JPH02281909A - 多層予備成形品 - Google Patents

多層予備成形品

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JPH02281909A
JPH02281909A JP10422389A JP10422389A JPH02281909A JP H02281909 A JPH02281909 A JP H02281909A JP 10422389 A JP10422389 A JP 10422389A JP 10422389 A JP10422389 A JP 10422389A JP H02281909 A JPH02281909 A JP H02281909A
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務夫 山田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性に優れたポリエステル製多層ボトル用の
予備成形品に関する。
C従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
−ポリエステル製ボトルに80〜95℃の液体を充填す
るいわゆるホットフィルや、ホットシャワーによるパス
テライジングが行われるようになり、そのためボトルの
口部付近に優れた耐熱性が要求されるようになった。と
いうのは、ホットフィルでは口部が熱い液体に最初にさ
らされ、またホットシャワーによるパステライジングで
も、ホットシャワーをボトル上方から注ぐのが一般的で
あるからである。
このような事情により、ポリエステル製ボトルに耐熱性
を賦与するために種々の試みがなされている。
ポリエステル製ボトルに耐熱性を付与するために広(用
いられている方法は、ポリエステルと耐熱性樹脂とを共
射出することにより多層化した予備成形品とし、それを
延伸ブロー成形する方法であり、その典型的な例が特開
昭63−19208号に開示されている。しかしながら
、この例では、ポリエステル層の間に1層の耐熱性樹脂
層が共射出されており、予備成形品の口部の開口端にお
いてわずかに3層化した耐熱性樹脂層を有するだけであ
る。
従って、口部全体における耐熱性が十分であるとは言え
ない。
このため、特に口部において耐熱性樹脂層を多層化した
ポリエステルボトル用予備成形品について鋭意研究を行
い、はぼ口部全体に三重又は四重の耐熱性樹脂層を有す
る多層容器について、先に出願をした(特願昭63−1
25586号)しかしながら、ホットフィルやホットシ
ャワーによるバステライジングを適用する場合、さらに
優れた耐熱性を有する口部とすることが望ましく、その
ために口部付近に耐熱性樹脂をさらに多く含むようなボ
トルの開発が望まれている。
したがって本発明の目的は、耐熱性に優れた多層ボトル
を成形することができる予備成形品を提供することであ
り、特に口部に優れた耐熱性を有するボトルの多層予備
成形品を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために鋭意研究の結果、本発明者は
、口部に5層の耐熱性樹脂層を有する多層予備成形品を
形成し、それを延伸ブロー成形すれば、ホットフィルや
ホットシャワーによるパステライジングに十分に耐えら
れる耐熱性ボトルを製造することができることを発見し
、本発明を完成した。
すなわち、本発明のボトル用多層予備成形品は、ポリエ
ステル層と耐熱性樹脂層とからなり、口部と、前記口部
の下端に設けられたサポートリングと、前記サポートリ
ングに続く肩部と、胴部及び底部とを有し、前記口部は
少なくとも下部において外側から耐熱性樹脂層/ポリエ
ステル層/耐熱性樹脂層/ポリエステル層/耐熱性樹脂
層/ポリエステル層/耐熱性樹脂層/ポリエステル層/
耐熱性樹脂層の9層構造を有し、最外層の耐熱性樹脂層
は実質的に前記口部の開口端から前記サポートリングま
で連続して形成されていることを特徴とする。
また、本発明の多層予備成形品の好ましい態様において
は、多層予備成形品の肩部はポリエステル層/耐熱性樹
脂層/ポリエステル層/耐熱性樹脂層/ポリエステル層
/耐熱性樹脂層/ポリエステル層の7層構造を有する。
