JPH037502B2 - - Google Patents

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JPH037502B2
JPH037502B2 JP57037544A JP3754482A JPH037502B2 JP H037502 B2 JPH037502 B2 JP H037502B2 JP 57037544 A JP57037544 A JP 57037544A JP 3754482 A JP3754482 A JP 3754482A JP H037502 B2 JPH037502 B2 JP H037502B2
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JP
Japan
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flange
temperature
polyester
forming
container body
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JP57037544A
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Inventor
Yoshihisa Hama
Morikatsu Horino
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Kirin Brewery Co Ltd
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はポリエステル容器の開口部に金属蓋
巻締め用フランジを成形する方法に関する。
近年、ガラスまたは金属板から成形した容器の
代わりに、熱可塑性合成樹脂から成形した飲料用
容器が使用されている。そして熱可塑性合成樹脂
からなる筒体の開口部に金属製蓋体を巻締めした
容器が知られている（例えば特公昭41−20276号
公報、実公昭48−782号公報参照）。しかしながら
上記公知の容器は、金属製蓋体を巻締めするため
に筒体の開口部に成形されるフランジ部が、射出
成形法または真空成形法によつて筒体と一体的に
成形されるものであるから、特にフランジ部は分
子配向されていないので、強力、ガス遮断性など
が不十分であり、また加熱によつて白化する等の
物性上の欠点がある。一方、直線筒形状に２軸延
伸成形されたポリエチレンテレフタレート製の筒
体の上下両端開口部に合成樹脂製または金属製の
端板を溶着密封した缶状容器が知られている（実
開昭54−18355号公報参照）。しかしながら上記公
知の缶状容器は、端板を溶着密封したものである
から、溶着部分はポリエチレンテレフタレートが
溶融されており、２軸延伸によつて付与された強
靭性が失なわれて脆くなるばかりかガス遮断性が
低下して内容物の保存性が低下するなどの欠点が
ある。
上記２軸延伸成形されたポリエチレンテレフタ
レート製の筒体の開口部にフランジを形成し、こ
のフランジに金属製蓋体を巻締めしようとすれ
ば、筒体の剛性が高いので常温およびそれ以下の
温度では完全に巻締めすることができず、巻締め
部の耐圧力が低くなるので、上記フランジを加熱
した高温状態で巻締めしなければならない。しか
しながら該フランジを加熱して短時間に所望の高
温に上昇することは容易でなく、特に充填物が炭
酸飲料などのように極めて低温の場合は、充填後
にフランジ部を急速に昇温すことは困難であつて
巻締めが不可能であるという問題がある。
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭
意研究した結果、延伸によつて分子配向された容
器本体の開口部を適当な高温に加熱してフランジ
を形成することによつて、金属蓋を低温で容易に
巻締めできることを見いだし、この知見に基いて
この発明を達成するに至つたのである。
すなわちこの出願は２発明を含み第１発明は、
エチレンテレフタレート繰返し単位を主体とする
熱可塑性ポリエステルを管状に溶融押出し延伸し
た筒状の容器本体の開口部に、金属蓋を巻締めす
るためのフランジを成形するに際し、該フランジ
形成部分を上記ポリエステルのガラス転移温度以
上、溶融温度未満の範囲に加熱することを特徴と
するポリエステル容器のフランジ成形方法であ
る。
また第２発明は、上記第１発明のフランジを形
