JPH0576897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば炭酸飲料等の内圧が加わる
耐圧製の容器に関し、特に内容物の加熱殺菌時の
耐圧耐熱性を高めた耐圧耐熱容器及びその製造方
法に関する。

（従来の技術） 従来、炭酸飲料等の内圧が加わる容器として
は、たとえば第１０図および第１１図に示すよう
なものがある。すなわち、１００は容器全体を示
しており、概略内部中空の容器本体１０１と容器
本体１０１の底部１０１Ａに被着されるベースカ
ツプ１０２とから成つている。容器本体１０１は
内圧が加わるために、耐圧性を高めるべく底部１
０１Ａが球殻状に丸められており、ベースカツプ
１０２によつて容器１００の立て置きを可能とし
ている。この容器本体１０１は、第１２図に示す
ような熱可塑性樹脂より成る有底筒状のパリソン
１０３を予備成形しておき、このパリソン１０３
を二軸延伸ブロー成形することにより、樹脂材料
に結晶配向を生じさせ、容器本体１０１の耐圧、
耐熱性を確保していた。

ところで、このような容器本体１０１への内容
物の充填作業は、容器本体１０１内に80〜95℃に
加熱された内容物を熱間充填し密封した後、窒素
等のガス充填を行う方法や容器本体１０１内に内
容物を充填した後口頚部１０１Ｂにキヤツピング
して密封し、その後容器本体１０１に熱湯を上か
ら流して内容物の加熱殺菌処理を行なう方法があ
る。後者のような場合には、炭酸飲料等の加熱殺
菌処理については法上65℃で10分以上行なうこと
が義務付けられており、容器本体１０１は耐熱性
と、加熱時の内圧に耐え得るように耐圧性が要求
されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来技術にあつては、容器本体１
０１を二軸延伸ブロー成形することにより、樹脂
材料が延伸され、強度および耐熱性を備えるに至
るが、容器本体１０１の底部１０１Ａの中央付近
は、パリソン１０３を射出成形した際のばり等が
存在し、ブロー成形時に十分延伸されず、延伸に
よる結晶配向の効果が小さい。そのため強度が弱
くなりがちで落下等の衝撃によつて破損するおそ
れがある。また加熱殺菌時の熱によつて容器本体
１０１の底部１０１Ａ中央付近が軟化してしま
い、底部１０１Ａが部分的に突出してしまい商品
価値が無くなつてしまうという問題があつた。第
１３図には樹脂のヤング率が延伸状態と末延伸状
態で温度によつて変化する状態が示されており、
末延伸部分では、65℃付近で強度が急激に低下す
ることがわかる。65℃付近は法規制の温度でもあ
り、容器本体１０１底部１０１Ａの強化が要請さ
れている。

そこで第１４図に示すようにパリソン１０３′
の底壁部１０３A′を予め部分的に加熱して熱結
晶化させておき、ブロー成形後の容器本体１０１
の底部１０１Ａ中央を強化するものも提案されて
いる（特開昭60−148441号公報参照）。しかし単
にパリソン１０３をブロー成形すると、容器本体
１０１の底部１０１Ａは、第１５図に示すように
パリソン１０３の底壁部１０３A′の結晶化領域
αと延伸領域βとの境界部において肉厚が連続的
に薄くなり、境界部に十分延伸されない低延伸領
域γが存在することになる。そのため加熱殺菌時
に低延伸領域が膨んでしまうおそれがあり、依然
として耐圧、耐熱性に限界があつた。

本発明は上記した従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところ
は、温度による加熱殺菌に耐え得る耐圧耐熱容器
およびその製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明に係る耐圧
耐熱容器は、二軸延伸ブロー成形によつて内部中
空に成形される樹脂製の容器であつて、少なくと
も容器本体の底部に部分的に熱結晶化させて耐熱
強化した熱結晶化部を設けると共に、該熱結晶化
部以外の領域を熱結晶化部付近から全て高延伸倍
率で延伸することによつて薄肉の高延伸部を形成
し、前記厚肉の熱結晶化部と薄肉の高延伸部の境
界に段差を形成するように構成されている。

一方耐圧耐熱容器の製造方法は、まず有底筒状
のパリソンを成形し、該パリソンの底部を部分的
にほぼ延伸不能状態に熱結晶化させると共に該熱
結晶化部の形状を予めブロー成形用金型の形状と
ほぼ同一の形状としておき、ブロー成形時に前記
底部の熱結晶化部を前記ブロー成形用金型に密着
させ、ブロー圧力によつて熱結晶化領域以外の領
域を全て高延伸倍率によつて延伸して容器本体を
成形するようにした。

