JPH0443499B2 - - Google Patents
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- JPH0443499B2 JPH0443499B2 JP61041952A JP4195286A JPH0443499B2 JP H0443499 B2 JPH0443499 B2 JP H0443499B2 JP 61041952 A JP61041952 A JP 61041952A JP 4195286 A JP4195286 A JP 4195286A JP H0443499 B2 JPH0443499 B2 JP H0443499B2
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- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/48—Moulds
- B29C49/4823—Moulds with incorporated heating or cooling means
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C49/64—Heating or cooling preforms, parisons or blown articles
- B29C49/6604—Thermal conditioning of the blown article
- B29C49/6605—Heating the article, e.g. for hot fill
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、耐熱性多層延伸ポリエステル容器の
製造法に関するもので、より詳細には、ポリエチ
レンテレフタレートと等の熱可塑性ポリエステル
からなる層とガズバリヤー性樹脂からなる層とを
含む多層の耐熱性、耐熱収縮性に優れた延伸ポリ
エステル容器を、一種の金型のみを使用して効率
良く製造する方法に関する。 （従来の技術） ポリエチレンテレフタレート（PET）から成
る延伸ボトルは、透明性、耐衝撃性（耐落下強
度）、軽量性、衛生性、酸素・炭酸ガス等の適度
のガスバリヤー性及び耐圧性等に優れており、醤
油、ソース、ドレツシング、食用油、ビール、コ
ーラ、サイダー等の炭酸飲料、果汁飲料、ミネラ
ルウオーター、シヤンプー、洗剤、化粧品、ワイ
ン、カラシ、エアゾール製品等の包装容器として
広く使用されている。 しかし延伸ポリエステルボトルもプラスチツク
製なるが故にガラスびん、金属缶等の完全に密封
されたものにあつてはガスの透過性はゼロに等し
いとみてよいのに対し延伸ポリエステルボトルは
酸素、炭酸ガスなどに対し僅かではあるが透過性
を有しており、かん、ガラスびんより食品の充填
保存性に劣り、炭酸ガス入り飲料にあつては炭酸
ガスの損失を生み、ビール、コーラ、サイダーな
どにおいては明瞭な保存期間の限度をもつてお
り、また果汁入り飲料にあつては外部よりの酸素
の透過の故にこれも亦保存期間の制限を受ける。 また、延伸ポリエステルボトルは、透明性、ガ
スバリヤー性と共にガス入り飲料に対する耐圧性
において、他のプラスチツク製ボトルに較べて著
しく優れているが、延伸成形温度が比較的低温
（80〜110℃）であり、かつ非延伸部分乃至低延伸
部分があるために耐熱性がないので、ホツトパツ
クする場合、充填温度は65℃以下でないと実用に
供し得ず、その形状保持性がなくなるという欠点
がある。 この欠点を除去するために、既に提案されてい
るものとして、ポリエステルボトルの非延伸部分
（例えば口頚部）と延伸部分（例えば胴部）の熱
処理（ヒートセツト）を行なう方法がある。この
熱処理法には、延伸ブロー成形を行う金型を熱処
理すべき高温に維持し、延伸ブロー成形に続いて
この金型内で熱処理を行ない、この金型内で冷却
して取出す所謂ワン・モールド法（例えば特公昭
59−6216号公報）と、延伸ブロー成形を行う金型
を熱処理すべき高温に維持し、延伸ブロー成形に
続いてこの金型内で熱処理を行ない、ブロー成形
品を取出次いで冷却金型にこれを入れて、膨脹下
に二次金型内で冷却を行う所謂ツーモールド法
（例えば特開昭57−53326号公報）とが知られてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の単層PETボトルは、適
度のガスバリヤー性を有するが、現時点での技術
水準からみてかつ経済性を考慮に入れると内容物
の種類、流通形態により未だ充分に満足し得るも
のではない。ポリエステルのガスバリヤー性を改
善するために多層化する方法が提案されている
が、未だ実用に供されておらず、況んやガスバリ
ヤー性に優れかつ耐熱性、熱変形性の改善された
ものは提案されていない。 また、延伸ブロー工程で熱処理を行なう場合、
金型内に冷却水を通してブロー金型を冷却するこ
とによつて成形品の冷却を行ない、成形品の品温
をブロー金型より取り出し可能な温度にまで冷却
して取り出すことによつて所定の熱処理されたポ
リエステルボトルが得られる。 しかしながら、前者の熱処理方法では、熱処理
と内部冷却とが同一のブロー金型内で行なわれる
ため、それぞれの必要な処理時間を有しているの
で、一つの金型内での占有時間が長くなり、通常
のポリエステルボトルの延伸ブロー成形に較べて
２〜４倍の成形時間を要するため、生産効率が著
しく低下し、製造コストが高くなるのである。さ
らに、熱処理温度を高くすると、成形品を金型か
ら取り出し可能温度まで冷却する時間が長くかか
るので、自然熱処理温度を低くする傾向があり、
耐熱性、耐熱収縮性の低いボトルしか得られない
ことになる。 また、後者の熱処理法では、２種類の金型と２
段のブロー操作とを必要とし、工程数が多く、設
備コストも高くなると共に、熱処理後に取出され
る一次ブロー形成品を二次金型内に確実に入るよ
うにするためには、一次ブロー成形品の寸法を最
終成形品の寸法よりも、安全率を見込んで小さい
ものとしなければならず、このため二次ブローに
