(57)【要約】【課題】金属基材の軟化を生じさせずにフッ素樹脂のコーティングが可能になり、フッ素樹脂コート部材の寸法変化、表面の傷付きを防止することができる。【解決手段】  金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い断熱層を設け、上記断熱層上にフッ素樹脂層を設けたフッ素樹脂コート部材とし、上記金属基材が、ビッカース硬度Ｈｖ３００ｇで９０以上のアルミニウム基材であることを特徴とし、また、前記フッ素樹脂コート部材上記断熱層の熱伝導率が、２０［Ｗ／ｍ・ｋ］以下であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い断熱層を設け、上記断熱層上にフッ素樹脂層を設けたことを特徴とするフッ素樹脂コート部材。
【請求項２】
上記金属基材が、ビッカース硬度Ｈｖ３００ｇで９０以上のアルミニウム基材である請求項１に記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項３】
上記断熱層の熱伝導率が、２０［Ｗ／ｍ・ｋ］以下である請求項１又は２に記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項４】
上記断熱層が、合金、金属酸化物及びセラミックスの群から選択された材料からなる請求項１乃至３に記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項５】
上記断熱層の厚みが、５〜１００μｍである請求項１乃至４のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項６】
上記断熱層の表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で、０．０２〜０．３μｍである請求項１乃至５のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項７】
上記フッ素樹脂が、非晶質である請求項１乃至６のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項８】
上記フッ素樹脂層の厚みが、０．１〜３μｍである請求項１乃至７のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項９】
上記フッ素樹脂層の最表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で、０．０５〜０．２５μｍである請求項１乃至８のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項１０】
上記断熱層と上記フッ素樹脂層との間に、密着性膜を設けた請求項１乃至９のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項１１】
上記密着性膜が、金属酸化物層、金属水酸化物層及びシランカップリング層の群から選択された材料からなる請求項１０に記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項１２】
上記密着性膜の厚みが、０．００１〜０．０５μｍである請求項１０又は１１に記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項１３】
上記密着性膜の表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で、０．０２〜０．３μｍである請求項１０乃至１２のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材。
【請求項１４】
上記請求項１乃至１３のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材からなるポリエステル容器成形用金型。
【請求項１５】
金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い断熱層を設け、上記金属基材を冷却すると共に、上記断熱層上にフッ素樹脂を加熱溶融してフッ素樹脂層を設けることを特徴とするフッ素樹脂コート部材の製造方法。