成するに際し、該フランジに１Kg／cm2以上の肉厚
方向の面圧を加えることを特徴とするポリエステ
ル容器のフランジ成形方法である。
この発明における熱可塑性ポリエステルは、ポ
リエチレンテレフタレート単独重合体のほかに、
エチレンテレフタレート繰返し単位を少なくとも
80モル％と他のエステル繰返し単位とのポリエス
テル共重合体である。他のエステル繰返し単位を
形成する酸成分としては、イソフタル酸、ジフエ
ニルエーテル−４，4′−ジカルボン酸、ナフタレ
ン−１，４または２，６−ジカルボン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、デカン−１，10−ジカルボン
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などがあげられ、
またグリコール成分としては、プロピレングリコ
ール、１，４−ブタンジオール、ネオベンチルグ
リコール、ジエチレングリコール、１，６−ヘキ
シレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフエニル）プ
ロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ
フエニル）プロパンなどがあげられ、更に他のエ
ステル繰返し単位としてｐ−オキシ安息香酸、ｐ
−ヒドロエトキシ安息香酸などのオキシ酸のエス
テルが含まれる。さらに、熱可塑性ポリエステル
として、エチレンテレフタレート単位が80モル％
以上となるような割合で、ポリエチレンテレフタ
レートと他の熱可塑性ポリエステルとの混合物で
あつてもよい。
上記熱可塑性ポリエステルの極限粘度は0.55以
上であり、好ましくは0.6以上、更に好ましくは
0.7〜1.4の範囲である。なお、上記極限粘度は、
ポリエステルをフエノール／テトラクロロエタン
混合溶媒（混合重量比６／４）に溶解した溶液を
30℃で測定した値である。
熱可塑性ポリエステルには、必要に応じて着色
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、熱・酸化劣化防
止剤、抗菌剤、滑剤、無機充填剤などの添加剤を
適宜の割合で混合することができる。
上記の熱可塑性ポリエステルを溶融し、通常、
環状ダイより環状に押出し、この管状物をポリエ
ステルの延伸に適した温度、たとえばポリエチレ
ンテレフタレートでは好ましくは90〜120℃に調
節（加熱または冷却）したのち、場合により長さ
方向に延伸しながら加圧気体を吹込んでいわゆる
ブロー延伸して管が成形される。次いで必要に応
じて120℃以上の温度からポリエステル融点より
20℃以上低い温度までの範囲で熱固定することに
よつて優れた耐熱性が付与される。この熱固定
は、ブロー延伸された長尺のままで行なつてもよ
いし、またブロー延伸された長尺管を任意の長さ
に切断した状態で行なつてもよい。
上記ポリエステル管は、その外周面に、メタキ
シリレン基含有ポリアミド、ポリ塩化ビニリデ
ン、アクリロニトリル／スチレン共重合体などの
ガス遮断性の優れた合成樹脂層を有する二重積層
管であつてもよく、またサンドイツチ状の三重積
層管でもよい。また多層管の外面に耐水性樹脂を
設けたものでもよい。上記の多重積層管の場合
は、着色剤、紫外線吸収剤のような添加剤は外層
および／または中間層に配合されることが好まし
い。また多重積層管は、上記のような異種の樹脂
の積層のみならず、ポリエステルを多層構造にし
たものでもよい。
上記のポリエステル管を所定の長さに切断して
筒状の容器本体を形成し、この容器本体の両端開
口部に金属板の周縁部を巻締め固着するためのフ
ランジが成形される。
次にフランジ成形装置の具体例を第１図によつ
て説明する。
モータ１によつて駆動回転されかつ下部につば
部２ａを有する胴部保持具２の外周面に、熱可塑
性ポリエステルから成形され上下両端に開口部３
ａ，３ｂを有する筒状の容器本体３を、容器本体
３の下端開口部３ｂが上記つば部２ａに当接する
ように嵌着して固定する。容器本体３の上端開口
部３ａにフランジ３ｃを成形するためのフランジ
成形用金型４は、胴部４ａと下面湾曲のフランジ
成形部４ｂを有し、その上部が上記胴部保持具２
の軸線上方に位置する金型用シリンダ５にて上下
動されるピストン５ａの先端部にベアリング６を
介して回転可能に取付けられている。また上記胴
部保持具２に嵌着固定された容器本体３の外方に
