄肉化するために、本発明ではプリフォームから最終成形品または中間成形品を得る工程において、プリフォーム底部を延伸棒とプレス棒とで拘束しながら二軸延伸ブロー成形することを採用することが好ましい。
【００７０】
プレス棒と延伸棒とを用いた二軸延伸ブロー成形工程において、本発明者らは延伸加工が終了する直前までの間に、延伸棒とプレス棒とで挟み込まれたプリフォーム底部の温度低下を一定の数値以下とすることにより、延伸棒とプレス棒とで挟み込んだ底中心部及びその周縁部を高延伸状態にて薄肉化できることを見いだしたのである。
【００７１】
二軸延伸ブロー成形工程において、まず最初にプリフォームが延伸温度にまで加熱され、ブロー金型内に挿入される。ブロー金型内にてプリフォームはその内部に設置された可動する延伸棒とその外部に設置された所定の圧力にて加圧されたプレス棒とでその底部を挟み込まれる。次に、延伸棒を上昇させ、同時に高圧気体をプリフォーム内に導入することにより、プリフォームは延伸加工され、膨らんで、ブロー金型に沿った形状に成形される。その後、成形体は通常その内部に冷却された高圧気体を導入されて、ブロー金型内にて冷却され、さらに高圧気体が除去されて、金型内から取り出される。
【００７２】
この際、プリフォームの底部の加熱温度を胴部の加熱温度に近接させることが重要である。具体的には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い。
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。
【００７３】
延伸加工が終了する直前までの間とは、ブロー成形開始から成形体がブロー金型に到達する直前までの間のことである。この延伸加工が終了する直前までの間に、プリフォーム胴部は概ねブロー気体の温度の影響は受けるものの、ほぼ断熱的に延伸され、延伸による発熱により通常は５〜１０℃程度の温度上昇が認められる。一方、プリフォーム底部ではブロー成形開始時から延伸棒とプレス棒とが挟み込み部にて接触するので、それに伴って温度低下をする。
【００７４】
本発明では、延伸加工が終了する直前までの間でのプリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を４０℃以内、より好ましくは２５℃以内とすることにより、その挟み込み部及びその周縁を比較的に高延伸状態にて薄肉化できることが判ったのである。
【００７５】
延伸加工が終了する直前までの間にプリフォーム底部の挟み込み部の温度低下が４０℃を越えると、ブロー成形時のその挟み込み部周縁の延伸が困難となり、比較的低延伸状態で比較的に厚肉のままで残ってしまう。すなわち、底中央部以外の温度低下の少ない部分のみが比較的高延伸状態に延伸加工されることになる。
【００７６】
プリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を低くするための手段として、延伸棒及びプレス棒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。
【００７７】
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６０℃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。
【００７８】
【実施例】
本発明の容器を、２段ブロー成形法により製造する実施例に基づき以下に説明する。
【００７９】
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、概ねドーム状の底部を形成すると共に、プリフォームの熱結晶化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８及び図９）；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１０）；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、複数の底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１１）。
【００８０】
１次ブロー成形工程を示す図８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、２次成形品の底形状を規定する底金型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、その先端をプリフォーム底部に押し当てて、プリフォーム２０を軸方向に引っ張り延伸すると共に、プリフォーム２０内に流体を吹き込んで、プリフォームを周方向及び高さ方向に膨張延伸させる。この際、最終製品の底部を高延伸状態にて薄肉化されたものとするには、この１次ブロー成形に際し２次成形品の底部を高延伸状態にて薄肉化すべきである。
【００８１】
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ており、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℃の温度が適当である。その際、プリフォーム２０の底部２３と胴部２２の加熱温度差を１０℃以内とするのがよい。
【００８２】
図８及び９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、プリフォームの底部２３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２３が形成される２次成形品３６の中心に位置するように位置規制する。
【００８３】
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２５℃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部の中心部を含めて底部全体にわたって、高延伸状態にて薄肉化することができる。
【００８４】
また、底金型３３は、２次成形品３６の底３７を高延伸状態で薄肉化すると共に、この底３７の形状を続いて行う熱処理工程で底形状が以下に説明する好適な形に規制されるように定める。
【００８５】
即ち、底金型３３の内面形状（２次成形品の底形状）は、底部の高延伸化を促進するために、概ね曲率半径の大きなドーム状とすることが好ましく、特に底中央部に平坦状部３８を設けることも有効である。また、底金型３３の中央に軽微な凸部３９を設けて、形成される２次成形品の底中央に軽微な凹部３９´が形成されるようにすることも、ブロー金型の底中央凸部３９の周縁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、底中央部及びその周縁の延伸度合いを高めることができる。凹部３９´の寸法は、径が最終容器の胴径Ｄ0 の１５乃至６０％程度、深さが０．５乃至５ｍｍ程度が適当である。
【００８６】
また、図９に示すとおり、２次成形品の底部３７の直径を最終容器の胴部及び底部直径よりも大きい大径部に形成させておくことも有用であり、これは、２次成形品の底部３７の高延伸薄肉化が有効に行われるようにすると共に、２次成形品の底部３７の収縮に際して、径の大きい底部が中心側へのくぼみを抑制して、半球状面を形成するように作用するからである。２次成形品の底部３７の直径を最終容器の胴部及び底部直径の１乃至１．３倍程度とすることが好適である。
【００８７】
延伸倍率は、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倍とするのがよい。圧力流体としては、室温或いは加熱された空気や、その他のガス、例えば窒素、炭酸ガス或いは水蒸気等を使用することができ、その圧力は、通常１０乃至４０ｋｇ／ｃｍ２ ゲージ、特に１５乃至３０ｋｇ／ｃｍ２ ゲージの範囲にあるのがよい。
【００８８】
得られた２次成形品の底部３７は、概ね底中心部を含めて、結晶化度が２０％以上、より好ましくは２５％以上に高延伸状態にて配向結晶化しており、且つ１ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下の板厚に薄肉化されている。
【００８９】
熱処理工程の詳細を示す図１０において、２次成形品はコア金型３１に支持させて自転しており、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一部と対面するように赤外線加熱体４１が設けられている。２次成形品は、底部及び底部に連なった胴部の少なくとも一部が赤外線加熱体４１からの赤外線で加熱され、高さ方向及び径方向に収縮して、最終製品形状である２次ブロー金型に収まる形状の底部４２および一部胴部４３よりなる３次成形品４４となる。
【００９０】
３次成形品４４の底４２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。
その場合、２次成形品の底形状が重要であり、加熱収縮を行う２次成形品の高さを高くすると共に、前述したごとく、２次成形品の底部に連なる胴部の径を製品の胴部径よりも大きくすることが好ましい。さらに、２次成形品の底中央に微小な凹部を設けておくことも有効であり、これにより加熱収縮時の３次成形品の底部中央の突出を防止して、好ましい収縮形状を得ることが可能である。
【００９１】
２次成形品の底部及び一部胴部の加熱は、１３０乃至２００℃の温度で行うのがよく、２次成形品の対応部分は、収縮すると共に熱固定され、熱結晶化が進行する。この際、２次成形品の底部は比較的高延伸状態にあるため加熱により白化は殆ど生じない。
【００９２】
赤外線放射体からの加熱では、非接触式加熱であるので、底部及び一部胴部の収縮が、拘束なしに行われ、また、２次成形品の表面に照射された赤外線は、その一部が板厚分を通過し、照射部位に対向する反対側の内面側に至ってその一部がさらに吸収され、内面側から器壁の赤外線による加熱が極めて効率良く短時間内に均一に行われる。
また、前記熱処理工程の赤外線放射体４１を、２次成形品が移動する通路にそって、該通路の上部乃至側面に配置された一又は二以上の赤外線放射体からなるものとし、該赤外線放射体内を２次成形品を軸方向に自転させて加熱しながら移動すれば、２次成形品の加熱収縮と工程間の移動が同時にできるので、ロスタイムなしで熱処理を行うことができると共に、生産性を向上させることができる。赤外線放射体は４００〜１０００℃程度に加熱された比較的放射効率に優れた且つ比較的表面積の大きな面状の表面を有するものを組み合わせて使用するとよい。これにより、比較的高エネルギー密度の赤外線を２次成形品に照射することができ、短時間加熱が可能となる。特に、本発明においては２次成形品の加熱部位は高延伸により薄肉化されているため、前記赤外線加熱体により例えば１０秒以下の短時間にて所定の温度とすることができる。更に、２次成形品の底谷部にて、面積の小さな比較的に低延伸状態の厚肉部が存在する場合においても、比較的高強度の赤外線を用いた短時間加熱により、厚肉部はその周囲の比較的高延伸状態の薄肉部に比べて熱容量が大きく、且つ厚みの増加に伴い赤外線吸収率が低いために、その周囲の薄肉部に比べて比較的に低い温度状態に保持することが可能であり、その厚肉部が殆ど白化をすることなく底部の加熱及び熱固定を行うことが可能である。