【請求項１６】
上記金属基材が、ビッカース硬度Ｈｖ３００ｇで９０以上のアルミニウム基材である請求項１５に記載のフッ素樹脂コート部材の製造方法。
【請求項１７】
上記金属基材の冷却を１８０℃以下で行う請求項１５又は１６に記載のフッ素樹脂コート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料、食品、化粧品などに用いられる樹脂容器を成形するための樹脂成形部材に関するものであり、特に、お茶、水、ジュース、アルコール、コーヒー等の内容物の充填が可能なボトル、あるいは、カップ、トレー状のポリエステル樹脂等の容器成形用のフッ素樹脂コート部材、及び金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等のポリエステル樹脂容器は、ボトル或いはカップ、トレーといった容器に代表されるように、透明性、耐衝撃性、ガスバリヤー性等に優れ、多種多様の形態で生産、使用され、その製造は産業上の重要な分野となっている。ポリエステル容器におけるボトルは、射出成形によって得られたプリフォームを、ガラス転移点温度（Ｔｇ）以上の１００℃から１３０℃の温度範囲で加熱した直後に、成形金型内で二軸延伸ブロー成形して製造される。
また、熱間充填に使用する耐熱性ポリエステルボトルは、二軸延伸ブロー成形後、成形金型をポリエステルの結晶化温度の１００℃から１８０℃の温度で加熱し、上記ボトルを高温域で熱固定して耐熱性を付与することが行われている。
【０００３】
一方、ポリエステル容器におけるカップ、トレーは、ポリエステルシートを、容器形状を呈する雌型（成形金型）に真空吸引成形して、或いは上記雌型とプラグで絞り成形を行って製造される。
また、熱間充填に使用する耐熱性カップ、トレーは、雌型、プラグをボトルの場合と同様に結晶化温度に加熱して成形を行うことにより耐熱性を付与することが行われている。
【０００４】
このようなポリエステル容器を成形する金型においては、成形時のポリエステル樹脂に対する金型の離型性の他に、製品の表面光沢性と透明性を付与する目的で金型内面の平滑性が要求され、従来、ステンレス鋼あるいはアルミニウム合金を素材とし、金型内面形状を切削加工した後、その表面を鏡面研磨加工されたものが使用されていた。
【０００５】
また、耐熱性ポリエステル容器の成形においては、成形を行う金型表面に容器表層のポリエステル樹脂の一部、或いはポリエステル樹脂中のオリゴマー成分、添加剤が付着堆積し、この付着堆積物の凹凸形状が成形後のポリエステル容器の表面に転写し、容器表面の光沢性や透明性を低下させるので、短期間での金型清掃が必要になるという問題があった。
このオリゴマー付着は、樹脂中のオリゴマー濃度が微量であっても、成形時に容器表面に拡散して高濃度となり、これが金型表面に移行して結晶性の堆積物を生成するものであり、ポリエステル容器特有の現象として知られている。
【０００６】
さらに、上記の鏡面研磨加工された成形金型では離型性が悪くなる傾向があり、このため、予め成形金型表面を粗面にすることが行われているが、成形容器の表面の肌荒れを生じる恐れがある。
特に、耐熱ポリエステル容器の成形においては、耐熱性を付与する目的で金型を１００℃乃至１８０℃に加熱して熱固定を行うため、金型表面に対するポリエステル樹脂の粘着性が増加し、型離れ力がより大きくなって型離れ時に容器形状が変形し易いという問題があった。
上記の問題は、今日のポリエステル容器の高速大量生産においては、生産効率及び製品品質を低下させるため、その解決は産業上の重要な課題となっている。
【０００７】
一方、プラスチック成形金型に、フッ素系樹脂を金型表面にコーティングして離型膜とした金型が提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
また、本出願人は、上述したポリエステル容器の成形時における問題を解決する目的で、フッ素系樹脂を金型表面にコーティングして離型膜としたポリエステル容器用金型を提案した（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平４−３５３４０６号公報
【特許文献２】特開平４−３５３４０７号公報
【特許文献３】特開平５−２４５８４８号公報