（作用） 上記耐圧耐熱容器にあつては、容器本体の底部
が全て耐熱性、耐圧性に優れた熱結晶化部と高延
伸された高延伸領域としたので、加熱殺菌時の高
温雰囲気下において高い内圧が加わつても容器本
体底部の形状は保持される。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図乃至第４図には本発明の耐圧耐熱容器
の一実施例を示している。図において、１は容器
全体を示しており、この容器１は内部中空に構成
された容器本体２と、この容器本体２の底部２Ｂ
に被着されるベースカツプ３とから構成されてい
る。

容器本体２はポリエステル樹脂等の熱可塑性樹
脂製で、円筒状の胴部２Ａと、胴部２Ａ上方に連
続して成形される肩部２Ｃおよび口頚部２Ｄと、
胴部２Ａ下端に連続して設けられ下方に向つて球
殻状に突出する底部２Ｂとから構成されている。

上記容器本体２の底部２Ｂは、その中央部が熱
によつて部分的に結晶化されて熱結晶化部４とな
つている。そして熱結晶化部４以外の領域が全て
高延伸倍率によつて薄肉に延伸された高延伸部５
となつている。上記結晶化部４は底部２Ｂの中心
点Ｏ（容器本体２の中心軸線Ｘが底部２Ｂと交わ
る点）を中心として描いた平面円形状で、肉厚t₁
は高延伸部５の肉厚t₂に比べて厚肉になつてい
る。熱結晶化部４は延伸されない無配向の結晶状
態で、強度が高く、安定した形態を保持する。通
常材料は約100℃〜140℃位で結晶化して球晶を生
じ乳白色を呈する。

また高延伸部５においては、材料の延伸作用に
よつて材料内部に結晶配向が生じ、強度を強く形
状保持性も優れている。通常70℃〜140℃、好ま
しくは90〜110℃に加熱した状態で延伸すること
により結晶配向を生じさせるようになつている。

本実施例にあつては熱結晶化部４の厚さt₁が
3.5〔mm〕、高延伸部５の厚さt₂が0.35〔mm〕程度と
なつている。そして高延伸部５は胴部２Ａに連続
しており、その厚みは胴部２Ａより若干厚く形成
されている。

上記熱結晶化部４と高延伸部５との境界部にお
いては、高延伸部５は熱結晶化部４の側端面から
延びており、結合位置は熱結晶化部４の厚さ方向
の外端位置となつている。したがつて熱結晶化部
４は容器本体２の底部２Ｂ内周面側に熱結晶化部
４の厚さ分だけ突出することになり、熱結晶化部
４と高延伸部５の境界部に段差６が形成されてい
る。

また、本実施例にあつては口頚部２Ｄも熱結晶
化されていて、強度、耐熱性を高めてある。すな
わち、口頚部２Ｄは厚肉の円筒状で、その下端面
７の外側縁に胴部２Ａから連続して高延伸された
肩部２Ｃ上端縁が結合されている。

また、ベースカツプ３は、概略有底円筒形状
で、周壁３１の径が略容器本体２の胴部２Ａの外
径と同一になつている。そして底壁３２には周壁
３１と同心状に形成され容器本体２の底部２Ｂに
接着固定される環状の台座部３３が設けられてい
る。一方、周壁３１の上端部は容器本体２の胴部
２Ａ下縁に係止されており、周壁３１上端部に
は、ベースカツプ３と容器本体底部２Ｂとの間に
形成される空間Ｓに熱湯の流通を許容する通口部
３４が周方向に複数設けられている。通口部３４
…は、周壁３１に半径方向内方に窪ませた縦溝３
５…を周方向に複数設けることによりベースカツ
プ３周壁３１上端に凹凸を形成し、この凹凸によ
つて容器本体２との間に形成される隙間によつて
構成されている。

つぎに上記耐厚圧熱容器の製造方法について第
５図乃至第９図に基づいて説明する。

まず、第６図に示すような延伸成形用パリソン
１０を予備成形する。パリソン１０は上記容器本
体２を二軸延伸ブロー成形するために予備的に成
形される素材であり、主として容器本体２の胴部
２Ａと成るべき筒状部１０Ａと、容器本体２の底
部２Ｂと成るべき底壁部１０Ｂと、筒状部１０Ａ
上端に連なる口頚部２Ｄとから成る有底円筒状部
材により構成されている。

パリソン１０の製造は、たとえば第７図に示す
ように射出成形により製造される。すなわち、２
０は成形型であり、型閉めした成形型２０のキヤ
ビテイ２１内に、ゲート２２を介して図示しない
射出ノズルから溶融樹脂を注入し、冷却硬化後型
開きして成形品１０′を取出す。

