JPH07309320A

JPH07309320A - ワンピース型耐熱ポリエステルボトル及びその製法

Info

Publication number: JPH07309320A
Application number: JP10026694A
Authority: JP
Inventors: Setsuko Nakamaki; 勢津子中牧; Kichiji Maruhashi; 吉次丸橋; Nobuyuki Kato; 信行加藤; Kenji Matsuno; 建治松野; Hideo Kurashima; 秀夫倉島; Hiroo Ikegami; 裕夫池上; Kimio Takeuchi; 公生竹内
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JP2998559B2

Abstract

(57)【要約】【目的】底部の機械的強度及び耐熱性と減圧吸収性と
自立安定性との組み合わせに優れており、内容物を熱間
充填することが可能なワンピース耐熱ポリエステルボト
ル及びその製法を提供する。【構成】熱可塑性ポリエステルのプリフォームを、延
伸温度において、少なくとも外周及び底が拘束されてい
ない条件下に延伸ブロー成形して、首部、滑らかな胴部
及び底部を備えた二次成形品に成形する工程と、該二次
成形品を加熱して胴部及び底部を熱固定すると共に、そ
の収縮を許容する工程と、熱処理工程での成形品をブロ
ー成形型中でブロー成形して、前記底部を底中心と底中
心よりも軸方向外方に延びている周辺接地部とから成る
自立性底形状に且つ前記胴部を減圧吸収用のパネル−リ
ブ構造に最終成形する工程とから成っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、底部強度並びに耐熱性
と減圧吸収性と自立安定性とに優れたワンピースタイプ
の耐熱ポリエステルボトル及びその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
の如き熱可塑性ポリエステルの二軸延伸ブロー成形容器
は、優れた透明性や表面光沢を有すると共に、瓶に必要
な耐衝撃性、剛性、ガスバリヤー性をも有しており、各
種液体の瓶詰容器、即ちボトルとして利用されている。

【０００３】この瓶詰製品において、内容物の保存性を
高めるための包装技法として、熱間充填技法が知られて
いる。しかしながら、ポリエステル製ボトルは耐熱性に
劣るという欠点があり、これを改良するため、熱間充填
時における熱変形を防止するため、二軸延伸ブロー容器
を成形後に熱固定（ヒート・セット）することや、熱間
充填後における減圧変形を防止するため、胴部に減圧吸
収用のパネル−リブ構造を形成することが広く行われて
いる。

【０００４】また、ボトルに自立性を持たせるために、
ボトルの丸い底部に軸方向外方及び径方向外方に突出し
た脚部を設けることも広く行われているが、この底部中
央部が未延伸乃至低延伸の状態で残留するため、ボトル
底部が落下衝撃等に弱い構造となっている。

【０００５】特開平５−４２５３６号公報には、有底の
一次成形体を金型内で半球状の底部を有する二次成形体
に延伸ブロー成形し、この二次成形体の底部のみを加熱
収縮させた後、更にこの底部を自立性が得られる形状に
二軸延伸ブロー成形することが記載されている。この方
法では、底周辺部の厚みが０．３６ｍｍであるのに対し
て、底中心部近傍の厚みが１．１６ｍｍであったことも
記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】即ち、従来の延伸ブロ
ー成形法によるワンピース型自立性ポリエステルボトル
は、底部中央部がどうしても未延伸乃至低延伸の状態で
残留し、容器の自立性のために半球状に比べて複雑な凹
凸構造を形成したワンピース構造のものでは、各部の延
伸倍率はより複雑に異なってくるため、この傾向はより
顕著なものとなってくる。このため、たとえ耐熱性の点
で問題のないボトルであっても、落下衝撃が底部に加え
られると、ボトル底部の割れ等を生じるのが問題であ
る。

【０００７】また、耐熱ボトルの場合、熱間充填後の容
積縮小に伴う減圧を胴部のパネルが内側にパネリング変
形することで減圧を吸収するが、熱間充填すると、一
端、充填時にパネルが出る現象が生じると、内側へのパ
ネリング変形が機能しなくなるため、胴部のパネルが不
斉に変形するという事態を生じる。公知の延伸ブロー・
熱固定法では、ボトル内外の延伸配向の程度も内側が大
きく高温の金型を用いるため熱固定の程度（配向結晶化
の程度）もボトル外側が大きいので、内容物熱間充填時
にパネル部が出るという問題がある。