【００９３】
その赤外線放射体としては具体的には炭素鋼或いはステンレス鋼等の金属面、アルミナ、マグネシア或いはジルコニア等のセラミック面、セラミックとカーボン等の複合材面などの固体表面或いはガスを燃焼して得られる気体表面などが利用できる。固体からなる赤外線放射体の表面は埋め込んだ電熱ヒータによる加熱或いは高周波誘導加熱などにより所定の温度とする。
【００９４】
２次ブロー成形工程の詳細を示す図１１において、３次成形品は、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４４内に流体を吹き込んで、３次成形品を２次ブロー成形し、所定の底谷部及び足部を備えた最終容器（６本足）５０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。
【００９５】
本発明の２次ブロー成形工程では、熱処理工程での成形品（３次成形品）を２次ブロー成形型中でブロー成形して、前記足部と底谷部とが交互に配置された底部に成形する。この２次ブロー成形に際して、当然のことながら、用いる２次ブロー成形金型のキャビテイは３次成形品よりも大きく、自立性底形状を含めて、最終成形品の寸法及び形状に合致するものでなければならない。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
次ぎに容器底部の形状及び寸法と、諸性能との関係について具体的に説明する。
具体例及び比較例に挙げる容器特性値の評価、測定方法は次の通りである。
【００９９】
（ａ）肉厚
マイクロメータ（φ２．３８ｍｍのボール測定子）を使用して、サンプルの肉厚を測定した。
【０１００】
（ｂ）結晶化度
ｎ−ヘプタン−四塩化炭素系密度勾配管（池田理化製）を作成し、２０℃の条件下でサンプルの密度を求めた。これより、以下の式に従い、結晶化度を算出した。
ρ ：測定密度（ｇ／ｃｍ３）
ρａｍ ：非晶密度（１．３３５ｇ／ｃｍ３）
ρｃ ：結晶密度（１．４５５ｇ／ｃｍ３）
【０１０１】
（ｃ）降伏荷重
底谷部の各部を図７に示す様な金型で打ち抜き、引張試験のサンプルとした。底谷部の形状によっては、金型通りに打ち抜けないので、近い形状に切削した。
引張試験は７０℃の恒温槽中にて行った。その条件は次の通りである。
引張試験機 ：（株）オリエンテック製、テンシロンＵＣＴ−５Ｔ
チャック間距離：２０ｍｍ
引張速度 ：１０ｍｍ／ｍｉｎ
図６に示される様な荷重変位曲線の降伏点より得られる荷重値を１ｃｍ幅当たりの荷重値に換算して、降伏荷重とした。
【０１０２】
（ｄ）容器転倒角
図２に示すような水平面より角度が一定速度にて変化する鋼製基板面にメッシュ＃３２０の研磨紙を張り合わせた試料台上に容器を設置し、その試料台を１゜／秒の速度にて傾けて容器が転倒した時点での、水平面からの試料台の角度を測定し、容器の転倒角αとした。
【０１０３】
比較試験１
図８乃至図１１に示されるような２段ブロー成形法の装置に用いて、最終成形品の最大胴径Ｄ0 が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで、底部が６本の足部及び底谷部とから構成される図１に示されるようなポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の容器を作成した。
【０１０４】
有底状のプリフォームを用意し、図９に示されるような、高さが３１５ｍｍで、底部に連なる胴部の直径が１０２ｍｍであり、且つ中央部が内方に、径が３０ｍｍで深さが２ｍｍの凹状部を有する底型よりなるブロー金型を用いて、１次ブロー成形を行った。その１次ブロー成形では、最初にプリフォームを延伸温度に加熱して金型内に導入し、次にプリフォームの底部を内部に設置された延伸棒と外部に設置されたプレス棒とで挟み込み、延伸棒でプリフォーム底部を突き上げながら同時に２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧縮空気をプリフォーム内に吹き込んでブロー成形し、２次成形品を得た。
比較試験として、延伸棒及びプレス棒の先端の材質及び温度並びにプリフォームの胴部及び底部の加熱温度差を変えて組み合わせた条件にて２次成形品を作成した。実施例１及び比較例１では延伸棒及びプレス棒の先端を断熱性の良好なポリテトラフルオロエチレン製（ＴＦ製）とし、プリフォームの胴部及び底部の加熱温度差をそれぞれ０℃及び１５℃とした。実施例２では延伸棒の先端をポリテトラフルオロエチレン製（ＴＦ製）、プレス棒の先端をスチール製とし、プレス棒を組み込んだ電気ヒータにより加熱して、その先端が６５℃となるように温度制御を行った。さらに、比較例２では、延伸棒及びプレス棒の先端の材質を伝熱性の良好なスチール製とし、プレス棒は室温状態にて使用した。
以上の供試条件にて得られた２次成形品の底部の中心部の肉厚Ｔ1 （ｍｍ）及び結晶化度Ｘ1 （％）及び底部の中心部より１０ｍｍ離れた底中心周縁部での肉厚Ｔ2 （ｍｍ）及び結晶化度Ｘ2 （％）を測定した。また、プリフォームの底部の中心部と接触するプレス棒の先端に熱電対からなる温度計を取り付けて、１次ブロー成形中の底部の中心部の温度変化を測定し、ブロー成形開始からブロー成形品が金型に接触する直前までの底部の中心部の温度低下ΔＴS （℃）を求めた。以上の供試条件及び測定結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
次に、セラミック内に電熱ヒータを組み込んだ面状の赤外線放射体を天面及び側面に配置したトンネル状の熱処理装置中を２次成形品を自転させながら移動させることにより、２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を加熱収縮させて３次成形品を得た。赤外線放射体の温度は天面が９００℃で、側面が７５０℃であり、加熱時間は６秒間であった。得られた３次成形品の加熱部位は最終容器の底谷曲面に比較的に近接し、且つ十分収まる形状であった。
【０１０７】
最後に、加熱状態にある３次成形品を６本の足部及び底谷部からなる所定の底形状を有する２次ブロー金型を用いて、４０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧縮空気にて２次ブロー成形して前記容器を得た。その際の２次ブロー金型の底型では、底中央部近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1が６７ｍｍ、胴径Ｄ0の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0´との比Ｓ´／Ｓ0´が０．７２、胴径Ｄ0の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0との比Ｓ／Ｓ0が０．３１、足高さＨが４ｍｍ、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θが７１゜であった。
上記の１次ブロー成形条件を変えた４種類の供試サンプルにて得られた各例容器の底部の中心部の肉厚Ｔ3（ｍｍ）及び結晶化度Ｘ3（％）及び底中心部から１０ｍｍ離れた底中心周縁部にある底谷部の肉厚Ｔ4（ｍｍ）及び結晶化度Ｘ4（％）を求めた。更に底部の中心部を含む底谷部の７０℃における降伏荷重（ｋｇ／ｃｍ）を測定した。それらの結果を表２に示す。
【０１０８】
各例とも１０本の容器に２．３ガスボリューム（ＧＶ）及び２．６ガスボリューム（ＧＶ）の炭酸水を充填してキャッピングした後、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱殺菌処理において底部の中心部は最大６８℃までの温度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスである。すなわち底部の中心部が足よりも下方に出ている自立性に欠ける容器の本数を調べた。結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
【０１１０】
比較試験２
２段ブロー成形法により、最終成形品の最大胴径Ｄ0が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで底部が６本の足部及び底谷部とから構成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製容器を作成した。
容器の作成は比較試験１の実施例１の手段に準じて行った。
容器の底形状となる２次ブロー金型の底型として、接地部径ＤS 、接地部幅Ｗ及び底部の中心部から接地部間までの距離Ｙを変えた３種類の金型を用意した。その際の２次ブロー金型の底型では、底中央部近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1 が６７ｍｍ、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 ´との比Ｓ´／Ｓ0 ´が０．７２、胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 が０．３１、足高さＨが４ｍｍ、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θが７１°であった。
【０１１１】
本比較試験に供した３種類の金型に対して各々容器を作成し、実施例３及び実施例４と比較例３とし、得られた容器の底部接地部の形状、すなわち接地部径ＤＳ と胴径Ｄ０ との比率ＤＳ ／Ｄ０ 、接地部幅Ｗ及び底中心から接地部間距離Ｙと胴部半径Ｒ０ との比率Ｙ／Ｒ０ を測定した。その測定結果を表３に示す。
更に、得られた空容器の転倒角αを測定した。その結果を表３に示す。
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
比較試験３
２段ブロー成形法により、最終成形品の最大胴径Ｄ0 が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで底部が６本の足部及び底谷部とから構成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製容器を作成した。