よる膨脹延伸を或程度行わなければならないこと
から、この二段目の膨脹延伸に対応する熱収縮を
発生し易い。更に、このツー・モールド法では、
二次ブロー時において型キヤビテイ表面の形状を
忠実に、ブロー成形物表面に再現させることが困
難であるという問題もある。 従つて、本発明の技術的課題は、従来の熱固定
ポリエステル二軸延伸容器の製法における上記欠
点を解消し、一種の金型のみを使用し且つ該金型
内におけるブロー成形品の占有時間を可及的に短
かくして、耐熱収縮性とガスバリヤー性との組合
せに優れた二軸延伸ポリエステル容器を高生産速
度で製造する方法を提供するにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、エチレンテレフタレート単位
を主体とするポリエステルからなる内外層とガス
バリヤー性樹脂からなる少くとも１個の中間層と
を含み多層予備成形品を延伸適正温度に予熱また
は調温し、その予備成形品を熱固定温度範囲に維
持された金型内にて二軸延伸ブロー成形を行うと
共にブロー成形体の熱処理を行い、しかる後ブロ
ー成形用加圧流体を内部冷却用流体に切換て、尚
ブロー成形体を前記金型キヤビテイ表面に接触せ
しめながら、ブロー成形体を型から取出しても形
崩れしない温度迄冷却し、次いで成形体を型から
取出すことにより、耐熱収縮性とガスバリヤー性
との組合せに優れた二軸延伸ポリエステル容器を
高生産速度でしかも少ない工程数で製造すること
ができる。 （作用） 本発明は、多層ブロー成形体中のガスバリヤー
性樹脂中間層がブロー成形体の熱処理及び冷却取
出に際して断熱層として作用し、このブロー成形
体を内部側から冷却用流体により冷却することに
より、取出しに必要な保形性が迅速に得られると
いう新規知見に基づくものである。 本発明の原理を説明するための第１図におい
て、多層ブロー成形体１はポリエステル内層２及
びポリエステル外層３並びにこれらの中間に位置
するガスバリヤー性樹脂中間層４から成つてい
る。熱処理後冷却の段階では、ポリエステル外層
３は熱固定温度に加熱された金型５と接触して加
熱されており、一方ポリエステル内層２は冷却用
流体６と接触して冷却された状態である。本発明
においては、ガスバリヤー性樹脂中間層４が伝熱
バリヤー層として作用するため、ポリエステル内
層２が形崩れなしに金型外に取出し得る温度に、
一般に60℃以下の温度に迅速に冷却される一方、
ポリエステル外層３及びこれと接触する金型５の
温度はこの内層冷却操作によつてあまり低下しな
いという利点が得られる。 下記第１表は種々の樹脂の温度伝導率を示す。
製造法に関するもので、より詳細には、ポリエチ
レンテレフタレートと等の熱可塑性ポリエステル
からなる層とガズバリヤー性樹脂からなる層とを
含む多層の耐熱性、耐熱収縮性に優れた延伸ポリ
エステル容器を、一種の金型のみを使用して効率
良く製造する方法に関する。 （従来の技術） ポリエチレンテレフタレート（PET）から成
る延伸ボトルは、透明性、耐衝撃性（耐落下強
度）、軽量性、衛生性、酸素・炭酸ガス等の適度
のガスバリヤー性及び耐圧性等に優れており、醤
油、ソース、ドレツシング、食用油、ビール、コ
ーラ、サイダー等の炭酸飲料、果汁飲料、ミネラ
ルウオーター、シヤンプー、洗剤、化粧品、ワイ
ン、カラシ、エアゾール製品等の包装容器として
広く使用されている。 しかし延伸ポリエステルボトルもプラスチツク
製なるが故にガラスびん、金属缶等の完全に密封
されたものにあつてはガスの透過性はゼロに等し
いとみてよいのに対し延伸ポリエステルボトルは
酸素、炭酸ガスなどに対し僅かではあるが透過性
を有しており、かん、ガラスびんより食品の充填
保存性に劣り、炭酸ガス入り飲料にあつては炭酸
ガスの損失を生み、ビール、コーラ、サイダーな
どにおいては明瞭な保存期間の限度をもつてお
り、また果汁入り飲料にあつては外部よりの酸素
の透過の故にこれも亦保存期間の制限を受ける。 また、延伸ポリエステルボトルは、透明性、ガ
スバリヤー性と共にガス入り飲料に対する耐圧性
において、他のプラスチツク製ボトルに較べて著
しく優れているが、延伸成形温度が比較的低温
（80〜110℃）であり、かつ非延伸部分乃至低延伸
部分があるために耐熱性がないので、ホツトパツ
クする場合、充填温度は65℃以下でないと実用に
供し得ず、その形状保持性がなくなるという欠点
がある。 この欠点を除去するために、既に提案されてい
るものとして、ポリエステルボトルの非延伸部分
（例えば口頚部）と延伸部分（例えば胴部）の熱
処理（ヒートセツト）を行なう方法がある。この
熱処理法には、延伸ブロー成形を行う金型を熱処
理すべき高温に維持し、延伸ブロー成形に続いて
この金型内で熱処理を行ない、この金型内で冷却
して取出す所謂ワン・モールド法（例えば特公昭
59−6216号公報）と、延伸ブロー成形を行う金型
を熱処理すべき高温に維持し、延伸ブロー成形に
続いてこの金型内で熱処理を行ない、ブロー成形
品を取出次いで冷却金型にこれを入れて、膨脹下
に二次金型内で冷却を行う所謂ツーモールド法
（例えば特開昭57−53326号公報）とが知られてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の単層PETボトルは、適
度のガスバリヤー性を有するが、現時点での技術
水準からみてかつ経済性を考慮に入れると内容物
の種類、流通形態により未だ充分に満足し得るも
のではない。ポリエステルのガスバリヤー性を改
善するために多層化する方法が提案されている
が、未だ実用に供されておらず、況んやガスバリ
ヤー性に優れかつ耐熱性、熱変形性の改善された
ものは提案されていない。 また、延伸ブロー工程で熱処理を行なう場合、
金型内に冷却水を通してブロー金型を冷却するこ
とによつて成形品の冷却を行ない、成形品の品温
をブロー金型より取り出し可能な温度にまで冷却
して取り出すことによつて所定の熱処理されたポ
リエステルボトルが得られる。 しかしながら、前者の熱処理方法では、熱処理
と内部冷却とが同一のブロー金型内で行なわれる
ため、それぞれの必要な処理時間を有しているの
で、一つの金型内での占有時間が長くなり、通常