【特許文献４】特開２００２−１８８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜４おいては、フッ素樹脂のコーティングを行うにあたり、フッ素樹脂の製膜、あるいは必要なフッ素樹脂膜の強度を得る焼き付けを行う必要がある。この焼き付けにおいて、金型の金属基材として軽量化を目的としてアルミ基材を用いた場合、フッ素樹脂を熱溶融させるために必要な焼き付け温度、例えば３２０℃の加熱条件下で焼き付けを行うと、金型の金属基材が軟化し、金型の金属基材におけるクラック、金型の寸法変化、金型使用時の表面の傷付きが発生し、金型寿命を短くするという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は上記問題点を解決するものであり、金属基材を冷却しながら１８０℃以下に抑え、フッ素樹脂層膜を焼き付けて加熱溶融することにより、金属基材の軟化を生じさせずにフッ素樹脂をコーティングした部材を提供することを目的とし、さらに樹脂付着やオリゴマー付着を防止することで、型離れ時の形状変化が少なく、かつ、光沢性と透明性に優れたポリエステル等の樹脂容器の成形を可能とする金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のフッ素樹脂コート部材は、
１．金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い断熱層を設け、上記断熱層上にフッ素樹脂層を設けたことを特徴とする。
２．この部材においては、ビッカース硬度Ｈｖ３００ｇで９０以上のアルミニウム基材であり、
３．上記断熱層の熱伝導率が、２０［Ｗ／ｍ・ｋ］以下であり、
４．上記断熱層が、合金、金属酸化物及びセラミックスの群から選択された材料から成り、
５．また、上記断熱層の厚みは、５〜１００μｍであり、
６．さらに、上記断熱層の表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で、０．０２〜０．３μｍであり、
７．そして、上記フッ素樹脂が非晶質で、その厚みが０．１〜３μｍであり、
８．最表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で０．０５〜０．２５μｍであり、
９．さらに、上記断熱層と上記フッ素樹脂層との間に、密着性膜を設けたものであり、
１０．上記密着性膜が、金属酸化物層、金属水酸化物層及びシランカップリング層の群から選択された材料からなるものであり、
１１．その厚みが、０．００１〜０．０５μｍであり、
１２．その表面粗さが、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）で、０．０２〜０．３μｍであることが好ましい。
また、本発明のポリエステル容器成形用金型は、上記１乃至１２のいずれかに記載のフッ素樹脂コート部材からなることを特徴とする。
さらに、本発明のフッ素樹脂コート部材の製造方法は、
１．金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い断熱層を設け、上記金属基材を冷却すると共に、上記断熱層上にフッ素樹脂を加熱溶融してフッ素樹脂層を設けることを特徴とする。
２．上記方法においては、金属基材がビッカース硬度Ｈｖ３００ｇで９０以上のアルミニウム基材であること、
３．上記金属基材の冷却を１８０℃以下で行うこと、
が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフッ素樹脂コート部材によれば、金属基材の軟化を生じさせずにフッ素樹脂のコーティングが可能になり、フッ素樹脂コート部材の寸法変化、表面の傷付きを防止することができる。
また、特に、ポリエステル等のボトル、或いはカップ、トレー状のポリエステル容器の製造に際し、成形金型への樹脂付着やオリゴマー付着を防止でき、型離れ時の形状変化が少なく、かつ、光沢性と透明性に優れたポリエステル等の樹脂容器の成形を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のフッ素樹脂コート部材を、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のフッ素樹脂コート部材の一実施の形態の断面構造を示す断面図である。
