(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォーム（１）を２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品（４）に成形する一次ブロー成形工程と、該一次中間成形品（４）を加熱して二次中間成形品（５）に強制的に収縮成形する工程と、該二次中間成形品（５）をブロー成形して８０〜９５℃程度の耐熱性を有する壜体（６）に成形する二次ブロー成形工程と、から成るダブルブロー成形法において、前記二次ブロー成形工程用の金型の型温を、略（要求される耐熱温度）〜（要求される耐熱温度＋３０℃）の範囲内の温度に設定すると共に、前記二次ブロー成形工程直前の二次中間成形品（５）の温度を、加熱炉から取り出した後の降下温度を３０℃以内に抑えることにより、前記二次ブロー成形工程用の金型の型温に対して４０〜５０℃高くすることを特徴とするポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の２軸延伸ブロー成形方法。
【請求項２】
二次中間成形品（５）の、二次ブロー成形工程用の金型内へのセット時間を、６秒以内とすることにより、前記二次中間成形品（５）のセット時間における降下温度を、３０℃以内に抑える請求項１記載のポリエチレンテレフタレート樹脂製壜体の２軸延伸ブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の２軸延伸ブロー成形壜体の成形方法に関するもので、さらに詳言すれば、高い透明性を維持したまま熱収縮に対する耐熱性が高いポリエチレンテレフタレート樹脂製２軸延伸ブロー成形壜体の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、単にＰＥＴと記す）は、安定した物性、無公害性、優れた透明性、そして高い機械的強度等により２軸延伸ブロー成形壜体として各方面で多量に使用されており、特に食品用の壜体として極めて有用なものとなっている。
【０００３】
このようにＰＥＴ製壜体は、優れた多数の特性を効果的に発揮するものなのであるが、熱処理を施していないＰＥＴ製の２軸延伸ブロー成形壜体は、熱に対して弱く、７０度以上の高温下では容易に変形する。
【０００４】
このため、耐熱性の高いＰＥＴ製壜体の出現が強く望まれていて、このＰＥＴ製壜体に耐熱性を与える方法として、“ダブルブロー”と称される技術が本出願人により開発され（特公平４−５６７３４号公報参照）、１２０℃の条件下で約３０分間も熱処理するレトルト食品とか、その他の収納時に熱処理される食品の収納容器として利用できるようになった。
【０００５】
このダブルブロー成形技術は、予め所望形状に成形されているプリフォームを一次中間成形品に２軸延伸ブロー成形する一次ブロー成形工程と、この一次中間成形品を加熱して熱収縮させて二次中間成形品に成形する工程と、最後にこの二次中間成形品を壜体にブロー成形する二次ブロー成形工程とから成っており、一次中間成形品を加熱して熱収縮させることにより、一次中間成形品内に生じている残留歪を消滅させ、結晶化を促進させた極めて耐熱性の高い壜体を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近になってレトルト商品用１２０℃という高い耐熱性の容器だけでなく、内容物の加熱充填の必要性から、８０〜９５℃程度の耐熱性が要求される容器の用途も広がり、生産速度あるいは省エネルギーの観点から、耐熱性に応じた、生産性の高いダブルブロー成形法が要求されている。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した要求に対応すべく創案されたもので、壜体に要求される耐熱性に応じたダブルブロー成形法の提示を技術的課題として、もって要求される耐熱性の壜体を高い生産性をもって提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の手段は、
プリフォームを２軸延伸ブロー成形して一次中間成形品に成形する一次ブロー成形工程と、一次中間成形品を加熱して二次中間成形品に強制的に収縮成形する工程と、二次中間成形品をブロー成形して壜体に成形する二次ブロー成形工程と、から成るダブルブロー成形法に関するものであること、
二次ブロー成形工程用の金型の型温を、略（要求される耐熱温度）〜（要求される耐熱温度＋３０℃）の範囲内の温度に設定すること、
二次ブロー成形工程直前の二次中間成形品の温度を、加熱炉から取り出した後の降下温度を３０℃以内に抑えることにより、二次ブロー成形工程用の金型の型温に対して４０〜５０℃高くすること、
にある。
【０００９】
ダブルブロー成形技術は、予め所望形状に成形されているプリフォームを、一次中間成形品に２軸延伸ブロー成形する一次ブロー成形工程と、この一次中間成形品を加熱して強制的に熱収縮させて二次中間成形品に成形する工程と、最後にこの二次中間成形品を８０〜９５℃程度の耐熱性を有する壜体にブロー成形する二次ブロー成形工程と、から成っている。
【００１０】
一次ブロー成形工程では、プリフォームを、ＰＥＴの熱結晶化寸前の温度である１２０℃を含む、延伸効果の現出できるブロー成形可能な温度である８０〜１２０℃に加熱して、一次中間成形品に２軸延伸ブロー成形する。