以下本発明の詳細な説明する。
まず本発明の多層予備成形品を構成する樹脂について説
明する。
ポリエステル樹脂としては、飽和ジカルボン酸と飽和二
価アルコールとからなる熱可塑性樹脂が使用できる。飽
和ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸
、フタル酸、ナフタレン〜1゜4−又は2,6−ジカル
ボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸
、ジフェニルジカルボン酸“類、ジフェノキシエタンジ
エタンジカルボン酸類等の芳香族ジカルボン酸類、アジ
ピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、デカン−1,10
−ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサ
ンジカルボン酸等の指環族ジカルボン酸等を使用するこ
とができる。また飽和二価アルコールとしては、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、トリメチレング
リコール、テトラメチレングリコール、ジエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコール、ドデカメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール等の脂肪族グリコール類、シクロヘキサン
ジメタツール等の脂i族グリコール、2.2−ビス(4
′−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、その
他の芳香族ジオール類等を使用することができる。
好ましいポリエステルは、テレフタル酸とエチレングリ
コールとからなるポリエチレンテレフタレートである。
本発明に用いるポリエステル脂は、固有粘度が0.5〜
1.5、好ましくは0.55〜0.8の範囲の値を有す
る。またこのようなポリエステルは、溶融重合で製造さ
れ、180〜250 ℃の温度下で減圧処理または不活
性ガス雰囲気で熱処理されたもの、−または面相重合し
て低分子量重合物であるオリゴマーやアセトアルデヒド
の含有量を低減させたものが好適である。
また耐熱性樹脂としては、ポリアリレート、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、
ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエ
ーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレ
ンサルファイド及びこれらの樹脂とポリエチレンテレフ
タレートとのブレンドポリマー、及び上記耐熱性樹脂間
のブレンドポリマー、さらには上記耐熱性樹脂の2種以
上の樹脂とポリエチレンテレフタレートとのブレンドポ
リマー、Uポリマー(ユニチカ製、ポリアリレートとポ
リエチレンテレフタレートのブレンドポリマー)等を使
用し得る。
なお本発明で使用するポリエステル樹脂ないし耐熱性樹
脂中には、本発明の目的を損なわない範囲で安定剤、顔
料、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線劣化防止剤、帯
電防止剤、抗菌剤等の添加剤やその他の樹脂を適量加え
ることができる。
次に本発明の多層予備成形品の構造について説明する。
第1図は本発明の一実施例による多層予備成形品を示す
概略断面図である(ただし、層構造は省略しである)。
多層予備成形品は口部1と、肩部2と、その間に設けら
れたサポートリング5と、胴部3と、底部4とからなり
、口部1とサポートリング5と、肩部2の部分において
耐熱性樹脂層とポリエステル層とからなる多層構造を有
する。
第2図は、この多層構造の一例を詳細に示す部分拡大断
面図である。口部1はねじ締め部11とサポートリング
部12の一部とからなり、ねじ締め部11は開口端16
と最初のねじ山17との間の口端シール部13と、最初
のねじ山17とロッキングリング部8との間のねじ・ロ
ッキングリング部14とからなる。
またねじ締め部11とサポートリング部12とを合わせ