図２は、図１に示す本発明のフッ素樹脂コート部材の拡大断面図である。
図１に示すように、本発明のフッ素樹脂コート部材１は、金属基材１０、金属基材１０の表面を被覆する粗面化された断熱層２０、断熱層２０表面を被覆する密着性膜３０、密着性膜３０を被覆するフッ素樹脂層４０が形成されている。
【００１３】
フッ素樹脂コート部材１の基材である金属基材１０としては、軽量であること及び切削加工がし易いこと等の理由からアルミニウム合金を用いることが好ましいが、他に、マグネシウム合金、チタン合金等を用いることもできる。
また、本発明においては、金属基材１０の硬度は、ビッカース硬度（Ｈｖ３００ｇ）で９０以上の素材を用いることが望ましく、９０以上の硬度を有することにより上述した容器の成形時における金型の破損、傷付き、歪みを防止することができる。
【００１４】
本発明のフッ素樹脂コート部材１は、金属基材１０を切削加工等の手段で所定形状に作られるが、フッ素樹脂コート部材１の表面には、切削加工等の後に断熱層２０が形成され、  上記断熱層の熱伝導率を２０［Ｗ／ｍ・ｋ］以下とするのが、フッ素樹脂コート時の金型１０の金属基材の軟化、金型の寸法変化、金型使用時の表面の傷付きを防止する点で好ましい。
この断熱層２０は、フッ素樹脂をコーティングし加熱溶融させる際に、金属基材１０への熱伝導を防止して、金属基材１０の軟化を防止し、フッ素樹脂コート部材、例えばポリエステル容器用金型の寸法変化、金型使用時の表面の傷付きを防止する役割を有する。
断熱層２０としては、合金、金属酸化物、セラミックスなどが挙げられる。
【００１５】
合金としては、例えば、鉄−ニッケル合金、ニッケル−クロム合金、ニッケル−リン合金、ニッケル−硼素合金等のニッケル合金、鉄−クロム合金、鉄−ニッケル−クロム合金等の鉄合金等が挙げられる。
金属酸化物としては、アルミニウム酸化物、クロム酸化物、鉄酸化物、ニッケル酸化物等が挙げられる。
セラミックスとしては、窒化チタン、窒化クロム等の金属窒化物、炭化クロム、等の炭化物等が挙げられ、これらの一種又は複数を組み合わせ、或いは他の異なるセラミックとの組み合わせから構成される。
【００１６】
合金、金属酸化物の形成は、公知の湿式めっき法や乾式めっき法等を用いることができ、湿式めっき法としては、電解法、無電解法が、乾式めっき法としては、溶射法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等が挙げられ、またゾルゲル法も採用することができる。
なかでも、アルミニウム合金を金属基材とする場合は、金属基材への密着性が優れているという理由で、断熱層２０として、Ｎｉ−Ｐ合金めっきが好ましく用いられる。
Ｎｉ−Ｐ合金めっきは、無電解めっき、電解めっき、どちらの方法も用いることができる。
【００１７】
金属基材表面に形成される断熱層２０の厚みは、５〜１００μｍであることが好ましい。
上記厚みが５μｍ未満では、金属基材１０への断熱効果が少なく、フッ素樹脂の焼き付け時に金属基材に熱を奪われ、フッ素樹脂の焼き付けが不十分となり、必要なフッ素樹脂層膜の強度が得られない、あるいは雰囲気温度を極端に高温にしたり、焼き付けに長時間を要したりして設備的あるいは経済的に好ましくない。
一方、１００μｍを超えると、厚すぎて断熱層２０の割れが発生する恐れあり、また、経済的にも好ましくない。
【００１８】
断熱層２０は、その熱伝導率が２０［Ｗ／ｍ・ｋ］以下であることが望ましい。
熱伝導率が２０［Ｗ／ｍ・ｋ］を超えると、金属基材に熱を奪われ、フッ素樹脂の焼き付けが不十分となり、必要なフッ素樹脂層膜の強度が得られない。
そして、断熱層２０は、研磨やサンドブラスと等によって、中心線平均表面粗さ（Ｒａ  ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）が、０．０２〜０．３μｍとなるように精密仕上げ加工することが好ましい。
中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ未満では、形成される凹凸部の数が少なくなり、フッ素樹脂層４０の保持性が低下し、一方、０．３μｍを超えると、その上に形成されるフッ素樹脂層４０の表面粗さを小さくすることが困難となるからである。
