JPH0220413B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多層延伸吹込ボトルの製造方法に関
し、さらに詳しくは底部接合部にピンホールの形
成されるおそれのない延伸吹込成形により分子配
向された多層プラスチツクボトルの製造方法に関
する。

内外層がポリオレフイン樹脂、中間層がエチレ
ン―ビニルアルコール共重合体あるいはポリアミ
ド樹脂（必要に応じ内層と中間層および外層と中
間層の間に例えばカルボキシル基変性ポリオレフ
イン樹脂よりなる接着剤層が介挿された）よりな
る積層体などのように、耐透湿性の優れた樹脂と
耐酸素透過性の大きい樹脂の組合せよりなる積層
体によつて形成された容器は優れた容器特性を有
しているが、このような容器を延伸吹込成形法に
よつて形成して樹脂を分子配向させることによ
り、透明性、強度、耐衝撃性、ガスバリヤー性等
の容器特性をさらに向上させることができる。

このような多層延伸吹込成形容器の製造法とし
て、例えば特開昭49−32962号に開示されている
ように、ポリプロピレンを主体とする多層の溶融
押出し管状体を急冷し、所定の長さに切断してか
ら、これを分子配向温度（ポリプロピレンの晶質
溶融温度と熱的融点の間の温度）において管軸方
向に延伸配向させ、次いで金型内で吹込成形する
方法が知られている。この方法の場合、容器底部
の形成は、分子配向温度の管軸方向に延伸された
管状体の一端部を半割金型１の底部の対向する面
１ａの間で押圧する（第１図）ことによつて行な
われ、底部には突出した接合部２が形成される。
この場合接合部２にピンホールが生じ、内容液の
漏洩が起ることがある。その理由については必ず
しも明らかでないが、およそ次のように推測され
る：(1)融点以下での接合であるため、接合面２ａ
が完全に一体化接合されない。(2)内層３ａ、外層
３ｂ（例えばポリプロピレン層）と中間層３ｃ（例
えばエチレン―ビニルアルコール共重合体）の延
伸温度における変形強度が異なるため、特に中間
層３ｃの方が変形強度が大きい場合は、内層３ａ
の変形が中間層３ｃの変形に追従出来ず矢印４方
向に延びるような亀裂（ピンホール）を生ずる。
さらに内層３ａと中間層３ｃの接合部２における
界面にもスリツプ等による（内層３ａと中間層３
ｃの間に図示されない接着剤層（例えばカルボキ
シル基変性ポリプロピレンよりなる）が介挿され
ている場合でも）ピンホールが生じ易い。従つて
矢印４および矢印５方向に沿つてピンホールが貫
通し易い。

さらに上記製造法の場合、(1)成形温度が低いた
めネツク部のネジの形状が正確に出難い、(2)接合
部２におけるガスバリヤ性が劣る（第３図のよう
に中間層３ｃ（例えば耐酸素透過性の大きいエチ
レン―ビニルアルコール共重合体よりなる）によ
つて完全に閉塞されていないから）、(3)金型の構
造上、炭酸ガス飲料用容器等の場合に要求される
耐圧性のすぐれた半球状の底形状とすることがほ
とんど不可能である、(4)ネツク部のネジ谷径によ
り管状体の外径が規制されるため、管状体を肉厚
としなければならず、そのため延伸温度までの加
熱に時間がかかり、壁断面の温度差も大きくなり
易い、等の問題点を有する。

本発明は以上に述べたような従来技術の問題点
の解決を図ることを目的とする。

本発明の多層延伸吹込ボトルの製造方法は、ね
じ部を有するネツク部を備える多層延伸吹込ボト
ルの製造方法において、多層押出しダイスによ
り、多層のプラスチツク管状体を溶融押出し、溶
融状態の該管状体の一部分の上下端を、該ねじ部
に対応する形状の周溝を内面上方に有し、かつ冷
却された、１対の半割金型によつて閉じ、直ちに
閉じられた該管状体の部分の該周溝のレベルより
上方の部分に中空針を貫入して、該中空針を通つ
て加圧気体を閉じられた該管状体部分内に吹込ん
で、該管状体部分を該金型内面に密接せしめて、
該管状体を主として構成する層のプラスチツクス
の結晶化開始温度以下に急冷し、その後該金型を
開いて該ネツク部の上端において該管状体部分を
切断して、該ネツク部を有する有底パリソンを形
成し、該有底パリソンを該ネツク部を除いて延伸
成形可能な温度に均一に加熱した後、該有底パリ
ソンを延伸吹込成形金型に装入し、該ネツク部を
固定した状態で軸方向に延伸と同時に、または僅
かに遅れて加圧気体を該有底パリソン内に吹込む
ことを特徴とする。