のポリエステルボトルの延伸ブロー成形に較べて
２〜４倍の成形時間を要するため、生産効率が著
しく低下し、製造コストが高くなるのである。さ
らに、熱処理温度を高くすると、成形品を金型か
ら取り出し可能温度まで冷却する時間が長くかか
るので、自然熱処理温度を低くする傾向があり、
耐熱性、耐熱収縮性の低いボトルしか得られない
ことになる。 また、後者の熱処理法では、２種類の金型と２
段のブロー操作とを必要とし、工程数が多く、設
備コストも高くなると共に、熱処理後に取出され
る一次ブロー形成品を二次金型内に確実に入るよ
うにするためには、一次ブロー成形品の寸法を最
終成形品の寸法よりも、安全率を見込んで小さい
ものとしなければならず、このため二次ブローに
よる膨脹延伸を或程度行わなければならないこと
から、この二段目の膨脹延伸に対応する熱収縮を
発生し易い。更に、このツー・モールド法では、
二次ブロー時において型キヤビテイ表面の形状を
忠実に、ブロー成形物表面に再現させることが困
難であるという問題もある。 従つて、本発明の技術的課題は、従来の熱固定
ポリエステル二軸延伸容器の製法における上記欠
点を解消し、一種の金型のみを使用し且つ該金型
内におけるブロー成形品の占有時間を可及的に短
かくして、耐熱収縮性とガスバリヤー性との組合
せに優れた二軸延伸ポリエステル容器を高生産速
度で製造する方法を提供するにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、エチレンテレフタレート単位
を主体とするポリエステルからなる内外層とガス
バリヤー性樹脂からなる少くとも１個の中間層と
を含み多層予備成形品を延伸適正温度に予熱また
は調温し、その予備成形品を熱固定温度範囲に維
持された金型内にて二軸延伸ブロー成形を行うと
共にブロー成形体の熱処理を行い、しかる後ブロ
ー成形用加圧流体を内部冷却用流体に切換て、尚
ブロー成形体を前記金型キヤビテイ表面に接触せ
しめながら、ブロー成形体を型から取出しても形
崩れしない温度迄冷却し、次いで成形体を型から
取出すことにより、耐熱収縮性とガスバリヤー性
との組合せに優れた二軸延伸ポリエステル容器を
高生産速度でしかも少ない工程数で製造すること
ができる。 （作用） 本発明は、多層ブロー成形体中のガスバリヤー
性樹脂中間層がブロー成形体の熱処理及び冷却取
出に際して断熱層として作用し、このブロー成形
体を内部側から冷却用流体により冷却することに
より、取出しに必要な保形性が迅速に得られると
いう新規知見に基づくものである。 本発明の原理を説明するための第１図におい
て、多層ブロー成形体１はポリエステル内層２及
びポリエステル外層３並びにこれらの中間に位置
するガスバリヤー性樹脂中間層４から成つてい
る。熱処理後冷却の段階では、ポリエステル外層
３は熱固定温度に加熱された金型５と接触して加
熱されており、一方ポリエステル内層２は冷却用
流体６と接触して冷却された状態である。本発明
においては、ガスバリヤー性樹脂中間層４が伝熱
バリヤー層として作用するため、ポリエステル内
層２が形崩れなしに金型外に取出し得る温度に、
一般に60℃以下の温度に迅速に冷却される一方、
ポリエステル外層３及びこれと接触する金型５の
温度はこの内層冷却操作によつてあまり低下しな
いという利点が得られる。 下記第１表は種々の樹脂の温度伝導率を示す。
【表】
この結果から、エチレン−ビニルアルコール共
重合体（EVOH）の如きガスバリヤー性樹脂は
熱伝導性が低く、特にポリエチレンテレフタレー
ト（PET）の1/2乃至1/3の熱伝導性しか示さな
いことが明らかとなる。即ち、エチレン−ビニル
アルコール共重合体は、ガスバリヤー性であるば
かりではなく、熱伝導のバリヤーとしても作用す
るのである。 本発明によれば、ポリエステル内層に十分な形
態保持性が与えられるように金型からの取出のた
めの冷却が迅速に行われ、しかも熱処理に必要な
金型表面の温度もあまり低下させないことから、
単一の金型を使用して延伸ブロー成形品の熱処理
及び取出しのための冷却を迅速に行うことが可能
となる。 （発明の作用効果） 本発明によれば、１種の金型と単一のブロー操
作とのみが必要であることから、少ない工程数と
少ない設備コストとで熱固定された二軸延伸ブロ
ー成形容器を製造し得ると共に、金型内での熱処
理時間及び型から取出しのための冷却時間を著し
く短縮して、金型内での占有時間を著しく縮小
し、耐熱収縮性とガスバリヤー性との組合せに優
れた二軸延伸ポリエステル容器を高生産速度で製
造することができる。また、得られる容器は一段
ブロー法であるため表面形状再現性にも優れてお
り、美観、商品価値等の外観特性にも優れてい
る。特に、ツーモルド法では用いる２つの割型に
対応して最終容器に左右に各々２本のパーテイン
グラインが入るが本発明によれば左右１本ずつの
パーテイングラインが入るにすぎず、外観特性に
も優れている。 （発明の好適実施態様の説明） 本発明において、熱可塑性ポリエステルとして
は、ポリエチレンテレフタレートや、エチレンテ
レフタレート単位を主体とし、他にそれ自体公知
の改質用エステル単位の少量を含むコポリエステ
ル等が本発明の目的に使用される。このポリエス
テルはフイルムを形成し得るに足る分子量を有し
ていればよい。 また、ガスバリヤー性樹脂としてはエチレンと
酢酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体をケ
ン化して得られる共重合体が使用され、成形作業
性とバリヤー性とを考慮すると、エチレン含有量
が15乃至50モル％、特に25乃至45モル％のもの
で、ケン化度が96％以上のものが有利に用いられ
る。この他の樹脂として、塩化ビニリデイン樹
脂、高ニトリル樹脂、キシリレン基含有ポリアミ
ド樹脂、ハイバリヤー性ポリエステル等が使用で
きる。 必らずしも必要でないが、ポリエステル層とガ
スバリヤー性樹脂層との接着性を増強させるため
に、それ自体公知の任意の接着剤を用いることが
できる。コポリエステル系接着剤、ポリアマイド
系接着剤、ポリエステル−エーテル系接着剤、エ