【００１９】
上記断熱層２０の上層には密着性膜３０が形成されており、この密着性膜３０は、断熱層２０とフッ素樹脂層４０との接着剤の役割を果たす。
密着性膜３０としては、金属酸化物、金属水酸化物、シランカップリング剤等が挙げられる。
また、密着性膜３０の厚みとしては、０．００１〜０．０５μｍであることが好ましく、０．００１μｍ未満であると断熱層２０を覆うことが難しく、一方、０．０５μｍを超えると微細凹凸部２１の凹部を充填してしまったり、密着層間で凝集破壊の恐れがあり、フッ素樹脂層４０の密着性が低下するので好ましくない。
さらに、密着性膜３０の表面粗さは、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）が０．０２〜０．３μｍとすることがフッ素樹脂層の密着性の向上の点で好ましく、０．０２μｍ未満であると形成される凹凸部の数が少なくなり、フッ素樹脂層４０の保持性が低下し、０．３μｍを超えるとその上に形成されるフッ素樹脂層４０の表面粗さを小さくすることが困難となるからである。
尚、密着性膜３０の形成方法としては、スプレー法、浸せき法、電解法等が挙げられる。
【００２０】
上記密着性膜３０の上層にはフッ素樹脂層４０が形成されている。
上記フッ素樹脂層４０は、ポリエステル樹脂や、オリゴマー及び添加剤を付着させない性質を有し、成形後のポリエステル容器の光沢性、透明性を保証し得る表面平滑性が要求される。
また、フッ素樹脂層４０の厚さは０．１〜３μｍの範囲であることが好ましく、０．１μｍ未満であると、金属基材１０への被覆の均一性が損なわれて被覆欠陥が増大し、３μｍを超えると、成形中のクリープ変形に由来する肌荒れが大きくなり、成形後のポリエステル容器の光沢性、透明性が低下し、また、処理コストが嵩み経済的でない。
【００２１】
そして、フッ素樹脂層４０は、必要に応じてバフ研磨等で、中心線平均表面粗さ（Ｒａ  ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）が、０．０５〜０．２５μｍ、となるように精密仕上げ加工することが好ましい。
上記中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を０．０５μｍ未満にするのは実際上難しく、バフ研磨等に時間を要するからであり、一方、０．２５μｍを超える場合は、本発明のフッ素樹脂コート部材表面の鏡面状態が劣り、樹脂成形製品に曇りを発生する虞があるからである。
従って、焼き付け後のフッ素樹脂層４０の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２５μｍ以下の場合にはそのまま成形に使用し得るが、０．２５μｍを超える場合には、バフ研磨仕上げ等の鏡面化を行い、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を０．２５μｍ以下とすることが好ましい。
【００２２】
また、フッ素樹脂層４０の表面を平滑にすることにより、フッ素樹脂コート部材１を、特にポリエステル容器用金型とした場合、ポリエステル樹脂、オリゴマー或いは添加剤の付着が防止され、光沢性と透明性に優れたポリエステル容器を製造することが可能となる。
さらに、金型最表面にフッ素樹脂層４０が存在し、且つフッ素樹脂層４０の表面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲とすることにより、長期金型使用時のフッ素樹脂層４０の肌荒れを防止し、優れた表面鏡面性を維持安定させることができ、成形時にポリエステル容器の金型からの離型が容易になると共に、型離れ時の形状変化が防止される。
【００２３】
フッ素樹脂層４０に用いられるフッ素樹脂としては、それ自体公知の任意のフッ素系樹脂が使用されるが、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、とこれらのエポキシ樹脂変性体、アクリル樹脂変性体、ブロックアクリル樹脂変性体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）共重合体等の非晶質フッ素樹脂の単独あるいは複数の組み合わせで用いることができる。