【０００８】従って、本発明の目的は、底部の機械的強
度及び耐熱性と減圧吸収性と自立安定性との組み合わせ
に優れており、内容物を熱間充填することが可能なワン
ピース耐熱ポリエステルボトル及びその製法を提供する
にある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、熱可
塑性ポリエステルのプリフォームを、延伸温度におい
て、少なくとも外周及び底が拘束されていない条件下に
延伸ブロー成形して、首部、滑らかな胴部及び底部を備
えた二次成形品に成形する工程と、該二次成形品を加熱
して胴部及び底部を熱固定すると共に、その収縮を許容
する工程と、熱処理工程での成形品をブロー成形型中で
ブロー成形して、前記底部を底中心と底中心よりも軸方
向外方に延びている周辺接地部とから成る自立性底形状
に且つ前記胴部を減圧吸収用のパネル−リブ構造に最終
成形する工程とから成ることを特徴とする底部強度並び
に耐熱性と減圧吸収性と自立安定性との組み合わせに優
れたワンピース型耐熱ポリエステルボトルの製造方法が
提供される。

【００１０】熱可塑性ポリエステルの延伸ブロー成形で
形成され、首部、胴部及び底部を備え且つ前記胴部には
減圧吸収用のパネル−リブ構造が形成されている耐熱ポ
リエステルボトルにおいて、底部には底部中央部と底部
中央部よりも軸方向外方に延びている周辺接地部とがワ
ンピースの自立構造に形成されており、底部中央部は、
ゲート切断部を除いて、胴部中央部の肉厚の０．５乃至
２倍、特に０．５５乃至１．５０倍の厚みとなるように
薄肉化されていると共に、周方向−厚さ方向の複屈折率
が０．０７０以上、特に０．１００以上となるように分
子配向されており、底部中央部は胴部中央部の結晶化度
の０．８乃至１．４倍、特に０．８乃至１．３倍の結晶
化度を有し且つパネル部の内側と外側がほぼ同じかもし
くは内側の方が大きい結晶化度を有することを特徴とす
る底部強度並びに耐熱性と減圧吸収性と自立安定性との
組み合わせに優れたワンピース型耐熱ポリエステルボト
ルが提供される。因みに、パネル部において内側の結晶
化度が大きいということは、内側のヒートセット効果が
大きく、熱収縮しにくいことを示す。したがって、パネ
ル部は外に出ないことになる。

【００１１】ゲート切断部を除く底部中央部は３５％以
上、特に３７％以上の結晶化度を有するのがよい。

【００１２】

【作用】本発明のワンピース型耐熱ポリエステルボトル
の製造では、熱可塑性ポリエステルのプリフォームを、
延伸温度において、少なくとも外周及び底が拘束されて
いない条件下に延伸ブロー（フリーブロー）成形して、
首部、滑らかな胴部及び底部を備えた二次成形品に成形
する。このフリーブローにより、底部も全く未拘束状態
で延伸されるので、胴部と同様に薄肉化され且つ分子配
向される。

【００１３】次いで、上記二次成形品を加熱して胴部及
び底部を熱固定すると共に、これらを自由収縮させる。
この熱処理により、胴部及び底部は、器壁の残留歪みが
緩和されると共に、器壁ポリエステルの配向結晶化が進
行する。この際、胴部は滑らかな状態で延伸ブローされ
ており、底部も延伸ブローされており、しかもこの状態
で熱処理と歪みの緩和とを受けるので、器壁の配向結晶
化は極めて一様なものとなっている。

【００１４】最後に、熱処理工程での成形品をブロー成
形型中でブロー成形して、前記丸底部を底部中央部と底
部中央部よりも軸方向外方に延びている周辺接地部とか
ら成る自立性底形状に、胴部を減圧吸収性のパネル−リ
ブ構造に最終成形する。勿論、この最終ブロー成形工程
で用いる金型は、最終容器の自立底形状及びパネル−リ
ブの減圧吸収構造と一致するものでなければならない。
この最終ブロー成形工程で、容器底部に自立性と、容器
胴部に減圧吸収性とを付与することができる。

【００１５】本発明では、上述したフリーブロー成形、
熱処理及び最終ブロー成形の組み合わせにより、底部中
央部を、ゲート切断部を除いて、胴部中央部の肉厚の
０．５乃至２倍、特に０．５５乃至１．５倍の厚みとな
るように薄肉化し且つ周方向−厚さ方向の複屈折率が
０．０７０以上となるように分子配向させしかも胴部中
央部の結晶化度の０．８乃至１．４倍の結晶化度となる
ように配向結晶化させることができ、このような底部の
薄肉化及び配向結晶化を達成したことが本発明の顕著な
特徴である。