さらに本発明は、上記製造方法に加えて、(1)溶
融状態の該管状体の一部分の上下端を、一対の内
面に垂下部と該垂下部に連接して内下方向に延び
るテーパ部を有する下部突出部を有する冷却され
た半割金型によつて閉じること、もしくは(2)該管
状体部分を該金型内面に密接せしめ、密接とほぼ
同時に該管状体部分の該周溝のレベルより上方の
部分に第２の中空針を貫入して、第２の中空針を
通つて冷水を該管状体部分内に送入することを特
徴とする多層延伸吹込ボトルの製造方法を提供す
るものである。

以下実施例を説明するための図面を参照しなが
ら、本発明について説明する。

第２図において、６は多層押出しダイスであつ
て、ノズル（図示されない）から多層のプラスチ
ツク管状体７（以下管状体とよぶ）が溶融押出し
される。管状体７の構成として、第３図に示され
るような、内層７ａ、外層７ｂがポリプロピレン
（本明細書においては結晶性ホモポリプロピレン
もしくはプロピレンを主体とする結晶性コポリマ
ー、および上記を主体とする結晶性ブレンド等を
指称する）、中間層７ｃがエチレン―ビニルアル
コール共重合体（例えばビニルアルコール含有率
約40〜80モル％）よりなり、内層７ａと中間層７
ｃとの間および外層７ｂと中間層７ｃとの間にカ
ルボキシル基グラフト変性ポリプロピレンの接着
剤層７ｄが介挿された５層構造（厚さ比は例えば
内層７ａ、外層７ｂ：中間層７ｃ：接着剤層７ｄ
＝100：２：４）等が挙げられるが、本発明は上
記構成に限定されるものでなく、例えば中間層７
ｃはポリアミド樹脂（例えばナイロン６とナイロ
ン６６よりなる共重合体）であつてもよい。また
内層、７ａおよび外層７ｂはポリプロピレン以外
のポリオレフイン樹脂であつてもよい。さらに内
層と外層がカルボキシル基変性ポリオレフイン樹
脂（例えばカルボキシル基変性ポリプロピレン）、
中間層がエチレン―ビニルアルコール共重合体も
しくはポリアミド樹脂よりなる３層構造であつて
もよい。

８は押出しダイス６のノズルの直下に設けられ
たパリソン形成用の金型であつて、対向する一対
の半割金型８ａよりなる。半割金型８ａは上部お
よび底部に夫々突出部９および１０を有し、その
中間に管状体７により若干内径の大きいキヤビテ
イ１１（対向する上部突出部９および下部突出部
１０により管状体７のパリソンとなるべき部分を
含む所定部分７′の上下端を押圧融着させた状態
において）を有している。半割金型８ａの内面上
部には、パリソンのネジ部に対応する形状の周溝
１２が形成されている。また半割金型８ａには冷
却孔１３が設けられており、内部を例ええば５〜
10℃の冷却水が貫流している。

第３図に示されるように、下部突出部１０の内
面は紙面に対し直角方向に延びる垂下部１４（好
ましくは高さ約３〜４mm）と、その下方に連接す
る内下方に延びるテーパ部１５（対向するテーパ
部間のなす角度は好ましくは約60〜90度）を備え
ることが望ましい。このようにすることにより、
第３図に示されるように管状体７の両側の中間層
７ｃが下端において接合し、接合部１６の下部は
中間層７ｃによつて閉塞されるので、中間層７ｃ
によるガスバリヤーが確保されるからである。

