(57)【要約】【課題】  レトルト処理程度の高温処理における変形を抑制するための口筒部の熱結晶化処理方法の創出を技術的課題とし、もってレトルト処理程度の高温にも対応可能な高い耐熱性を有する口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製壜体を提供することを目的とする。【解決手段】  所定温度で所定時間の前記熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入して形成したプリフォームを用いて、２軸延伸ブロー成形してなるＰＥＴ系樹脂製壜体とする。【選択図】図２
2005289447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱結晶化処理した口筒部を有するプリフォームを用いて、２軸延伸ブロー成形してなるポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体にあって、該口筒部が、所定温度で所定時間の前記熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入した状態で形成されたことを特徴とするポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体。
【請求項２】
挿入したコアの温度を９０〜１３０℃に温調することを特徴とする請求項１記載のポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体。
【請求項３】
レトルト処理を必要とする食品向け用途に使用されることを特徴とする請求項１または２記載のポリエチレンテレフタレート系樹脂製壜体。
【請求項４】
ポリエチレンテレフタレート系樹脂製プリフォームの口筒部を、所定温度で所定時間の熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入することを特徴とするプリフォーム口筒部の熱結晶化方法。
【請求項５】
挿入したコアの温度を９０〜１３０℃に温調することを特徴とする請求項４記載のプリフォーム口筒部の熱結晶化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口筒部を熱結晶化処理したポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）系樹脂製の２次延伸ブロー成形壜体、およびプリフォーム口筒部の熱結晶化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高温での充填、あるいは殺菌等の熱処理工程を要する製品、たとえばお茶、果汁飲料用等に使用されるＰＥＴ樹脂製２軸延伸ブロー成形壜体についての記載がある。このようにお茶、果汁飲料等のように高温（８０〜９０℃程度）での充填あるいは熱処理工程のある製品向けのＰＥＴ樹脂製壜体では熱結晶化処理により耐熱変形性が改良された所謂耐熱口筒部が使用される。
【０００３】
そして、特許文献２には口筒部に収縮を規制するためのコアを挿入し、熱結晶化処理をして、口筒部の寸法精度を高くするための方法についての記載がある。
【特許文献１】特開平１０−０５８５２７号公報
【特許文献２】特公昭６１−２４１７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年においては上記ＰＥＴ樹脂製壜体は、１３０℃程度での高温殺菌処理を要するレトルト食品向けへも使用が検討されるようになってきており、１３０℃程度にも至る高温での口筒部の変形を抑制するためには、口筒部の熱結晶化処理を口筒部の表面温度で１８０℃程度の高温で実施する必要があるが、このような高温での処理では結晶化による収縮量が大きくなると共に、口筒部が楕円状になる等のいびつな変形も顕著になり、外観上の問題、キャップによる密封性が不良になる等の問題が発生する。
【０００５】
ここで、楕円状になる等のいびつな変形を抑制するためには上記のコアを挿入して変形の態様を規制しながら熱処理する方法が有効ではあるが、レトルト処理用途向けにプリフォームの口筒部をコアを挿入した状態で１８０℃程度の高温で処理して、２軸延伸ブロー成形で壜体を製造、食品を充填、キャッピング後レトルト処理するような場合には口筒部の口径がかなり縮径変形し、シール機能が損なわれる等の問題が解決しない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、レトルト処理程度の高温処理における変形を抑制するための口筒部の熱結晶化処理方法の創出を技術的課題とし、もってレトルト処理程度の高温にも対応可能な高い耐熱性を有する口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製壜体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】
