JPH0434925B2 - - Google Patents

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JPH0434925B2
JPH0434925B2 JP60167705A JP16770585A JPH0434925B2 JP H0434925 B2 JPH0434925 B2 JP H0434925B2 JP 60167705 A JP60167705 A JP 60167705A JP 16770585 A JP16770585 A JP 16770585A JP H0434925 B2 JPH0434925 B2 JP H0434925B2
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JP
Japan
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neck
preform
thickness
diameter
circumferential surface
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JP60167705A
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Shinichi Myazaki
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Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、延伸ブロー成形用プリフオーム（予
備成形体）に関するもので、より詳細には二軸延
伸ポリエステルびんの製造に際して胴部に対して
大きな周方向分子を付与することができ、しかも
肩部も有効に延伸配向され、該肩部にレンズ効果
がなく外観特性に優れたびんを製造し得るプリフ
オームの形状に関する。
従来の技術及び発明の技術的課題 延伸ブロー成形ポリエステルびんは今日では一
般化しており、その優れた透明性と適度なガスバ
リヤー性とにより、液体洗剤、シヤンプー、化粧
品、醤油、ソース等の液体商品の外に、ビール、
コーラ、サイダー等の炭酸飲料や、果汁、ミネラ
ルウオータ等の他の飲料容器に広く使用されてい
る。
ポリエステルびんの成形に際しては、ポリエス
テルの射出成形により、最終容器より寸法のかな
り小さく且つポリエステルが非晶質状態の有底プ
リフオームを製造し、この有底プリフオームをそ
の延伸温度範囲においてブロー金型中で軸方向に
引張延伸すると共に、周方向にブロー延伸する方
法が採用されている。
有底プリフオームの形状としては、びんの首部
に対応する首部、例えば密封用開口端、蓋係合用
ネジ及び支持リング等からなる首部を有し且つ全
体としての形状が試験管状のものが一般的である
が、その軸方向寸法及び周方向寸法は、最終容器
における軸方向及び周方向への延伸倍率との関連
で決定されねばならない。これらのプリフオーム
寸法の内軸方向寸法は延伸倍率に応じて任意に設
定し得るが、周方向寸法（径）は周方向延伸倍率
によつて任意に設定することが困難な場合が多
い。
例えば、最終容器の首部径が容器胴径に比して
比較的大きい場合には、プリフオーム首部径とプ
リフオーム胴部径とを同一にしたのでは、最終容
器胴部に有効な周方向の分子配向を付与すること
が困難な場合が多い。しかして容器胴部に周方向
に分子配向が十分に付与されていない場合には、
内容物として充填される炭酸ガス等による内圧に
より胴壁が周方向に膨張し、この膨張により胴壁
に貼着したラベルが離脱するというような不都合
を生じる。
かくして、比較的大きな口径を有するポリエス
テルびんの場合、上記欠点を克服するためには、
プリフオーム胴部の径をプリフオーム首部の径よ
りもむしろ小さくして、びん胴部に十分な周方向
延伸倍率が得られるようにする必要がある。
しかしながら、プリフオーム胴部の径がプリフ
オーム首部の径に比してむしろ小さいプリフオー
ムを延伸ブロー成形に付する場合には、接続部の
延伸が不規則に生じ、形成されたびんの首部から
胴部に至る肩部に厚みの不規則に変動する部分が
必らず存在し、厚みの変動によるレンズ効果によ
つて、このびんを観察した場合、びんの内部が著
しく歪んで見え、びん自体の外観が著しく不良と
なり、商品価値が低下することがわかつた。この
ような傾向は、首部と胴部との段差が大きいプリ
フオームや首部直下からの径の減少の程度の大き
いプリフオームにおいて特に顕著である。
発明の目的 従つて、本発明の目的は従来のプリフオームに
おける上記欠点が解消されたポリエステルびんへ
の延伸ブロー成形用プリフオームを提供するにあ
る。
本発明の他の目的は、最終容器胴部に対して大
きな周方向分子配向を付与し、これにより内圧に
よる容器胴の周方向膨張を小さなレベルに抑制し
得ると共に、容器肩部も強延伸を行い、この部分
における厚さ変動によるレンズ効果を解消して容
器の外観特性及び商品価値を高め得るポリエステ
ルびん延伸成形用プリフオームを提供するにあ
る。
本発明の更に他の目的は、プリフオーム首部径
に比してかなり小さい。胴部径を有し且つ首部直