容器の作成は比較試験１の実施例１の手段に準じて行った。足高さＨが４．５ｍｍであり、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θ、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 ´との比Ｓ´／Ｓ0 ´、胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 及び底中央近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1 と胴部半径Ｒ0 との比率Ｒ1 ／Ｒ0 の数値を適当に組み合わせた５つの金型を用意した。
【０１１４】
本比較試験に供した５つの２次ブロー金型の底形状の数値を表４に示す。５つの金型に対して各々容器を作成し、実施例５及び実施例６と比較例４、比較例５及び比較例６とし、得られた容器の各部の肉厚及び結晶化度を調査した。何れの場合も得られた容器の底部の中心部を含めた半径３０ｍｍ内の底谷部の厚みは０．４〜０．７ｍｍであり、その部位の結晶化度は３０〜４７％であった。得られた容器の足先端部の最小厚みＴmin を表４に併せて示す。
【０１１５】
試作した各例とも１０本の容器に２．６ガスボリューム（Ｇ．Ｖ．）の炭酸水を充填してキャッピングした後、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱殺菌処理において底部の中心部は最大６８℃までの温度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスである、すなわち底中央部が足よりも下方に出ている自立性に欠ける不良容器の本数（本／１０本）を調べた。結果を表４に示す。
【０１１６】
【表４】
【０１１７】
以上の比較試験１、２及び３の試験結果から本発明容器は耐熱耐圧性及び転倒性に優れていることが理解される。
【０１１８】
【発明の効果】
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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部に実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化すると共に、底谷部を構成する部位の７０℃における降伏荷重を２５ｋｇ／ｃｍ以上とすることにより、優れた耐熱耐圧性と優れた自立性との組み合わせが達成される。
【０１１９】
また、口頚部及びその近傍を除く容器全体を高延伸配向状態にて薄肉化すると共に、底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ０ との比Ｙ／Ｒ０ を０．６乃至０．７の範囲とすることにより、空容器の転倒角を１０°以上とすることができ、自立性容器の搬送性能を向上させることができる。
【０１２０】
本発明の耐熱耐圧ポリエステルボトルは、自生圧力を有する内容物を充填し、加熱殺菌乃至滅菌する用途に有用であり、炭酸入り飲料や窒素充填飲料乃至調味料等を充填保存する容器として有用である。耐熱耐圧用容器として、ガス容量は３ＶＯＬ程度まで可能であり、加熱殺菌温度は、６０乃至８０℃が適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐熱耐圧自立性容器を示す一部断面側面図である。
【図２】空容器の転倒角度を説明するための説明図である。
【図３】図１の容器底部における谷部面積及びその他の寸法を説明するための拡大底面図である。
【図４】図１の容器底部における諸寸法を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】図１の容器における底部の谷部と足部との配置の詳細及び足部開き角度を説明するための底部斜視図である。
【図６】降伏荷重の測定法を説明するためのグラフである。
【図７】降伏荷重測定に使用するダンベル型試料の寸法を示す説明図である。
【図８】二段ブロー成形における１次ブロー成形工程のブロー成形開始時の状態を示す説明図である。
【図９】二段ブロー成形における１次ブロー成形工程のブロー成形終了時の状態を示す説明図である。
【図１０】二段ブロー成形における２次成形品の加熱収縮工程の説明図である。
【図１１】二段ブロー成形における２次ブロー成形工程の説明図である。
【符号の説明】
１ 口頚部
２ 肩部
３ 胴部
４ 底部
５ 底中心部
６ 谷部
７ 足部
８ 中央の付け根部
９ 接地部
９´ 先端部
１０ 付け根部と先端部との中間部
１１ 先端部より外周の部分
１２ 傾斜部
２０ プリフォーム
２１ 首部
２２ 胴部
２３ 閉塞底部
３１ コア金型
３２ 割金型
３３ 底金型
３４ 延伸棒
３５ プレス棒
３６ ２次成形品
３７ 底部
３８ 平状胆部
３９ 凹部
３９´ 凹部
４１ 赤外線放射体
４２ 収縮した底部
４３ 収縮した一部胴部
４４ ３次成形品
５０ 最終容器
５１ 割金型
５２ 底金型
【産業上の利用分野】
本発明は、樹脂の二軸延伸ブロー成形により形成されていて、耐熱耐圧性と自立性に優れた容器に関する。
【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。しかしながら、ポリエステル製ボトルは耐熱性に劣るという欠点があり、内容物を熱間充填する際の熱変形や容積の収縮変形を生じるため、二軸延伸ブロー容器を成形後に熱固定（ヒート・セット）する操作が行われている。
【０００４】
しかしながら、自生圧力を有する内容物を充填密封後、加熱殺菌乃至滅菌する用途（耐熱耐圧ボトル）では、ボトル底部に圧力と熱とが同時に作用して熱クリープ現象により膨出変形を生じるため、前述した熱固定程度では不十分であり、ボトル底部を丸底とし、この底に別体のハカマ部品（ベースカップ）を取り付けることが行われている（実開昭５５−１４２４３３号公報、及び特公昭６１−３０９８２号公報）。
【０００５】
また、このようなツーピース型の耐熱圧ボトルにおいて、底部の熱及び圧力による変形を最小限にとどめるため、特公平６−２２８６２号公報には、未延伸乃至低延伸の底中心部を加熱により熱結晶化させることが記載され、更に底中央部および口頸部を熱結晶化させたプリフォーム成形体を二軸延伸ブロー成形することにより、熱結晶化部を除く容器全体を高延伸倍率にて延伸加工でき、特に、半球状の底部が延伸加工により、底中央部を除き薄肉化できることが記載されている。
【０００６】
ワンピース構造で耐圧性を有するポリエステルボトル、即ちペタロイドタイプのボトルも既に提案されており、例えば特開平４−１５４５３５号公報には、複数の脚片を等間隔に膨出設すると共に該脚片の間に谷線壁を形成したペタロイドタイプの底部を有する二軸延伸ブロー成形瓶体であって、前記底部の延伸中心点を含む中央平坦部の周囲に位置する未延伸周縁部を含む中央部分を、該中央部分の壁の内面側よりも外面側の密度を高めた形態で結晶化させた二軸延伸ブロー成形瓶体が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
延伸加工により薄肉化された半球状底部を有する容器は耐熱耐圧性に優れており、炭酸飲料等の内圧が加わる内容物を充填し、充填品に上部より熱湯を流す加熱殺菌処理（法上６５℃で１０分以上）に十分耐えうるが、容器とは別体としてベースカップを製造し、これを容器に接着等により固定しなければならないという煩わしさがある。
【０００８】
ペタロイド型底部、即ち足一体型底部を有する自立性容器は、ベースカップの製造やその取り付けが不要であるという利点を有するが、その耐熱性、特に底部の耐熱耐圧性が未だ不十分であるという欠点を有している。即ち、このタイプの容器においては、未延伸或いは低延伸の厚肉部が必ず存在し、この部分が熱と圧力とが同時に作用する条件では熱クリープ変形を生じて、容器の自立性を損なうのである。
【０００９】
また、足一体型底部を有する自立性容器の成形に際し、底中央部および口頸部を熱結晶化させたプリフォーム成形体を一度に二軸延伸ブロー成形すると、底部形状が複雑であるため底部全体を高延伸下に薄肉化することが困難であり、どうしても比較的厚肉の低延伸部が残存するのを避け得ない。この比較的厚肉の低延伸部は耐熱圧性に劣り、その様な容器に内容品を充填し加熱殺菌処理すると、自立性を確保することが困難となる。
【００１０】
更に、容器に自立性を与える足部は、半球面上に位置する谷部よりも底方向に突出するように形成されるため、足部の肉厚がどうしても薄くなり、ブロー成型時に足部が破裂したり、或いは足部の耐圧強度が低下するという問題もある。
【００１１】
更にまた、耐熱耐圧ボトルのペタロイド型底部の谷部、特に底中央部では、胴部に比べて比較的大きな力が局部的に作用し、このため谷部、特に底中央部が突出変形して、容器の自立性や、自立安定性が低下する傾向がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は、底部全体が延伸により薄肉化されながら足部の過度の薄肉化が防止され、加熱殺菌時における底部の熱クリープ現象が完全に防止され、しかも優れた耐熱耐圧性、耐衝撃性及び自立性の組み合わせを有する二軸延伸容器を提供するにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ブロー成形性が良好で、足部先端の局部的延伸が緩和され、足部先端部の肉厚が確保され且つその白化が防止され、しかも加熱時に十分な足高さが維持されて、耐熱耐圧性及び自立性が向上した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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部に実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化され、且つ底谷部を構成する部位の７０℃における降伏荷重が２５ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器が提供される。
【００１５】
本発明によればまた、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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部が実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化されており、底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｙ／Ｒ0が０．６乃至０．７の範囲にあり、且つ容器の転倒角が１０°以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器が提供される。