【００１６】この配向結晶化された底部に、底部中央部
と底部中央部よりも軸方向外方に延びている周辺接地部
とを形成させたことにより、自立安定性が得られるばか
りでなく、一様な配向結晶化により、底部が耐衝撃性に
優れたものとなり、更に底部の自立構造の熱変形も防止
されて、熱間充填後にも優れた自立安定性が維持される
ことになる。

【００１７】また、一様に配向結晶化された胴部に、最
終ブロー成形工程で、パネル部とリブとから成る減圧吸
収構造を形成させることにより、パネル部の内側と外側
の結晶化度がほぼ同じかもしくは内側の方が大きい範囲
となり、熱間充填時の偏った熱変形が防止されるので、
冷却に伴う減圧発生時にパネルがパネリング変形を有効
に生じて、容器の不斉変形を防止されることになる。

【００１８】尚、本明細書において、複屈折率とは、後
述する方法で測定されるものをいい、一方結晶化度と
は、下記式（１）式中、ρ ：測定密度（g/cm^-3） ρam：非晶密度（1.335 g/cm^-3） ρc ：結晶密度（1.455 g/cm^-3）密度測定は、ｎ−ヘプタン−四塩化炭素系密度勾配管
（株式会社池田理化）を作成し、２０℃の条件下で行
う。により求められる値をいう。

【００１９】本発明のポリエステルボトルの構造の一例
を説明するための図１（側面断面図）及び図２（底面
図）において、このボトル１は、首部２、首部に錐台乃
至回転体状の上胴部３を介して接続された筒状の下胴部
４及び下胴部の下端に接続された底部５から成ってい
る。首部２にはキャップ締結用のネジ部６及びサポート
リング７が形成されている。下胴部４と上胴部３との間
には、熱時及び冷却時に緩衝作用を行う凹状ビード部８
が形成されており、下胴部４と底部５との間にも、熱時
及び冷却時に緩衝作用を行う段差部９が形成されてい
る。

【００２０】下胴部４には、ほぼ長方形のパネル部１０
とこのパネル部に対する枠体としてのリブ部１１とが周
方向に配置されて、減圧吸収機構を形成している。即
ち、このパネル部１０が内方に向けて後退するパネリン
グ変形することにより、減圧吸収を行えるようになって
いる。

【００２１】底部５は底部中央部１２と底部中央部より
も軸方向外方に延びている周辺接地部１３とから成って
いる。この具体例において、底部５は、リング状の周辺
接地部１３とドーム状に内向けにくぼんだ底部中央部１
２とからなっている。底部中央部１０は周辺接地部１１
よりも高さＨだけ上側に凹んでおり、この高さが保たれ
ている限り、ボトルの自立安定性が維持される。

【００２２】図１及び図２には、ボトル器壁の厚みのサ
ンプル位置も示されており、底部中央部のほぼ中心部
ア、底部中央部の周辺部ウ及びこれらの中間部イ並びに
胴部中間部エがあり、これらの位置は後述する例のサン
プル位置である。後述する例の表１及び２を参照された
い。本発明のボトルでは、最も厚肉となりやすい底部中
央部アでも、ゲート切断部を除いて、最も薄肉となりや
すい胴部中央部エの肉厚の０．５乃至２倍の厚みとなる
ように薄肉化されているという驚くべき事実が明らかと
なる。尚、ゲート切断部を厚みの測定の対象外としてい
るのは、延伸ブロー成形用プリフォームの底中心には、
ゲート（突起部）が必ず形成され、この部分は、たとえ
切り落とされた場合にも、幾分肉厚の状態で残留するこ
とによる。

【００２３】また、表１および２にはボトルの器壁位置
と結晶化度との関係及び底部中央部の複屈折率も示され
ており、最も未配向の状態で残留しやすい底部中央部で
も、胴部とほぼ同様に０．０７以上の複屈折率となるよ
うに高度に配向されているという事実が明らかとなる。
この底部中央部における高度の分子配向は、底部中央部
が延伸ブロー成形の際高度に薄肉化されることによるも
のであり、このように高度の分子配向状態で熱固定を行
うことにより、底部中央部に、胴部中央部の結晶化度の
０．８乃至１．４倍の結晶化度、即ち配向結晶を付与す
ることができる。

