JP5136157B2 - Hot-filling bottle manufacturing method, bottle product manufacturing method, and hot-filling bottle - Google Patents
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Description
本発明は、８５℃乃至９０℃のホット充填（高温充填）に耐えうるホット充填用ボトルの製造方法、ボトル製品の製造方法、およびホット充填用ボトルに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a hot filling bottle that can withstand hot filling (high temperature filling) at 85 ° C. to 90 ° C., a method for manufacturing a bottle product, and a hot filling bottle.
従来より、コーヒーおよび紅茶等の清涼飲料をＰＥＴボトルに充填することにより、ＰＥＴ飲料製品が製造されている。このようなＰＥＴ飲料製品は、小売店や自動販売機等において加温された状態で広く販売されている。 Conventionally, PET beverage products are manufactured by filling soft drinks such as coffee and tea into PET bottles. Such PET beverage products are widely sold in a heated state in retail stores and vending machines.
この際、ＰＥＴボトルは最高７０℃乃至７５℃まで加温される。したがって、一般に加温用ＰＥＴボトルとしては、ホット充填（８５℃以上の高温充填）用の耐熱ボトルが使用されている。このような耐熱ボトルの製造方法として、例えば２段ブロー方式およびヒートセット方式という手法が存在する。 At this time, the PET bottle is heated to a maximum of 70 ° C to 75 ° C. Therefore, heat-resistant bottles for hot filling (high temperature filling at 85 ° C. or higher) are generally used as PET bottles for heating. As a method for manufacturing such a heat-resistant bottle, there are, for example, two-stage blow method and heat set method.
このうち２段ブロー方式は、加熱工程およびブロー成形工程を２回繰り返す方法である。すなわち図８に示すように、まずプリフォーム１００を１回加熱した後、金型１０１および延伸ロッド１０２を用いて１回目のブロー成形を行なう。次に、１回目のブロー成形を行なった容器１０３をヒーター１０４により再度加熱し、その後金型１０５内で２回目のブロー成形を行なうことにより、耐熱ボトル１０６を作製する。
Of these, the two-stage blow method is a method in which the heating step and the blow molding step are repeated twice. That is, as shown in FIG. 8, first, the
他方ヒートセット方式は、ブロー成形の際にブロー成形金型の温度を１００℃以上にするものである。すなわち図９のグラフに示すように、まずプリフォームを加熱した後、金型内で低圧エアを用いてプリフォームを膨らませ（プリブロー工程）、次いで高圧エアでプリフォームを膨らませる（ハイブローヒートセット工程）。この間金型は１００℃以上の温度を維持している。その後冷却エアを一定時間供給した後（フラッシング工程）、金型内を排気することにより（排気工程）、耐熱ボトルを得ることができる。 On the other hand, in the heat setting method, the temperature of the blow molding die is set to 100 ° C. or higher during blow molding. That is, as shown in the graph of FIG. 9, after the preform is first heated, the preform is inflated using low-pressure air in the mold (pre-blow process), and then the preform is inflated with high-pressure air (high-blow heat setting process). ). During this time, the mold is maintained at a temperature of 100 ° C. or higher. Then, after supplying cooling air for a certain time (flushing step), the heat-resistant bottle can be obtained by exhausting the inside of the mold (exhaust step).
しかしながら、図８および図９に示す耐熱ボトルの製造方法を用いる場合、その生産スピードが、標準的なアセプティック（無菌充填用）ボトルの生産スピード（図９に示す標準方式）と比較して約３０〜６０％程度遅くなる。また、このような耐熱ボトルの製造方法の生産コストは、設備投資も含めて考えると、アセプティックボトルの生産コストの１．５倍以上に達する。 However, when the heat-resistant bottle manufacturing method shown in FIG. 8 and FIG. 9 is used, its production speed is about 30 compared with the standard aseptic (aseptic filling) bottle production speed (standard method shown in FIG. 9). ~ 60% slower. In addition, the production cost of such a heat-resistant bottle manufacturing method, including equipment investment, reaches 1.5 times or more the production cost of an aseptic bottle.
また従来より、ＰＥＴ飲料製品の製造方法として無菌（アセプティック）充填方式が存在する。この無菌充填方式は、主に冷却した状態で販売される清涼飲料を対象とするものである。具体的には、無菌環境下でＰＥＴボトル（アセプティックボトル）内を薬剤で滅菌し、次に滅菌されたアセプティックボトル内に常温で清涼飲料を充填する手法である。このような無菌充填方式を用いる場合、アセプティックボトルはその製造工程で高温に晒されることがないため、一般に耐熱性が低いものが用いられている。 Conventionally, an aseptic filling method exists as a method for producing a PET beverage product. This aseptic filling method is intended mainly for soft drinks sold in a cooled state. Specifically, the PET bottle (aseptic bottle) is sterilized with a drug in an aseptic environment, and then the sterilized aseptic bottle is filled with a soft drink at room temperature. When such an aseptic filling method is used, since the aseptic bottle is not exposed to a high temperature in the production process, one having a low heat resistance is generally used.