【００１６】
本発明の耐熱耐圧性の自立性容器においては、
１．底部が熱固定されており、実質的に白化がなく、かつ胴径Ｄ0 の５０％の直径の内側にある底谷部の結晶化度が３０〜５５％であること、
２．底部の中心部を含む概球面状の底谷部の曲率半径Ｒ1 と底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｒ1 ／Ｒ0 が１．３乃至２であること、
３．底部の中心部を含む曲率半径がＲ1 である概球面状の底谷部での直径Ｄ1 が胴Ｄ0 の０．６２乃至０．９の範囲にあること、
４．底中央部の足付け根部直径ＤF が胴径Ｄ0 の２２％乃至３５％の範囲にあること、
５．胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0の５２％乃至８０％の範囲にあり、且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にあること、
６．少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５°乃至９０°の範囲にあること、
７．足高さが２ｍｍ乃至８ｍｍの範囲にあること、
８．底部が０．１５ｍｍ乃至１ｍｍの肉厚であり且つ底谷部が０．３ｍｍ乃至１ｍｍの肉厚に薄肉化されており、底谷部の中央部付近の曲率半径Ｒ1 が胴部の曲率半径Ｒ0 の１．３倍乃至２倍であり、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の５２％乃至８０％で且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にあり、且つ少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５乃至９０°の範囲にあること、
９．前記足部が底中央部の足付け根部において底谷部と不連続な曲線にて接続され且つ足先端部と足付け根部とを結ぶ部分が下方に凸状となっていること、が好ましい。
【００１７】
【発明の実施形態】
本発明の耐熱耐圧自立性容器を示す図１（一部断面側面図）において、この容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、底部４はその中央に底中央部５を有し且つ周辺に複数の底谷部６と複数の足部７とを交互に有している。底谷部６は底方向に凸の仮想曲面上に位置しており、一方底谷部間に位置する足部７は、底谷部６よりも底方向に突出して設けられている。足部７は中央の付け根部８から径方向にのびており、接地部９及び先端部９’に至る。
【００１８】
容器底部における諸寸法を説明するための図４（要部拡大断面図）において、この容器の底部直上の胴部３はＤ0 の胴径を有しており、足部７の足接地部９はＤSの接地径を有している。底谷部６は底中央部５付近の底谷部曲率半径Ｒ1と底周辺の底谷部曲率半径Ｒ2とを有しており、曲率半径Ｒ1の概球面部の境界はＤ1の径を有している。一方、足接地部９は下向きに凸であり、Ｒ3の曲率半径及びその径外向きに連なるＲ4の曲率半径を有する部分９´上またはその部分９´に接している。そして、この部分９´上に谷面Ａより最も遠い距離Ｌの間隔にある足先端部Ｂが位置する。また足先端部Ｂを含む部分９´と胴部３との間の部分１１も下向き且つ径外向きに凸であり、この部分１１は曲率半径Ｒ6を有している。これらの曲率半径の関係は、一般にＲ6＞Ｒ4＞Ｒ3を満足する範囲となっている。更に、足接地部９と付け根８との間の部分１０も下向き且つ径内向きに凸状であり、この部分１０は概ね曲率半径がＲ5 である断面を含んでいる。足接地部９と底部の中心部との間には足高さＨの間隔が維持されている。
【００１９】
容器底部４における底谷部６の面積及びその他の寸法を説明するための図３（拡大底面図）において、底の中心から胴径Ｄ0の８０％の直径（０．８×Ｄ0）の円を描き、この円内に含まれる仮想球面全体の表面積をＳ0とし、またこの円内の底谷部６（底中央部５を含む）の表面積をＳとする（図３ではドットを付している）。同様に、底の中心から胴径Ｄ0 の４０％の直径（０．４×Ｄ0）の円を描き、この円内に含まれる仮想球面全体の表面積をＳ´0とし、またこの円内の底谷部６（底中央部５を含む）の表面積をＳ´とする。更に、足付け根部８を通る円を描き、この円の径をＤFとする。
【００２０】
この容器における底部の底谷部と足部との配置の詳細及び足部開き角度を説明するための図５（底部斜視図）において、底谷部６は底方向に凸の仮想球面上に位置しているが、足部７、特に接地部９を含む先端部９´は傾斜部１２を介して下方向（接地方向）に突き出している。本発明では、図５に示すとおり、隣り合った足部間７，７を横切り且つ底谷部６に垂直な面において、底谷部６の一方の端とこれに対応する足部７の端とを結ぶ線ａと、底谷部６の他方の端とこれに対応する足部７の端とを結ぶ線ａ’との間に、足部を挟む足部開き角度θを規定する。
【００２１】
本発明の自立性容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、該底部４が複数の底谷部６、複数の足部７及び底中央部５とより成っているが、口頚部１及びその近傍を除く容器全体が実質的に白化のない透明状であり、且つ高延伸配向状態にて薄肉化されていること、及び底谷部６を構成する部位の７０℃における降伏荷重が２５ｋｇ／ｃｍ以上、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ以上であることが特徴である。
【００２２】
降伏荷重の測定法を説明するための図６において、このグラフの縦軸は変位、横軸は引っ張り荷重を表し、容器底谷部の試料を引っ張り試験に付すると、弾性変形域に続いて降伏点（一般に曲線のピーク或いは肩となる）が現れるので、この降伏点に相当する荷重を試料の単位幅当たりの荷重として求めることができる。図７は降伏荷重測定に使用するダンベル型試料１３の寸法を示している。
【００２３】
ペタロイド型底部の底谷部６、特に底中央部５では、胴部３に比べて相対的に大きな力が局部的に作用し、この部分がクリープ変形して、これが自立性喪失の大きな原因となる。
【００２４】
本発明では底谷部６を構成する部位の７０℃における降伏荷重を２５ｋｇ／ｃｍ以上、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ以上とすることによって耐熱耐圧性に優れた底部を有する自立容器とすることができる。
【００２５】
上記の降伏強度を有し、且つ白化のない底部とするには、底部全体を高延伸状態にて適当な肉厚に薄肉化することが重要である。
底中央部５を含む底谷部６の肉厚は、０．３乃至１ｍｍが好ましく、特に０．４乃至０．８ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
底部を比較的に高延伸配向状態にて薄肉化することにより、熱殺菌を行う７０℃程度の温度下での降伏応力が飛躍的に向上する。しかし、延伸及び薄肉化が過大に行われた場合、その部位の単位幅当りの耐力である降伏荷重は逆に低下する。このため、底中央部を含む底谷部の肉厚は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
一方、底谷部の肉厚が１ｍｍを越える比較的に厚肉の部位では、通常延伸量が低くなり、降伏応力が著しく低くなる。その結果、肉厚が１ｍｍを越える部分が比較的広範囲に存在すると、７０℃における降伏荷重は本発明の好適範囲を下回ることになり、底谷部の変形が大きくなりすぎる。
【００２７】
その様な厚肉部は加熱して、熱結晶化を行うことにより、７０℃における降伏荷重を高めることができる。しかし、比較的に広範囲に存在する厚肉部を加熱して、好ましい降伏荷重値になるまで熱結晶化させた場合、白化が生じやすくなる。その白化部では、外観が悪い、或いは脆くなって耐衝撃性が低下する等の問題が生じる。
【００２８】
１ｍｍを越える厚肉部が存在しても、その範囲が限定されている場合、例えば底部の中心部ではなく、底中央部周辺に数ｍｍ以下の幅狭のリング状に厚肉部が存在する場合では、その厚肉部を含む底谷部の降伏荷重が本発明の範囲にある限りにおいては、好ましい耐熱耐圧性能を有することができる。また、底部の中心部に厚肉部が存在する場合でも、その厚肉部の径が極く小さく且つ底谷部の降伏荷重が本発明の範囲を満足する限りにおいて、好ましい耐熱耐圧性能を有することができる。
【００２９】
更に、底中央部周辺の幅狭のリング状厚肉部を含む底部を加熱し、結晶化度を高めて耐熱耐圧強度の向上を図る場合、通常熱容量の違いからリング状厚肉部の周辺の薄肉部の温度上昇が厚肉部の温度上昇を上回るため、厚肉部が白化を起こさない加熱条件であってもその周辺の薄肉部の結晶化を進行させ、より好ましい強度の向上が可能となる。また、底部の中心部に極く小さな厚肉部が存在する場合、上記と同様に加熱による熱固定により、実質的に白化を起こさずに耐熱耐圧強度の向上を行うことができることもある。
【００３０】
本発明の他の態様の自立性容器は、樹脂の二軸延伸ブロー成形によって形成された口頚部１、肩部２、胴部３及び底部４を備え、該底部４が複数の底谷部６、複数の足部７及び底中央部５とより成っているが、口頚部１及びその近傍を除く容器全体が高延伸配向状態にて薄肉化されていること、容器の転倒角が１０°以上であること、及び底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｙ／Ｒ0 が０．６乃至０．７の範囲にあることが特徴である。
【００３１】
一般に自立性容器の縦横比（Ｌ／Ｄ）の比較的大きな容器では、内容物の充填ラインにおける空容器の搬送時の転倒が問題となる。このため、図２に示すとおり、空容器の転倒角度αを１０°以上とすることにより、転倒し難くすることが好ましい。
底部を薄肉化した本発明の容器では、底部全体が厚肉の場合に比べて重心位置（図２のＧ）が高くなり、転倒性の面では不利となる。
【００３２】
本発明では、
ａ）足部７の本数を６乃至４本、特に好ましくは６本乃至５本とし、
ｂ）底部の中心から接地部９間を結ぶ線上までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ０ との比Ｙ／Ｒ０ が０．６乃至０．７の範囲となるように接地部９の直径及び幅を決めることにより（図２、図３）、
空容器の転倒角αを１０°以上とすることができることが判った。
特に、これは縦横比（Ｌ／Ｄ）が３．１以上の容器に対して有効である。
【００３３】
上記の範囲の距離Ｙを得るために、接地部の直径Ｄ Ｓ と胴部直径Ｄ０ の比率