【００１１】
請求項１記載の成形方法は、二次ブロー成形工程用の金型の型温(以下、単に二次ブロー型温と記す)は、要求される耐熱温度に応じて、略（耐熱温度）〜（耐熱温度＋３０℃）の範囲の温度に設定する。このことにより、二次ブロー成形時の残留応力が除去され、壜体に要求される耐熱温度での変形を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、二次ブロー成形工程直前の二次中間成形品の温度（以下、単に二次ブロー直前温度と記す）を、加熱炉から取り出した後の降下温度を３０℃以内に抑えることにより、上記二次ブロー型温より４０〜５０℃高くし、これにより二次ブロー成形工程における良好な賦形性を得るものである。
【００１３】
すなわち、４０℃未満では、二次中間成形品の温度が短時間で型温に到達してしまうため、二次ブロー成形工程における賦形性が不良となり、完成壜体において良好な肉厚の均一性、凸凹部、エッジ部等の形状の再現性が得難くなる。
【００１４】
（削除）
【００１５】
二次ブロー直前温度を二次ブロー型温に対して、４０〜５０℃高くすることにより、８０〜９５℃程度の耐熱性を有した壜体の成形において良好な賦形性を得ることができる。
【００１６】
なお、二次ブロー直前温度の上限は、後述する一次中間成形品の加熱温度の上限およびセット時間により決められる。
【００１７】
また、二次中間成形品の、加熱してから、すなわち加熱炉から取り出してから、二次ブロー金型内に設置するまでの時間を、二次中間成形品を略２３５℃の上限加熱温度に加熱した場合の２０秒を最大として、２０秒以内とする必要がある。
【００１８】
一次中間成形品を加熱炉に入れる等して加熱して、強制的に熱収縮させ二次中間成形品を得るが、この二次中間成形品を加熱炉から取り出して、二次ブロー金型に設置するまでに要する時間（以下セット時間と記す）中の冷却、および上記した二次ブロー成形直前の二次中間成形品の温度を考慮して、この一次中間成形品の加熱温度を決める。なお、この加熱による一次中間成形品温度の上限は略２３５℃であり、この温度を超えると一次ブロー成形により生成したＰＥＴの微結晶が部分的に融解して、熱的な再結晶化が進行し白化してしまう。
【００１９】
セット時間を２０秒以内としているが、上記した略２３５℃という加熱による一次中間成形品の温度の上限があるので、加熱炉から室温雰囲気に移した際の冷却速度から、セット時間が２０秒を超えると、二次ブロー成形前に二次中間成形品の温度が下がりすぎ、二次ブロー直前温度を二次ブロー型温に対して４０℃以上高く保持することがし難くなり、内容物の加熱充填が必要な多くの用途に要求される８０〜９５℃程度の耐熱性を有した壜体の提供も困難となる。
【００２０】
一方、製造装置の配置等の理由により、セット時間を数秒程度にできない場合でもこのセット時間を２０秒以内に設定することにより、内容物の加熱充填用の８０〜９５℃程度の耐熱性を有した壜体を得ることが可能であり、大きな用途分野に対応することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明の手段は、請求項１の発明において、加熱した二次中間成形品の二次ブロー成形工程用の金型内へのセット時間を、６秒以内とすることにより、二次中間成形品のセット時間における降下温度を、３０℃以内に抑えること、にある。
【００２２】
セット時間を６秒以内にすると、室温雰囲気下における温度低下程度を３０℃以下と小さくすることができ、その分高い耐熱性を有した壜体の製造ができる。また、８０〜９５℃程度の耐熱性を有した壜体を製造する際には、セット時間が早い分、加熱炉での一次中間成形品の加熱温度を低くすることができ、製造時間の短縮、省エネルギー等の面から、生産効率を上げることが可能となる。
【００２３】
上述したように、本発明の方法により二次ブロー直前温度を適切な範囲に定めることにより、一次中間成形品の加熱温度も適切に決めることができ、要求される耐熱性に応じて、生産効率の高い成形条件を提示することが可能となった。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の２軸延伸ブロー成形方法の一実施の形態のプリフォーム１、一次中間成形品４、二次中間成形品５および最終的な成形品である壜体６を並べて正面図で示したものである。
【００２５】
本発明による２軸延伸ブロー成形方法は、プリフォーム１を、一次中間成形品４に２軸延伸ブロー成形する一次ブロー成形工程と、この一次中間成形品４の、口部３を除いた、底部および胴部を含んだ本体部２を加熱して、強制的に熱収縮させて二次中間成形品５に成形する工程と、最後に、この二次中間成形品５を８０〜９５℃程度の耐熱性を有する壜体６にブロー成形する二次ブロー成形工程と、から成っている。
【００２６】
一次ブロー成形工程は、通常の２軸延伸ブロー成形操作と全く同じで良く、次に、一次中間成形品４を加熱して強制的に熱収縮させて二次中間成形品５に成形する工程は、２軸延伸ブロー成形品内に生じる内部残留応力を強制的に消滅させると共に結晶化を促進させるためのもので、一次ブロー成形工程用の金型を使用して、２軸延伸ブロー成形された一次中間成形品４の各延伸成形部分内に発生している内部残留応力に従って、この一次中間成形品４の各延伸成形部分を自由に変形させ、もって前記した内部残留応力を強制的に消滅させる。