このような無菌充填用のブロー成形機を用いて８５℃乃至９０℃のホット充填（高温充填）に耐えうるホット充填用ボトルを製造することも考えられる。しかしながら、この場合、成形サイクルをダウンし、ブロー成型用金型の温調配管を変更し、かつ延伸ロッドをフラッシングタイプに変更すること等が必要となる。このように製造条件を変更することは、ホット充填用ボトルの生産コストが上昇することに繋がる。このため、生産スピードおよび生産設備を従来と同等に維持したまま、耐熱性のあるホット充填用ボトルを製造することが望ましい。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、８５℃乃至９０℃のホット充填（高温充填）に耐えうる耐熱性を有するとともに、高品質かつ低生産コストで製造可能なホット充填用ボトルの製造方法、ボトル製品の製造方法、およびホット充填用ボトルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and has heat resistance that can withstand hot filling (high temperature filling) at 85 ° C. to 90 ° C., and can be manufactured with high quality and low production cost. It aims at providing the manufacturing method of the bottle for filling, the manufacturing method of a bottle product, and the bottle for hot filling.
本発明は、ホット充填用ボトルとホット充填用ボトル内に充填された内容物とを含むボトル製品の製造方法において、ホット充填用ボトルの製造方法によりホット充填用ボトルを製造する製造工程と、ホット充填用ボトル内に内容物を８５℃乃至９０℃の高温で充填する充填工程とを備え、ホット充填用ボトルの製造方法は、ポリエチレンテレフタレート層を含むプリフォームを準備する準備工程と、プリフォームを加熱する加熱工程と、加熱工程で加熱されたプリフォームをブロー成形金型を用いてブロー成形するブロー成形工程とを有し、加熱工程におけるプリフォームの加熱温度を１１５℃乃至１４０℃とし、ブロー成形工程におけるブロー成形金型の温度をポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度より１０℃以上低い３０℃乃至５０℃とし、加熱工程の後、ブロー成形工程の前に、プリフォームのうち少なくともフランジ部近傍に、円周方向に沿って冷却エアを吹き付け、ブロー成形後の収縮によって首曲りの不具合が生じることを防止することを特徴とするボトル製品の製造方法である。 The present invention relates to a manufacturing method of a bottle product including a hot filling bottle and the contents filled in the hot filling bottle, a manufacturing process for manufacturing the hot filling bottle by the hot filling bottle manufacturing method, A filling step of filling the contents into a filling bottle at a high temperature of 85 ° C. to 90 ° C., and a method for producing a hot filling bottle includes a preparation step of preparing a preform including a polyethylene terephthalate layer, a heating step of heating, the preforms heated in the heating step and a blow molding step for blow-molding using a blow mold, the heating temperature of the preform in the heating step was 115 ° C. to 140 ° C., blow 10 ° C. above the temperature of the blow mold the glass transition temperature of the polyethylene terephthalate in the forming step lower have 30 ° C.乃And 50 ° C., after the heating step, prior to the blow molding process, in the vicinity of at least the flange portion of the preform, blowing cooling air in the circumferential direction, problems will be caused in the neck bending by contraction after the blow molding It is a manufacturing method of the bottle product characterized by preventing this .
本発明は、冷却エアは、プリフォームのうち、フランジ部から底部側に３ｍｍ乃至５ｍｍ離間した部分に吹き付けられることを特徴とするボトル製品の製造方法である。 This invention is a manufacturing method of the bottle product characterized by spraying cooling air to the part 3 mm thru | or 5 mm apart from the flange part to the bottom part side among preforms.
本発明は、冷却エアを互いに高さが異なる２箇所以上の位置から吹き付けることを特徴とするボトル製品の製造方法である。 The present invention is a manufacturing method of a bottle product , characterized in that cooling air is blown from two or more positions having different heights.
本発明は、冷却エアが吹き付けられる間、プリフォームをその中心軸に沿って回転させることを特徴とするボトル製品の製造方法である。 The present invention is a bottle product manufacturing method characterized by rotating a preform along its central axis while cooling air is blown.
本発明は、製造工程と充填工程とを一体の製造ラインに組込んだことを特徴とするボトル製品の製造方法である。 The present invention is a method for producing a bottle product characterized by incorporating the manufacturing process and the filling process integrated production line.