Ｄ Ｓ ／ＤＯ は０．６６乃至０．８であることが好ましい（図４）。
【００３４】
底全体を比較的高延伸状態にて薄肉化し、かつ転倒角の確保のために接地部径及び幅を比較的大きく取る場合、足部の先端すなわち接地部９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やすい。
【００３５】
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て成形性を向上させ、足先端部９´近傍の肉厚が０．１５ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上であり、且つ足先端部９´近傍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。
【００３６】
上記の足部先端の成形性を確保する一つの手段として、本発明では谷面Ａから足部先端部Ｂまでの距離Ｌを耐熱耐圧性に支障のない範囲で小さくする（図４）。
【００３７】
底中央部５及び底谷部６は、耐熱耐圧性能上、一つ或いは複数の球面或いは回転楕円面を含む概球面状にて構成され、好ましくは底中央部５を含む曲率半径Ｒ1 なる球面及び胴部に連なる曲率半径Ｒ2 なる球面にて構成される。
【００３８】
その際、底中央部５を含む球面の曲率半径Ｒ1 を比較的大きくし、且つその球面が足先端部と谷面間の距離Ｌに対応する谷面部位Ａを含ませることにより、足先端部と底谷部間距離Ｌを比較的に小さくすることができる。それにより、足先端部のブロー成形性が向上でき、その結果、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白化を防止すること可能となる。
一方、前記球面の曲率半径Ｒ1 を大きくして行くと、底谷部の耐熱耐圧性能が低下する傾向にあるが、本発明にて記載する耐熱耐圧性能を向上させる底部形態を採用することにより、比較的大きな曲率半径Ｒ1 であっても好ましい耐熱耐圧性能を確保することが可能となる。
【００３９】
具体的には、底中央部５を構成する概球面の曲率半径Ｒ１ と胴部半径Ｒ０ との比率Ｒ１ ／Ｒ０ を１．３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０．６２乃至０．９とすることが好ましい。
【００４０】
Ｒ1 ／Ｒ0 が２を越えると、底谷部の耐熱耐圧性能が低下して、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１．３を下回ると、足先端部と底谷部との距離Ｌ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。
【００４１】
足部７の足先端曲面部９´は接地部９を含むか又は接地部９に接続しており、足先端部Ｂを含む半径Ｒ3 及び半径Ｒ4 の２つの合成された曲面部よりなる様に構成されることが好ましく、さらにその曲面部９´は半径Ｒ6 の外方曲面部１１を経て、胴部３に接続されることが好ましい。
その際、接地部９を含むか又は近接したその曲率半径Ｒ3 を比較的に小さくし、且つＲ3 に比較して曲率半径Ｒ4 を比較的に大きくし、更に大曲率半径のＲ6に接続することにより、足先端部と谷面間の距離Ｌを比較的に小さくして、足先端部の好ましい肉厚を確保するとともに、好ましい足部賦形性を確保することができる。すなわち、足先端曲面部９´を比較的に大きな半径Ｒ4 より成る一つの曲面部より構成すると、足先端部と谷面間の距離Ｌが大きくなりすぎるため、足先端厚みの確保が難しくなる問題が生じる。一方、底部金型にて、足先端曲面部９´を比較的に小さな曲率半径Ｒ3 より成る一つの曲面部のみにて構成し、大きな曲率半径Ｒ6 を有する外方曲面部１１に直接に接続すると、ブロー成形後の足先端部の賦形性が低下し、製品における半径Ｒ3 は金型よりも大きくなり、接地部９の形状が再現されなくなる。その結果、接地部９の直径ＤS が小さくなり、転倒性が劣ることになる。従って、足先端曲面部９´は断面が２つの異なる曲率半径Ｒ3 及びＲ4 を含む曲面にて構成されることが好ましい。
【００４２】
具体的には、曲率半径Ｒ３ は２乃至８ｍｍの範囲であり、曲率半径Ｒ４ は８ｍｍ以上の範囲とすることが好ましい。
曲率半径Ｒ３ が２ｍｍを下回るまたは半径Ｒ４ が８ｍｍを下回ると、ブロー成形時その部位の賦形性が劣り、好ましい足形状、特に所定の接地部径Ｄ Ｓ を得ることが難しくなる。
【００４３】
容器の転倒性及び足部の成形性を考慮した本発明の容器では、底部全体が高温時に高強度を有する様に高延伸状態にて薄肉化することと併せて、底形状を工夫して、耐熱耐圧性を確保することが重要である。
耐熱耐圧性に優れ、且つ足部成形性に優れた底谷部形状として、次の構成を用いる。
【００４４】
ａ） 最も大きな力の作用する底中央部５及びその近傍を概球面状とし、足部が始まる底中央部の足付け根部の直径ＤF を比較的大きくする（図４）。
具体的に、足付け根部直径ＤF と胴径ＤO との比率ＤF ／Ｄ0 を０．２２乃至０．３５とすることが好ましい。
ＤF ／Ｄ0 が０．２２を下回ると、底中央部近傍の底谷部の面積が小さく限定されることになり、底中央部の変形が大きくなりすぎる。
一方、ＤF ／Ｄ0 が０．３５を越えると、ブロー成形時に足部に利用できる底部が成形品の周辺部に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。
【００４５】
ｂ） 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（図４）。
具体的に、胴径Ｄ0 の４０％の直径に含まれる底谷部の表面積Ｓ´と底谷部のみにより構成される仮想の概球面の表面積Ｓ´0 との比Ｓ´／Ｓ´0 を０．５２乃至０．８、好ましくは０．６乃至０．７５とする。
Ｓ´／Ｓ´0 が０．５２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すぎ、容器の自立性を確保することが難しくなる。
一方、Ｓ´／Ｓ´0 が０．８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。
【００４６】
ｃ） 足先端部Ｂに対応する底谷部Ａを含む底周辺部の底谷部幅を比較的小さくして、足先端部の肉厚の確保を行う。
具体的に、胴径Ｄ0 の８０％の直径に含まれる底谷部の表面積Ｓと底谷部のみにより構成される仮想の概球面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 を０．２乃至０．４５、好ましくは０．２５乃至０．４とする。
上記のＳ／Ｓ0 が０．２を下回ると、底谷部Ａ近傍での谷幅が狭くなりすぎて耐熱耐圧性能の低下が著しくなる。
一方、上記のＳ／Ｓ0 が０．４５を上回ると、底谷部Ａ近傍での谷幅が広くなりすぎて、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。
【００４７】
ｄ） 底中央部の足付け根部８での底中央部５との接続幅を比較的に細くすることによって、足部から底中央部への力及び変形の伝達をできるだけ減じることが好ましい。
具体的には、底中央部の足付け根部先端をＲ形状とすることが好ましい（図３）。
【００４８】
ｅ） 足部間を横切りながら足部先端部Ｂを指向し且つ底谷部に垂直な面において底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（図５）。
足部開き角度θが６５°を下回った容器では、内容物の充填、熱殺菌処理後の足部開き角度θが大きく拡大し、それに伴って底谷部の変形量も大きくなりすぎる。
足部開き角θを大きくすることは、球面の一部からなる底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、球面状底谷部に垂直に働く力成分、すなわち底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、底谷部の変形を減じることができ、耐熱耐圧性能が著しく向上する。
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が大きくなりすぎると足先端接地部の幅が細くなる傾向にある。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。
【００４９】
ｆ） 初期の足高さＨを２乃至８ｍｍ、好ましくは３乃至６ｍｍとする。
足高さＨが２ｍｍを下回ると、内容物充填、熱殺菌後の底中央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Ｈが８ｍｍを越えると、足先端部Ｂと底谷部Ａとの距離Ｌ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。
【００５０】
ｇ） 足部形状として、底中央部の足付け根部８にて足部が球状面からなる谷部と不連続な曲線にて接続し、且つ足付け根部８と接地部９とを結ぶ部分１０が下方に凸状とすることが好ましい。その凸形状は好ましくは断面が概ね曲率半径がＲ5なる円弧を含んで構成されており、その曲率半径Ｒ5 は１０乃至６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
通常ペタロイド型底部を有する耐圧容器では、底中央部の足付け根部近傍には応力が集中して作用する。従来の底部が低延伸状態にて厚肉の場合、足部と底谷部とが不連続な曲線にて接続されると、その部位の過大な応力集中のため、ストレスクラック等の欠陥を生じ易い。
一方、底部全体を比較的に高延伸配向状態に高強度化した本発明容器では、足部と底谷部とが不連続な曲線にて接続されていても、上記のような欠陥は全く発生することはなく、且つ好ましい耐衝撃性を有することが判った。
一般に、ペタロイド型底部のブロー成形過程において、最初に成形品は底中央部及び底谷部にて金型に接触し、その接触位置が足先端部の方向に広がる。そのブロー成形段階で、一旦金型と接触した成形品の部位は金型にて拘束され、冷却されるので、その後に高度に延伸されることはない。ブロー成形段階にて、足部での金型と成形品の接触が底中央部から周辺部に順次に行われた場合、足先端部では、局部的な延伸状態にて過大な延伸度となり、厚みが極端に薄くなることがある。上記のように、それが底部を比較的に高延伸に薄肉化した容器にて特に問題となる。
【００５１】
本発明では、足部底形状を凸状にして且つ不連続な曲線にて足部と底谷部とを接続することにより、ブロー成形段階にて足底面に成形品が到達する時間を遅らせることができ、そのため足先端部の局部的な過延伸状態を緩和することが可能となる。その結果、足先端部の延伸度を抑制し、その足先端部の肉厚を厚くする効果を得ることができる。