ポキシ変性熱可塑性樹脂、酸変性熱可塑性樹脂等
がこの目的に使用される。 次に、熱可塑性ポリエステル層とガスバリヤー
性樹脂層とを含む多層パリソンを製造する方法と
して、一つにはガスバリヤー性樹脂を内層・外層
或いは内外層にポリエステル樹脂を夫々使用し必
要な場合両樹脂層の間に接着剤層を介在させ共押
出法によりパイプを形成し、該多層パイプを適当
な長さに切断し、このパイプの一端を融着閉塞し
底部を形成すると共に他端の上部に開口部及び外
周に嵌合部或いは螺合部を有する口頚部を形成し
多層プリフオームとする。 また二台以上の射出機を備えた共射出成形機及
び共射出用金型を用いて内外層をポリエステル樹
脂とし内外層を覆われるように中間に一層乃至そ
れ以上のバリヤー性樹脂を挿入し射出用プリフオ
ーム金型の姿部に応じ底部及び開口部を有する多
層プリフオームを得ることが出来る。 また３台以上の射出機を備えた多段射出機によ
りまず第１次内層プリフオームを形成し、次いで
第２次金型に移し中間層を射出しさらに第３次金
型で外層を射出するように逐次に多段金型を移し
て多層プリフオームを得ることも出来る。 斯しくて得られたプリフオームに耐熱性を与え
るためプリフオームの段階で螺合部、嵌合部、支
持リング等を有する口頚部を熱処理により結晶化
し白化せしめる場合があり、一方後述の２軸延伸
ブローを完了したるものをボトル成形完了後、未
延伸部分の口頚部を結晶化し、白化する場合もあ
る。 準備された多層プリフオーム射出機のプリフオ
ームに与え熱即ち余熱を利用しその温度範囲が85
〜115℃の延伸温度に調整するかコールドパリソ
ンにあつては再加熱し同じく85〜115℃の延伸温
度範囲に予熱する。ブロー金型で２軸延伸するに
当りブロー金型を120〜230℃、好ましくは130〜
210℃の加熱金型とし延伸ブローされた多層プリ
フオームの器壁の外層PETが金型内面で接触と
同時に熱処理（ヒートセツト）が開始される。所
定の熱処理時間後、ブロー用流体を内部冷却用流
体に切換えて、内層PETの冷却を開始する。熱
処理時間は、ブロー成形体の厚みや温度によつて
も相違するが、一般に言つて1.5乃至30秒、特に
２乃至20秒のオーダーである。一方冷却時間も、
熱処理温度や冷却用流体の種類により異なるが一
般に１乃至30秒、特に２乃至20秒のオーダーであ
る。 冷却用流体としては、冷却された各種気体、例
えば−40℃乃至＋10℃の窒素、空気、炭酸ガス等
の他に、化学的に不活性な液化ガス、例えば液化
窒素ガス、液化炭酸ガス、液化トリクロロフルオ
ロメタンガス、液化ジクロロジフルオロメタンガ
ス、他の液化脂肪族炭化水素ガス等も使用され
る。この冷却用流体には、水等の気化熱の大きい
液体ミストを共存させることもできる。上述した
冷却用流体を使用することにより、著しく大きい
冷却速度を得ることができる。 金型から取出したブロー成形体の外層は、放冷
により、或いは冷風を吹付けることにより、外層
PETの冷却を行う。 本発明において、ガスバリヤー性中間層は、伝
熱遮断の点では容器とした場合の平均値が少なく
とも5μｍの厚みを有するべきであるが、300μｍ
を越えると延伸成形性が低下する傾向がある。一
般に20乃至80μｍの範囲が好適である。冷却取出
時における保形性の点からは、同じくPET内層
は少なくとも25μｍの厚みを有するべきであり、
25乃至70μｍの範囲が適当である。内層／外層の
厚み比は、1/3乃至1/1の範囲が望ましい。但し製
造法によつてはこの限りではない。 次に、図面に沿つて本発明による熱可塑性ポリ
エステルボトルの製造法について説明する。 第２図は、共押出成形又は共射出成形により成
形された多層プリフオームであり、プリフオーム
１１は口頚部１２、ネジ部１３、サポートリング
（ネツクリング）１４、長筒部１５及び底部１６
から成つている。 第３図は、多層プリフオームの壁部断面を示
し、熱可塑性ポリエステルから成る内層２及び外
層３、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の
ガスバリヤー性樹脂から成る中間層４並びにこれ
らの各層間に介在する接着剤層１０ａ，１０ｂか
ら成つている。 第２図に示されているプリフオームを熱風加
熱、赤外線加熱、高周波加熱等を延伸適性温度ま
で加熱温調する。この場合温度範囲は85〜115℃、
好ましくは90〜110℃である。 次に、第４図及び第５図を用いて延伸ブロー工
程（熱処理工程）について説明する。 プリフオーム１１の口頚部は、リツプキヤビテ
イ２１ａ，２１ｂで保持され、プリフオーム１１
の他の部分は所望の熱処理温度に加熱するために
ヒーター２２が内蔵されたブロー金型２３ａ，２
３ｂのキヤビテイ２４ａ，２４ｂ内に配置される
と共に、該プリフオーム１１の口部より延伸棒２
５を備えたマンドレル２６が挿入される。この延
伸棒２５は垂直方向に移動可能であり、かつ延伸
棒２５とマンドレル２６との間に流体通路１７が
設けられている。 本発明において、ブロー金型２３ａ，２３ｂは
110〜230℃の所望の熱処理温度に加熱されてお
り、この金型内に延伸温度に調温されたプリフオ
ーム２１をセツトして延伸棒２５の先端をプリフ
オーム２１の底部内側に当てがいながら軸方向に
延伸すると共に、流体通路２７を経てプリフオー
ム内に圧縮気体を吹き込んで周方向に膨脹延伸し
てブロー成形品２８（第４図）を成形する。延伸
倍率は、特に限定されないが、軸方向に1.5乃至
３倍、周方向に３乃至５倍程度のもである。 成形されたブロー成形体は、圧縮流体の内圧が
印加された状態で、引続きキヤビテイ表面２４
ａ，２４ｂと接触して熱処理が行われる。次い
で、ブロー用圧縮流体が冷却用流体に切換えら
れ、流体通路２７を経て成形体内部２９が冷却用
流体で充満されて、取出しのための冷却が行われ
る。 このようにして得られた最終成形品は、例えば
80℃以上の高温度の熱間充填に対しても熱変形も
熱収縮もなく、耐熱性、耐熱収縮性を備えかつ透
明性、ガスバリヤー性の優れた多層ボトルが得ら
れるのである。 （発明の用途） 本発明による容器は、80℃以上の高温度での熱
間充填（ホツトパツク）品でかつシエルフライフ