【００２４】
上記フッ素樹脂層４０の形成は、アルミニウム合金等の金属基材上に、上記金属基材よりも熱伝導率が低い合金等の断熱層を設け、上記金属基材を冷却すると共に、上記断熱層上にフッ素樹脂を焼き付けて加熱溶融し、フッ素樹脂層を設ける。
そして、上記金属基材の冷却は、金属基材の硬度低下を防ぐ観点から１８０℃以下で行うのが好ましい。
また、上記フッ素樹脂の加熱溶融は、フッ素樹脂の溶融を可能ならしめ、さらには分解や揮散を防ぐため、フッ素樹脂が、その融点あるいはガラス転移点よりも２０℃乃至１２０℃高い温度になるように行うのが好ましく、電気炉中等による加熱雰囲気温度、加熱時間を適宜選択して上記温度とする。なお、加熱手段としては上記電気炉に限定されるものではなく、赤外線加熱、フレーム加熱、高周波加熱、プラズマ加熱、レーザー加熱等のいずれの方法も用いることができる。
【００２５】
本発明のフッ素樹脂コート部材は、ポリエステル容器成形用の金型等として、特に、ポリエステルボトルの二軸延伸ブロー成形に用いることができる。
以下の実施例では、ポリエステルボトルの二軸延伸ブロー成形用金型として用いた場合について説明する。
【実施例】
【００２６】
［評価］
１．金属基材の熱伝導率測定
金型基材であるアルミ合金の熱伝導率は、熱拡散率と比熱容量を、アルバック理工（株）社製レーザーフラッシュ法熱測定装置（ＴＣ−７０００）により、また、比重を、東洋精機製作所（株）社製ＤＥＮＳＩＭＥＴＥＲ−Ｈによりそれぞれ求め、
熱伝導率〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕＝熱拡散率〔ｍ２／ｓ〕×比熱容量〔Ｊ／Kg・Ｋ〕×比重〔Kg／ｍ３〕の関係から熱伝導率を求めた。
【００２７】
２．断熱層の熱伝導率測定
断熱層の熱伝導率は文献値による公知の値、例えば（社）金属表面技術協会編「表面技術便覧」Ｐ８４８やウエムラあるいは奥野製薬技術資料を用いた。
あるいはアルバック理工（株）社製光交流法熱拡散率測定装置（Ｌａｓｅｒ−ＰＩＴ）により熱拡散率を、東洋精機製作所（株）社製ＤＥＮＳＩＭＥＴＥＲ−Ｈにより比重を求め、これと上記文献値より求めた比熱容量より熱伝導率を求めた。
【００２８】
３．金型の金属基材の軟化
フッ素樹脂層を形成した後の金属基材のビッカース硬度（Ｈｖ３００ｇ）で測定した。
【００２９】
４．フッ素樹脂層膜の強度
二軸延伸ブローを行い、ボトルを１００本成形した時点でフッ素樹脂膜の剥離の有無を調べた。なおこの時点で剥離が生じなければ長時間成形しても剥離は生じないことを確認した。
○    剥離なし
×    剥離あり
【００３０】
５．二軸延伸ブロー成形後の金型の樹脂成分の付着
二軸延伸ブロー成形開始後１２０時間経過した時点で金型を成形機から外し、金型内面に付着したポリエステル樹脂（オリゴマー含む）の量を測定した。測定法は、1,1,1,3,3,3,-ヘキサフルオロ-2-プロパノールとクロロホルムの１対１混合溶剤を浸した石英ウールで軽く拭き取りながら付着した樹脂成分を上記混合溶剤中に溶かし、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー法（GPC法）で測定した。
測定にはあたっては予め成形に供したポリエステル樹脂を一定重量秤りとり、1,1,1,3,3,3,-ヘキサフルオロ-2-プロパノールとクロロホルムの１対１混合溶剤中に溶解させ、これを1,1,1,3,3,3,-ヘキサフルオロ-2-プロパノールとクロロホルムの１対１混合溶剤で希釈して一定濃度系列の標準溶液を作成し、これらの標準溶液から求めた検量線により金型内面に付着した樹脂の量（μｇ）を求めた。
【００３１】
６．ポリエステルボトルの外観光沢性評価
（１）金型の最表面粗さによるボトルの外観光沢性評価
二軸延伸ブロー成形開始５分後に２０本のボトルを抜き取り、スガ試験機（株）ヘーズメーターＨＧＭ−２Ｋで、ボトル胴部のヘイズ値（曇り度）を測定し、以下の３段階の評価を行った。
○ ヘイズ値（平均値）１０％未満（光沢性良好）。
△  ヘイズ値（平均値）１０から２５％未満（光沢性やや劣るが製品として可能）。
×  ヘイズ値（平均値）２５％以上（光沢性劣る）。