つぎにパリソン１０′の口頚部２D′および底壁
部１０B′を加熱処理して熱結晶化し、熱結晶化
領域Ｇ１，Ｇ２を形成する。口頚部２D′に設け
た結晶化領域Ｇ１は口頚部２D′全体に及び、底
壁部１０Ｂに設ける結晶化領域Ｇ２も底壁部１０
Ｂの略全面にわたつて形成されている。そしてこ
の結晶化領域Ｇ１，Ｇ２はそれぞれ全厚さにわた
つて加熱処理してある。

次に上記したパリソン１０を用いて容器本体２
をブロー成形する成形工程について第８図イ及び
ロに基づいて説明する。図において、１１はブロ
ー成形用の金型であり、この金型１１は概略容器
本体２の胴部２Ａを成形する割型１１Ａと、容器
本体底部２Ｂを成形する底型１１Ｂと、容器の口
頚部２Ｄを成形するネツク型１１Ｃから成つてい
る。一方１２は、パリソン１０をその軸線Ｘ方向
に延伸するための延伸棒であり、図示しない駆動
源によつて金型１１内に装着されたパリソン１０
内にその口頚部２Ｄ側から出没自在に挿入され
る。そして、この延伸棒１２とパリソン１０の内
面との空間に圧縮空気等の流体が通る流体通路１
３が設けられている。

上記装置においてブロー成形は次のようにして
行なわれる。まず延伸温度（ポリエステルの場
合、（本実施例ではPET）70〜140〔℃〕）に加熱
されたパリソン１０を、第８図イに示すように延
伸棒１２を伸ばして軸方向に延伸させる。この状
態では主としてパリソン１０の筒状部１０Ａが軸
方向に延伸される。さらに第８図ロに示すように
延伸棒１２の流体通路１３を通つて圧縮空気が高
圧下で吹込まれてパリソン１０の筒状部１０Ａが
半径方向外方に膨らんで金型１１内面に密着す
る。一方、底壁部１０Ｂもその中心点O′の近傍
から薄肉化されながら半径方向外方に拡がり、そ
の外面が底型１１Ｂ内面に密着する。

この状態ではパリソン１０の筒状部１０Ａは主
として周方向に延伸される。また底壁部１０Ｂ
は、その結晶化領域Ｇ１の部分は温度によつて殆
んど変化せず、結晶化領域Ｇ１に連続する非晶質
の部分が延伸される。また口頚部２Ｄの結晶化領
域も延伸されず、結晶化領域Ｇ１に連なる非晶質
部分が延伸される。こうしてパリソン１０の結晶
化領域Ｇ１，Ｇ２以外の非晶質の部分、本実施例
では主として筒状部１０Ａが加熱延伸されて十分
な結晶配向が生じ、容器本体２の胴部２Ａおよび
肩部２Ｃ、さらに底部２Ｂの結晶化部４以外の高
延伸部５を構成する。

第９図イ乃至ハには、ブロー成形時におけるパ
リソン底壁部１０Ｂの延伸状態を示している。す
なわち圧縮空気のガス圧によつて結晶化領域Ｇ２
に隣接する非晶質の部分が延伸されていき、非晶
質部分が結晶化領域Ｇ２の縁に沿つて外方に流動
して結晶化領域Ｇ２の縁に段差６が生じ、非晶質
の部分は全て高延伸倍率でもつて延伸されて薄肉
となる。而して容器本体２の底部２Ｂにおいて、
結晶化領域Ｇ２はブロー成形前のパリソン１０の
底壁部１０Ｂの形状のまま残存し、底部２Ｂ中央
の結晶化部４となる。この底壁部１０Ｂの形状
は、図９及び図８ロに示すように、予めブロー金
型の形状とほぼ同一形状に成形されている。そし
て底部２Ｂの結晶化部４以外の部分は容器本体２
の胴部２Ａと略均一に高延伸され高延伸部５とな
る。

一方、パリソン１０の口頚部２Ｄ下端と筒状部
１０Ａとの境界部も、ブロー成形時のブロー圧力
によつて筒状部１０Ａの非晶質部分が結晶化領域
Ｇ１の縁に沿つて外方に流動し、結晶化領域Ｇ１
の縁に段差が生じて容器本体２の口頚部２Ｄと連
なる肩部２Ｃは高延伸されて十分な結晶配向が生
じる。