一方の半割金型８ａの周溝１２の若干上方に透
孔１７が設けられ、透孔１７内を中空針１８が摺
動可能に挿通している。１９は中空針１８を透孔
１７に沿つて摺動させるためのエアシリンダーで
あつて、導管２０より加圧空気が供給されると中
空針１８は図の左方へ進行して、管状体の所定部
分７′（以下管状体部分とよぶ）の壁部を穿孔し
て、その先端１８ａは第４図に示されるように管
状体部分７′の内部に貫入し、一方導管２１より
加圧空気が供給されると、第２図に示されるよう
に先端１８ａは原位置に復帰するように構成され
ている。２２は中空針１８内にパリソン吹込成形
用の加圧空気を送るための加圧空気源であり、２
３は方向切替電磁弁である。半割金型８ａの周溝
１２の若干上方に第２の透孔２４および、透孔２
４を摺動可能に挿通する第２の中空針２５が設け
られており、中空針２５はエアシリンダー１９と
同様の構成の図示されないエアシリンダーによつ
て透孔２４内を往復動する。中空針２５は図示さ
れない電磁弁を介して図示されない冷却水源に連
通する。そして中空針１８および２５の往復動な
らびに電磁弁２３の切替えは、図示されない制御
機構により後記のタイミングで行われるように構
成されている。

以上の装置により、有底パリソン２６（第５
図、第６図参照）の形成は次のようにして行われ
る。溶融状態にある管状体部分７′の上下端を金
型８によつて第２図に示されるように閉じ、底部
に接合部１６を形成し、直ちに中空針１８を第２
図の左方に進行させ、先端１８ａが管状体部分
７′内に入ると同時に電磁弁２３を切替え、加圧
空気を管状体部分７′内に吹込んで、第４図に示
すように管状体部分７′をキヤビテイ１１の内壁、
すなわち金型８の内面に密接せしめて冷却し、同
時にネジ部２７を形成し、パリソンブランク２
６′を形成する。延伸性と透明性の見地からパリ
ソンブランク２６′には巨大な球晶を発達せしめ
ない必要がある。そのため上記冷却は少なくとも
パリソンブランク２６′を主として構成する層の
プラスチツクス、例えば前記の例の場合はポリプ
ロピレンの結晶化開始温度（通常約100〜120℃）
以下まで急冷するような状態で行なう必要があ
る。パリソンブランク２６′の壁厚が厚く、外面
のみよりの冷却ではパリソンブランク２６′の内
面側が十分に急冷されない場合は、パリソンブラ
ンク２６′内に冷水を送入すればよい。すなわち
前記密接によりパリソンブランク２６′が形成さ
れると直ちに中空針２５をパリソンブランク２
６′内に貫入せしめ、同時に中空針２５より冷水
をパリソンブランク２６′内に送入し（例えば霧
状に噴射することにより）、同時に電磁弁２３を
切替える。冷水のためバリソンブランク２６′内
は急冷され、内部の空気および発生した水蒸気は
中空針１８を通つて電磁弁２３の放出口２３ａか
ら大気中に放出される。次に中空針１８および２
５を原位置に復帰させてから金型８を開く。その
後またはそれ以前の適当な時期にカツター２８に
より管状体７の未成形部分の下端部を切断する。
次にパリソンブランク２６′のネジ部２７の上部
と中空針１８による穿孔部の中間の所定位置にお
いてパリソンブランク２６′を直径方向に切断し
て、ネツク部２９および底部３０を有する有底パ
リソン２６を形成する。必要に応じバリ等を除く
機械仕上を行なつてから、以下に例示されるよう
な方法で有底パリソン２６を２軸延伸吹込成形す
る。なお有底パリソン２６の胴部３１および底部
３０の直径がネツク部２９のそれより若干大きく
なるように金型８のキヤビテイ１１の形状を定め
てもよい。かくすることにより、円周方向の延伸
倍率は若干小さくなるが、パリソン胴部の壁厚が
薄くなるので急冷がより容易になり、かつ延伸吹
込成形のための加熱時間が短縮されるので、粗大
な球晶の生成の防止がより容易になる。

第７図において、３２は延伸吹込成形用金型の
胴型、３３はネツク部、３４は底型であり、夫々
図示されない導孔内を貫流する液体によつて内面
は所定温度に保持されている。３５は延伸棒であ
り、内部に吹込気体を導くための導孔３５ａが設
けられている。有底パリソン２６はネツク部２９
を除いて延伸成形可能温度に望ましくは回転され
ながら赤外線加熱等により均一に加熱された後、
ネツク部２９をネツク型３３に挾持されて胴型３
２および底型３４で形成されるキヤビテイ３６内
に装入される。延伸成形可能温度は有底パリソン
２６を構成する各層のプラスチツクスの融点もし
くは軟化点によつて支配されるので、その範囲は
非常に狭く、例えば内外層がポリプロピレン、中
間層がエチレン―ビニルアルコール共重合体より
なる場合の例では156〜161℃（前記共重合体のビ
ニルアルコール含有率によつてこの温度は異な
る）というように極端に範囲が狭い。上記温度の
上限より温度が高いと成形中にエチレン―ビニル
アルコール層が流動し、一方低いと該層が伸びな
いで切断するからである。