た部分く口部1+サポートリング5)は、ヘッド圧付加
部15と呼ばれ、キャッピング時に大きなヘッド圧が付
加される。なおヘッド圧付加部15は延伸ブロー成形に
よっても延伸されない部分である。
このような形状の口部1は、耐熱性樹脂層6とポリエス
テルH7とが交互に形成された多層構造を有し、耐熱性
樹脂層6は、少なくとも口部1の下部において外側から
順に5層(61〜6e)となっている。一方ポリエステ
ル層7は各耐熱性樹脂層の間に存在し、7a〜7dの4
層となっている。
開口端16は全面的に耐熱性樹脂層6によって覆われて
いる。また最外層の耐熱性樹脂層6aは、サポートリン
グ5の上面5a及び外端面5bまでほぼ連続している。
一方肩部2は、外側から順にポリエステル層7a1耐熱
性樹脂層6b、ポリエステル層7b、耐熱性樹脂層6O
Nポリエステル層7c、−耐熱性樹脂層[3d、及びポ
リエステル層7dからなって右。
リ、ここでは耐熱性樹脂層が3層となっている。
なお、サポートリング5の下面5Cで、リングの根本の
部分はほぼポリエステル層からなっている。このように
応力がかかるサポートリング5の根本に比較的脆い耐熱
性樹脂層がないので、サポートリング5のかけを防止す
ることができる。
耐熱性樹脂層6a〜6eの厚さには特に制限はないが、
開口端16に近づくにつれて耐熱性樹脂層6の占める割
合が多くなるようになっている。耐熱性樹脂層60割合
は、重量比にして以下の通りであるのが好ましい。
口端シール部13(開口端16から最初のネジ山17ま
で)  ・・70%以上 ネジ締め部11(開口端16からロッキング部18の下
端まで)  ・・40%以上 ヘッド圧付加部15(開口端16からサポートリング5
の下端まで)   ・30%以上肩部2・ ・3%以上 このように耐熱性樹脂層60割合を規定することで、8
0〜95℃の液体を充填するホットフィルや、70〜8
0℃のホットシャワーを30分はどボトル上方より施す
バステライジングに充分に耐え得るボトルとすることが
できる。なお、より好ましい耐−熱性樹脂層6の割合は
、上記の四つの部分でそれぞれ80〜90%、50〜6
0%、40〜50%、及び5〜10%である。
以上説明したように、口部1と肩部2とに多層の耐熱性
樹脂層を設けることにより耐熱性に優れたボトルとする
ことができる。これはホットフィル又はバステライジン
グの工程で最も熱くなる部分はボトルの口部及び肩部で
あるからである。−方、ボトルの胴部及び底部について
は、耐熱性樹脂層を実質的に形成しないが、上記処理に
おいても60℃で20分程度の温度条件に耐え得るので
、十分である。また耐熱性樹脂は比較的高価であるので
、胴部及び底部に耐熱性樹脂層を形成しないことにより
、ボトル全体のコストを低減することができる。
上記の多層予備成形品の成形は共射出成形法により行う
ことができるが、この共射出成形法は、第3図に概略的
に示すホットランナ−ノズルを用い、ポリエステル樹脂
及び耐熱性樹脂の共射出のタイミングを第4図に例示す
るように設定することにより行うことができる。
まず第3図に示すホットランナ−ノズル30は、二つの
流路ASBを有し、流路Aはさらに中央の直線状流路A
、と、その外側に設けられた円筒状流路A2とに等しく
分かれている。また流路Bは上記の二つの流路^1、A
2間に円筒状に設けられている。
中央流路A、の上端部にはチャツキ弁31が設けられて
おり、チャツキ弁31は流路^1と流路Bとの樹脂圧の
差により上下に移動自在であり、流路Bの樹脂圧が高い
場合に流路Bが開放し得るようになっている。流路Bは
流路A、に開口し、流路A1と流路A2は上方で合流し
てホットランナ−ノズル30を出、射出成形型40のキ
ャビティ41に連絡している。
このようなホットランナ−ノズル30を用いた多層予備
成形品の製造工程を、第4図に示す共射出のプログラム
及び第5図(a)〜(6)に掲げる共射出の状態を示す
模式図に沿って説明する。なあ、この例では流路Aにポ
リエステル樹脂を流し、流路Bに耐熱性樹脂を流す。
まずステップ1で流路Aよりポリエステル樹脂を射出す
る。このときホットランナ−ノズル30のチャツキ弁3
1は、第5図の(a)に示すように、ポリエステル樹脂
の射出圧により閉じられており、流路A、及びA2から