【００３２】
（２）金型へのポリエステル樹脂成分付着によるボトルの外観光沢性評価
二軸延伸ブロー成形開始後４８時間および９６時間後毎に２０本ずつボトルを抜き取り、上記（１）と同様にボトル胴部のヘイズ値（曇り度）を測定し、同様に以下の４段階の評価を行った。
○：ヘイズ値（平均値）１０％未満（光沢性良好）。
△：ヘイズ値（平均値）１０から２５％未満（光沢性やや劣る）。
×：ヘイズ値（平均値）２５％から３５％未満（光沢性劣る）。
××：ヘイズ値（平均値）３５％以上（光沢性非常に劣る）。
【００３３】
［実施例１］
１．二軸延伸ブロー成形用フッ素樹脂コート金型の作成
（１）金型の作成
金属基材として、熱伝導率  １１０〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕のアルミ７０７５−Ｔ６５１材を切削加工し、胴径：６５ｍｍ、口部を除いた高さ：１８５ｍｍ、内容量：５００ｍｌ用の円筒状のポリエステルボトルを二軸延伸ブロー成形する金型（割型２個）を作成した。
【００３４】
（２）断熱層の形成
上記金型の金属基材の表面を研磨仕上げした内面に、熱伝導率６〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕の無電解Ｎｉ−Ｐ合金めっき層から成る平均厚み２０μｍの断熱層２０を形成した。
その後、Ｎｉ−Ｐ合金めっき層をバフ研磨して精密仕上げ加工をした。
さらに、Ｎｉ−Ｐ合金めっき層を、ブラスト処理により、中心線平均表面粗さＲａが０．１５μｍとなる微細凹凸部２１を形成させた。
【００３５】
（３）フッ素樹脂層の形成
上記金型をアルコール洗浄し、デュポン社製非晶質フッ素樹脂「ＡＦ２４００」（ガラス転移点２４０℃）を３Ｍ社製「ＦＣ７７」に０．６重量パーセントの濃度になるように溶解し、この溶液を金型表面にスプレー塗布し、平均厚み０．５μｍのフッ素樹脂層を形成した。この金型をアルミ金型基材が１８０℃以下になるように冷却しながら６００℃の電気炉中で６時間焼き付けてフッ素樹脂の加熱溶融を行い、フッ素樹脂層を形成した。その後、明石製作所（株）製ＭＶＫ−Ｇ３型微小硬度計によりフッ素樹脂層、密着層、断熱層が形成していない部分のアルミ金属基材のビッカース硬度を測定した。
尚、この加熱溶融後のフッ素樹脂層表面の中心線平均表面粗さを東京精密（株）製サーフコム５７０Ａ型表面粗さ計で測定したところ、Ｒａは０．２０μｍであった。
【００３６】
２．二軸延伸ブロー成形によるポリエステルボトルの作成
射出成形されたポリエステル樹脂製有底プリフォーム体（２５ｍｍ径、口部込みの長さ１００ｍｍ）を所定温度で口部結晶化した後に、１１０℃に加熱し、上記フッ素樹脂被覆金型内で二軸延伸ブロー成形を行ってポリエステルボトルを作成し、上記フッ素樹脂層膜の強度、二軸延伸ブロー成形後の金型の樹脂成分の付着、及びポリエステルボトルの外観光沢性評価を行った。
尚、この時のブロー成形条件は金型温度１５０℃、プレブロー圧：１〜１．７ＭＰａ、ブロー圧：３．５ＭＰａ、ボトルの延伸倍率は縦方向が平均２．７、周方向が平均３．５で行った。
【００３７】
［実施例２］
金属基材として、熱伝導率  １４０〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕のアルミ２０２４−Ｔ８５１材を用いて実施例１と同様の金型を作成し、断熱層として平均厚みが１０μｍとなるＮｉ−Ｐ合金めっき層を形成し、ブラスト処理により、中心線平均表面粗さＲａが０．１０μｍとなる微細凹凸部２１を形成させた。アルカリ脱脂洗浄と酸洗浄を行った後、電解クロメート処理により０．０３μｍの金属クロムおよび水和酸化クロムから成る密着性膜を形成した。
さらにデュポン社製非晶質フッ素樹脂「ＡＦ２４００」を３Ｍ社製「ＦＣ７７」に０．６重量パーセントの濃度になるように溶解し、この溶液を上記金型表面にスプレー塗布し、平均厚み０．５μｍのフッ素樹脂層を形成した。
この金型をアルミ金型基材が１５０℃以下になるように冷却しながら４５０℃の電気炉中で４時間焼き付けてフッ素樹脂の加熱溶融を行い、フッ素樹脂層を形成し、また、アルミ金属基材のビッカース硬度を測定した。
この金型の焼き付け後のフッ素樹脂層表面の中心線平均表面粗さＲａは０．１２μｍであった。
