JPH07257534A - ボトル状容器とその製造方法 - Google Patents

ボトル状容器とその製造方法

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JPH07257534A
JPH07257534A JP7997494A JP7997494A JPH07257534A JP H07257534 A JPH07257534 A JP H07257534A JP 7997494 A JP7997494 A JP 7997494A JP 7997494 A JP7997494 A JP 7997494A JP H07257534 A JPH07257534 A JP H07257534A
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blow
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益男 北村
Azuma Kidokoro
東 城所
Yukio Yoshino
幸夫 吉野
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Tokan Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 所定の耐衝撃性および耐圧性を有し、しかも
押潰し強度が極めて小さく、これによって使用後におい
て潰して廃棄することができるようにしたボトル状容器
を提供することを目的とする。 ［構成］ 射出成形されたパリソン１０の内部を放冷し
ながらその外表面を融点以上の加熱体で加熱し、平均延
伸倍率が１０倍以上で２軸高延伸ブロー成形して胴の部
分の肉厚が０．２５ｍｍ以下であって押潰し強度が３．
０ｋｇ以下のボトル状容器４０を得るようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボトル状容器とその製造
方法に係り、とくにポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）の射出成形体から成るパリソンをブロー成形するよ
うにしたボトル状容器とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＥＴから成る延伸ボトルは、透明性、
耐衝撃性、衛生性、酸素および炭酸ガス等の適度のガス
バリヤ性、および耐圧性等に優れており、このために各
種の食品や飲料、洗剤、化粧品等の包装用容器に広く使
用されている。
【０００３】ＰＥＴから成る中空のボトル状容器を製造
する場合には、ＰＥＴ樹脂によって有底の筒状のパリソ
ンを予備成形しておき、このパリソンを２軸延伸ブロー
成形して樹脂材料に結晶配向性を生じさせることによ
り、耐圧性と透明性とをブロー成形されたボトル状容器
に付与するようにしている。
【０００４】これに対して別のＰＥＴ製の中空ボトルを
成形する方法では、ＰＥＴの溶融パリソンを所定の金型
内に封じ込め、直接ブロー成形することによって、剛性
を有し、透明なボトル状容器を得るようにしている。
【０００５】後者の方法は前者の方法に比べて直接溶融
状態からブロー成形するために、樹脂の配向性に乏し
く、結晶化度が低く、破断強度も弱いために、所定の強
度および剛性を樹脂に付与するためには肉厚を所定の値
以上としなければならず、これによって原料の使用量が
増大し、省資源性に問題を生ずる。このために主として
従来より前者の方法によるＰＥＴ樹脂から成るボトル状
容器が広く用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＰＥＴ樹脂から成るボ
トル状容器は、その優れた特性と、高い生産性と、経済
性とによって、上述の如く食品、洗剤、化粧品等の充填
容器として広く用いられている。そして耐衝撃性および
耐圧性の面から、ボトルの肉厚は一般に０．２５ｍｍ以
上でかつ内容量とボトル重量の割合は３０ｍｌ／ｇ以下
である。従って簡単に押潰して変形させることができ
ず、コンパクトに潰して捨てられない。このことから容
器の使用後の廃棄処理および再資源回収において、その
減容化が困難であり、ゴミの処理量が多いという問題が
ある。
【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、とくに使用後における廃棄処理の際に
おける減容化が容易で、これによってゴミの処理量を少
なくするようにしたボトル状容器とその製造方法を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】本発明に係るボト
ル状容器およびその製造方法の概要を説明する。まず有
底パリソンを射出成形によって形成する。そしてこのよ
うにして得られたパリソンを次の工程で加熱ポット内で