ポリエステル樹脂のみが射出される。
次にステップ2で、ポリエステル樹脂の射出率を下げる
。さらにステップ3として、ポリエステル樹脂の射出を
ステップ2と同様に続けながら耐熱性樹脂を流路Bより
射出する。このとき、耐熱性樹脂の射出圧がポリエステ
ル樹脂の射出圧より大きくなっているので、チャック弁
31はその差に応じて開き、その分だけ耐熱性樹脂が射
出されることになる。
ステップ3で射出された耐熱性樹脂は、第5図の(b)
に示すように、流路A、とA2とから射出される2つの
ポリエステル樹脂層70 a 、 70 b間を進む。
このとき耐熱性樹脂層60は成形型内壁に接触すること
なく2つのポリエステル樹脂層70a及び70b間を進
むので、樹脂温度の低下が少なく流動性が大きい。従っ
て、ポリエステル樹脂層70a及び70bよりも速いス
ピードで移動する。
さらに、ステップ4として耐熱性樹脂の射出を止めずに
ポリエステル樹脂の射出率を上げる。すると第5図の(
C)に示すように、ステップ3で射出されたポリエステ
ル樹脂層70 a 、 70 bに加えて、新たにポリ
エステル樹脂層70 c 、 70 dが樹脂内を進行
することになる。このときチャツキ弁31はポリエステ
ル樹脂の射出圧により幾分閉じられた状態となるので、
耐熱性樹脂は薄く射出される。またポリエステル樹脂層
70c及び70dは樹脂層間を進行するので、ポリエス
テル樹脂70a及び70bよりも速いスピードで移動す
る。
次にステップ5として、耐熱性樹脂の射出を止め、成形
型を充填するだけの量のポリエステル樹脂を射出しく第
5図の(d))、最後に成形型40内の圧力の調整(保
圧)をしくステップ6)、射出を終了する。
以上に説明した共射出のプログラムにより多層予備成形
品を成形すれば、口部1の少なくとも下部には9層構造
(耐熱性樹脂層が5層)、肩部2には7層構造(耐熱性
樹脂層が3層)の樹脂層が形成されることになる。以下
にその理由を、共射出された樹脂層の先端部を示す模式
図(第6図(a)〜(e))を参照して説明する。
ステップ3において、第5図のら)に示すように、二つ
のポリエステル樹脂70a及び70b間に耐熱性樹脂が
射出されると、耐熱性樹脂層60は二つのポリエステル
樹脂層70 a 、 TObの間を進むが、中央を流れ
る耐熱性樹脂層60の方がスピードが速いので、耐熱性
樹脂層60は第6図(a)に示すように、ポリエステル
樹脂の先端50に近づく。そして第6図(ハ)に示すよ
うに耐熱性樹脂層60がポリエステル樹脂層70 a 
、 70 bを追い抜き、樹脂層の先端部50を占める
ようになる。この時点では樹脂層はポリエステル樹脂層
70a/耐熱性樹脂層60/ポリエステル樹脂層70b
の3層構造であるが、さらに第6図(C)に示すように
、耐熱性樹脂層60は先端50から湧き出してポリエス
テル樹脂層70 a 、 70 bの先端部を覆うよう
になる。すなわち、二つのポリエステル樹脂層70a及
び70bは、耐熱性樹脂60の内部を進行し、このため
に耐熱性樹脂60の一部が成形型内壁面付近に残る。こ
の時点で樹脂層は耐熱性樹脂層60a/ポリエステル樹
脂層70 a /耐熱性樹脂層60b/ポリエステル樹
脂層70b/耐熱性樹脂層60Cの5層構造となる。
次に、ステップ4では、第5図(C)のように耐熱性樹
脂とポリエステル樹脂が共射出される。新たなポリエス
テル樹脂層70cと70dは、樹脂層間を進行するので
、第6図(6)に示すように、先行した二つのポリエス
テル樹脂層70 a 、 70 bより早く進行する。
またポリエステル樹脂層70 a 、 70 bに接触
している耐熱性樹脂層部分も幾分温度低下により流動性
が低下しているので、ポリエステル樹脂層70 c 、
 70 dはそれよりも早く進行することになる。従っ
て、耐熱性樹脂層60の外側は、ポリエステル樹脂層7
0aと70e間に、またポリエステル樹脂層70bと7
0d間にそれぞれ取り残されることになり、最終的に第
6図(e)に示すように、それぞれ新たな耐熱性樹脂層
60d及び60eが形成されることになる。よって樹脂
層は5層の耐熱性樹脂60a〜60eを含む9層構造と
なる。
このように、成形型内の容積を考慮して、射出する樹脂
の量及びタイミングを適切に設定することで、口部1の