を延長させたい果汁類、ラガービヤーの如き炭酸
ガス入りでかつ熱処理（パステライズ）を要する
内容物で耐圧性、耐熱性を要求されるものの包装
容器として特に有用である。 （実施例） 本発明を次の実施例で説明する。 実施例 １ 共押出し法により、ポリエチレンテレフタレー
ト（PET、温度伝導率＝5.55×10-4m2／hr・）
と、エチレン含有量が30モル％でビニルアルコー
ル含有量が70モル％のエチレン・ビニルアルコー
ル共重合体（EVOH、温度伝導率＝2.00×10-4
m2／hr・）を用い、接着剤（AD）として６ナイ
ロンと66ナイロンとの共重合体（66ナイロンが22
モル％、６ナイロンが78モル％の共重合体、温度
伝導率＝2.85×10-4m2／hr・）によつて多層パイ
ルを構成し、ボトム・ネツクを形成し、重量が59
ｇの多層プリフオームを得た。 パイプ成形時の層の厚さ比率は、 PET（外層）／AD／EVOH／AD／PET（内
層）＝10／0.2／１／0.2／５であつた。但し、AD
は接着剤層を意味する。 該多層プリフオームを100℃に予備加熱した後、
キヤビテイ内表面が145℃に加熱された内容積が
1580c.c.．のブロー用金型内で２軸延伸ブローする
と同時に12秒間ヒートセツトしたのち、ブロー用
流体を内部冷却用流体（＋５℃に調節された空
気）に切換えて、再度９秒間流体圧を印加し、直
ちに取出し、放冷することにより、内容積が1500
c.c.．のボトルを成形した。 ガス透過性 本発明品ボトルの酸素透過度QO2は、0.2c.c.／
m2・day・atm・（保存条件：ボトル内湿度が100
％RH・、ボトル外湿度が60％RH.であり、保存
温度は22℃・）であつた。 比較のために成形した単層PETボトル（同重
量、同内容積）を、前記と同条件で測定した場合
の酸素透過度QOは4.4c.c.／m2・day・atm・であ
つた。 耐熱性 本発明による内容積が1500c.c.．のボトルを、あ
らかじめ内容積を測定し（V0ml）、これに85℃の
温湯を充填したのちに室温まで峰冷して、再び該
ボトルの内容積を測定した（V1ml）。 ボトルの熱収縮率、Ｓを、 Ｓ＝（V1／V0−１）×100 と定義すると、Ｓは−0.2％であつた。 また、形状的にも変化は認められなかつた。 実施例 ２ 主射出機に固有粘度が0.75のポリエチレンテレ
フタレート（PET、温度伝導率は実施例１と同
じ。）を供給し、副射出機に東洋紡績(株)のメタキ
シリレン・アジパミド樹脂（SM・ナイロン、温
度伝導率＝2.45×10-4m2／hr・）を供給し多層プ
リフオームを共射出するに当り、最初に主射出機
より約60Kg／cm2の圧力で一次射出1.3秒おこない、
その後、0.1秒間該PETの射出を止めたのち、該
PETの射出開始より1.4秒遅れてPETの一次射出
圧力よりも高い圧力（約100Kgcm2）で副射出機よ
り溶融されたSM・ナイロンを0.8秒間で所定量を
射出し、さらにSM・ナイロンの射出の終了から
0.05秒遅らせて主射出機より一次射出圧力よりも
低い圧力（約30Kg／cm2）でPETを射出し、肉厚
が約５mm．の多層プリフオームを成形した。この
リフオームの重量が約59ｇであり、うち、SM・
ナイロンは重量比で約4.5％であつた。 該多層プリフオームを、実施例１と同じ条件で
同一金型内で２軸延伸ブローをおこなうと同時に
ヒートセツトおよび冷却をし、内容積が1500c.c.・
のボトルを得た。 ガス透過性 本発明によるボトルの酸素透過度、QO2は、
0.9c.c.／m2・day・atm・（保存条件は実施例１の
場合と同じ。）であつた。 比較のために施行した単層のPETボトル（同
一重量、同一内容積）のQO2は4.4c.c.／m2・day・
atm・）であつた。 耐熱性 本発明による内容積が1500c.c.のボトルを実施例
１の場合と同一の方法で耐熱性試験（ボトルの収
縮率測定）を施行した。ボトルの収縮率（Ｓ）
は、−0.1％であつた。 また、形状的にも変形は認められなかつた。
重合体（EVOH）の如きガスバリヤー性樹脂は
熱伝導性が低く、特にポリエチレンテレフタレー
ト（PET）の1/2乃至1/3の熱伝導性しか示さな
いことが明らかとなる。即ち、エチレン−ビニル
アルコール共重合体は、ガスバリヤー性であるば
かりではなく、熱伝導のバリヤーとしても作用す
るのである。 本発明によれば、ポリエステル内層に十分な形
態保持性が与えられるように金型からの取出のた
めの冷却が迅速に行われ、しかも熱処理に必要な
金型表面の温度もあまり低下させないことから、
単一の金型を使用して延伸ブロー成形品の熱処理
及び取出しのための冷却を迅速に行うことが可能
となる。 （発明の作用効果） 本発明によれば、１種の金型と単一のブロー操
作とのみが必要であることから、少ない工程数と
少ない設備コストとで熱固定された二軸延伸ブロ
ー成形容器を製造し得ると共に、金型内での熱処
理時間及び型から取出しのための冷却時間を著し
く短縮して、金型内での占有時間を著しく縮小
し、耐熱収縮性とガスバリヤー性との組合せに優
れた二軸延伸ポリエステル容器を高生産速度で製
造することができる。また、得られる容器は一段
ブロー法であるため表面形状再現性にも優れてお
り、美観、商品価値等の外観特性にも優れてい
る。特に、ツーモルド法では用いる２つの割型に
対応して最終容器に左右に各々２本のパーテイン
グラインが入るが本発明によれば左右１本ずつの
パーテイングラインが入るにすぎず、外観特性に
も優れている。 （発明の好適実施態様の説明） 本発明において、熱可塑性ポリエステルとして
は、ポリエチレンテレフタレートや、エチレンテ
レフタレート単位を主体とし、他にそれ自体公知
の改質用エステル単位の少量を含むコポリエステ
ル等が本発明の目的に使用される。このポリエス
テルはフイルムを形成し得るに足る分子量を有し
ていればよい。 また、ガスバリヤー性樹脂としてはエチレンと
酢酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体をケ
ン化して得られる共重合体が使用され、成形作業