また、本発明での凸状の足底形状は直線形状に比べて長さが長いので、内容物の充填及びその後の熱殺菌処理に伴う相対的な変形度合いが大きく、底中央部と足接地部との距離である足高さが増加する方向に変形する。その結果、耐熱耐圧性能の向上をもたらす効果を有する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
本発明の容器は金型を用いた二軸延伸ブロー成形により製造される。
その二軸延伸ブロー成形手段として、プリフォームより金型を用いた１度のブロー成形にて最終製品を得る１段ブロー成形法が適用できる。さらに、好ましくはプリフォームより１次ブロー成形にて中間成形品とし、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用できる。
【００５９】
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、局部的に熱結晶化部を設ける。
【００６０】
本発明の容器の製造に用いるプリフォームは、図８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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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１１０ｋｇ／ｃｍ２ 程度が好ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
本発明の容器では、口頚部及びそれに連なる肩部の一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。
【００６９】
ブロー成形時に底部を高延伸状態に薄肉化するために、本発明ではプリフォームから最終成形品または中間成形品を得る工程において、プリフォーム底部を延伸棒とプレス棒とで拘束しながら二軸延伸ブロー成形することを採用することが好ましい。
【００７０】
プレス棒と延伸棒とを用いた二軸延伸ブロー成形工程において、本発明者らは延伸加工が終了する直前までの間に、延伸棒とプレス棒とで挟み込まれたプリフォーム底部の温度低下を一定の数値以下とすることにより、延伸棒とプレス棒とで挟み込んだ底中心部及びその周縁部を高延伸状態にて薄肉化できることを見いだしたのである。
【００７１】
二軸延伸ブロー成形工程において、まず最初にプリフォームが延伸温度にまで加熱され、ブロー金型内に挿入される。ブロー金型内にてプリフォームはその内部に設置された可動する延伸棒とその外部に設置された所定の圧力にて加圧されたプレス棒とでその底部を挟み込まれる。次に、延伸棒を上昇させ、同時に高圧気体をプリフォーム内に導入することにより、プリフォームは延伸加工され、膨らんで、ブロー金型に沿った形状に成形される。その後、成形体は通常その内部に冷却された高圧気体を導入されて、ブロー金型内にて冷却され、さらに高圧気体が除去されて、金型内から取り出される。
【００７２】
この際、プリフォームの底部の加熱温度を胴部の加熱温度に近接させることが重要である。具体的には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い。
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。
【００７３】
延伸加工が終了する直前までの間とは、ブロー成形開始から成形体がブロー金型に到達する直前までの間のことである。この延伸加工が終了する直前までの間に、プリフォーム胴部は概ねブロー気体の温度の影響は受けるものの、ほぼ断熱的に延伸され、延伸による発熱により通常は５〜１０℃程度の温度上昇が認められる。一方、プリフォーム底部ではブロー成形開始時から延伸棒とプレス棒とが挟み込み部にて接触するので、それに伴って温度低下をする。
【００７４】
本発明では、延伸加工が終了する直前までの間でのプリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を４０℃以内、より好ましくは２５℃以内とすることにより、その挟み込み部及びその周縁を比較的に高延伸状態にて薄肉化できることが判ったのである。
【００７５】
延伸加工が終了する直前までの間にプリフォーム底部の挟み込み部の温度低下が４０℃を越えると、ブロー成形時のその挟み込み部周縁の延伸が困難となり、比較的低延伸状態で比較的に厚肉のままで残ってしまう。すなわち、底中央部以外の温度低下の少ない部分のみが比較的高延伸状態に延伸加工されることになる。
【００７６】
プリフォーム底部の挟み込み部の温度低下を低くするための手段として、延伸棒及びプレス棒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。
【００７７】
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６０℃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。
【００７８】
【実施例】
本発明の容器を、２段ブロー成形法により製造する実施例に基づき以下に説明する。
【００７９】
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、概ねドーム状の底部を形成すると共に、プリフォームの熱結晶化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８及び図９）；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１０）；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、複数の底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１１）。
【００８０】
１次ブロー成形工程を示す図８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、２次成形品の底形状を規定する底金型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、その先端をプリフォーム底部に押し当てて、プリフォーム２０を軸方向に引っ張り延伸すると共に、プリフォーム２０内に流体を吹き込んで、プリフォームを周方向及び高さ方向に膨張延伸させる。この際、最終製品の底部を高延伸状態にて薄肉化されたものとするには、この１次ブロー成形に際し２次成形品の底部を高延伸状態にて薄肉化すべきである。
【００８１】
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ており、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℃の温度が適当である。その際、プリフォーム２０の底部２３と胴部２２の加熱温度差を１０℃以内とするのがよい。
【００８２】
図８及び９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、プリフォームの底部２３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２３が形成される２次成形品３６の中心に位置するように位置規制する。
【００８３】
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２５℃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部の中心部を含めて底部全体にわたって、高延伸状態にて薄肉化することができる。
【００８４】
また、底金型３３は、２次成形品３６の底３７を高延伸状態で薄肉化すると共に、この底３７の形状を続いて行う熱処理工程で底形状が以下に説明する好適な形に規制されるように定める。
【００８５】
即ち、底金型３３の内面形状（２次成形品の底形状）は、底部の高延伸化を促進するために、概ね曲率半径の大きなドーム状とすることが好ましく、特に底中央部に平坦状部３８を設けることも有効である。また、底金型３３の中央に軽微な凸部３９を設けて、形成される２次成形品の底中央に軽微な凹部３９´が形成されるようにすることも、ブロー金型の底中央凸部３９の周縁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、底中央部及びその周縁の延伸度合いを高めることができる。凹部３９´の寸法は、径が最終容器の胴径Ｄ0 の１５乃至６０％程度、深さが０．５乃至５ｍｍ程度が適当である。
【００８６】
また、図９に示すとおり、２次成形品の底部３７の直径を最終容器の胴部及び底部直径よりも大きい大径部に形成させておくことも有用であり、これは、２次成形品の底部３７の高延伸薄肉化が有効に行われるようにすると共に、２次成形品の底部３７の収縮に際して、径の大きい底部が中心側へのくぼみを抑制して、半球状面を形成するように作用するからである。２次成形品の底部３７の直径を最終容器の胴部及び底部直径の１乃至１．３倍程度とすることが好適である。
【００８７】
延伸倍率は、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倍とするのがよい。圧力流体としては、室温或いは加熱された空気や、その他のガス、例えば窒素、炭酸ガス或いは水蒸気等を使用することができ、その圧力は、通常１０乃至４０ｋｇ／ｃｍ２ ゲージ、特に１５乃至３０ｋｇ／ｃｍ２ ゲージの範囲にあるのがよい。
【００８８】
得られた２次成形品の底部３７は、概ね底中心部を含めて、結晶化度が２０％以上、より好ましくは２５％以上に高延伸状態にて配向結晶化しており、且つ１ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下の板厚に薄肉化されている。
【００８９】
熱処理工程の詳細を示す図１０において、２次成形品はコア金型３１に支持させて自転しており、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一部と対面するように赤外線加熱体４１が設けられている。２次成形品は、底部及び底部に連なった胴部の少なくとも一部が赤外線加熱体４１からの赤外線で加熱され、高さ方向及び径方向に収縮して、最終製品形状である２次ブロー金型に収まる形状の底部４２および一部胴部４３よりなる３次成形品４４となる。
【００９０】
３次成形品４４の底４２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。