下から径の減少が急激に生じているにもかかわら
ず、最終びん肩部におけるレンズ効果の発生が有
効に制御されているポリエステルびんの延伸ブロ
ー成形用プリフオームを提供するにある。
発明の構成 本発明によれば、ポリエチレンテレフタレート
の射出成形で形成された首部、胴部及び閉塞底部
を有する延伸ブロー成形用プリフオームであつ
て、首部内周面よりも小径の内周面と首部外周面
よりも小径の外周面とを備え且つ首部厚みよりも
大きい厚みを有する胴部を備え、前記胴部と首部
との接続部は、胴部から首部に向けて次第に厚み
が減少する厚みの勾配を有すると共に、延伸時に
おける単位面積当りの応力が胴部から首部に向け
て次第に大きくなるような形状を有することを特
徴とする延伸ブロー成形用プリフオームが提供さ
れる。
発明の特徴及び作用効果 本発明は、首部内周面よりも小径の内周面と首
部外周面よりも小径の外周面とを備え且つ首厚み
よりも大きい厚みを有する胴部を備えたポリエス
テル射出成形プリフオームにおいて、前記胴部と
首部との接続部を、胴部から首部に向けて次第に
厚みが減少する厚みの勾配を有すると共に、単位
面積当りの応力が胴部から首部に向けて次第に大
きくなるような形状を有するようにするときに
は、このプリフオームのびんへの延伸ブロー成形
に際して、最終容器胴部に対して大きな周方向分
子配向を付与し、これにより内圧による容器胴の
周方向膨張を著しく小さなレベルに抑制し得ると
共に、前記接続部に強延伸を行つて、容器肩部に
おける厚さ変動によるレンズ効果を殆んど完全に
解消して容器の外観特性及び商品価値を高め得る
という新規知見に基づくものである。
ポリエステルびんの肩部におけるレンズ効果
は、成形の良好でないガラスびんの場合と同様
に、周方向に厚みの変動がある場合にも、或いは
軸方向に厚みの変動がある場合にも同様に生じ
る。プリフオームの首部径に比して胴部径が大で
ある場合には、その接続部に胴部から首部に向け
て径の増大する部分が必らず形成され、この接続
部がポリエステルびんの肩部に対応するようにな
る。この接続部の径は胴部の径よりも必らず大で
あるから、接続部の断面積は胴部断面積はよりも
大となり、延伸延伸時に加わる断面積当りの応力
は、胴部に比して接続部では小さくなり、この単
位断面積当りの応力の減少により接続部の延伸が
不十分なものとなり、これにより厚みの変動がび
んの肩部に生ずるようになるものと思われる。
これに対して、本発明によれば、接続部に対し
て、胴部から首部に向けて次第に厚みが減ずる厚
みの勾配を設けると共に、延伸時における単位面
積当りの応力が胴部から首部にむ向けた次第に大
きくなる形状とすることにより、胴部の延伸に先
立つて接続部の延伸が強制的にしかも一様に行わ
れるようになり、レンズ効果の発生を顕著に抑制
し得るのであつて、この事実は後述する例を参照
することにより容易に了解されよう。
本発明によれば、更にまた、上記接続形状とし
たことにより、胴部への周方向延伸が最も有効に
生じ易いプリフオーム形状、即ちプリフオーム首
部径に比してかなり小さい胴部径を有し且つ首部
直下から径の減少が急激に生じている場合でさえ
も、最終びん肩部におけるレンズ効果の発生が有
効に抑制されるという作用効果がある。
発明の好適実施態様 本発明を添付図面に示す具体例に基づいて以下
に詳細に説明する。
本発明のプリフオームの一例を示す第１図にお
いて、このプリフオームＰはポリエチレンテレフ
タレートの射出成形及び過冷却により実質上非晶
質の状態で製造されている。このプリフオームＰ
は、大別して首部１と胴部２とこれらの間の接続
部３とから成つている。首部１は密封用開口端
４、蓋係合用ネジ５及び支持リング６を備えてい
る。胴部２は例えば丸底の形の閉塞底部７を最下
端に有している。
首部１と胴部２とは、首部内周面８よりも胴部
内周面９が小形であり、首部外周面１０よりも胴
部外周面１１が小径であり、しかも首部１の厚み
よりも胴部２の厚みが大となる関係となつてい
る。
接続部３は、この具体例において垂直断面でみ
て内方に凸の円弧状内面１２と、内方に凸の円弧
状外面１３とで規定されており、しかも円弧状内
面１２は円弧状外面１３よりも大きい極率（１／
Ｒ）を有する。
内面１２の曲率が外面１３の曲率よりも大きい
ことから、接続部３の肉圧は胴部から首部に向け
て次第に小さくなるような厚み勾配がついている
ことが了解されよう。
本発明の原理を説明するための第２図におい
て、延伸成形時に加わる引張り荷重Ｆとしたと
き、胴部における応力は、胴部の肉厚をt0、肉厚
中心径をD0とすると、 σ0＝Ｆ／πD0t0 ……(1) で表わされる。
一方、接続部における応力は、接続部の一定位
置での肉厚をｔ、肉厚中心径をＤ、この位置での
中心傾斜角度をθとしたとき、 σ＝Ｆ／cosθπDt ……(2) で表わされる。
本発明によれば、この応力σがσ0よりも大とな
るように、即ち式 σ−σ0＝Ｆ／π（D0t0−cosθDt／cosπDtD0t0）＞
０……(3) が満足されるように、しかも胴部から首部にかけ
て、この差が次第に大きくなるように設ける。
このためには、前記諸寸法を下記式 cosθ＜D0t0／Dt ……(4) を満足するように定めるべきであり、接続部の厚