以上のような延伸可能温度に胴部３１および底
部３０を均一に加熱され、キヤビテイ３６内に装
入された有底パリソン２６は、直ちに延伸棒３５
によつて接合部１６が底型３４の内面に接触する
まで管軸方向に延伸され、同時にもしくは僅かに
遅れて導孔３５ａを通つて送入される加圧気体
（例えば空気）によつて吹込成形されて、第８図
に示されるように、多層の延伸吹込成形ボトル３
７に形成される。そのさい接合部１６は第８図に
示されるように折込まれる。次いでネツク型３３
および胴型３２を開いてボトル３７は金型より取
出される。以上の例ではボトル３７の底部３７ａ
は半球状をしているが、用途によつては周辺環状
突部を有し、該突部の内側はほぼ平坦な正立安定
性のある底部であつてもよい。また２軸延伸吹込
成形法ならびにそれに用いる金型は上記の例に限
定されるものでなく、公知の任意の手段を採用し
うるものである。

本発明によればパリソン底部の接合部の形成が
融点より高い温度で行なわれるので、内層同士は
完全に熱融着し、上記形成のさいの内層の亀裂も
生じないので、接合部にピンホールが発生するお
それがないという利点を有する。同様にしてネジ
部の形状も正確なものを得ることが容易である。
さらにパリソン形成用金型の下部突出部内面に垂
下部と垂下部に連接して内下方向に延びるテーパ
部を形成することによつて、上記接合部をガス
（例えば酸素）バリヤー性の高い中間層で完全に
閉塞することが可能で、それによつてボトルの高
いガスバリヤー性を確保することができる。さら
にパリソン成形のさい冷却された金型と密接せし
め、密接とほぼ同時に内部に冷水を送入すること
によつてパリソンを容易に急冷することができる
という利点を有する。また有底パリソンを延伸吹
込成形するのであるから、任意の形状の底部を有
するボトルを製造することが可能である。さらに
パリソン形成用金型のキヤビテイ形状は自由に選
択することができるから、ネツク部よりも直径の
大きい胴部を有する有底パリソンを形成すること
も可能であり、従つて胴部の壁厚を比較的薄くす
ることによつて、延伸温度までの加熱時間の短縮
（球晶の発達による白化防止に寄与する）や壁断
面の温度差の減少を実現することも可能である。
さらにパリソンを構成する層材料の適当な選択、
例えば内外層をポリプロピレン、中間層をエチレ
ン―ビニルアルコール共重合体とすることによつ
て、耐水蒸気透過性と耐酸素透過性、ならびに透
明性や強度に優れ、しかも殺菌温度（約80〜130
℃）で熱収縮変形の生じないという優れた容器特
性を有する延伸吹込ボトルを製造することができ
るというメリツトを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の成形法による多層延伸吹込ボト
ルの底部接合部の縦断面図、第２図は本発明の方
法による有底パリソンを形成するための金型を含
む装置の例の縦断面図であつて、溶融管状体の上
下端が該金型によつて閉じられた直後の状態を示
す図面、第３図は第２図の装置によつて形成され
た底部接合部の縦断面図、第４図は第２図の装置
によつて有底パリソンブランクが形成された状態
を示す縦断面図、第５図は第２図の装置によつて
形成された有底パリソンの例の縦断面図、第６図
は第５図の有底パリソンを第５図に対し直角方向
から見た側面図、第７図は第５図の有底パリソン
を２軸延伸吹込成形金型に装入した状態の例を示
す縦断面図、第８図は第７図の有底パリソンの延
伸吹込成形が終了した状態を示す縦断面図であ
る。 ６…多層押出しダイス、７…多層のプラスチツ
ク管状体、７′…管状体部分（管状体の１部分）、
８ａ…半割金型、１２…周溝、１８…（第１の）
中空針、２５…（第２の）中空針、２６…有底パ
リソン、２７…ねじ部、２９…ネツク部、３２…
胴型、３３…ネツク型、３４…底型、３７…多層
延伸吹込ボトル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ねじ部を有するネツク部を備える多層延伸吹
   込ボトルの製造方法において、多層押出しダイス