一定の時間高温加熱した後、高圧ブロー成形し、これに
よってボトル状容器を成形する。
【０００９】耐圧性の一般のＰＥＴボトルにおいては、
射出成形による有底パリソンは完全に冷却固化させる
か、あるいは少なくともその表面温度が５０℃以下に下
げて冷却固化し、加熱ポット内においては、延伸のため
の適正な温度として、８０〜１１０℃に調温後、ブロー
成形される。
【００１０】これに対して本願発明の薄肉のＰＥＴ樹脂
から成るボトル状容器の製造においては、有底パリソン
の冷却固化の状態は、工程の省エネルギ化を考え、射出
成形用金型から変形しない範囲で離型できる程度に冷却
固化されることが好ましい。その温度は形状によっても
異なるが、８０〜１１０℃の範囲が好ましい。また加熱
ポット内ではさらにこのパリソンの外表面を高温に加温
するために加熱ポットの内表面を樹脂の融点以上、好ま
しくは２９０℃以上に加熱し、これに対してパリソンの
内表面は放熱状態にすることによって、パリソンの外表
面と内表面に高温域と低温域の温度勾配を生ぜしめ、少
なくともパリソンの内表面は融点以下に保持した状態で
金型内壁に向ってブロー成形し、２軸高速延伸して固化
させるものである。
【００１１】一般に図１に示すようなパリソン１０の肉
厚中心間の直径Ｄにおけるパリソン１０の胴部１５の表
面積Ａ0 およびその厚みｔ0 と、図５または図８で示す
ように、金型内壁に２軸延伸固化したボトル状容器４
０、４３の表面積とその表面厚みｔとの間では、ブロー
成形により樹脂の体積が本質的に変化しないと仮定した
場合には、Ａ0 ｔ0 ＝Ａｔとなり、平均延伸倍率Ｒa の
最も単純な表現として、Ｒa ＝Ａ／Ａ0 、またはＲa ＝
ｔ0 ／ｔとなる。
【００１２】本願発明に係る薄肉のＰＥＴ樹脂から成る
ボトル状容器は、省資源化を追及する観点から、その容
器の剛性および容器の積載耐圧性能は、他の素材、例え
ば外装体となる段ボールケースや紙器等によって補うよ
うにし、容器それ自体には不必要に高い剛性および耐圧
強度を与えないようにしている。これによって使用後に
容易に分離回収再利用ができるとともに、廃棄時に容器
を押潰して折畳むことを可能にしている。
【００１３】このような特徴を付与するために、ＰＥＴ
樹脂から成るボトル状容器の胴の部分の平均の厚さは
０．２５ｍｍ以下とし、しかも自立容器を得るには、そ
の平均延伸倍率Ｒa は１０〜２５の範囲内であることが
好ましく、平均の肉厚は０．１０〜０．２５ｍｍの範囲
内とすることが好ましい。
【００１４】自立型のボトル状容器においては、平均の
肉厚が０．１０ｍｍ以下の場合であって、平均延伸倍率
Ｒa を２５以上にすると、ＰＥＴ樹脂の延伸時における
抗張力を超えた成形が行なわれるようになり、これによ
って成形が非常に難しくなる。
【００１５】このような延伸倍率によって成形された本
願発明のボトル状容器は、優れた酸素バリヤ性を有し、
通常の０．２５ｍｍ以上のＰＥＴ樹脂のボトル状容器の
それと比較して、平均の肉厚が０．１０〜０．２５ｍｍ
になっても、４０℃でのガスバリヤ性は、３０ｍｌ／ｍ
2 ・ｄａｙ・ａｔｍ以下の値となる。
【００１６】ブロー成形体の延伸結晶化度を測定するに
は、その部分の密度を測定して次の式に従って換算す
る。 結晶化度（％）＝｛１．４５５×（Ｄ−１．３５５）／
Ｄ×（１．４５５−１．３３５）｝×１００（％） 但しＤは密度（測定値）を表わす。
【００１７】本願発明の容器においては、その結晶化度
は５０％以下であり、延伸部分のそれは２０〜４０％の
値を示す。結晶化度が５０％を超えると耐衝撃性が悪く
なり、落下時に割れを生ずる可能性がある。
【００１８】本願発明に係る容器の最も顕著な特徴は、
平均倍率が１０倍以上に延伸された胴の部分の肉厚が
０．２５ｍｍ以下であって、その押潰し強度が３．５ｋ
ｇ以下であって、より好ましくは２．５ｋｇ以下であ
る。このような低い押潰し強度によって、使用後に容易
に押潰して折畳むことができることである。この場合に
折曲げたときに生ずる突起部や稜線部が高い２軸延伸に
よる配向によって、ピンホールが発生することがなく、
輸送時の振動に耐える点にある。
【００１９】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に従ってその製造
の順に説明する。図１はＰＥＴ樹脂の射出成形によって
形成されたパリソン１０を示している。このパリソン１
０はその上端側が口頸部１１から構成されている。口頸
部１１の外周部にはキャップと螺着される雄ねじ１２が
形成されるとともに、口頸部１１の下端はネックリング
１３から構成されている。そしてこのネックリング１３
の下端側が長筒部１５になっており、しかも長筒部１５
の下端が底部１６から構成され、この底部１６によって
パリソン１０はその底部が閉塞されている。