性とバリヤー性とを考慮すると、エチレン含有量
が15乃至50モル％、特に25乃至45モル％のもの
で、ケン化度が96％以上のものが有利に用いられ
る。この他の樹脂として、塩化ビニリデイン樹
脂、高ニトリル樹脂、キシリレン基含有ポリアミ
ド樹脂、ハイバリヤー性ポリエステル等が使用で
きる。 必らずしも必要でないが、ポリエステル層とガ
スバリヤー性樹脂層との接着性を増強させるため
に、それ自体公知の任意の接着剤を用いることが
できる。コポリエステル系接着剤、ポリアマイド
系接着剤、ポリエステル−エーテル系接着剤、エ
ポキシ変性熱可塑性樹脂、酸変性熱可塑性樹脂等
がこの目的に使用される。 次に、熱可塑性ポリエステル層とガスバリヤー
性樹脂層とを含む多層パリソンを製造する方法と
して、一つにはガスバリヤー性樹脂を内層・外層
或いは内外層にポリエステル樹脂を夫々使用し必
要な場合両樹脂層の間に接着剤層を介在させ共押
出法によりパイプを形成し、該多層パイプを適当
な長さに切断し、このパイプの一端を融着閉塞し
底部を形成すると共に他端の上部に開口部及び外
周に嵌合部或いは螺合部を有する口頚部を形成し
多層プリフオームとする。 また二台以上の射出機を備えた共射出成形機及
び共射出用金型を用いて内外層をポリエステル樹
脂とし内外層を覆われるように中間に一層乃至そ
れ以上のバリヤー性樹脂を挿入し射出用プリフオ
ーム金型の姿部に応じ底部及び開口部を有する多
層プリフオームを得ることが出来る。 また３台以上の射出機を備えた多段射出機によ
りまず第１次内層プリフオームを形成し、次いで
第２次金型に移し中間層を射出しさらに第３次金
型で外層を射出するように逐次に多段金型を移し
て多層プリフオームを得ることも出来る。 斯しくて得られたプリフオームに耐熱性を与え
るためプリフオームの段階で螺合部、嵌合部、支
持リング等を有する口頚部を熱処理により結晶化
し白化せしめる場合があり、一方後述の２軸延伸
ブローを完了したるものをボトル成形完了後、未
延伸部分の口頚部を結晶化し、白化する場合もあ
る。 準備された多層プリフオーム射出機のプリフオ
ームに与え熱即ち余熱を利用しその温度範囲が85
〜115℃の延伸温度に調整するかコールドパリソ
ンにあつては再加熱し同じく85〜115℃の延伸温
度範囲に予熱する。ブロー金型で２軸延伸するに
当りブロー金型を120〜230℃、好ましくは130〜
210℃の加熱金型とし延伸ブローされた多層プリ
フオームの器壁の外層PETが金型内面で接触と
同時に熱処理（ヒートセツト）が開始される。所
定の熱処理時間後、ブロー用流体を内部冷却用流
体に切換えて、内層PETの冷却を開始する。熱
処理時間は、ブロー成形体の厚みや温度によつて
も相違するが、一般に言つて1.5乃至30秒、特に
２乃至20秒のオーダーである。一方冷却時間も、
熱処理温度や冷却用流体の種類により異なるが一
般に１乃至30秒、特に２乃至20秒のオーダーであ
る。 冷却用流体としては、冷却された各種気体、例
えば−40℃乃至＋10℃の窒素、空気、炭酸ガス等
の他に、化学的に不活性な液化ガス、例えば液化
窒素ガス、液化炭酸ガス、液化トリクロロフルオ
ロメタンガス、液化ジクロロジフルオロメタンガ
ス、他の液化脂肪族炭化水素ガス等も使用され
る。この冷却用流体には、水等の気化熱の大きい
液体ミストを共存させることもできる。上述した
冷却用流体を使用することにより、著しく大きい
冷却速度を得ることができる。 金型から取出したブロー成形体の外層は、放冷
により、或いは冷風を吹付けることにより、外層
PETの冷却を行う。 本発明において、ガスバリヤー性中間層は、伝
熱遮断の点では容器とした場合の平均値が少なく
とも5μｍの厚みを有するべきであるが、300μｍ
を越えると延伸成形性が低下する傾向がある。一
般に20乃至80μｍの範囲が好適である。冷却取出
時における保形性の点からは、同じくPET内層
は少なくとも25μｍの厚みを有するべきであり、
25乃至70μｍの範囲が適当である。内層／外層の
厚み比は、1/3乃至1/1の範囲が望ましい。但し製
造法によつてはこの限りではない。 次に、図面に沿つて本発明による熱可塑性ポリ
エステルボトルの製造法について説明する。 第２図は、共押出成形又は共射出成形により成
形された多層プリフオームであり、プリフオーム
１１は口頚部１２、ネジ部１３、サポートリング
（ネツクリング）１４、長筒部１５及び底部１６
から成つている。 第３図は、多層プリフオームの壁部断面を示
し、熱可塑性ポリエステルから成る内層２及び外
層３、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の
ガスバリヤー性樹脂から成る中間層４並びにこれ
らの各層間に介在する接着剤層１０ａ，１０ｂか
ら成つている。 第２図に示されているプリフオームを熱風加
熱、赤外線加熱、高周波加熱等を延伸適性温度ま
で加熱温調する。この場合温度範囲は85〜115℃、
好ましくは90〜110℃である。 次に、第４図及び第５図を用いて延伸ブロー工
程（熱処理工程）について説明する。 プリフオーム１１の口頚部は、リツプキヤビテ
イ２１ａ，２１ｂで保持され、プリフオーム１１
の他の部分は所望の熱処理温度に加熱するために
ヒーター２２が内蔵されたブロー金型２３ａ，２
３ｂのキヤビテイ２４ａ，２４ｂ内に配置される
と共に、該プリフオーム１１の口部より延伸棒２
５を備えたマンドレル２６が挿入される。この延
伸棒２５は垂直方向に移動可能であり、かつ延伸
棒２５とマンドレル２６との間に流体通路１７が
設けられている。 本発明において、ブロー金型２３ａ，２３ｂは
110〜230℃の所望の熱処理温度に加熱されてお
り、この金型内に延伸温度に調温されたプリフオ
ーム２１をセツトして延伸棒２５の先端をプリフ
オーム２１の底部内側に当てがいながら軸方向に
延伸すると共に、流体通路２７を経てプリフオー
ム内に圧縮気体を吹き込んで周方向に膨脹延伸し
てブロー成形品２８（第４図）を成形する。延伸
倍率は、特に限定されないが、軸方向に1.5乃至
３倍、周方向に３乃至５倍程度のもである。 成形されたブロー成形体は、圧縮流体の内圧が