【０００７】
上記技術的課題を解決する請求項１記載の発明の手段は、
熱結晶化処理した口筒部を有するプリフォームを用いて、２軸延伸ブロー成形してなるＰＥＴ系樹脂製壜体にあって、
口筒部が、所定温度で所定時間の前記熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入して形成されたこと、にある。
【０００８】
本願発明者らはレトルト処理向け用途に係るＰＥＴ樹脂製壜体の改良検討をする中で、口筒部の表面温度が１８０℃程度の高温で口筒部を熱結晶化処理すると、結晶化による収縮量が大きいために、その結果冷却後においてコアによる規制により、いびつな変形は抑制されるものの、収縮変形が抑制され大きな歪みが内部に残留し、この残留歪みがレトルト処理時の高温状態で開放されて、大きな収縮が発生すること、そして、一方コアを挿入しないで自然に収縮させた場合には、口筒部がいびつな変形状態となるものの、残留歪みが小さく、レトルト処理による後収縮を抑制できることを見出し、上記発明に至った。
【０００９】
請求項１記載の構成により、所定温度で所定時間の熱結晶化処理においては、口筒部を自然収縮させることができ、残留歪みの発生を抑制することができると共に、この口筒部では熱結晶化処理直後においても冷却による後収縮により縮径が進行し、口筒部がコア外周面に外接するようになり、冷却後の形状は挿入したコアで規制されるので、いびつな形状のない、そして残留歪の小さい状態で熱結晶化された口筒部とすることができる。この結果レトルト処理等の高温での厳しい条件下での殺菌処理等においても口筒部の変形を極く小さく抑制することが可能となる。
【００１０】
間隙の大きさをどの程度小さくするかは、口筒部の口径が大きいほど、また熱結晶化処理温度が高温であるほど小口径とする等、試験等をしながら適宜に決めることができるが、その範囲は０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲とするのが良い。
【００１１】
すなわち、この間隙が０．０２ｍｍ未満の場合は、コアの挿入がスムーズに実施できなくなる。
【００１２】
また、０．２ｍｍを超える場合には、熱結晶化処理後の後収縮におけるコアによる変形規制の効果が十分でなくなり熱結晶化処理後のプリフォームの口筒部が楕円状等のいびつな形状となってしまう。
【００１３】
請求項２記載の発明の手段は、請求項１記載の発明において、挿入したコアの温度を９０〜１３０℃に温調すること、にある。
【００１４】
請求項２記載の上記構成により、９０〜１３０℃の温度範囲は、ＰＥＴ系樹脂の軟化点以上の温度で、かつ熱結晶化が進行するためには低温である温度範囲であり、口筒部がコアに外接した状態で口筒部の内周面近傍を、結晶化の進行を抑えた状態でかつ軟化温度以上で比較的変形のしやすい軟化状態としておくことができ、コアによる変形規制効果が十分に発揮されると共に、後収縮による内部歪みの累積を抑制することができ、冷却固化状態における残留歪みをより効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項３記載の発明の手段は、請求項１または２記載の発明において、レトルト処理を必要とする食品向け用途に使用されること、にある。
【００１６】
従来、ＰＥＴ系樹脂製壜体はレトルト向けの用途の使用は、特に口筒部の変形の問題で困難であったが、請求項３記載の構成によりレトルト処理条件においても変形の小さい実用上問題のない口筒部を有する壜体を提供することができる。
【００１７】
なお、本発明に使用するポリエチレンテレフタレート系樹脂としては、主としてＰＥＴが使用されるが、ＰＥＴ樹脂の本質が損なわれない限り、エチレンテレフタレート単位を主体として、他のポリエステル単位を含む共重合ポリエステルも使用できると共に、たとえば耐熱性を向上させるためにナイロン系樹脂、ポリエチレンテレナフタレート樹脂等の樹脂をブレンドして使用することもできる。共重合ポリエステル形成用の成分としては、たとえばイソフタル酸、ナフタレン２，６ジカルボン酸、アジピン酸等のジカルボン酸成分、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール等のグリコール成分を挙げることができる。
【００１８】
さらには、本発明のＰＥＴ系樹脂製壜体は、ＰＥＴ樹脂製壜体としての本質が損なわれない限り、たとえば耐熱性、ガスバリア性の向上のためにＰＥＴ樹脂／ナイロン樹脂／ＰＥＴ樹脂のようにナイロン樹脂等の中間層を有したものであっても良い。
【００１９】