【００２０】図１に示すパリソン１０を成形するときに
用いる熱可塑性のポリエステル樹脂としては、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）や、エチレンテレフタレ
ート単位を主体とし、他に公知の改質用エステル単位を
含むコポリエステルが使用されてよく、フィルムを成形
し得る分子量を有していればよい。またこのようなパリ
ソン１０の射出成形による可塑化の条件および射出条件
は、従来公知の条件で行なわれてよい。
【００２１】このようなパリソンは高温に加熱するため
に図２に示す加熱ポット２０に導入され、加熱が行なわ
れる。加熱ポット２０はその上端にリップキャビティ２
１を備え、このリップキャビティ２１によってパリソン
１０を保持するようにしている。そして加熱ポット２０
内にはヒータ２２が埋設されるとともに、その中央部に
はパリソン１０を受入れるための凹部２３が形成されて
いる。なお凹部２３に導入されたときにパリソン１０と
凹部２３の内表面との間には空隙２４が形成されるよう
になっている。なおヒータ２３に代えて、外部から高周
波加熱によって加熱することも可能である。
【００２２】加熱ポット２０内に導入されたパリソン１
０は、このポット２０の凹部２３との間の空隙２４を介
して加熱される。空隙２４はパリソン１０の長筒部１５
の表面が加熱ポット２０の凹部２３の内表面に接触しな
い範囲であればよい。
【００２３】本実施例に係る２軸高延伸ブロー成形を行
なうために、加熱ポット２０の内表面は、ＰＥＴ樹脂の
融点以上であって実際には２８０〜３３０℃の高温に維
持する。そしてパリソン１０の長筒部１５は、この加熱
ポット２０の中に７〜１３秒間リップキャビティ２１に
よって保持した状態で入れておく。
【００２４】一方パリソン１０の長筒部１５の内表面
は、ＰＥＴ樹脂のガラス転移点以上であってしかもＰＥ
Ｔの融点以下に維持するために、リップキャビティ２１
の上部を開口して放熱させる。これによってパリソン１
０の長筒部１５の内表面と外表面との間で温度勾配が生
ずることになる。
【００２５】このようにして加熱されたパリソン１０が
図３に示すブロー成形用金型に導入される。この金型は
左側の金型２８と右側の金型２９と、底部金型３０と、
そして上部金型３１とから構成され、これらによって所
定のキャビティ３６が形成されるようになっている。上
部金型３１によって加熱されたパリソン１０が金型の内
部に導入される。そして上側の金型３１の口部から延伸
棒３３を備えたマンドレル３２が挿入される。この延伸
棒３３は垂直方向に移動可能である。延伸棒３３とマン
ドレル３２との間にブロー用流体通路３４が設けられ
る。
【００２６】このような金型２８〜３１には所望の金型
温度を得るために冷却通路３５が予め形成されており、
この中を冷却用媒体が通過することによって温度調整が
行なわれるようになっている。また左右の金型２８、２
９は水平方向に開閉されるとともに、底部の金型３０は
垂直方向に移動されるようになっている。
【００２７】本実施例の２軸高延伸ブロー成形法におい
ては、上記加熱ポット２０でパリソン１０の長筒部１５
の表面がＰＥＴの融点温度以上であって内表面がガラス
転移点温度以下に調整されたパリソン１０は、ＰＥＴ樹
脂のガラス転移点温度以下に調整されたブロー成形用金
型２８〜３１のキャビティ３６内にセットされる。そし
て延伸棒３３の先端部をパリソン１０の長筒部１５の底
部１６の内側に当てがいながら軸線方向に延伸すると同
時に、流体通路３４を通してパリソン１０の長筒部１５
内に低圧の圧縮空気を吹込み、延伸棒３３が最下点に達
すると同時に、高圧の第２次圧縮空気を同じく流体通路
３４を通してパリソン１０内に供給し、これによってパ
リソン１０の長筒部１５を半径方向外周側に膨張延伸す
る。
【００２８】このようにして図４〜図６に示すほぼ角形
の成形品、あるいは図７〜図９に示すような円形の成形
品を得る。このような成形品４０、４３は、その形状が
金型２８〜３１のキャビティ３６の形状に依存する。
【００２９】このような２軸高延伸ブロー成形におい
て、第１次圧縮空気は例えば１０ｋｇｆ／ｃｍ2 であっ
て、第１次圧縮空気吹込み後１秒以内に吹込みを開始す
る第２次圧縮空気圧は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上、好まし
くは２５〜３０ｋｇｆ／ｃｍ2であってよい。
【００３０】このような圧縮空気圧の切換えおよびその
タイミングは、予め設定される。また第１次の圧縮空気
は延伸棒３３の垂直方向の移動、すなわち縦延伸時に延
伸棒３３とパリソン１０の長筒部１５の底部１６との接
触を防ぐようにしている。また第２次圧縮空気による半
径方向外周側への延伸の開始前に、パリソン１０の長筒
部１５の内表面にスキン層の形成を助長し、第２次圧縮