印加された状態で、引続きキヤビテイ表面２４
ａ，２４ｂと接触して熱処理が行われる。次い
で、ブロー用圧縮流体が冷却用流体に切換えら
れ、流体通路２７を経て成形体内部２９が冷却用
流体で充満されて、取出しのための冷却が行われ
る。 このようにして得られた最終成形品は、例えば
80℃以上の高温度の熱間充填に対しても熱変形も
熱収縮もなく、耐熱性、耐熱収縮性を備えかつ透
明性、ガスバリヤー性の優れた多層ボトルが得ら
れるのである。 （発明の用途） 本発明による容器は、80℃以上の高温度での熱
間充填（ホツトパツク）品でかつシエルフライフ
を延長させたい果汁類、ラガービヤーの如き炭酸
ガス入りでかつ熱処理（パステライズ）を要する
内容物で耐圧性、耐熱性を要求されるものの包装
容器として特に有用である。 （実施例） 本発明を次の実施例で説明する。 実施例 １ 共押出し法により、ポリエチレンテレフタレー
ト（PET、温度伝導率＝5.55×10-4m2／hr・）
と、エチレン含有量が30モル％でビニルアルコー
ル含有量が70モル％のエチレン・ビニルアルコー
ル共重合体（EVOH、温度伝導率＝2.00×10-4
m2／hr・）を用い、接着剤（AD）として６ナイ
ロンと66ナイロンとの共重合体（66ナイロンが22
モル％、６ナイロンが78モル％の共重合体、温度
伝導率＝2.85×10-4m2／hr・）によつて多層パイ
ルを構成し、ボトム・ネツクを形成し、重量が59
ｇの多層プリフオームを得た。 パイプ成形時の層の厚さ比率は、 PET（外層）／AD／EVOH／AD／PET（内
層）＝10／0.2／１／0.2／５であつた。但し、AD
は接着剤層を意味する。 該多層プリフオームを100℃に予備加熱した後、
キヤビテイ内表面が145℃に加熱された内容積が
1580c.c.．のブロー用金型内で２軸延伸ブローする
と同時に12秒間ヒートセツトしたのち、ブロー用
流体を内部冷却用流体（＋５℃に調節された空
気）に切換えて、再度９秒間流体圧を印加し、直
ちに取出し、放冷することにより、内容積が1500
c.c.．のボトルを成形した。 ガス透過性 本発明品ボトルの酸素透過度QO2は、0.2c.c.／
m2・day・atm・（保存条件：ボトル内湿度が100
％RH・、ボトル外湿度が60％RH.であり、保存
温度は22℃・）であつた。 比較のために成形した単層PETボトル（同重
量、同内容積）を、前記と同条件で測定した場合
の酸素透過度QOは4.4c.c.／m2・day・atm・であ
つた。 耐熱性 本発明による内容積が1500c.c.．のボトルを、あ
らかじめ内容積を測定し（V0ml）、これに85℃の
温湯を充填したのちに室温まで峰冷して、再び該
ボトルの内容積を測定した（V1ml）。 ボトルの熱収縮率、Ｓを、 Ｓ＝（V1／V0−１）×100 と定義すると、Ｓは−0.2％であつた。 また、形状的にも変化は認められなかつた。 実施例 ２ 主射出機に固有粘度が0.75のポリエチレンテレ
フタレート（PET、温度伝導率は実施例１と同
じ。）を供給し、副射出機に東洋紡績(株)のメタキ
シリレン・アジパミド樹脂（SM・ナイロン、温
度伝導率＝2.45×10-4m2／hr・）を供給し多層プ
リフオームを共射出するに当り、最初に主射出機
より約60Kg／cm2の圧力で一次射出1.3秒おこない、
その後、0.1秒間該PETの射出を止めたのち、該
PETの射出開始より1.4秒遅れてPETの一次射出
圧力よりも高い圧力（約100Kgcm2）で副射出機よ
り溶融されたSM・ナイロンを0.8秒間で所定量を
射出し、さらにSM・ナイロンの射出の終了から
0.05秒遅らせて主射出機より一次射出圧力よりも
低い圧力（約30Kg／cm2）でPETを射出し、肉厚
が約５mm．の多層プリフオームを成形した。この
リフオームの重量が約59ｇであり、うち、SM・
ナイロンは重量比で約4.5％であつた。 該多層プリフオームを、実施例１と同じ条件で
同一金型内で２軸延伸ブローをおこなうと同時に
ヒートセツトおよび冷却をし、内容積が1500c.c.・
のボトルを得た。 ガス透過性 本発明によるボトルの酸素透過度、QO2は、
0.9c.c.／m2・day・atm・（保存条件は実施例１の
場合と同じ。）であつた。 比較のために施行した単層のPETボトル（同
一重量、同一内容積）のQO2は4.4c.c.／m2・day・
atm・）であつた。 耐熱性 本発明による内容積が1500c.c.のボトルを実施例
１の場合と同一の方法で耐熱性試験（ボトルの収
縮率測定）を施行した。ボトルの収縮率（Ｓ）
は、−0.1％であつた。 また、形状的にも変形は認められなかつた。
第１図は本発明の製造法の原理を示す説明図で
あり、第２図は本発明に用いるプリフオームの側
断面図であり、第３図は第２図のプリフオームの
断面構造を示す拡大断面図であり、第４図は延伸
ブロー工程を説明するための側断面図であり、第
５図は熱固定及び冷却の工程を説明するための側
断面図である。 １は多層ブロー成形体、２はポリエステル内
層、３はポリエステル外層、４はガスバリヤー性
樹脂中間層、５は加熱された金型、６は冷却用流
体、１１はプリフオーム、２２はヒーター、２３
ａ，２３ｂは金型、２５は延伸棒、２７はブロー
用流体及び冷却用流体の通路を示す。
あり、第２図は本発明に用いるプリフオームの側
断面図であり、第３図は第２図のプリフオームの
断面構造を示す拡大断面図であり、第４図は延伸
ブロー工程を説明するための側断面図であり、第
５図は熱固定及び冷却の工程を説明するための側
断面図である。 １は多層ブロー成形体、２はポリエステル内
層、３はポリエステル外層、４はガスバリヤー性
樹脂中間層、５は加熱された金型、６は冷却用流
体、１１はプリフオーム、２２はヒーター、２３
ａ，２３ｂは金型、２５は延伸棒、２７はブロー
用流体及び冷却用流体の通路を示す。
Claims (1)
- １ エチレンテレフタレート単位を主体とするポ
リエステルからなる内外層とガスバリヤー性樹脂
からなる少くとも１個の中間層とを含み多層予備
成形品を85〜115℃の延伸適正温度に予熱または
調温し、その予備成形品を熱固定温度範囲に維持