以上のように本発明によれば、加熱工程におけるプリフォームの加熱温度を１１５℃乃至１４０℃とし、ブロー成形工程におけるブロー成形金型の温度をポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度より１０℃以上低くしている。これにより、８５℃乃至９０℃のホット充填（高温充填）に耐えうるホット充填用ボトルが得られるとともに、ブロー成形後の収縮によって首曲りと呼ばれる不具合が発生しないので、生産スピードおよび生産設備を従来と同等に維持したまま、高品質かつ低コストでホット充填用ボトルを製造することができる。 As described above, according to the present invention, the heating temperature of the preform in the heating step is set to 115 ° C. to 140 ° C., and the temperature of the blow mold in the blow molding step is set to be 10 ° C. or more lower than the glass transition temperature of polyethylene terephthalate. Yes. As a result, a hot filling bottle that can withstand hot filling (high temperature filling) of 85 ° C. to 90 ° C. can be obtained, and a defect called neck bending does not occur due to shrinkage after blow molding. The bottle for hot filling can be manufactured with high quality and low cost while maintaining the same level as the above.
また本発明によれば、冷却エアは、プリフォームのうち、少なくともフランジ部近傍部分、とりわけフランジ部から底部側に３ｍｍ乃至５ｍｍ離間した部分に吹き付けられるので、首曲りの不具合を確実に防止することができる。 Further, according to the present invention, the cooling air is blown at least in the vicinity of the flange portion of the preform, in particular, the portion 3 mm to 5 mm away from the flange portion to the bottom side, so that it is possible to reliably prevent the problem of neck bending. Can do.
また本発明によれば、加熱工程の後、ブロー成形工程の前に、プリフォームの所望部分に円周方向に沿って冷却エアを吹き付けるので、成形後のホット充填用ボトルのうち肉厚としたい部分に重点的に冷却エアを吹き付けることにより、ホット充填用ボトルの肉厚をコントロールすることができる。さらに冷却エアが吹き付けられる間、プリフォームがその中心軸に沿って回転されるので、ホット充填用ボトルの肉厚を円周方向に対して均一にすることができる。 Further, according to the present invention, after the heating step and before the blow molding step, the cooling air is blown along the circumferential direction on the desired portion of the preform. The thickness of the hot-filling bottle can be controlled by spraying cooling air mainly on the portion. Furthermore, since the preform is rotated along its central axis while the cooling air is blown, the thickness of the hot filling bottle can be made uniform in the circumferential direction.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、プリフォームを示す正面図であり、図２は、本実施の形態によるホット充填用ボトルを示す正面図である。図３は、本実施の形態によるホット充填用ボトルを示す底面図（図１のIII方向矢視図）であり、図４は、本実施の形態によるホット充填用ボトルを示す水平断面図（図１のIV−IV線断面図）である。図５は、プリフォームを作製する射出成形装置の概略図であり、図６（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態によるホット充填用ボトルの製造方法を示す図であり、図７は、ホット充填用ボトルの製造ラインを示す概略図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a preform, and FIG. 2 is a front view showing a hot filling bottle according to the present embodiment. 3 is a bottom view (a view in the direction of arrow III in FIG. 1) showing the hot filling bottle according to the present embodiment, and FIG. 4 is a horizontal sectional view showing the hot filling bottle according to the present embodiment (FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a schematic view of an injection molding apparatus for producing a preform. FIGS. 6A to 6E are views showing a method for manufacturing a hot filling bottle according to the present embodiment, and FIG. It is the schematic which shows the manufacturing line of the bottle for hot filling.
プリフォームの構成
まず、図１によりプリフォームの概要について説明する。
Preform Configuration First, an outline of a preform will be described with reference to FIG.