少なくとも下部に5層の耐熱性樹脂層を含む9層構造の
多層予備成形品を製造することができる。なお多層予備
成形品の肩部に設けられる3つの耐熱性樹脂層は、第6
図(e)における耐熱性樹脂層60 d 、 60 b
及び60eである。
以上の説明から明らかなように、口部の少なくとも下部
に5層の耐熱性樹脂層が成形される条件は、第4図のス
テップ4の工程を行うことであり、詳述すれば、耐熱性
樹脂の射出を停止することなく、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させることにより、第6図(6)〜(e)に
示すような現象を引き起こすことである。これに対して
、耐熱性樹脂の射出を停止して、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させると、中央の耐熱性樹脂層60bが十分
に長く。
維持されず、キャビティ内を進行するうちに短くなるの
で(耐熱性樹脂層60bが最も中央に位置することによ
る)、口部に達したときには消減し、耐熱性樹脂層は全
部で4層となる。
なお、このような多層予備成形品の製造には射出時のシ
リンダ温度、シリンダ圧力、ポリエステル樹脂と耐熱性
樹脂との粘度差等をしっかりと規定しておく必要がある
。特に樹脂の粘度は温度により大きく左右されるので、
樹脂の温度を一定に保つことは重要であり、たとえば耐
熱性樹脂としてUポリマーを用い、ポリエステル樹脂と
してポリエチレンテレフタレートを用いるときは、Uポ
リマーの樹脂温度は270〜310 ℃とし、ポリエチ
レンテレフタレートの温度を260〜300 ℃とする
のが好ましい。より好ましい樹脂温度はUポリマーで2
80〜295℃であり、ポリエチレンテレフタレートで
は270〜285℃である。
以上に詳述したように、耐熱性樹脂層が5層となってい
る部分は口部の少なくとも下部であるが、口部の他の部
分では、射出条件により隣接する耐熱性樹脂層が融合し
ていることもある。しかしその場合でも耐熱性樹脂層の
割合は大きいので、口部は十分な耐熱性を有しているの
は明らかである。
従って、口部全体が5層の耐熱性樹脂層を有することが
必要であるのでなく、口部の少なくとも下部において5
層の耐熱性樹脂層を有していれば十分である。
〔実施例〕
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 ポリエチレンテレフタレート樹脂として三井PETJ1
25  (三井石油化学側製)を用い、耐熱性樹脂とし
てポリエチレンテレフタレートとポリアリレートのブレ
ンドポリマー(Uポリマー8400、ユニチカ製) (
以下Uポリマーと呼ぶ)を用いて、共射出成形法により
多層予備成形品を成形した。
射出成形装置としては第3図に示すホットランナ−ノズ
ルを用いて、第4図に示す共射出プログラムにより多層
予備成形品の成形を行った。
なおこのときのポリエチレンテレフタレート側の射出バ
レル温度を272℃、Uポリマー側の射出バレル温度を
284℃とした。またポリエチレンテレフタレートの射
出率はステップ1では7.74 g /秒、ステップ2
及び3では1.8g/秒、ステップ4では1.8 g 
/秒から2.8 g /秒まで増加させ、ステップ5で
は2.8g/秒を保持した。Uポリマーはステップ3及
び4において、最大2.8 g /秒となるようにした
得られた多層予備成形品を軸線方向に切断してその断面
を観察した。その結果、口部の下部及び肩部は、第2図
に示すように、それぞれ9層(5層の耐熱性樹脂層)及
び7層(3層の耐熱性樹脂層)となっていることが認め
られた。また多層予備成形品の各部でのUポリマーの占
める割合は、口端シール部13で85%、ネジ締め部1
1で55%、ヘッド圧付加部15で44%、肩部2では
4%であった。
このようにして、得られた多層予備成形品を用い、延伸
ブロー法により多層ホト)Vを製造し、83〜87℃の
ホットフィル及び65〜70℃のバステライジングを施
したが、口部及び肩部において良好な耐熱性を有してい
ることがS忍められた。
〔発明の効果〕
以上詳述した通り、本発明の多層予備成形品は、口部の
少なくとも下部が5層の耐熱性樹脂層を含む9層よりな
り、かつ開口端からサポートリングにかけてほぼ耐熱性