   により、多層のプラスチツク管状体を溶融押出
   し、溶融状態の該管状体の一部分の上下端を、該
   ねじ部に対応する形状の周溝を内面上方に有し、
   かつ冷却された、１対の半割金型によつて閉じ、
   直ちに閉じられた該管状体の部分の該周溝のレベ
   ルより上方の部分に中空針を貫入して、該中空針
   を通つて加圧気体を閉じられた該管状体部分内に
   吹込んで、該管状体部分を該金型内面に密接せし
   めて、該管状体を主として構成する層のプラスチ
   ツクスの結晶化開始温度以下に急冷し、その後該
   金型を開いて該ネツク部の上端において該管状体
   部分を切断して、該ネツク部を有する有底パリソ
   ンを形成し、該有底パリソンを該ネツク部を除い
   て延伸成形可能な温度に均一に加熱した後、該有
   底パリソンを延伸吹込成形金型に装入し、該ネツ
   ク部を固定した状態で軸方向に延伸と同時に、ま
   たは僅かに遅れて加圧気体を該有底パリソン内に
   吹込むことを特徴とする多層延伸吹込ボトルの製
   造方法。 ２ ねじ部を有するネツク部を備える多層延伸吹
   込ボトルの製造方法において、多層押出しダイス
   により、多層のプラスチツク管状体を溶融押出
   し、溶融状態の該管状体の一部分の上下端を、該
   ねじ部に対応する形状の周溝を内面上方に有し、
   また内面に垂下部と該垂下部に連接して内下方向
   に延びるテーパ部を有する下部突出部を備え、か
   つ冷却された、１対の半割金型によつて閉じ、直
   ちに閉じられた該管状体の部分の該周溝のレベル
   より上方の部分に中空針を貫入して、該中空針を
   通つて加圧気体を閉じられた該管状体部分内に吹
   込んで、該管状体部分を該金型内面に密接せしめ
   て、該管状体を主として構成する層のプラスチツ
   クスの結晶化開始温度以下に急冷し、その後該金
   型を開いて該ネツク部の上端において該管状体部
   分を切断して、該ネツク部を有する有底パリソン
   を形成し、該有底パリソンを該ネツク部を除いて
   延伸成形可能な温度に均一に加熱した後、該有底
   パリソンを延伸吹込成形金型に装入し、該ネツク
   部を固定した状態で軸方向に延伸と同時に、また
   は僅かに遅れて加圧気体を該有底パリソン内に吹
   込むことを特徴とする多層延伸吹込ボトルの製造
   方法。 ３ 垂下部の長さが約３〜４mmで、対向するテー
   パ部間のなす角度が約60〜90度となるように該テ
   ーパ部は該垂下部に対して傾いている特許請求の
   範囲第２項記載の多層延伸吹込ボトルの製造方
   法。 ４ ねじ部を有するネツク部を備える多層延伸吹
   込ボトルの製造方法において、多層押出しダイス
   により、多層のプラスチツク管状体を溶融押出
   し、溶融状態の該管状体の一部分の上下端を、該
   ねじ部に対応する形状の周溝を内面上方に有し、
   かつ冷却された、１対の半割金型によつて閉じ、
   直ちに閉じられた該管状体の部分の該周溝のレベ
   ルより上方の部分に第１の中空針を貫入して、第
   １の中空針を通つて加圧気体を閉じられた該管状
   体部分内に吹込んで、該管状体部分を該金型内面
   に密接せしめ、密接とほぼ同時に該管状体部分の
   該周溝のレベルより上方の部分に第２の中空針を
   貫入して、第２の中空針を通つて冷水を該管状体
   部分に内に送入して、該管状体を主として構成す
   る層のプラスチツクスの結晶化開始温度以下に急
   冷し、その後該金型を開いて該ネツク部の上端に
   おいて該管状体部分を切断して、該ネツク部を有
   する有底パリソンを形成し、該有底パリソンを該
   ネツク部を除いて延伸成形可能な温度に均一に加
   熱した後、該有底パリソンを延伸吹込成形金型に
   装入し、該ネツク部を固定した状態で軸方向に延
   伸と同時に、または僅かに遅れて加圧気体を該有
   底パリソン内に吹込むことを特徴とする多層延伸
   吹込ボトルの製造方法。