【００２４】更に後述する例を参照すると、胴部のパネ
ル部１０の結晶化度と、胴部のリブ部１１の結晶化度と
がほぼ同じ値にいじされているという意外の事実も明ら
かとなる。

【００２５】本発明において、底部中央部を、ゲート切
断部を除いて、胴部中央部の肉厚の０．５乃至２倍、特
に０．５５乃至１．５倍の厚みとなるように薄肉化する
ことは特に重要であり、肉厚が上記範囲よりも薄いとき
には、底部の機械的強度が不足になり、一方上記範囲よ
りも厚いときには、底部の配向の程度が不足となるた
め、耐衝撃性が不満足な結果となる。同様に、耐衝撃性
の点で、底部中央部は周方向−厚さ方向の複屈折率が
０．０７０以上となるように分子配向されていることも
重要である。また、底部中央部は胴部中央部の結晶化度
の０．８乃至１．４倍、特に０．８乃至１．３倍の結晶
化度となるように配向結晶化されていることも重要であ
り、上記範囲よりも少ないときには、耐熱性、特に熱間
充填後における自立安定性の点で不十分であり、一方上
記範囲よりも大きいときには、底部の形状発現性の点で
不十分である。

【００２６】ポリエステルプリフォームの延伸ブロー成
形に際して、金型及び延伸棒を使用すると、金型及び延
伸棒で支持される底部中心部は未延伸、即ち未配向の状
態で残留し、且つこれらに隣接する部分も低配向の状態
で残留し、耐衝撃性及び耐熱性の点で不満足となる。ま
た、胴のパネル部とリブ部とで、結晶化度に実質上の相
違があると、熱間充填時に熱変形を生じやすい。これら
の欠点は、本発明では、問題なく解消されている。

【００２７】本発明によれば、フリーブロー成形、熱処
理及び最終ブロー成形の組み合わせにより、自立性のワ
ンピース型底形状としながら、底部中央部の薄肉化、高
度の配向結晶化とを行うことが可能となり、またパネル
−リブの減圧吸収構造を導入しながら、パネル部の肉厚
方向の配向結晶化度を同じレベルもしくは内側を大きく
維持することができる。このため、内容物を熱間充填
し、或いは次いで冷却したときの熱変形や不斉変形を防
止することができ、更に底部の耐衝撃性や自立安定性と
熱間充填時の自立安定保持性を向上させることができ
る。また、容器底部を薄肉化しながら、強度及び耐熱性
を向上させたため、容器の目付量を少なくし、これによ
り、容器コストの低減と軽量化とが可能となる。

【００２８】

【発明の好適態様】本発明に用いるプリフォームを示す
図４において、このプリフォーム２０は、首部２１、胴
部２２及び閉塞底部２３から成っており、首部２１に
は、ネジ等の蓋締結機構２４及び容器保持のためのサポ
ートリング２５等が設けられている。

【００２９】本発明に用いる熱可塑性ポリエステルはエ
チレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルを主体と
するであるのがよく、エステル反復単位の大部分、一般
に７０モル％以上、特に８０モル％以上をエチレンテレ
フタレート単位が占めるものであり、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）が５０乃至９０℃、特に５５乃至８０℃で、融点
（Ｔｍ）が２００乃至２７５℃、特に２２０乃至２７０
℃にある熱可塑性ポリエステルが好適である。

【００３０】ホモポリエチレンテレフタレートが耐熱性
の点で好適であるが、エチレンテレフタレート単位以外
のエステル単位の少量を含む共重合ポリエステルやポリ
エチレンテレフタレートを主体とするポリエステルブレ
ンド物も使用し得る。

【００３１】テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イ
ソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳
香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
環族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸；の１種
又は２種以上の組合せが挙げられ、エチレングリコール
以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、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、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物等の
１種又は２種以上が挙げられる。

【００３２】用いるエチレンテレフタレート系熱可塑性
ポリエステルは、少なくともフィルムを形成するに足る
分子量を有するべきであり、用途に応じて、射出グレー
ド或いは押出グレードのものが使用される。その固有粘
度（Ｉ．Ｖ．）は一般的に０．６乃至１．４ｄｌ／ｇ、
特に０．６３乃至１．３ｄｌ／ｇの範囲にあるものが望
ましい。

【００３３】ポリエステルのプリフォームへの成形に
は、射出成形を用いることができる。即ち、プラスチッ
クを冷却された射出型中に溶融射出して、過冷却された
非晶質のプラスチックプリフォームに成形する。