空気による半径方向外周側への高延伸化を促す。但し第
１次圧縮空気の量はパリソン１０の垂直方向延伸の偏心
が起きないように調整する必要がある。また延伸棒３３
による縦方向への延伸は、図１に示す長筒部１５の元長
Ｈ0 に対してその２倍以上の値とすることが好ましい。
【００３１】本願発明による高延伸ブロー成形は、図１
に示すパリソン１０の長筒部１５の肉厚ｔ0 の中心部の
表面積Ａ0 と、図５または図８に示す成形されたボトル
状容器４０、４３の口頸部１１を除く延伸成形された容
器の表面積Ａと、その平均肉厚みｔa との間で、ＰＥＴ
樹脂がブロー成形工程で体積変化が無視されるとした場
合に、Ａ0 ×ｔ0 ＝Ａ×ｔとなり、平均延伸倍率Ｒa の
単純な表現として、Ｒa ＝Ａ／Ａ0 ＝ｔ0 ／ｔa とな
る。このような定義において、本実施例に係るボトル状
容器は、その平均延伸倍率Ｒa は１０以上になる。
【００３２】次に容量が５０００ｍｌであって形状が図
４〜図６に示す形状のＰＥＴ樹脂から成るボトル状容器
をブロー成形した。その具体例を次表によって示す。
【表１】 上記の表に示すデータの内座屈強度は、図１０に示すよ
うにして測定した。すなわち試験台１８上に成形された
ボトル状容器４０を配置し、押圧板４９を加圧ヘッド５
０によって３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮を行なうと
ともに、ストログラフによって圧縮強度を測定してい
る。
【００３３】このようにして成形されたＰＥＴ樹脂から
成るボトル状容器は、上記の定義による平均延伸倍率が
１０以上で、しかも延伸ブロー成形された成形品の平均
の肉厚が０．２５ｍｍ以下で、その結晶化度が５０％以
下の自立型容器となり、ＰＥＴ樹脂の有する優れた性質
を保持しながら、容易に折畳みができ、少ない重量のＰ
ＥＴを用いて大きな容量の容器を成形することが可能に
なる。これによって省資源型の有用な包装用容器を提供
できるようになる。従ってその用途は、食品飲料用、調
味料用、洗剤用、化粧品用の他、各種の工業用途の接着
剤や化学薬品分野の包装容器として極めて有用である。
【００３４】
【発明の効果】第１の発明は、その胴の部分の肉厚が
０．２５ｍｍ以下であって、押潰し強度が３．０ｋｇ以
下であるボトル状容器に関するものである。従ってこの
ような容器によれば、容易に押潰すことができ、これに
よって容器の減容化が可能になる。とくに使用済みの容
器の廃棄処理の際における減容化が可能になり、ゴミの
処理量を大幅に低減できるようになる。
【００３５】第２の発明は、パリソンの内部を放冷しな
がら外表面を融点以上の温度に加熱し、平均延伸倍率が
１０以上でブロー成形するようにしたものである。従っ
て押潰し強度が低く、しかも所用の耐衝撃性および耐圧
性を有するボトル状容器を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボトル状容器を成形するためのパリソンの縦断
面図である。
【図２】パリソンを加熱する加熱ポットの縦断面図であ
る。
【図３】ブロー成形用金型の断面図である。
【図４】ブロー成形されたボトル状容器の平面図であ
る。
【図５】同容器の縦断面図である。
【図６】同容器の底面図である。
【図７】ブロー成形された別のボトル状容器の平面図で
ある。
【図８】同容器の縦断面図である。
【図９】同容器の底面図である。
【図１０】座屈強度を測定するための装置を示す正面図
である。
【符号の説明】
１０ パリソン １１ 口頸部 １２ 雄ねじ １３ ネックリング １５ 長筒部 １６ 底部 ２０ 加熱ポット ２１ リップキャビティ ２２ ヒータ ２３ 凹部 ２４ 空隙 ２８ 金型（左） ２９ 金型（右） ３０ 金型（底部） ３１ 金型（上） ３２ マンドレル ３３ 延伸棒 ３４ ブロー成形通路 ３５ 冷却通路 ３６ キャビティ ４０ ボトル状容器 ４１ 肉厚部（底部の中心部） ４３ ボトル状容器 ４４ 肉厚部（底部の中心部） ４８ 試験台 ４９ 押圧板 ５０ 加圧ヘッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリエチレンテレフタレートの射出成形体
    から成るパリソンをブロー成形してなるボトル状容器に
    おいて、 その胴の部分の肉厚が０．２５ｍｍ以下であって、押潰
    し強度が３．０ｋｇ以下であることを特徴とするボトル
    状容器。
  2. 【請求項２】ポリエチレンテレフタレートによって射出
    成形してパリソンを形成し、 前記パリソンの内部を放冷しながら外表面を融点以上の
    温度に加熱し、平均延伸倍率が１０倍以上となるように
    ブロー成形するようにしたボトル状容器の製造方法。
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