図１に示すプリフォーム１０は、上端に円形の開口部１１ａが形成された口部１１と、有底円筒状のプリフォーム本体１２と、口部１１とプリフォーム本体１２との間に形成され、外方に突出するフランジ部１３（サポートリング）とを有している。また口部１１の外周に雄ねじ部１４が形成され、さらに口部１１外周のうち雄ねじ部１４とフランジ部１３との間に、環状突部１５が口部１１全周にわたって設けられている。またプリフォーム本体１２は、円筒部１６と、円筒部１６に連設する底部１７とを有している。
A
このプリフォーム１０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製ペレットを射出成形することにより作製されたものである。
This
なおプリフォーム１０は、複数の層を含む多層プリフォームからなっていても良い。すなわち図１に示すように、プリフォーム本体１２のＰＥＴ層１２ａ、１２ａ間に、ＭＸナイロンまたはエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂等、ガスバリア性の高い熱可塑性樹脂を含むコア層１２ｂが設けられていても良い。このコア層１２ｂは、例えばＭＸナイロンにステアリン酸コバルトまたはネオデカン酸コバルトを添加した酸素吸収機能を有するバリア性材料から構成されていても良い。このようなコア層１２ｂが設けられていることにより、ホット充填用ボトル２０（後述）内に充填された飲料が、加熱により酸化されて劣化することを防止することができる。
The
ホット充填用ボトルおよびボトル製品の構成
次に、図２乃至図４により本実施の形態によるホット充填用ボトルおよびボトル製品の構成について説明する。
Configuration of Hot Filling Bottle and Bottle Product Next, the configuration of the hot filling bottle and bottle product according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図２乃至図４に示すホット充填用ボトル２０は、上述したプリフォーム１０を用いて二軸延伸ブロー成形することにより得られるものである。このホット充填用ボトル２０は、上端に円形の開口部２１ａが形成された口部２１と、口部２１に連なるボトル本体２２と、口部２１とボトル本体２２との間に形成され、外方に突出するフランジ部２３（サポートリング）とを有している。
The hot-
このうち口部２１の外周に、図示しないキャップの雌ねじ部と係合する雄ねじ部２４が形成されている。また口部２１外周のうち雄ねじ部２４とフランジ部２３との間に、環状突部２５が口部２１全周にわたって設けられている。
Among these, the
またボトル本体２２は、口部２１から延びる肩部２６と、肩部２６に連続して設けられ、円周方向に等間隔に形成された複数の凹凸パネル部２７ａを有する胴部２７と、胴部２７に連続して設けられ、内方に窪む凹部２８ａとこの凹部２８ａ外周に形成された環状の接地面２８ｂとを含む底部２８とを有している。このうち肩部２６は、胴部２７に隣接して形成されるとともに外方にわずかに突出する上側円周突部２６ａを有し、底部２８は、胴部２７に隣接して形成されるとともに外方にわずかに突出する下側円周突部２８ｃを有している。また肩部２６とフランジ部２３との間に、首部３０が形成されている。
The
なおボトル本体２２の形状は、プリフォーム本体１２を二軸延伸ブロー成形することにより形成されるものであればどのような形状であっても良く、図２乃至図４に示す形状に限定されない。
The shape of the bottle
さらにホット充填用ボトル２０と、ホット充填用ボトル２０内に充填された内容物と、ホット充填用ボトル２０を密閉するキャップとにより、後述するボトル製品６０が構成される。
Further, a
ホット充填用ボトルの製造方法
次に、本実施の形態によるホット充填用ボトルの製造方法について図５乃至図７により述べる。なお便宜上、プリフォーム１０として単層プリフォームを用いる場合を例にとって説明する。
Method for Manufacturing Hot Filling Bottle Next, a method for manufacturing a hot filling bottle according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. For convenience, a case where a single layer preform is used as the
まず図５に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製ペレット４１ａを収納したホッパ４１と、ホッパ４１に連結された射出成形機４２と、射出成形機４２に連結された射出成形金型４３とによってプリフォーム用射出成形装置４０が構成されている。図５において、ホッパ４１内のペレット４１ａが射出成形機４２により加熱溶融および加圧され、その後ペレット４１ａは射出成形金型４３内に射出される。このような高温射出成形によって射出成形金型４３内でプリフォーム１０が得られる（準備工程：図６（ａ）参照）。
First, as shown in FIG. 5, a