みｔを減少させること及び傾斜角度θを大きくす
ることが有効であることが理解されよう。
実用的な具体例として、首部直下の接続部の厚
みをt1としたとき、厚み比t0／t1が1.0乃至4.0、特
に1.5乃至3.0の範囲内にあり、且つθが５乃至60
度、特に15乃至35度の範囲内にあれば接続部に加
わる応力を増大して、接続部の強制延伸と厚みの
均質化とが可能となる。
本発明によるプリフオームからの延伸ブロー成
形は、このプリフオームを用いる点を除けば、そ
れ自体公知の条件で行われる。
先ず、延伸ブロー成形に際しては、プリフオー
ムを、熱風、赤外線ヒーター、高周波誘電加熱等
の手段で延伸適正温度迄予備加熱する。その温度
範囲は、85〜120℃、特に95乃至110℃の範囲にあ
るのがよい。
このプリフオームを、それ自体公知の延伸ブロ
ー成形機中に供給し、金型内にセツトして、延伸
棒の押込みにより軸方向に引張延伸すると共に、
流体の吸込みによる周方向へのブロー延伸をす
る。この際、軸方向延伸倍率よりも周方向延伸倍
率が大きく、その結果として周方向の分子配向が
軸方向の分子配向よりも高度に行われるようにす
る。周方向の分子配向が軸方向の分子配向よりも
高度に生じている事実は、びん胴部のポリエステ
ル壁を、螢光偏光法による面内配向測定法に付
し、軸方向配向係数と周方向配向係数とを対比す
ることにより確認される。
本発明を次の例で説明する。
実施例 １ 固有粘度が1.0のポリエチレンテレフタレート
を射出機に供給して射出金型中に射出し、第１図
に示す形状の非晶質ポリエチレンテレフタレート
のプリフオームを製造した。
このプリフオームの寸法は、次の通りであつ
た。
H1全高 155.5mm H3接続部高さ 10.5mm D1首部内径 31.5mm D2胴部内径 15.4mm D2／D1 0.489 t1接続部厚み（首部直下） 2.0mm t0胴部厚み 4.4mm t0／t1 2.2 R1内面曲率半径 18 R2外面曲率半径 20.5 R2／R1 1.14 θ傾斜角 25.7 このプリフオームについて、胴部上端、胴部上
端から４mm、及び胴部上端から６mmの位置につい
て応力値を算出したところ、夫々次の通りであつ
た。
σ0＝Ｆ／3.05cm2 σ1＝Ｆ／2.26cm2 σ2＝Ｆ／2.11cm2 このプリフオームに100℃に加熱調温して、延
伸ブロー成形機に供給し、ブロー金型内で軸方向
及び周方向に逐次延伸ブロー成形した。延伸倍率
は軸方向に2.75倍、及び横方向に3.47倍に設定し
た。
得られたポリエステルびんの胴部について、螢
光偏光法で配向係数を測定したところ、周方向配
向係数（ｌ）が0.284であり、軸方向配向係数
（ｍ）が0.102であつて、周方向に顕著に分子配向
を生じていることが認められた。
このびんにラベルを巻付け貼着した後、４ガス
ボリユームの炭酸ガスを含む水を充填した後蓋を
密栓し、40℃の雰囲気に３ケ月間放置したが、周
方向への膨張は無視し得るもの（膨張率0.5％）
であり、ラベルの離脱も全く認められなかつた。
また、成形後及び内容物充填後のびん肩部を肉
眼で観察したが、成形びん100本中、レンズ効果
を示したびんは１本もなく、外観的特性に極めて
優れていた。
比較例 １ 実施例１のプリフオームの代りに、接続部の厚
みを胴部と同じ4.4mmとする以外は実施例１と同
様にしてプリフオームを製造した。このプリフオ
ームについて胴部上端、胴部上端から４mm及び胴
部上端から６mmの位置について応力値を算出した
ところ次の通りであつた。
σ0＝Ｆ／3.05cm2 σ1＝Ｆ／3.27cm2 σ2＝Ｆ／3.52cm2 このプリフオームを用いて、実施例１と同様に
延伸ブロー成形を行つた。
得られたびん100本中、50本のびんには肩部に
レンズ効果が表われ、内13本は著しく外観不良の
ものであつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるプリフオームの一例の側
断面図であり、第２図は第１図のプリフオームの
諸寸法を示す説明図である。 １は首部、２は胴部、３は接続部、１２は円弧
状内面、１３は円弧状外面、R1は内面１２の曲
率半径、R2は外面１３の曲率半径を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエチレンテレフタレートの射出成形で形
    成された首部、胴部及び閉塞底部を有する延伸ブ
    ロー成形用プリフオームであつて、 首部内周面よりも小径の内周面と首部外周面よ
    りも小径の外周面とを備え且つ首部厚みよりも大
    きい厚みを有する胴部を備え、前記胴部と首部と
    の接続部は、胴部から首部に向けて次第に厚みが
    減少する厚みの勾配を有すると共に、延伸時にお
    ける単位面積当りの応力が胴部から首部に向けて
    次第に大きくなるような形状を有することを特徴
    とする延伸ブロー成形用プリフオーム。
JP60167705A 1985-07-31 1985-07-31 延伸ブロー成形用プリフォーム Granted JPS6228211A (ja)

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