樹脂層に覆われているので、口部の耐熱性が特に優れた
ボトルを提供することができる。このためにホットフィ
ル等による口部の熱収縮は小さく、シール性が良好なボ
トルを得ることができる。
また本発明の多層予備成形品は、肩部を3屡の耐熱性樹
脂層を含む7層の多層構造とすることができるので、こ
れから得られる延伸ブローボトルは、ホットシャワーに
よるパステライジング等を適用するのに充分な耐熱性を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による多層予備成形品の概略
断面図であり、 第2図は第1図の多層予備成形品の口部及び肩部の部分
拡大断面図であり、 第3図は本発明の多層予備成形品を製造するのに使用す
るホットランナ−を示す断面図であり、第4図は本発明
の多層予備成形品を製造する工程を概略的に示すグラフ
であり、 第5図(a)〜(d)は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂
とを共射出した状態を示す部分概略断面図であり、第6
図(a)〜(e)は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂によ
り多層構造が形成される状態を示す模式図である。 1・・・・・口部 2・・ ・・肩部 3・・・・・胴部 4・・  ・底部 5・    ・サポートリング 11・・・ ・ねじ締め部 12・・・・・サポートリング部 13・・  ・口端シール部 14・・・ ・ねじ・ロッキングリング部15・・・ 
・ヘッド圧付加部 6.6a〜6e・・耐熱性樹脂層 7.7a〜7d・・ポリエステル層 30・ ・・・ホットランナ−ノズル 31・   ・チャツキ弁 40・   ・射出成形型 41・・  ・キャビティ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリエステル層と耐熱性樹脂層とからなるボトル
    用多層予備成形品であって、口部と前記口部の下端に設
    けられたサポートリングと、前記サポートリングに続く
    肩部と、胴部及び底部とを有し、前記口部は少なくとも
    下部において外側から耐熱性樹脂層/ポリエステル層/
    耐熱性樹脂層/ポリエステル層/耐熱性樹脂層/ポリエ
    ステル層/耐熱性樹脂層/ポリエステル層/耐熱性樹脂
    層の9層構造を有し、最外層の耐熱性樹脂層は実質的に
    前記口部の開口端から前記サポートリングまで連続して
    形成されていることを特徴とする多層予備成形品。
  2. (2)請求項1に記載の多層予備成形品において、前記
    肩部はポリエステル層/耐熱性樹脂層/ポリエステル層
    /耐熱性樹脂層/ポリエステル層/耐熱性樹脂層/ポリ
    エステル層の七層構造を有することを特徴とする多層予
    備成形品。
  3. (3)請求項1又は2に記載の多層予備成形品において
    、耐熱性樹脂層の占める割合が前記開口端に近づくにつ
    れて多くなっており、前記耐熱性樹脂層の割合(重量比
    )は口端シール部では70%以上であり、ネジ締め部で
    は40%以上であり、ヘッド圧付加部では30%以上で
    あることを特徴とする多層予備成形品。
  4. (4)請求項1乃至3のいずれかに記載の多層予備成形
    品において、前記胴部及び前記底部には前記耐熱性樹脂
    層が実質的に形成されていないことを特徴とする多層予
    備成形品。
  5. (5)請求項1乃至4のいずれかに記載の多層予備成形
    品において、前記ポリエステル樹脂がポリエチレンテレ
    フタレートであることを特徴とする多層予備成形品。
  6. (6)請求項1乃至5のいずれかに記載の多層予備成形
    品において、前記耐熱性樹脂がポリアリレートとポリエ
    チレンテレフタレートの混合物であることを特徴とする
    多層予備成形品。
JP10422389A 1988-09-12 1989-04-24 多層予備成形品 Expired - Lifetime JP2848626B2 (ja)

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