プリフォーム１０は、次に図７に示すように、飲料充填工場５０（製造ライン）に設置された加熱装置５２において加熱される（加熱工程：図６（ｂ）参照）。図６（ｂ）に示す加熱工程において、プリフォーム１０は、口部１１を下に向けた状態で回転しながら、加熱装置５２のヒーター５２ａによって周方向に均等に加熱される。
Next, as shown in FIG. 7, the
この加熱工程におけるプリフォーム１０の加熱温度は、１１５℃乃至１４０℃となっている。またプリフォーム１０の加熱温度は、１１５℃乃至１３５℃となることが更に好ましい。一方、通常の（耐熱性がない）アセプティックボトルを生産する場合、プリフォームの加熱温度は９０℃乃至９５℃とするのが一般的である。しかしながら、この場合加熱温度が低いため、ホット充填用ボトル２０の耐熱性が不足し、ホット充填用ボトル２０に内容物をホット充填（高温充填）することができない。他方、加熱温度を高くして、例えば１４５℃以上とすると、ボトル成形前のプリフォーム１０が結晶化しすぎるためにブロー成形ができないという現象がある。一方加熱温度を１３５℃とした場合、プリフォーム１０は多少結晶化するが、ブロー成形することは可能であり、後述するようにホット充填用ボトル２０の肉厚分布を調整することも可能である。成形性に関しては１４０℃まではブロー成形が可能である。
The heating temperature of the
加熱工程の後、加熱されたプリフォーム１０は、搬送装置５３によってブロー成形装置５４に送られる（図７）。搬送装置５３により搬送される間、プリフォーム１０は、エアーナイフからなる冷却エア装置５３ａ、５３ｂにより、その所望部分に円周方向に沿って冷却エアＣが吹き付けられる（エア冷却工程：図６（ｃ）参照）。
After the heating step, the
この場合、冷却エアＣは、プリフォーム１０のうち、少なくともフランジ部１３近傍に吹き付けられることが好ましい。具体的には、冷却エアＣをプリフォーム１０のうち、フランジ部１３から底部１７側にＬ＝３ｍｍ乃至５ｍｍ離間した部分に吹き付けることが好ましい（図６（ｃ）参照）。これにより、とりわけブロー成形後にホット充填用ボトル２０の口部２１が斜めに曲がる不具合（以下、首曲りともいう）を効果的に防止することができる。
In this case, the cooling air C is preferably blown at least near the
なお冷却エアＣは、ブロー成形後のホット充填用ボトル２０のうち肉厚としたい部分に吹き付けても良い。これにより、ホット充填用ボトル２０の肉厚をコントロールすることができる。すなわち冷却エアＣを吹き付けることにより、加熱されたプリフォーム１０の温度が部分的に下降する。プリフォーム１０のうち温度が下降した部分は、その後ブロー成形された際に相対的に延伸しにくいため、周囲より肉厚となる。なお、ホット充填用ボトル２０のうち肉厚にする部分としては、例えば、販売時に他のホット充填用ボトルと接触する部分（すなわち上述した上側円周突部２６ａおよび下側円周突部２８ｃ）等が挙げられる。
The cooling air C may be blown to a portion of the
すなわち、冷却エアＣを吹き付ける冷却エア装置５３ａ、５３ｂは、１箇所に設けても良いが、図６（ｃ）に示すように、互いに高さが異なる２箇所以上の位置に設けても良い。
That is, the cooling
またプリフォーム１０は、冷却エア装置５３ａ、５３ｂによって冷却エアＣが吹き付けられる間、プリフォーム１０の中心軸Ａに沿って最低２周以上回転することが好ましい。このことにより、ブロー成形後のホット充填用ボトル２０の肉厚を円周方向に対して均一にすることができる。なお、冷却エア装置５３ａ、５３ｂの吹出し孔の径は、φ０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
Further, it is preferable that the
次に、搬送装置５３によってブロー成形装置５４に送られたプリフォーム１０は、ブロー成形装置５４のブロー成形金型５４ａ内に挿着される。その後、プリフォーム１０内に挿入された延伸ロッド５７からプリフォーム１０内へ高圧エアＧが供給され、二軸延伸ブロー成形が行なわれる（ブロー成形工程：図６（ｄ））。このようなブロー成形によって、プリフォーム１０からホット充填用ボトル２０が得られる（図６（ｅ））。
Next, the
ところで、図６（ｄ）に示すブロー成形工程において、ブロー成形金型５４ａの温度は、ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度（７３℃）より１０℃以上低くなっている（６３℃以下）。とりわけブロー成形金型５４ａの温度を３０℃乃至５０℃とすることが更に好ましい。 By the way, in the blow molding step shown in FIG. 6 (d), the temperature of the blow molding die 54a is lower by 10 ° C. or more (63 ° C. or less) than the glass transition temperature (73 ° C.) of polyethylene terephthalate. In particular, the temperature of the blow molding die 54a is more preferably set to 30 ° C. to 50 ° C.