その場合、２次成形品の底形状が重要であり、加熱収縮を行う２次成形品の高さを高くすると共に、前述したごとく、２次成形品の底部に連なる胴部の径を製品の胴部径よりも大きくすることが好ましい。さらに、２次成形品の底中央に微小な凹部を設けておくことも有効であり、これにより加熱収縮時の３次成形品の底部中央の突出を防止して、好ましい収縮形状を得ることが可能である。
【００９１】
２次成形品の底部及び一部胴部の加熱は、１３０乃至２００℃の温度で行うのがよく、２次成形品の対応部分は、収縮すると共に熱固定され、熱結晶化が進行する。この際、２次成形品の底部は比較的高延伸状態にあるため加熱により白化は殆ど生じない。
【００９２】
赤外線放射体からの加熱では、非接触式加熱であるので、底部及び一部胴部の収縮が、拘束なしに行われ、また、２次成形品の表面に照射された赤外線は、その一部が板厚分を通過し、照射部位に対向する反対側の内面側に至ってその一部がさらに吸収され、内面側から器壁の赤外線による加熱が極めて効率良く短時間内に均一に行われる。
また、前記熱処理工程の赤外線放射体４１を、２次成形品が移動する通路にそって、該通路の上部乃至側面に配置された一又は二以上の赤外線放射体からなるものとし、該赤外線放射体内を２次成形品を軸方向に自転させて加熱しながら移動すれば、２次成形品の加熱収縮と工程間の移動が同時にできるので、ロスタイムなしで熱処理を行うことができると共に、生産性を向上させることができる。赤外線放射体は４００〜１０００℃程度に加熱された比較的放射効率に優れた且つ比較的表面積の大きな面状の表面を有するものを組み合わせて使用するとよい。これにより、比較的高エネルギー密度の赤外線を２次成形品に照射することができ、短時間加熱が可能となる。特に、本発明においては２次成形品の加熱部位は高延伸により薄肉化されているため、前記赤外線加熱体により例えば１０秒以下の短時間にて所定の温度とすることができる。更に、２次成形品の底谷部にて、面積の小さな比較的に低延伸状態の厚肉部が存在する場合においても、比較的高強度の赤外線を用いた短時間加熱により、厚肉部はその周囲の比較的高延伸状態の薄肉部に比べて熱容量が大きく、且つ厚みの増加に伴い赤外線吸収率が低いために、その周囲の薄肉部に比べて比較的に低い温度状態に保持することが可能であり、その厚肉部が殆ど白化をすることなく底部の加熱及び熱固定を行うことが可能である。
【００９３】
その赤外線放射体としては具体的には炭素鋼或いはステンレス鋼等の金属面、アルミナ、マグネシア或いはジルコニア等のセラミック面、セラミックとカーボン等の複合材面などの固体表面或いはガスを燃焼して得られる気体表面などが利用できる。固体からなる赤外線放射体の表面は埋め込んだ電熱ヒータによる加熱或いは高周波誘導加熱などにより所定の温度とする。
【００９４】
２次ブロー成形工程の詳細を示す図１１において、３次成形品は、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４４内に流体を吹き込んで、３次成形品を２次ブロー成形し、所定の底谷部及び足部を備えた最終容器（６本足）５０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。
【００９５】
本発明の２次ブロー成形工程では、熱処理工程での成形品（３次成形品）を２次ブロー成形型中でブロー成形して、前記足部と底谷部とが交互に配置された底部に成形する。この２次ブロー成形に際して、当然のことながら、用いる２次ブロー成形金型のキャビテイは３次成形品よりも大きく、自立性底形状を含めて、最終成形品の寸法及び形状に合致するものでなければならない。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
次ぎに容器底部の形状及び寸法と、諸性能との関係について具体的に説明する。
具体例及び比較例に挙げる容器特性値の評価、測定方法は次の通りである。
【００９９】
（ａ）肉厚
マイクロメータ（φ２．３８ｍｍのボール測定子）を使用して、サンプルの肉厚を測定した。
【０１００】
（ｂ）結晶化度
ｎ−ヘプタン−四塩化炭素系密度勾配管（池田理化製）を作成し、２０℃の条件下でサンプルの密度を求めた。これより、以下の式に従い、結晶化度を算出した。
ρａｍ ：非晶密度（１．３３５ｇ／ｃｍ３）
ρｃ ：結晶密度（１．４５５ｇ／ｃｍ３）
【０１０１】
（ｃ）降伏荷重
底谷部の各部を図７に示す様な金型で打ち抜き、引張試験のサンプルとした。底谷部の形状によっては、金型通りに打ち抜けないので、近い形状に切削した。
引張試験は７０℃の恒温槽中にて行った。その条件は次の通りである。
引張試験機 ：（株）オリエンテック製、テンシロンＵＣＴ−５Ｔ
チャック間距離：２０ｍｍ
引張速度 ：１０ｍｍ／ｍｉｎ
図６に示される様な荷重変位曲線の降伏点より得られる荷重値を１ｃｍ幅当たりの荷重値に換算して、降伏荷重とした。
【０１０２】
（ｄ）容器転倒角
図２に示すような水平面より角度が一定速度にて変化する鋼製基板面にメッシュ＃３２０の研磨紙を張り合わせた試料台上に容器を設置し、その試料台を１゜／秒の速度にて傾けて容器が転倒した時点での、水平面からの試料台の角度を測定し、容器の転倒角αとした。
【０１０３】
比較試験１
図８乃至図１１に示されるような２段ブロー成形法の装置に用いて、最終成形品の最大胴径Ｄ0 が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで、底部が６本の足部及び底谷部とから構成される図１に示されるようなポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の容器を作成した。
【０１０４】
有底状のプリフォームを用意し、図９に示されるような、高さが３１５ｍｍで、底部に連なる胴部の直径が１０２ｍｍであり、且つ中央部が内方に、径が３０ｍｍで深さが２ｍｍの凹状部を有する底型よりなるブロー金型を用いて、１次ブロー成形を行った。その１次ブロー成形では、最初にプリフォームを延伸温度に加熱して金型内に導入し、次にプリフォームの底部を内部に設置された延伸棒と外部に設置されたプレス棒とで挟み込み、延伸棒でプリフォーム底部を突き上げながら同時に２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧縮空気をプリフォーム内に吹き込んでブロー成形し、２次成形品を得た。
比較試験として、延伸棒及びプレス棒の先端の材質及び温度並びにプリフォームの胴部及び底部の加熱温度差を変えて組み合わせた条件にて２次成形品を作成した。実施例１及び比較例１では延伸棒及びプレス棒の先端を断熱性の良好なポリテトラフルオロエチレン製（ＴＦ製）とし、プリフォームの胴部及び底部の加熱温度差をそれぞれ０℃及び１５℃とした。実施例２では延伸棒の先端をポリテトラフルオロエチレン製（ＴＦ製）、プレス棒の先端をスチール製とし、プレス棒を組み込んだ電気ヒータにより加熱して、その先端が６５℃となるように温度制御を行った。さらに、比較例２では、延伸棒及びプレス棒の先端の材質を伝熱性の良好なスチール製とし、プレス棒は室温状態にて使用した。
以上の供試条件にて得られた２次成形品の底部の中心部の肉厚Ｔ1 （ｍｍ）及び結晶化度Ｘ1 （％）及び底部の中心部より１０ｍｍ離れた底中心周縁部での肉厚Ｔ2 （ｍｍ）及び結晶化度Ｘ2 （％）を測定した。また、プリフォームの底部の中心部と接触するプレス棒の先端に熱電対からなる温度計を取り付けて、１次ブロー成形中の底部の中心部の温度変化を測定し、ブロー成形開始からブロー成形品が金型に接触する直前までの底部の中心部の温度低下ΔＴS （℃）を求めた。以上の供試条件及び測定結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
次に、セラミック内に電熱ヒータを組み込んだ面状の赤外線放射体を天面及び側面に配置したトンネル状の熱処理装置中を２次成形品を自転させながら移動させることにより、２次成形品の底部及び底部に連なる胴部の一部を加熱収縮させて３次成形品を得た。赤外線放射体の温度は天面が９００℃で、側面が７５０℃であり、加熱時間は６秒間であった。得られた３次成形品の加熱部位は最終容器の底谷曲面に比較的に近接し、且つ十分収まる形状であった。
【０１０７】
最後に、加熱状態にある３次成形品を６本の足部及び底谷部からなる所定の底形状を有する２次ブロー金型を用いて、４０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧縮空気にて２次ブロー成形して前記容器を得た。その際の２次ブロー金型の底型では、底中央部近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1が６７ｍｍ、胴径Ｄ0の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0´との比Ｓ´／Ｓ0´が０．７２、胴径Ｄ0の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0との比Ｓ／Ｓ0が０．３１、足高さＨが４ｍｍ、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θが７１゜であった。
上記の１次ブロー成形条件を変えた４種類の供試サンプルにて得られた各例容器の底部の中心部の肉厚Ｔ3（ｍｍ）及び結晶化度Ｘ3（％）及び底中心部から１０ｍｍ離れた底中心周縁部にある底谷部の肉厚Ｔ4（ｍｍ）及び結晶化度Ｘ4（％）を求めた。更に底部の中心部を含む底谷部の７０℃における降伏荷重（ｋｇ／ｃｍ）を測定した。それらの結果を表２に示す。
【０１０８】
各例とも１０本の容器に２．３ガスボリューム（ＧＶ）及び２．６ガスボリューム（ＧＶ）の炭酸水を充填してキャッピングした後、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱殺菌処理において底部の中心部は最大６８℃までの温度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスである。すなわち底部の中心部が足よりも下方に出ている自立性に欠ける容器の本数を調べた。結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
比較試験２
２段ブロー成形法により、最終成形品の最大胴径Ｄ0が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで底部が６本の足部及び底谷部とから構成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製容器を作成した。
容器の作成は比較試験１の実施例１の手段に準じて行った。