請求項４記載の発明の方法は、ＰＥＴ系樹脂製プリフォームの口筒部を、所定温度で所定時間の熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入することを特徴とするプリフォーム口筒部の熱結晶化方法である。
【００２０】
請求項４記載の上記方法により、所定温度で所定時間の熱結晶化処理においては、口筒部を自然収縮させることができ、残留歪みの発生を抑制することができると共に、この口筒部では熱結晶化処理直後においても冷却による後収縮により縮径が進行し、口筒部がコア外周面に外接するようになり、冷却後の形状は挿入したコアで規制されるので、いびつな形状のない、そして残留歪の小さい状態で熱結晶化された口筒部とすることができる。
【００２１】
間隙の大きさをどの程度小さくするかは、口筒部の口径が大きいほど、また熱結晶化処理温度が高温であるほど小口径とする等、試験等をしながら適宜に決めることができるが、その範囲は０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲とするのが良い。
【００２２】
すなわち、この間隙が０．０２ｍｍ未満の場合は、コアの挿入がスムーズに実施できなくなる。
【００２３】
また、０．２ｍｍを超える場合には、熱結晶化処理後の後収縮におけるコアによる変形規制の効果が十分でなくなり熱結晶化処理後のプリフォームの口筒部が楕円状等のいびつな形状となってしまう。
【００２４】
請求項５記載の発明の方法は、請求項４記載の発明において、挿入したコアの温度を９０〜１３０℃に温調すること、にある。
【００２５】
請求項５記載の上記方法により、９０〜１３０℃の温度範囲は、ＰＥＴ系樹脂の軟化点以上の温度で、かつ熱結晶化が進行するためには低温である温度範囲であり、口筒部がコアに外接した状態で口筒部の内周面近傍を、結晶化の進行を抑えた状態でかつ軟化温度以上で比較的変形のしやすい軟化状態としておくことができ、コアによる変形規制効果が十分に発揮されると共に、後収縮による内部歪みの累積を抑制することができ、冷却固化状態における残留歪みをより効果的に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記した構成であり、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、口筒部を所定温度で所定時間の前記熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入して形成することにより、従来にない耐熱性を有した口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製壜体を提供することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明にあっては、挿入したコアの温度を９０〜１３０℃の範囲に温調することにより、よりゆがみのない、高い耐熱性を有した口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製壜体を提供することができる。
【００２８】
請求項３記載の発明にあっては、レトルト処理条件においても変形の小さい実用上問題のない口筒部を有する壜体を提供することができる。
【００２９】
請求項４記載の発明にあっては、所定温度で所定時間の熱結晶化処理した直後に、内周面に対して０．０２〜０．２ｍｍの間隙を形成する外径を有した円柱状コアを挿入する方法により、従来にない耐熱性を有した口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製プリフォームを提供することができる。
【００３０】
請求項５記載の発明にあっては、挿入したコアの温度を９０〜１３０℃の範囲に温調することにより、よりゆがみのない、高い耐熱性を有した口筒部を有するＰＥＴ系樹脂製プリフォームを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明のＰＥＴ系樹脂製壜体を得るために、プリフォーム１における口筒部２を熱結晶化するための装置の一例を示す説明図である。射出成形したプリフォーム１をホルダー４に挿入し、ネックリング３を含めた口筒部２を赤外線ヒータ５で加熱して熱結晶化処理を行なう。この際加熱を周方向に亘って均一にするためにホルダー４を回転させながら加熱を実施する。このようにして口筒部２を熱結晶化したプリフォーム１を用いて二軸延伸ブロー成形してＰＥＴ系樹脂製壜体を得る。
【００３２】
上記、熱結晶化処理の条件は一般に１５０〜２２０℃の温度で、１〜３分間行うが、この条件は壜体１に要求される耐熱性（殺菌処理温度等）等を考慮して選択され、要求される耐熱性が高いほど加熱温度を高くする必要がある。たとえば一般的な果汁飲料等では８０〜９０℃の温度で高温充填されるが、熱処理条件は口筒部の表面温度で１５０℃、２分程度であり、レトルト食品向けの場合には口筒部の表面温度で１８０℃、２分程度の処理が必要となる。