他方、通常の（耐熱性がない）アセプティックボトルを生産する場合、ブロー成形金型５４ａの温度は７０℃以上とするのが一般的である。これに対して、本実施の形態において、加熱工程（図６（ｂ））でプリフォーム１０の加熱温度を１１５℃乃至１４０℃まで高めている。一般に、このように高い温度でプリフォーム１０を加熱した場合、プリフォーム１０の首部３０（すなわちプリフォーム１０の非延伸部分と延伸部分との境目）周辺に熱エネルギーが溜まりやすく、ブロー成形後にホット充填用ボトル２０の口部２１が斜めに曲がる不具合（首曲り）が発生しやすい。これに対して、本実施の形態においてブロー成形金型５４ａの温度をポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度（７３℃）より１０℃以上低くし、好ましくは３０℃乃至５０℃とすることにより、上述した首曲りを確実に防止することができる。
On the other hand, when producing a normal (non-heat resistant) aseptic bottle, the temperature of the blow molding die 54a is generally 70 ° C. or higher. In contrast, in the present embodiment, the heating temperature of the
他方、一般にブロー成形装置５４が設置される環境の温度が２５℃程度であるため、ブロー成形金型５４ａの温度を３０℃未満とすることは難しい。ブロー成形金型５４ａの温度を３０℃以上とすることにより、仮に夏場にブロー成形装置５４周囲の温度が上昇しても、成形条件を統一することが可能となる。
On the other hand, since the temperature of the environment where the
次にホット充填用ボトル２０は、エア搬送手段またはネック搬送手段５６により、ブロー成形装置５４（ブロー成形工程）からホット充填機５５内（充填工程）に搬送される。なおエア搬送手段とは、ホット充填用ボトル２０の首部３０をレールに引っ掛けることによりホット充填用ボトル２０をホット充填機５５内に搬送する手段であり、ネック搬送手段とは、円盤ホイールを介してホット充填用ボトル２０をホット充填機５５内に搬送する手段である。
Next, the
ホット充填用ボトル２０にはその後、ホット充填機５５内で８５℃乃至９０℃の高温で殺菌された飲料（内容物）が充填される（充填工程）。このようにして飲料が充填された後、ホット充填用ボトル２０は滅菌されたキャップによって密閉され、さらにラベル等が付される。その後、このようにして製造されたボトル製品６０は、飲料充填工場５０から出荷される。このように、ホット充填用ボトル２０を製造する製造工程（図６（ａ）−（ｅ））と、ホット充填用ボトル２０内に飲料を充填する充填工程とは、一体の製造ライン（飲料充填工場５０）に組込まれている。
Thereafter, the
なお、上述した加熱装置５２と、搬送装置５３と、ブロー成形装置５４とにより、ブロー成形機が構成される。また、このブロー成形機（加熱装置５２、搬送装置５３、およびブロー成形装置５４）と、エア搬送手段またはネック搬送手段５６と、ホット充填機５５とにより、インライン成形充填装置が構成される。
The
このように本実施の形態によれば、加熱工程におけるプリフォーム１０の加熱温度を１１５℃乃至１４０℃とし、好ましくは１１５℃乃至１３５℃としている。またブロー成形工程におけるブロー成形金型５４ａの温度をポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度より１０℃以上低くしているので、耐熱性のあるホット充填用ボトル２０を得ることができる。さらに、ホット充填用ボトル２０に首曲りと呼ばれる不具合が発生しない。このようにして、通常のアセプティックボトルを製造するための生産設備を使用し、その生産スピードを維持したまま、耐熱性のあるホット充填用ボトル２０を製造することができる。
Thus, according to the present embodiment, the heating temperature of the
また本実施の形態によれば、冷却エアＣは、プリフォーム１０のうち、少なくともフランジ部１３の近傍、とりわけフランジ部１３から底部１７側に３ｍｍ乃至５ｍｍ離間した部分に吹き付けられるので、首曲りの不具合をより確実に防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the cooling air C is blown to the
（実施例）
次に、本発明の具体的実施例を説明する。
(Example)
Next, specific examples of the present invention will be described.