された金型内にて二軸延伸ブロー成形を行うと共
にブロー成形体の熱処理を行い、しかる後ブロー
成形用加圧流体を内部冷却用流体に切換て、尚ブ
ロー成形体を前記金型キヤビテイ表面に接触せし
めながら、ブロー成形体を型から取出しても形崩
れしない温度迄冷却し、次いで成形体を型から取
出すことを特徴とする耐熱収縮性二軸延伸容器の
製法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041952A JPS62199425A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 耐熱収縮性ガスバリヤ−二軸延伸ポリエステル容器の製造法 |
| SE8700844A SE504354C2 (sv) | 1986-02-28 | 1987-02-27 | Förfarande för framställning av ett biaxiellt draget kärl samt biaxiellt draget polyesterkärl |
| GB8704602A GB2188272B (en) | 1986-02-28 | 1987-02-27 | A process for preparation of a biaxially drawn polyester vessel having resistance to heat distortion and gas barrier properties. |
| FR878702790A FR2595067B1 (fr) | 1986-02-28 | 1987-03-02 | Procede de fabrication d'un recipient etire biaxialement et recipient fabrique par ce procede |
| US07/020,998 US4818575A (en) | 1986-02-28 | 1987-03-02 | Biaxially drawn polyester vessel having resistance to heat distortion and gas barrier properties and process for preparation thereof |
| GB8912902A GB2218395B (en) | 1986-02-28 | 1989-06-05 | Biaxially drawn polyester vessel having resistance to heat distortion and gas barrier properties and process for preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041952A JPS62199425A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 耐熱収縮性ガスバリヤ−二軸延伸ポリエステル容器の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199425A JPS62199425A (ja) | 1987-09-03 |
| JPH0443499B2 true JPH0443499B2 (ja) | 1992-07-16 |
Family
ID=12622535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041952A Granted JPS62199425A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 耐熱収縮性ガスバリヤ−二軸延伸ポリエステル容器の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199425A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764403A (en) * | 1986-11-10 | 1988-08-16 | Owens-Illinois Plastic Products Inc. | Multilayer biaxially oriented heat set articles |
| JPH09277361A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-28 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 多層ブロー成形体および多層ブロー成形方法 |
| JP3978012B2 (ja) | 2001-11-01 | 2007-09-19 | 株式会社クレハ | 多層容器及びその製造方法 |
| US8124202B2 (en) * | 2006-09-15 | 2012-02-28 | The Coca-Cola Company | Multilayer container for enhanced gas barrier properties |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493073A (ja) * | 1972-04-28 | 1974-01-11 | ||
| JPS5712617A (en) * | 1980-06-26 | 1982-01-22 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Production of bottle |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041952A patent/JPS62199425A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62199425A (ja) | 1987-09-03 |
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