【００３３】
所定温度で所定時間の熱結晶化処理はコア６を挿入しないで実施するので、赤外線ヒータ５による加熱により熱結晶化が進行すると、結晶化に伴なう体積収縮で口筒部が規制のない自由な状態で収縮する。
【００３４】
図２は本発明の壜体を得るための方法を示す説明図であり、プリフォーム１の口筒部２にコア６を挿入した状態を示す。（ａ）は所定温度で所定時間の熱結晶化処理直後にコア６を挿入した状態、（ｂ）は挿入後、冷却による後収縮により口筒部２が縮径してコア６に外接した状態を示す説明図である。（ａ）の状態では口筒部２内周面とコア６の外周面の間に間隙ｔが形成するようにしている。ここでコア６の温度は、高温の口筒部２に内接した状態においても、その温度が９０〜１３０℃の範囲になるように冷却して調整しておく。
【００３５】
図２（ａ）の状態で、間隙ｔをその範囲も含めてどの程度とするかは、口筒部２口径、熱結晶化処理温度等の条件を考慮し決める。具体的には予備的な試験をして、プリフォーム間によるバラツキ、１ケのプリフォームの口筒部内径の場所によるばらつき、熱結晶化処理による熱収縮量のバラツキ等も評価して、コア６の外径を決めることにより、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で適宜決めることができる。
【００３６】
実施例
射出成形により、ＰＥＴ樹脂製であり口筒部２の呼び径が２８ｍｍのプリフォーム１を成形し、このプリフォーム１を図１の装置で、口筒部の表面温度１８０℃で２分間熱結晶化処理を実施し、この処理の直後、間隙ｔが０．０４〜０．１５ｍｍになるような外径のコア６を、その温度が１００〜１２０℃になるように制御しながら口筒部２に挿入して冷却した。そして上記条件で口筒部２を熱結晶化処理したプリフォーム１を常法により二軸延伸ブロー成形して内容量５００ｍｌの実施例の壜体を得た。なお、本実施例において口筒部２の密度は１．３９８ｇ／ｃｍ３であった。
【００３７】
比較例
実施例と同じプリフォーム１を用い、コア６をプリフォーム１の口筒部２に摺動状態で挿入後、実施例と同条件で熱結晶化処理を実施した。そしてこのプリフォーム１を常法により二軸延伸ブロー成形して内容量５００ｍｌの比較例の壜体を得た。なお、本比較例において口筒部２の密度は１．３８４ｇ／ｃｍ３であった。
【００３８】
上記実施例と比較例の壜体に水を充填し、１２４℃、２０分の条件で加圧水によるレトルト処理を実施し、その後室温でのレトルト処理前後における口径（内径と外径）の変化を測定した。
【００３９】
実施例において口筒部２の外径変化は−０．１４ｍｍ、内径変化は−０．１８ｍｍであった。また比較例において口筒部２の外径変化は−０．４１ｍｍ、内径変化は−０．４２ｍｍであった。ここで試験本数は各５本で、上記値は平均値でありマイナスは縮径していることを示す。
【００４０】
上記結果からわかるように、レトルト処理により口径はいずれの場合も縮径しているが、実施例の壜体は、比較例の壜体に比較してその程度が略１／２〜１／３程度の大きさに抑制されており、キャップの螺合および螺脱性、シール性等実用的に全く問題のない範囲の変形（縮径）であった。一方比較例の壜体は、レトルト処理後キャップによるシール性に問題があるものとなった。
【００４１】
なお、上記実施例では主としてレトルト向けの壜体を例にして、本願発明の実施形態およびその作用効果を説明したが、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発明の作用効果は１００℃以上等の従来にない高温での熱処理を要する用途において一般的に発揮されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように本発明のＰＥＴ系樹脂製壜体はレトルト殺菌処理程度の高温の処理においても口筒部の変形を小さく抑えることができ、レトルト食品向け用途等に幅広い用途展開が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】プリフォーム口筒部の熱結晶化処理のための装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の熱結晶化処理におけるプリフォームの口筒部へのコアの挿入状態を示し、（ａ）は所定温度で所定時間の熱結晶化処理した直後コアを挿入した状態、（ｂ）は口筒部が後収縮してコアに外接した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ；プリフォーム
２  ；口筒部
３  ；ネックリング
４  ；ホルダー
５  ；赤外線ヒータ
６  ；コア
ｔ  ；間隙
【図１】
2005289447.tif 000003
【図２】
2005289447.tif 000004