【００３４】射出機としては、射出プランジャーまたは
スクリューを備えたそれ自体公知のものが使用され、ノ
ズル、スプルー、ゲートを通して前記ポリエステルを射
出型中に射出する。これにより、ポリエステル等は射出
型キャビティ内に流入し、固化されて延伸ブロー成形用
のプリフォームとなる。

【００３５】射出型としては、容器形状に対応するキャ
ビティを有するものが使用されるが、ワンゲート型或い
はマルチゲート型の射出型を用いるのがよい。射出温度
は２７０乃至３１０℃、圧力は２８乃至１１０ｋｇ／ｃ
ｍ²程度が好ましい。

【００３６】本発明によればまた、ポリエステルのプリ
フォームを、延伸温度において、少なくとも外周及び底
が拘束されていない条件下に延伸ブロー成形（フリーブ
ロー成形）して、首部、胴部及び底部を備えた二次成形
品に成形する。

【００３７】プリフォームからの延伸ブロー成形には、
成形されるプリフォーム成形品に与えられた熱、即ち余
熱を利用して、プリフォーム成形に続いて延伸ブロー成
形を行う方法も使用できるが、一般には、一旦過冷却状
態のプリフォーム成形品を製造し、このプリフォームを
前述した延伸温度に加熱して延伸ブロー成形を行う方法
が好ましい。

【００３８】プリフォームの延伸温度は、一般に８５乃
至１３５℃、特に９０乃至１３０℃の温度が適当であ
り、その加熱は、赤外線加熱、熱風加熱炉、誘電加熱等
のそれ自体公知の手段により行うことができる。また、
ボトル口部の耐熱性及び剛性を高めるために、プリフォ
ーム口部を予め熱結晶化させておくことが好ましい。こ
の口部熱結晶化は、プリフォーム口部を、他の部分と熱
的に絶縁した状態で、一般に１４０乃至２２０℃、特に
１６０乃至２１０℃の温度に加熱することにより行うこ
とができる。プリフォーム口部の結晶化度は２５％以上
であるのがよい。

【００３９】本発明では、フリーブロー成形により、２
次成形品を製造するが、延伸温度にあるプリフォーム
を、ブロー成形金型を用いることなしに、延伸棒で、軸
方向に引っ張り延伸すると共に、流体吹き込みにより周
方向に膨張延伸する。延伸倍率は、軸方向延伸倍率を
２乃至３．６倍、特に２．２乃至３倍、周方向延伸倍率
を３乃至６．６倍、特に３．５乃至６倍とするのがよ
い。軸方向延伸倍率は、プリフォーム成形品の軸方向の
長さと延伸棒のストローク長とによって決定されるが、
周方向の延伸倍率は、流体の吹き込み圧で決定される。

【００４０】フリーブロー成形は、従来の金型成形に比
べて、底部及び胴部を比較的均一な肉厚を有する２次成
形品に成形できるという利点があり、底部を胴部と同様
に薄肉化することはフリーブローにより可能となったも
のである。

【００４１】一般に、室温での金型成形では、２次成形
品の温度は室温近傍にまで低下する。一方、本発明では
８５〜１３５℃に加熱されたプリフォームをフリーブロ
ー成形して得られた２次成形品は、延伸による自己発熱
でさらに約２０℃程度加算された状態にある。従って、
フリーブロー成形では、次いで行う二次成形品の加熱に
より上昇させる温度幅を比較的小さくでき、加熱の短時
間化に寄与する利点がある。

【００４２】本発明によれば、次いで二次成形品を加熱
して胴部及び底部を熱固定すると共に、その収縮を許容
する。この加熱温度は、一般に１２０乃至２３０℃、特
に１３０乃至２２０℃の温度が適当であり、この加熱は
赤外線等により行うことができる。２次成形品を加熱す
ることにより、容器壁を構成するポリエステルは、底部
及び胴部を含めて、配向結晶化すると共に、残留する応
力も緩和され、容積がやや収縮した３次成形品となる。
この熱処理時に、２次成形品中の流体を解放してもよい
し、２次成形品内に加圧の程度の低い流体が閉じこめら
れるようにしてもよい。

【００４３】二次成形品の加熱加熱工程はフリーブロー
成形途中にて開始することも可能であり、第１次ブロー
成形終了後赤外線加熱をする場合に比べてより生産効率
を上げることができる。