まず図１に示すプリフォーム１０を以下の条件に基づいて射出成形により作製した。
First, a
プリフォーム１０の全高：８５ｍｍ
プリフォーム本体１２の外径：φ２２．３ｍｍ
口部１１の内径：φ２０．６ｍｍ
プリフォーム１０の重量：２２．７ｇ
射出成形機：ＩＮ−９０（Ｋｏｒｔｅｃ社製）
Overall height of preform 10: 85 mm
Outer diameter of preform body 12: φ22.3 mm
Inner diameter of mouth 11: φ20.6 mm
Injection molding machine: IN-90 (manufactured by Kortec)
プリフォーム１０は多層プリフォームとし、プリフォーム本体１２の層構成を以下のようにした。
The
ＰＥＴ層１２ａ：ＣＢ６５１Ｇ（遠東紡製）
コア層１２ｂ：ＭＸナイロン（登録商標）Ｓ６００７（三菱ガス化学製）にステアリン酸コバルト（和光純薬製）を混入したもの
PET layer 12a: CB651G (manufactured by Totobo)
次に、図１に示す各プリフォーム１０を以下の条件に基づいてブロー成形することにより、ホット充填用ボトル２０を作製した。
Next, each preform 10 shown in FIG. 1 was blow-molded under the following conditions to produce a
ブロー成形装置５４：ＢＬＯＭＡＸ１６Ｄ（ＳＩＧ社製）
ホット充填用ボトル２０の全高：１３２ｍｍ
胴部２７の胴径：φ６６ｍｍ
接地面２８ｂの外径：φ４５ｍｍ
凹部２８ａの深さ：２０ｍｍ
Blow molding device 54: BLOMAX 16D (manufactured by SIG)
Overall height of hot-filling bottle 20: 132 mm
Body diameter of body part 27: φ66 mm
Outer diameter of
Depth of
（収縮量の測定）
まず、加熱工程におけるプリフォーム１０の加熱温度を５通りに変化させ、それぞれの条件でホット充填用ボトル２０を作製した。次に各ホット充填用ボトル２０を空の状態で９０℃のお湯に１０秒間浸漬させ、ホット充填用ボトル２０全高の収縮量を測定した。またホット充填用ボトル２０に白化が生じたか否か、目視で確認した。
First, the heating temperature of the
この結果、プリフォーム１０の加熱温度が９５℃の場合には、ホット充填用ボトル２０の全高が３２％収縮するのに対し、プリフォーム１０の加熱温度が１０５℃以上の場合には、ホット充填用ボトル２０の全高は１０％以下しか収縮しなかった。またプリフォーム１０の加熱温度が１３５℃の場合にホット充填用ボトル２０に白化が生じたのに対し、プリフォーム１０の加熱温度が１２５℃以下の場合には白化が生じなかった。プリフォーム１０の加熱温度が１３５℃の場合には白化が生じたが、成形性には問題がなかった。しかしながら、加熱温度が１４５℃の場合にはプリフォーム１０の段階で結晶化が起こり、成形が不可能であった。加熱温度が１４０℃の場合、肉厚バランスが取りづらいが、ブロー成形することは可能であった。
As a result, when the heating temperature of the
（首曲りの有無）
次に、加熱工程におけるプリフォーム１０の加熱温度を１１５℃に固定し、ブロー成形工程におけるブロー成形金型５４ａの温度を変化させてホット充填用ボトル２０を作製した。ホット充填用ボトル２０は、ブロー成形金型５４ａの各温度毎にそれぞれ５０本ずつ作製した。
(With or without neck bend)
Next, the heating temperature of the
このようにして得られた各ホット充填用ボトル２０の口部２１に首曲りが生じたか否かを測定した。この際、デジマチックインジケータ（ミツトヨ製）を用いて、ホット充填用ボトル２０の全高偏差を測定した。ホット充填用ボトル２０の全高偏差とは、底部２８の接地面２８ｂを平坦面上に置いた状態で、ホット充填用ボトル２０の口部１１上端の各点と前記平坦面との間の距離を測定し、その最大値と最小値との差をホット充填用ボトル２０毎に求めたものをいう。
It was measured whether or not the
このようにして、ホット充填用ボトル２０の全高偏差をブロー成形金型５４ａの温度毎に測定した結果を以下に示す。ホット充填用ボトル５０本のうち、その全高偏差が０．５ｍｍ以上のものが１本でもあった場合にＮＧ（首曲り発生）と判断した。
この結果、ブロー成形金型５４ａの温度が７０℃の場合には首曲りが発生し、ブロー成形金型５４ａの温度が６０℃以下の場合には首曲りが発生しないと判断された。 As a result, it was determined that neck bending occurred when the temperature of the blow molding die 54a was 70 ° C, and no neck bending occurred when the temperature of the blow molding die 54a was 60 ° C or lower.