容器本体２の成形が完了すると、容器本体２底
部２Ｂにベースカツプ３を被着し、台座部３３に
おいて接着固定して容器１が完成する。

つぎにこのようにして成形された容器１に、炭
酸飲料等を充填して内容物を加熱殺菌する場合に
ついて説明する。内容物の加熱殺菌は、容器１内
に内容物を充填してキヤツピングした後、熱湯を
容器１上部から流すことにより行なう。本実施例
では容器１の上部において75℃の熱湯を流す。熱
湯は容器本体２の胴部２Ａ外周面を伝つて下方に
流れ、容器本体２の壁面を通じて内容物を加熱す
る。一方、胴部２Ａ下端まで流れた熱湯はベース
カツプ３に形成した通口部３４からベースカツプ
３内側に侵入し、容器本体底部２Ｂの球面状の外
周面を伝つて下方に流れる。この底部２Ｂにおい
て熱湯は65℃程度となる。一方、加熱によつて容
器本体２内部のガス圧が高まり、容器本体２は高
温、高圧下にさらされるが、容器本体２の底部２
Ｂは十分結晶配向された高延伸部５と加熱によつ
て結晶化された結晶化部４とからのみ構成されて
いるので、高温の熱湯を流しても軟化するおそれ
はなく、耐熱性および耐圧性は高まつて温度によ
る制約は低減される。因みに、このように結晶化
した場合の耐熱温度は80〜95〔℃〕、耐圧性は、８
〜10Kg／cm²程度となる。したがつて、より高温で
の殺菌が可能となり、使用範囲を拡大することが
できる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもの
で、延伸ブロー成形時に充分延伸されない容器底
部を部分的に熱結晶化させて耐熱強化した熱結晶
化部とし、この熱結晶化部付近から高延伸する構
成とすることにより、熱結晶化部以外の部分を全
て高延伸倍率によつて延伸させて低延伸領域を無
くしたので、耐熱、耐圧性を高めることができ、
殺菌温度の高い種々の内容物の容器として用いる
ことが可能となつて汎用性の高い耐圧耐熱容器を
実現することができる。また、パリソン底部の熱
結晶化部をほぼ延伸不能状態まで充分結晶化させ
て強化し、しかもこの熱結晶化部を予め成形用金
型と同型状に形成してブロー成形するようにした
ので、低延伸部分が全くないように成形すること
ができ、容器の耐熱性、耐圧性を著しく向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る耐圧耐熱容器
の容器本体底部の要部縦断面図、第２図は第１図
の容器の全体構成を示す一部破断正面図、第３図
は第２図の容器底部の一部破断拡大正面図、第４
図は第２図の容器の口頚部の一部破断拡大正面
図、第５図および第６図は第２図の容器本体を成
形するために予備成形されたパリソンを示してお
り、第５図は加熱結晶化処理前のパリソンの一部
を破断して示した正面図、第６図は加熱結晶化処
理後のパリソンの一部破断正面図、第７図は第５
図のパリソンを射出成形する状態を示す要部縦断
面図、第８図イおよびロは第６図のパリソンを用
いて容器本体をブロー成形する状態を示すブロー
成形型の概略縦断面図、第９図イ乃至ハはブロー
成形時のパリソン底壁部の延伸状態を示す拡大断
面図、第１０図は従来の容器の全体構成を示す一
部破断正面図、第１１図は第１０図の容器のベー
スカツプ付近の一部破断拡大正面図、第１２図は
第１０図の容器本体成形用のパリソンの縦断面
図、第１３図は樹脂の未延伸部と延伸部の強度の
温度依存性を示すグラフ、第１４図は第１２図の
パリソンを加熱結晶化処理をした例を示す縦断面
図、第１５図は第１４図のパリソンの延伸ブロー
後の容器底部の状態の拡大断面図である。 符号の説明、１……容器、２……容器本体、２
Ｂ……底部、４……熱結晶化部、５……高延伸
部、１０……パリソン、１１……金型、Ｇ１，Ｇ
２……結晶化領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二軸延伸ブロー成形によつて内部中空に構成
   される樹脂製の耐圧耐熱容器において、 少なくとも前記容器本体の底部に、部分的に熱
   結晶化させて耐熱強化した熱結晶化部を設けると
   共に、 該熱結晶化部以外の領域を熱結晶化部付近か
   ら、全て高延伸倍率で延伸することによつて薄肉
   の高延伸部を形成し、前記厚肉の熱結晶化部と薄
   肉の高延伸部の境界に段差を形成してなることを
   特徴とする耐圧耐熱容器。 ２ 有底筒状のパリソンを成形し、該パリソンの
   底部を部分的にほぼ延伸不能状態に熱結晶化させ
   ると共に該熱結晶化部の形状を予めブロー成形用
   金型の形状とほぼ同一の形状としておき、 ブロー成形時に前記底部の熱結晶化部を前記ブ
   ロー成形用金型に密着させ、ブロー圧力によつて
   熱結晶化部以外の領域を全て高延伸倍率で延伸し
   て容器本体を成形することを特徴とする耐圧耐熱
   容器の製造方法。