【００４４】本発明によれば、最後に、熱処理工程での
成形品（三次成形品）をブロー成形型中でブロー成形し
て、前記丸底部を底中心と底中心よりも軸方向外方に延
びている周辺接地部とから成る自立性底形状に最終成形
する。この最終ブロー成形に際して、当然のことなが
ら、用いるブロー成形金型のキャビテイは三次成形品よ
りも大きく、自立性底形状及びパネルリブ減圧吸収構造
を含めて、最終成形品の寸法及び形状に合致するもので
なければならない。

【００４５】最終ブロー成形の温度は、フリー延伸ブロ
ー成形に比して温度の許容度があり、これよりも低くて
も或いは高くてもよく、一般に１２０乃至２２０℃、特
に１３０乃至２１０℃の温度が適当である。

【００４６】また、三次成形品では、熱処理による結晶
化で、弾性率が増加しているので、フリー延伸ブロー成
形に比して高い流体圧を用いて行うのがよく、一般に１
５乃至４５ｋｇ／ｃｍ² の圧力を用いるのが好ましい。

【００４７】最終ブロー成形に際して、金型の温度は、
５０乃至１３５℃の温度に維持して、成形後直ちに冷却
が行われるようにしてもよいし、或いは、最終成形品中
に冷風等を流して冷却が行われるようにしてもよい。

【００４８】本発明の耐熱ポリエステルボトルにおい
て、容器胴部の厚みは、ボトルの容積や用途によっても
相違するが、一般に２００乃至５００ｍｍ、特に２５０
乃至４５０ｍｍの範囲にあるのがよく、一方目付量は２
５乃至３８ｇ／ｌ、特に２８乃至３５ｇ／ｌの範囲にあ
るのがよく、従来のボトルに比して、目付量を５％以上
節約することが可能である。

【００４９】本発明の耐熱ポリエステルボトルは、液体
内容物を熱間充填する用途に有用であり、各種飲料や液
体調味料等を充填保存する容器として有用である。熱間
充填温度は、５０乃至１１０℃が適当である。

【００５０】

【実施例】本発明を次の例で更に説明する。実施例、及
び比較例に挙げる容器特性値の評価、測定方法は次の通
りである。

【００５１】（ａ）肉厚マイクロメーター（φ２．３８ｍｍのボール測定子）を
使用して、サンプルの肉厚を測定した。

【００５２】（ｂ）結晶化度ｎ−ヘプタン−四塩化炭素系密度勾配管（池田理化製）
を作成し、２０℃の条件下でサンプルの密度を求めた。
これより、以下の式に従い、結晶化度を算出した。 ρ ：測定密度（ｇ／ｃｍ³） ρ_am：非晶密度（１．３３５ｇ／ｃｍ³） ρ_c ：結晶密度（１．４５５ｇ／ｃｍ³）

【００５３】（ｃ）複屈折偏光顕微鏡Ｓ型（直読式バビネ型コンペンセータ使
用、（株）ニコン製）を用いて、レターデーションＲを
測定した。複屈折 Δｎ＝Ｒ／ｄ（ｄ：厚さ）より、複屈折を算出した。レターデーションを測定する
にあたり、サンプルはミクロトーム（Reichert−Jung
製）を用いて、スライスした。

【００５４】（ｄ）落下試験ボトルに水を充填した。入れ目位置はボトル口部先端よ
り４０ｍｍとした。この充填ボトルを室温において、
１．２ｍの高さからコンクリート床面へ、５回垂直落下
した。ただし５回目より以前に割れが生じた場合は、そ
の回数迄の垂直落下とした。同一条件で作製したボトル
でｎ＝３で行った。

【００５５】（ｅ）耐熱試験ボトル底部から高さ３０ｍｍに印をつけ、そこまで水を
入れてその印までの容量Ｖ₀を測定した。次にその水を
捨て、８５℃の水をボトル口部先端より４０ｍｍの位置
まで入れ、キャップをして、横倒し１分、正立４分間放
置した。これを常温の水で冷却した後、内容液を捨て、
先に印をつけた位置までの容量Ｖ₁を水にて測定した。
これらの値を用い、底部及びその周辺の体積収縮率Ｖ’
＝（Ｖ₀−Ｖ₁）／Ｖ₀ ＊１００（％）を算出した。