次に、冷却エアＣをプリフォーム１０のフランジ部１３の近傍部分に吹き付け、ブロー成形金型５４ａの温度を同様に変化させてホット充填用ボトル２０を作製した。この際、ホット充填用ボトル２０の口部２１に首曲りが生じたか否かを測定した。その他の製造条件は、上述した条件と同様である。なお冷却エアＣの圧力は０．６ＭＰａであったが、冷却エアＣの圧力が０．３ＭＰａであってもほぼ同様の効果が得られた。
この結果、冷却エアＣをプリフォーム１０のフランジ部１３の近傍部分に吹き付けることにより、首曲りの発生をより効果的に防止することができた。
As a result, the cooling air C was blown to the vicinity of the
（冷却エアの効果）
次に、エア冷却工程における冷却エアＣの吹き付け位置（高さ）を変化させ、ホット充填用ボトル２０の肉厚に変化が生じたか否かを測定した。
(Effect of cooling air)
Next, the blowing position (height) of the cooling air C in the air cooling process was changed to measure whether or not the thickness of the
肉厚測定器：ＰＡ−２０００（エビック製）
冷却エアＣの圧力：０．６ＭＰａ
Pressure of cooling air C: 0.6 MPa
この結果、冷却エアＣにより、とりわけ上側円周突部２６ａ（底からの位置が７６ｍｍ付近）および下側円周突部２８ｃ（底からの位置が８ｍｍ付近）の肉厚を厚くできることが確認された。なお表中、「底からの位置」とは、ブロー成形後のホット充填用ボトル２０に対応する高さである。
As a result, it is confirmed that the thickness of the upper
（耐熱性の評価）
次に、加熱工程におけるプリフォーム１０の加熱温度を５通りに変化させ、それぞれの条件でホット充填用ボトル２０を作製した。次に各ホット充填用ボトル２０にそれぞれ８５℃のお湯を２８０ｍｌ充填し、このホット充填用ボトル２０を横倒しで１０分間保持した。次にこれら各ホット充填用ボトル２０を２０℃の水に３０分浸漬し、その後、室温で８時間放置した後に目視で外観確認を行なった。明らかに充填前のホット充填用ボトル２０と著しく変形した場合に外観ＮＧと判断した。
Next, the heating temperature of the
この結果、プリフォーム１０の加熱温度が９５℃の場合には、ホット充填用ボトル２０の外観が著しく変形した（ＮＧ）。これに対してプリフォーム１０の加熱温度が１０５℃以上の場合には、ホット充填用ボトル２０に著しい変形は見られず、耐熱性を有していると判断した（ＯＫ）。
As a result, when the heating temperature of the
（まとめ）
今回の評価を収縮量、全高偏差、および耐熱評価（ボトル外観）で検討した結果、下記のような評価結果となった。なお下記の表で、「●」印は冷却エアＣを使用することにより問題が生じなかった場合であり、「○」印は冷却エアＣを使用してもしなくても問題が生じなかった場合である。
As a result of examining this evaluation by shrinkage amount, overall height deviation, and heat resistance evaluation (bottle appearance), the following evaluation results were obtained. In the table below, “●” indicates the case where no problem occurred by using the cooling air C, and “○” indicates the case where no problem occurred regardless of whether the cooling air C was used. It is.
１０ プリフォーム
１１ 口部
１２ プリフォーム本体
１２ａ ＰＥＴ層
１２ｂ コア層
２０ ホット充填用ボトル
２１ 口部
２２ ボトル本体
２６ 肩部
２７ 胴部
２８ 底部
３０ 首部
４０ 射出成形装置
５２ 加熱装置
５３ａ、５３ｂ 冷却エア装置
５４ａ ブロー成形金型
５６ エア搬送手段またはネック搬送手段
５７ 延伸ロッド
６０ ボトル製品
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ホット充填用ボトルの製造方法によりホット充填用ボトルを製造する製造工程と、
ホット充填用ボトル内に内容物を８５℃乃至９０℃の高温で充填する充填工程とを備え、
ホット充填用ボトルの製造方法は、
ポリエチレンテレフタレート層を含むプリフォームを準備する準備工程と、
プリフォームを加熱する加熱工程と、
加熱工程で加熱されたプリフォームをブロー成形金型を用いてブロー成形するブロー成形工程とを有し、
加熱工程におけるプリフォームの加熱温度を１１５℃乃至１４０℃とし、ブロー成形工程におけるブロー成形金型の温度をポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度より１０℃以上低い３０℃乃至５０℃とし、
加熱工程の後、ブロー成形工程の前に、プリフォームのうち少なくともフランジ部近傍に、円周方向に沿って冷却エアを吹き付け、
ブロー成形後の収縮によって首曲りの不具合が生じることを防止することを特徴とするボトル製品の製造方法。 In a manufacturing method of a bottle product including a hot filling bottle and the contents filled in the hot filling bottle ,
A production process for producing a hot filling bottle by a method for producing a hot filling bottle;
A filling step of filling the contents in a hot filling bottle at a high temperature of 85 ° C to 90 ° C,
The manufacturing method of the bottle for hot filling is
A preparation step of preparing a preform including a polyethylene terephthalate layer;
A heating step for heating the preform;
And a blow molding step for blow-molding using a blow mold the preforms heated in the heating step,
The heating temperature of the preform in the heating step was 115 ° C. to 140 ° C., and low have 30 ° C. to 50 ° C. 10 ° C. or higher than the glass transition temperature of the polyethylene terephthalate the temperature of the blow mold in the blow molding process,
After the heating step, before the blow molding step, at least the flange portion of the preform is blown with cooling air along the circumferential direction,
A method for producing a bottle product , characterized by preventing a problem of neck bending due to shrinkage after blow molding .
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