は、容器本体３の上端開口部３ａ付近に向けて熱
風を吹き出すようにした吹出しノズル７が等間隔
に数個配置されている。さらに上記胴部保持具２
に嵌着固定された容器本体３の外方には、上記フ
ランジ成形用金型４によつて成形されたフランジ
３ｃ外面をフランジ３ｃの厚さ方向に加圧する加
圧ローラ８が配置され、この加圧ローラ８は加圧
用シンリンダ９のピストン９ａの先端に回転自在
に取付けられている。
上記容器本体３の上端開口部３ａにフランジ３
ｃを成形するには、胴部保持具２の回転とともに
容器本体３を回転し、金型用シリンダ５を作動し
てフランジ成形用金型４の胴部４ａを容器本体３
の上端開口部３ａに挿入加圧する。この際、容器
本体３の上端開口部３ａ付近のフランジ形成部分
は回転しながらその外面が吹出しノズル７から噴
出される熱風によつて加熱され、上端開口部３ａ
にフランジ３ｃが容易に形成される。
第２発明においては、フランジ３ｃが成形され
たのち、加圧用シリンダ９を作動して加圧ローラ
８をもつてフランジ３ｃの外面に面圧を加える。
容器本体３の下端開口部３ｂにフランジを成形
するには、容器本体３を取外したのち上下を逆に
して胴部保持具２に嵌着し、上記と同様な作業を
行なう。
第２図は上記フランジに金属蓋を巻締めする作
業を示し、右側Ａは巻締め前、左側Ｂは巻締め後
である。金属蓋１０の周縁部の湾曲部１０ａは、
容器本体３のフランジ３ｃに沿う外開きの形状を
有し、該湾曲部１０ａより延びて容器本体３のフ
ランジ３ｃより下方に二重に折曲がつた折曲部１
０ｂを有している。上記金属蓋１０を右側Ａに図
示するように容器本体３の上部内に挿合したの
ち、上記容器本体３のフランジ３ｃと金属蓋１０
の折曲部１０ｂを巻締めすることによつて、左側
Ｂに図示するように、金属蓋１０の周縁部が二重
巻締めされて固着される。なお、上記金属蓋１０
は、金属製容器に一般的に使用されている開封具
付きのものであつてもよい。
上記に説明した容器本体のフランジ形成部分を
加熱する温度は、ポリエステルのガラス転移温度
以上、溶融温度未満の範囲であり、好ましくはポ
リエステルのガラス転移温度より15℃以上の温度
から、溶融温度より10℃以下の温度までの範囲で
あり、特に好ましくは、ガラス転移温度より20〜
170℃高い温度範囲である。加熱温度がガラス転
移温度未満であると、フランジの分子配向が緩和
されず剛性が低下されないので巻敷め不良品が多
くなり、耐圧性に乏しくなる。また加熱温度が溶
融温度以上であると、胴部の分子配向も消失して
強靭性が著しく低下する。
容器本体のフランジ形成部分を加熱するには、
フランジ成形金型を容器本体の上端内部に下降挿
入してフランジを形成しつつあるときがフランジ
の成形を容易にして好ましいが、フランジが成形
されたのちにフランジに熱風を吹き付けて加熱し
てもよい。
上記の加熱手段は、特に限定されるものではな
く、例えば接触加熱法、赤外線照射加熱法、電磁
誘導加熱法、超音波加熱法などでもよい。
上記のように容器本体のフランジ形成部分が加
熱されることによつて、金属蓋を低温で巻締めし
ても十分な効果が得られるが、特に延伸熱固定さ
れた容器本体を使用した場合、容器内に充填され
る炭酸飲料などのガス圧が大きい場合は、巻締め
部分からガスが漏出して充填物の品質が低下する
ことがある。
この出願の第２発明は、上記第１発明の問題を
解決するものであり、フランジの外面を加圧ロー
ラで１Kg／cm2以上、好ましくは２〜５Kg／cm2の面
圧で肉厚方向に加圧するのである。面圧が１Kg／
cm2未満の場合は巻締め部分の耐圧効果の向上は得
られない。加圧ローラによる加圧は、上記フラン
ジの加熱と同時に行なつてもよいし、フランジが
加熱されたのちに行なつてもよい。加圧は、フラ
ンジがガラス転移温度以上、特に好ましくは上記
フランジ成形部分の加熱温度の範囲、溶融温度未
満の範囲であることが効果的であり、必要に応じ
て加圧ローラに加熱手段を設けてもよい。上記の
加圧によつて、軸方向および周方向の面配向が乱
され、そのために剥離などが防止され、耐圧性の
優れた巻締めが可能となる。
この発明によつて成形された容器本体のフラン
ジは、常温または常温以下で巻締めしても、耐圧
製、ガス遮断性が損なわれない。従つてこの発明
によつて得られたポリエステル容器は、特に炭酸
ガス含有飲料、たとえばビール、コーラ、サイダ
ーなどを充填保存するのに適している。なお、こ
の発明のポリエステル容器は、高温によつても熱