【００５６】実施例１ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井ペット樹脂製、
Ｊ１２５ＴＫＬ、固有粘度０．７８ｄｌ／ｇ、ＤＥＧ共
重合率１．３重量％）を使用して、重量４９ｇの有底プ
リフォームを射出成形にて作製した。次に口部を熱処理
により熱結晶化し白化させた。このプリフォームを赤外
線ヒーターにより加熱した後、外周及び底を拘束せず、
口部のみを固定した状態で、延伸棒とエアブローの吹き
込みにより、１次ブローボトルを得た（フリーブローボ
トル）。次に内圧を開放し、円筒状のヒーター内に挿入
し、加熱収縮させた後、今度は図１及び２に対応するキ
ャビティを備えた金型（金型温度７０℃）を用いて延伸
ブローを行い、内容量約１．５１の自立型１ピースボト
ル（図１）を得た。なお、各ブロー直前の温度は、プリ
フォーム及びボトルの高さの中央部の位置について、赤
外線放射温度計にて、プリフォーム温度及びボトル加熱
温度として測定した。これらの温度を変化させて、２次
ブロー直前のボトル表面温度を２００℃、１６５℃で行
ったものをボトルＡ，Ｂとした。

【００５７】これらボトルで底部については、底中心か
ら外方へ５ｍｍ、１５ｍｍ、２５ｍｍの位置をそれぞれ
ア、イ、ウとし、ボトル胴部については高さ方向の中央
部（口部先端部から１５０ｍｍの位置）をエ、パネル中
央部をオとして（図１）、各部の肉厚及び結晶化度を測
定した。尚、オについてはサンプルを内側、外側に折半
し測定した。その結果を表１に示す。ア部については、
断面がボトルの周方向対厚さ方向になるように、ミクロ
トームを用いて１０μｍにスライスし、（周方向−厚さ
方向）の複屈折Δｎを測定した。

【００５８】落下試験についてはｎ＝３で行い、３本と
も割れが無い場合を○、２本が割れが無い場合をΔ、２
本以上割れる場合を×として、表２に示す。また、表１
から計算される底部と胴中央部の肉厚比及び結晶化度比
も合わせて表２に示す。

【００５９】比較例１プリフォーム重量は５９ｇにして、プリフォーム加熱の
操作までは実施例１と同様に行い、次にブロー金型を用
いて延伸棒とエアブローの吹き込みにより、図１と同様
のボトルを作製した。金型温度を胴部１４０℃、底部７
０℃で行ったのがボトルＣであり、胴部底部ともに１６
０℃で行ったのがボトルＤである。実施例１と同様の測
定を行い、その結果を表１、表２に示す。

【００６０】表１、２より明らかなように、ボトルＣ、
Ｄは耐熱試験において底部及びその周辺の体積収縮率
Ｖ’が大きい。Ｃの底部中央部は低延伸部であり、配向
結晶化が起こっておらず、また金型も底部は７０℃と低
温であるのでヒートセットもなされないので耐熱試験に
よる体積収縮率が大きいものと思われる。Ｄの底部はＣ
よりは延伸されているが、まだかなり厚肉で低延伸であ
る。また、薄い白化がみられた。これは金型が１６０℃
という高温であったために、低延伸部に熱結晶化による
球晶が生じたためであろう。そのため耐落下衝撃性は悪
くなっている。

【００６１】ボトルＡ、Ｂは良好な耐落下衝撃性と耐熱
性を示している。これらのボトルは本発明の範囲に入る
肉厚比、結晶化度比及び複屈折を持ち合わせているため
である。

【００６２】また、ボトルＡ，Ｂのパネル部の結晶化度
は、それぞれ外側より内側の方が大きく、一方、ボトル
Ｃ，Ｄのパネル部の結晶化度は、それぞれ外側より内側
の方が小さい値を示した。前記（ｅ）の耐熱試験を、１
００本のボトルについて行った結果では、ボトルＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄでの不斉変形発生数は、０／１００，０／１
００，１８／１００，７／１００であった。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、フリーブロー成形、熱
処理及び最終ブロー成形の組み合わせにより、自立性の
ワンピース型底形状としながら、底部中央部の薄肉化、
高度の配向結晶化とを行うことが可能となり、またパネ
ル−リブの減圧吸収構造を導入しながら、パネル及びリ
ブの配向結晶化度を同じレベルに維持することができ
る。このため、内容物を熱間充填し、或いは次いで冷却
したときの熱変形や不斉変形を防止することができ、更
に底部の耐衝撃性や自立安定性と熱時の自立安定保持性
を向上させることができる。また、容器底部を薄肉化し
ながら、強度及び耐熱性を向上させたため、容器の目付
量を少なくし、これにより、容器コストの低減と軽量化
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステルボトルの構造の一例を説
明するための側面断面図である。