この金型を用いて実施例１と同様にポリエステルボトルを作成し、評価を行った。
【００３８】
［実施例３］
金属基材として、熱伝導率  １１０〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕のアルミ７０７５−Ｔ６５１材を切削加工し、実施例１と同様の金型を作成し、上記金型の金属基材の表面を研磨仕上げした内面に、溶射により熱伝導率３〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕のｓｕｓ３１６の膜を形成し、その後、研磨して精密仕上げ加工をし、さらにブラスト処理により、中心線平均表面粗さＲａが０．０８μｍとなる微細凹凸部２１を有する膜厚９０μｍの断熱層を形成させた。
さらにアルカリ脱脂洗浄と酸洗浄を行った後、電解クロメート処理により０．０３μｍの金属クロムおよび水和酸化クロムから成る密着性膜を形成した。
その後デュポン社製非晶質フッ素樹脂「ＡＦ２４００」を３Ｍ社製「ＦＣ７７」に０．６重量パーセントの濃度になるように溶解し、この溶液を上記金型表面にスプレー塗布し、平均厚み０．５μｍのフッ素樹脂層を形成した。この金型をアルミ金型基材が１５０℃以下になるように冷却しながら４５０℃の電気炉中で２時間焼き付けてフッ素樹脂の加熱溶融を行い、フッ素樹脂層を形成した、また、アルミ金属基材のビッカース硬度を測定した。
この金型の焼き付け後のフッ素樹脂層表面の中心線平均表面粗さＲａは０．１０μｍであった。
この金型を用いて実施例１と同様にポリエステルボトルを作成し、評価を行った。
【００３９】
［比較例１］
実施例１と同様の金属基材を用いて金型を作成し、この金型の内表面をバフ研磨し、中心線平均表面粗さＲａが０．０４μｍになるように仕上げた。この金型を用いて実施例１と同様にポリエステルボトルを作成した。
本比較例においては、二軸延伸ブロー成形後の金型への樹脂成分の付着量が多く、また、二軸延伸ブロー成形の時間の経過と共に、ポリエステルボトルの外観光沢性が悪くなった。
【００４０】
［比較例２］
実施例１において、断熱層を形成せずにフッ素樹脂層を形成した以外は同様に金型を作成し、この金型を用いて二軸延伸ブローを行ってポリエステルボトルを作成した。
本比較例においては、上記ポリエステルボトルを１００本成形した時点で、フッ素樹脂膜の剥離の有無を調べたところ剥離が認められた。
【００４１】
［参考例１］
実施例１において、フッ素樹脂層の形成を、アルミ金属基材を冷却せずに金型温度３２０℃、３０分間の焼き付けによる加熱溶融を行った以外は同様に金型を仕上げて金型を作成し、フッ素樹脂層を形成した後のアルミ金属基材のビッカース硬度を測定したところ、この金型のアルミ金型基材は硬度の大きな低下が認められた。
この結果から、フッ素樹脂層の焼き付け時においては、金型の金属基材の冷却が金属基材の軟化を防止する点で有効であることが判る。
【表１】
2005153246.tif 000003
【００４２】
本発明のフッ素樹脂コート部材によれば、金属基材の軟化を生じさせずにフッ素樹脂のコーティングが可能になり、フッ素樹脂コート部材の寸法変化、表面の傷付きを防止することができる。
また、特に、ポリエステル等のボトル、或いはカップ、トレー状のポリエステル容器の製造に際し、成形金型への樹脂付着やオリゴマー付着を防止でき、型離れ時の形状変化が少なく、かつ、光沢性と透明性に優れたポリエステル等の樹脂容器の成形を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のフッ素樹脂コート部材の一実施の形態の断面構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す本発明のフッ素樹脂コート部材の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：フッ素樹脂コート部材
１０：金属基材
２０：断熱層
２１：微細凹凸部
３０：密着性膜
４０：フッ素樹脂層
【図１】
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【図２】
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