容器の底形状となる２次ブロー金型の底型として、接地部径ＤS 、接地部幅Ｗ及び底部の中心部から接地部間までの距離Ｙを変えた３種類の金型を用意した。その際の２次ブロー金型の底型では、底中央部近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1 が６７ｍｍ、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 ´との比Ｓ´／Ｓ0 ´が０．７２、胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 が０．３１、足高さＨが４ｍｍ、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θが７１°であった。
【０１１１】
本比較試験に供した３種類の金型に対して各々容器を作成し、実施例３及び実施例４と比較例３とし、得られた容器の底部接地部の形状、すなわち接地部径ＤＳ と胴径Ｄ０ との比率ＤＳ ／Ｄ０ 、接地部幅Ｗ及び底中心から接地部間距離Ｙと胴部半径Ｒ０ との比率Ｙ／Ｒ０ を測定した。その測定結果を表３に示す。
更に、得られた空容器の転倒角αを測定した。その結果を表３に示す。
【０１１２】
【表３】
比較試験３
２段ブロー成形法により、最終成形品の最大胴径Ｄ0 が９１ｍｍ、全高さが３０３ｍｍ、容量が１５００ｍｌで底部が６本の足部及び底谷部とから構成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製容器を作成した。
容器の作成は比較試験１の実施例１の手段に準じて行った。足高さＨが４．５ｍｍであり、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足角度θ、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓ´と胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 ´との比Ｓ´／Ｓ0 ´、胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓと胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底部仮想曲面の表面積Ｓ0 との比Ｓ／Ｓ0 及び底中央近傍における底谷部の曲率半径Ｒ1 と胴部半径Ｒ0 との比率Ｒ1 ／Ｒ0 の数値を適当に組み合わせた５つの金型を用意した。
【０１１４】
本比較試験に供した５つの２次ブロー金型の底形状の数値を表４に示す。５つの金型に対して各々容器を作成し、実施例５及び実施例６と比較例４、比較例５及び比較例６とし、得られた容器の各部の肉厚及び結晶化度を調査した。何れの場合も得られた容器の底部の中心部を含めた半径３０ｍｍ内の底谷部の厚みは０．４〜０．７ｍｍであり、その部位の結晶化度は３０〜４７％であった。得られた容器の足先端部の最小厚みＴmin を表４に併せて示す。
【０１１５】
試作した各例とも１０本の容器に２．６ガスボリューム（Ｇ．Ｖ．）の炭酸水を充填してキャッピングした後、７０℃の熱湯を容器上部から３０分間流すことにより内容物の加熱殺菌処理を行った。その加熱殺菌処理において底部の中心部は最大６８℃までの温度上昇が見られた。加熱殺菌処理の終了し冷却した容器底部の変形量を測定し、足高さ（Ｈ）がマイナスである、すなわち底中央部が足よりも下方に出ている自立性に欠ける不良容器の本数（本／１０本）を調べた。結果を表４に示す。
【０１１６】
【表４】
以上の比較試験１、２及び３の試験結果から本発明容器は耐熱耐圧性及び転倒性に優れていることが理解される。
【０１１８】
【発明の効果】
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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部に実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化すると共に、底谷部を構成する部位の７０℃における降伏荷重を２５ｋｇ／ｃｍ以上とすることにより、優れた耐熱耐圧性と優れた自立性との組み合わせが達成される。
【０１１９】
また、口頚部及びその近傍を除く容器全体を高延伸配向状態にて薄肉化すると共に、底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ０ との比Ｙ／Ｒ０ を０．６乃至０．７の範囲とすることにより、空容器の転倒角を１０°以上とすることができ、自立性容器の搬送性能を向上させることができる。
【０１２０】
本発明の耐熱耐圧ポリエステルボトルは、自生圧力を有する内容物を充填し、加熱殺菌乃至滅菌する用途に有用であり、炭酸入り飲料や窒素充填飲料乃至調味料等を充填保存する容器として有用である。耐熱耐圧用容器として、ガス容量は３ＶＯＬ程度まで可能であり、加熱殺菌温度は、６０乃至８０℃が適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐熱耐圧自立性容器を示す一部断面側面図である。
【図２】空容器の転倒角度を説明するための説明図である。
【図３】図１の容器底部における谷部面積及びその他の寸法を説明するための拡大底面図である。
【図４】図１の容器底部における諸寸法を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】図１の容器における底部の谷部と足部との配置の詳細及び足部開き角度を説明するための底部斜視図である。
【図６】降伏荷重の測定法を説明するためのグラフである。
【図７】降伏荷重測定に使用するダンベル型試料の寸法を示す説明図である。
【図８】二段ブロー成形における１次ブロー成形工程のブロー成形開始時の状態を示す説明図である。
【図９】二段ブロー成形における１次ブロー成形工程のブロー成形終了時の状態を示す説明図である。
【図１０】二段ブロー成形における２次成形品の加熱収縮工程の説明図である。
【図１１】二段ブロー成形における２次ブロー成形工程の説明図である。
【符号の説明】
１ 口頚部
２ 肩部
３ 胴部
４ 底部
５ 底中心部
６ 谷部
７ 足部
８ 中央の付け根部
９ 接地部
９´ 先端部
１０ 付け根部と先端部との中間部
１１ 先端部より外周の部分
１２ 傾斜部
２０ プリフォーム
２１ 首部
２２ 胴部
２３ 閉塞底部
３１ コア金型
３２ 割金型
３３ 底金型
３４ 延伸棒
３５ プレス棒
３６ ２次成形品
３７ 底部
３８ 平状胆部
３９ 凹部
３９´ 凹部
４１ 赤外線放射体
４２ 収縮した底部
４３ 収縮した一部胴部
４４ ３次成形品
５０ 最終容器
５１ 割金型
５２ 底金型
Claims (11)
- 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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部に実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化され、且つ底谷部を構成する部位の７０℃における降伏荷重が２５ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器。
- 底部が熱固定されており、かつ胴径Ｄ0 の５０％の直径の内側にある底谷部の結晶化度が３０〜５５％である請求項１記載の容器。
- 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、該底部が複数の底谷部、複数の足部及び底中央部とより成る自立性容器において、口頚部及びその近傍を除く容器全体が、底部が実質的に白化がなく且つ底中央部及び底谷部の肉厚が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの範囲となるように高延伸配向状態にて薄肉化されており、底部の中心部から接地部間までの距離Ｙと底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｙ／Ｒ0が０．６乃至０．７の範囲にあり、且つ容器の転倒角が１０°以上であることを特徴とする耐熱耐圧性に優れた自立性容器。
- 底部の中心部を含む概球面状の底谷部の曲率半径Ｒ1 と底部に連なる胴部の半径Ｒ0 との比Ｒ1 ／Ｒ0 が１．３乃至２である請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 底部の中心部を含む曲率半径がＲ1 である概球面状の底谷部での直径Ｄ1 が胴Ｄ0 の０．６２乃至０．９の範囲にある請求項４記載の容器。
- 底中央部の足付け根部直径ＤF が胴径Ｄ0 の２２％乃至３５％の範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の５２％乃至８０％の範囲にあり、且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５°乃至９０°の範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 足高さが２ｍｍ乃至８ｍｍの範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 底中央部及び底谷部が０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの肉厚に薄肉化されており、底谷部の中央部付近の曲率半径Ｒ1 が胴部の曲率半径Ｒ0 の１．３倍乃至２倍であり、胴径Ｄ0 の４０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の４０％の直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の５２％乃至８０％で且つ胴径Ｄ0 の８０％の直径内に含まれる底谷部の合計表面積Ｓが、胴径の８０％直径内に含まれる底谷部がその一部を形成する底部仮想球面の表面積Ｓ0 の２０％乃至４５％の範囲にあり、且つ少なくとも足先端部に至る、足部間を横切り且つ底谷部に垂直な面において底谷部を挟む足部開き角θが６５乃至９０°の範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
- 前記足部が底中央部の足付け根部において底谷部と不連続な曲線にて接続され且つ足先端部と足付け根部とを結ぶ部分が下方に凸状となっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の容器。
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