【図２】図１のボトルの底面図である。

【図３】本発明に用いるプリフォームを示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ボトル２首部３上胴部４下胴部５底部６キャップ締結用のネジ部７サポートリング８凹状リブ９段差部１０パネル部１１リブ部１２底部中央部１３周辺接地部２０プリフォーム２１首部２２胴部２３閉塞底部２４ネジ等の蓋締結機構２５サポートリング

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【手続補正書】

【提出日】平成７年４月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】特開平５−４２５８６号公報には、有底の
一次成形体を金型内で半球状の底部を有する二次成形体
に延伸ブロー成形し、この二次成形体の底部のみを加熱
収縮させた後、更にこの底部を自立性が得られる形状に
二軸延伸ブロー成形することが記載されている。この方
法では、底周辺部の厚みが０．３６ｍｍであるのに対し
て、底中心部近傍の厚みが１．１６ｍｍであったことも
記載されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】尚、本明細書において、複屈折率とは、後
述する方法で測定されるものをいい、一方結晶化度と
は、下記式（１）式中、ρ ：測定密度（g/cm³ ） ρam：非晶密度（1.335 g/cm³ ） ρc ：結晶密度（1.455 g/cm³ ）密度測定は、ｎ−ヘプタン−四塩化炭素系密度勾配管
（株式会社池田理化）を作成し、２０℃の条件下で行
う。により求められる値をいう。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】本発明の耐熱ポリエステルボトルにおい
て、容器胴部の厚みは、ボトルの容積や用途によっても
相違するが、一般に２００乃至５００μｍ、特に２５０
乃至４５０μｍの範囲にあるのがよく、一方目付量は２
５乃至３８ｇ／ｌ、特に２８乃至３５ｇ／ｌの範囲にあ
るのがよく、従来のボトルに比して、目付量を５％以上
節約することが可能である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】落下試験についてはｎ＝３で行い、３本と
も割れが無い場合を○、２本が割れが無い場合をΔ、２
本以上割れる場合を×として、表２に示す。また、表１
から計算される底部と胴中央部の肉厚比及び結晶化度比
も合わせて表２に示す。厚さ方向に分布がある場合もあ
るので、厚さのほぼ中央部における複屈折Δｎを測定値
とした。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松野建治神奈川県横浜市南区六ツ川３−85−６横浜パークタウンＨ−705号 (72)発明者倉島秀夫神奈川県横須賀市岩戸３−26−16 (72)発明者池上裕夫神奈川県相模原市西橋本３−５−21 (72)発明者竹内公生神奈川県川崎市宮前区野川2297−５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性ポリエステルのプリフォーム
を、延伸温度において、少なくとも外周及び底が拘束さ
れていない条件下に延伸ブロー成形して、首部、滑らか
な胴部及び底部を備えた二次成形品に成形する工程と、
該二次成形品を加熱して胴部及び底部を熱固定すると共
に、その収縮を許容する工程と、熱処理工程での成形品
をブロー成形型中でブロー成形して、前記底部を底中心
と底中心よりも軸方向外方に延びている周辺接地部とか
ら成る自立性底形状に且つ前記胴部を減圧吸収用のパネ
ル−リブ構造に最終成形する工程とから成ることを特徴
とする底部強度並びに耐熱性と減圧吸収性と自立安定性
とに優れたワンピース型耐熱ポリエステルボトルの製造
方法。
【請求項２】熱可塑性ポリエステルの延伸ブロー成形
で形成され、首部、胴部及び底部を備え且つ胴部には減
圧吸収用のパネル−リブ構造が形成されている耐熱ポリ
エステルボトルにおいて、底部には底部中央部と底部中
央部よりも軸方向外方に延びている周辺接地部とがワン
ピースの自立構造に形成されており、底部中央部は、ゲ
ート切断部を除いて、胴部中央部の肉厚の０．５乃至２
倍の厚みとなるように薄肉化されていると共に、周方向
−厚さ方向の複屈折率が０．０７０以上となるように分
子配向されており、底部中央部は胴部中央部の結晶化度
の０．８乃至１．４倍の結晶化度を有し且つパネル部の
内外側はほぼ同じもしくは内側が大きい結晶化度を有す
ることを特徴とする底部強度並びに耐熱性と減圧吸収性
と自立安定性とに優れたワンピース型耐熱ポリエステル
ボトル。
【請求項３】ゲート切断部を除く底部中央部が３５％
以上の結晶化度を有する請求項２記載のワンピース型耐
熱ポリエステルボトル。