変形しないので、ジユース、コーヒ、酒などの高
温飲料にも使用できることはもちろんであり、ま
た上記の飲料のほかに、食品、グリース、糊剤、
医薬、化学薬品、テニスボール、嗜好品などの各
種製品の容器としても使用することができ、保存
性が優れている。
以下にこの発明の実施例を説明する。
実施例 １ ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.75、
商品名ポリエステルRT−543、日本ユニペツト
社製）を275℃で溶融し、外径18.6mm、内径13.6
mmの環状ダイから肉厚2.5mmの管状に押出し、95
℃、圧力２Kg／cm2でブロー延伸して厚み0.3mm、
外径53mmのポリエステル延伸管を製作し、この延
伸管を、２Kg／cm2の内圧をかけて金型内で150℃、
15秒間の熱固定を行ない、熱固定後に長さ140mm
に切断して筒状の容器本体を得た。この容器本体
を上記第１図に示した装置によつて、容器本体の
端部を100℃に加熱して上下開口部にフランジを
成形し、次いで一方の開口部にハンドシーマー
（大阪製缶機社製）を用いてアルミニウム蓋を室
温で巻締め固着して底部を形成し、この容器に２
ガス容量の炭酸ガスを含む炭酸水を充填したの
ち、他の開口部を上記と同様に巻締めして密封し
た。この充填容器の1000個を50℃で24時間保存し
たところ内圧ガスの漏出は全く見られなかつた。
このときの容器の内圧は4.0Kg／cm2であつた。
なお、４ガス容量の炭酸ガスを含む炭酸水を充
填し、50℃で保存したときは保存中に1000個のう
ち30個のガス漏出があつた。このときの容器の内
圧は8.5Kg／cm2であつた。
実施例 ２ 上記実施例１における容器本体のフランジを加
熱しながら成形する際に、更にフランジ下面を90
℃に加熱された加圧ローラで面圧2.5Kg／cm2で加
圧した。この容器本体の開口部に実施例１と同様
にアルミニウム蓋で巻締めにし、４ガス容量の炭
酸ガスを含む炭酸水を充填密封した。この充填容
器の1000個を実施例１と同様に保存したところ内
圧ガスの漏出は全く見られなかつた。このときの
容器内圧は8.5Kg／cm2であつた。
比較例 上記実施例１において、フランジを成形すると
きにフランジ外面を加熱、加圧をせず、アルミニ
ウム蓋を開口部に巻締めする際にフランジを90℃
に加熱して上記２ガス容量の炭酸ガスを含む炭酸
水を充填密封した。この場合は実施例１と同様の
保存中に1000個のうち400個のガス漏出がみられ
た。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明におけるフランジ成形装置の
垂直切断正面図、第２図は容器に金属蓋を巻締め
する前後の状態Ａ，Ｂを示す垂直切断正面図であ
る。 ３：容器本体、３ａ，３ｂ：開口部、３ｃ：フ
ランジ、１０：金属蓋。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エチレンテレフタレート繰返し単位を主体と
    する熱可塑性ポリエステルを管状に溶融押出し延
    伸した筒状の容器本体の開口部に、金属蓋を巻締
    めするためのフランジを成形するに際し、該フラ
    ンジ形成部分を上記ポリエステルのガラス転移温
    度以上、溶融温度未満の範囲に加熱することを特
    徴とするポリエステル容器のフランジ成形方法。 ２ フランジ形成部分の加熱温度がガラス転移温
    度より20〜170℃高い温度範囲である特許請求の
    範囲第１項に記載のポリエステル容器のフランジ
    成形方法。 ３ エチレンテレフタレート繰返し単位を主体と
    する熱可塑性ポリエステルを管状に溶融押出し延
    伸した筒状の容器本体の開口部に、金属蓋を巻締
    めするためのフランジを成形するに際し、該フラ
    ンジ形成部分を上記ポリエステルのガラス転移温
    度以上、溶融温度未満の範囲に加熱し、かつ該フ
    ランジに１Kg／cm2以上の肉厚方向の面圧を加える
    ことを特徴とするポリエステル容器のフランジ成
    形方法。 ４ フランジの加熱温度がガラス転移温度より20
    〜170℃高い温度範囲である特許請求の範囲第３
    項に記載のポリエステル容器のフランジ成形方
    法。
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