【００２７】
この一次中間成形品４の、各延伸成形部分内に発生している内部残留応力に従った変形は、当然のことながら収縮変形となるが、この収縮変形により成形された二次中間成形品５の延伸成形部分、すなわち本体部２は、図１に示すように、成形目的物である壜体６の延伸成形部分である、底部を含んだ胴部とほぼ同じかわずかに小さい大きさとなるように、プリフォーム１から一次中間成形品４への延伸成形の倍率、および一次中間成形品４の寸法が設定される。
【００２８】
そして、最後に、二次ブロー成形工程も、一次ブロー成形工程に比べその延伸倍率は小さいが、通常の２軸延伸ブロー成形によって行う。
【００２９】
【実施例】
プリフォーム１の加熱温度を１１５℃とし、表１に示す成形条件に従ってダブルブロー成形を実施して、実施例１乃至実施例４のＰＥＴ製壜体を得た。プリフォーム、一次中間成形品、二次中間成形品および壜体は、それぞれ図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示した形状である。
【００３０】
【表１】
0004019308.tif 000002
【００３１】
表１中で、一次型温は、一次ブロー成形工程用の金型の型温を、加熱温度は、加熱炉から取り出した直後の二次中間成形品の温度を、そして二次型温は、二次ブロー型温をそれぞれ表す。
【００３２】
実施例１は、二次ブロー型温を９０℃に、セット時間を６秒に設定し、二次ブロー直前温度を、二次ブロー型温より６０℃高い１５０℃とし、成形を実施したものである。
【００３３】
また、二次ブロー直前温度が、１５０℃になるように、セット時間中の冷却を考慮して、加熱炉による一次中間成形品の加熱を調整し、加熱炉から取り出した直後の二次中間成形品の温度が、１７０℃になるようにしている。すなわち、６秒のセット時間で２０℃の温度降下が見られた。
【００３４】
なお、セット時間の経過による二次中間成形品の温度の低下は、加熱炉からの取り出し時の温度と室内雰囲気温度との温度差によるが、略３〜５℃／ｓｅｃの範囲であり、この冷却速度とセット時間とから、取出し時の温度、すなわち加熱炉内で一次中間成形品をどの程度に加熱するかを決めることができる。
【００３５】
このような成形条件で得られた、壜体６の肉厚の均一性、形状の再現性は良好であり、また、この壜体６の耐熱温度は８７℃であった。
【００３６】
また、表１に示した成形条件により、実施例２、３および実施例４の壜体６を得た。いずれの壜体６においても、肉厚の均一性、形状の再現性は良好であり、その耐熱温度は、それぞれ表１に示した値であり、実施例３の壜体６は１２０℃で、３０分の熱処理が可能であり、セット時間を6秒以内にすれば、広い範囲の耐熱性の要求に対応できることが分かる。
【００３７】
また、実施例４は、セット時間を２０秒としたものであり、加熱温度を２３０℃にすることにより、二次ブロー型温９０℃より５０℃高く、二次ブロー直前温度を確保することができ、８７℃の耐熱性を有した壜体６を得ることができ、製造装置の配置等の理由により、セット時間を数秒程度にできない場合でも、２０秒以内に設定することにより、内容物の加熱充填を可能とする８０〜９５℃程度の耐熱性を有した壜体６を得ることが可能であり、大きな用途分野に対応することができる。
【００３８】
しかしながら、セット時間が２０秒を超えると、加熱温度をさらに高く２３５℃を超える温度にすることが必要となり、二次中間成形品に白化が発生し製品として使えないものであった。
【００３９】
比較例１は、セット時間を２０秒とし、加熱温度を２１０℃とした例であり、二次ブロー温度は、二次型温９０℃に対して３５℃高い１２５℃であったが、二次ブロー成形における賦形性が不良であり、また凸凹部、エッジ部等において二次ブロー金型の形状を良好に再現することができなかった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１の発明にあっては、ダブルブロー成形法における、二次ブロー直前温度を、二次ブロー型温に対して４０〜５０℃高く設定することにより、良好な賦形性が得られ、肉厚均一性の高い、また金型形状を良好に再現した壜体を提供することができる。
【００４１】
（削除）
【００４２】
（削除）
【００４３】
請求項２の発明にあっては、セット時間を６秒以内にすることにより、８０〜９５℃程度の耐熱性の要求に合わせた壜体を提供することができ、また生産速度を向上させることができる。
【００４４】
以上のように二次ブロー成形における、二次中間成形品の直前温度の下限、二次ブロー金型へのセット時間の上限を定めることにより、利用できる装置あるいは要求される耐熱性に応じて、生産効率の高い成形条件を定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の成形方法における、各工程による成形品の正面図を並べて示した、説明図。
【符号の説明】
１  ；  プリフォーム
２  ：  本体部
３  ；  口部
４  ；  一次中間成形品
５  ；  二次中間成形品
６  ；  壜体
【図１】
0004019308.tif 000003