JPH09277366A - プリフォームの口頸部を結晶化する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ポリエチレンテレフタレートを用いた耐熱中
空容器を射出ブロー成形により製造するために、射出ブ
ロー成形したプリフォームの口頸部のみをマイクロ波を
用いて加熱処理して結晶化せしめて熱強化せしめる。 【解決手段】 射出成形により定形状に成形したプリフ
ォーム１を、プリフォーム保持治具３の円筒体の開口端
から口頸部のみを加熱可能に露出した状態で胴部を保持
ように保持治具３に供給して、該保持治具の底部に連結
された搬送用チェーン４を介してトンネル状の加熱装置
６へ導入して、前記円筒部内に保持されたプリフォーム
の胴部は電波吸収材からなる門型のマイクロ波遮蔽体７
により保護された下部遮蔽室６Ｂ内を、円筒部の開口端
から露出した口頸部２は上部加熱室６Ａ内を通過するよ
うに、前記保持治具３のフランジ３ａ部を案内レール７
ａ面に支持して搬送させながらマイクロ波発生装置９か
らマイクロ波を照射させて、プリフォームの口頸部２の
みを加熱処理して結晶化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブロー成形により
中空容器を製造するためのプリフォームを加熱処理して
結晶化する方法に係わり、更に詳しくは、ポリエチレン
テレフタレート樹脂を用いて製造する中空容器の口頸部
を結晶化処理して強化する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
樹脂を２軸延伸ブロー成形した中空容器は、軽量で、透
明性、耐衝撃性、ガスバリヤー性等に優れていることか
ら、近年、種々の内容物を充填収納する容器として広く
用いられるようになった。一般用いられているＰＥＴ樹
脂製の中空容器は、高温充填が可能な耐熱用容器と高温
充填が不可能な非耐熱用容器とに大別される。しかし、
耐熱用の容器であっても、単に通常の２軸延伸ブロー成
形方法により成形しただけの中空容器では、口頸部は胴
部のように二軸分子配向がなされていないために強度が
低いので、高温の内容物を充填したり、充填した容器を
高温殺菌したりする際に、容器の口頸部またはネジ山等
に変形が生じて、密封性が損なわれたり、外観を著しく
低下させることがあった。

【０００３】そこで、ＰＥＴ樹脂を２軸延伸ブロー成形
した容器の口頸部に剛性及び耐熱性を持たせるために、
口頸部を加熱処理により白化させて結晶化度を高めるこ
とにより強化した中空容器が用いられるようになった。
（実開昭５９−１７２１１３号参照） このような中空容器の口頸部を強化するには、射出成形
したプリフォームを、ブロー成形する前にプリフォーム
の口頸部分のみを結晶化温度に加熱して結晶化させてか
ら、中空容器にブロー成形する方法（特開昭５８−１８
５２２７号参照）、及び、射出成形したプリフォームを
中空容器にブロー成形した後で、該容器の口頸部分を加
熱処理して結晶化させる方法（特開平２−６７１１９号
参照）の二つの方法が一般的には用いられている。

【０００４】しかし、ブロー成形した後で容器の口頸部
を加熱処理して結晶化させる後者の方法は、電熱ヒータ
ーや赤外線ヒーター等を用いた加熱装置により加熱し
て、口頸部の開口端からかぶら部までを白化させる場合
には、かぶら部の下にも熱線が照射されて、白化させた
い部分と白化させたくない部分との境界がぼやけたもの
となって、外観が損なわれることなる。従って、このよ
うにブロー成形する容器に於いて、結晶化した口頸部の
白化部分と非結晶化した本体部の未白化部分との境界部
分がはっきりしたものとするには、加熱白化処理する装
置部分に、白化させたくない容器の本体部分を熱線から
防護するための遮蔽手段を設けることが必要となるの
で、必然的に成形装置は複雑化して大型なものとなる。
（特公平７−８０２３６号公報参照）

【０００５】これに対して、ブロー成形する前にプリフ
ォームの口頸部を加熱処理して結晶化させる前者の方法
は、プリフォームはブロー成形した容器に比べれば小さ
な形状をしているので、プリフォームの胴部を熱線から
防護するための遮蔽手段は小型で済み、白化処理装置を
従来の成形装置にインラインで容易に組み込むことが可
能である（特公平５−９２６１号公報参照）ことから、
一般的にはこの方法が多用されている。

【０００６】そして、プリフォームの段階で口頸部を加
熱処理して結晶化するには、従来は図４に示すように、
射出成形により予備形成したプリフォーム１を、口頸部
２を露出させた状態で保持治具３により支持して加熱処
理装置６内に導入してから、加熱ヒーター４Ａ及び反射
板５Ａからの熱線によりプリフォームの口頸部２を加熱
して白化せしめる方法が一般的に行われているが、この
ような従来の加熱ヒーターには、石英ガラス製の電気ヒ
ーターを用いた近赤外線もしくは遠赤外線加熱装置が用
いられている。

【０００７】しかし、このような赤外線ヒーターで加熱
する装置を用いた場合には、本来ならば温めたくない装
置内のプリフォームを囲む周辺の空気、更には、プリフ
ォーム支持用の治具や装置部材等も一緒に加熱されてし
まい、また、加熱する温度の調節がむずかしくて、口頸
部付近の胴体部の上部をも結晶化してしまうので、ブロ
ー成形の際に破断し易くなったり、また、電気ヒーター
は寿命があって、加熱効率が徐々に悪くなるので、品質
にばらつきが出たり、不良になったヒーターの交換、保
守点検等による作業性の低下、その他さまざまな問題を
生ずる要因ともなっている。

【０００８】そこで、赤外線ヒーターによる輻射加熱法
または熱風吹付け加熱法等によりプリフォームの口頸部
のみを局部的に所定温度に加熱して結晶化することは困
難であるので、これに代わるものとして、特開平５８−
２１７３２６号公報に示されるような高周波誘電加熱に
よりプリフォームの口頸部を加熱処理する方法が考えら
れている。即ち、半割り型のプリフォーム保持体に保持
されたプリフォームの熱処理すべき口頸部内に、電極ホ
ルダーに固着した正電極を僅かな間隙を設けて挿入して
固定すると共に、該口頸部の外側には前記保持体を間に
挟んで負電極を対向して設けておいて、プリフォームの
底部を支承体により支持した状態で高周波発振器より正
電極に高周波電流を通電して、誘電加熱によりプリフォ
ームの口頸部のみを白化処理する方法である。

【０００９】しかしながら、上記のような加熱処理装置
を用いる方法は、プリフォームの保持体及び電極の保持
構造が複雑で高精度が要求されて高価なものとなるとと
もに、電流および周波数、その他の加熱条件の厳密な制
御が必要であり、特に高周波の電流を通電したり、遮断
したりする制御と同時に、正電極部の冷却および加熱部
の急冷を行わなくてはならず、このような制御が完全に
行えなかった場合には、結晶化にばらつきが出る不良品
の発生要因ともなることが予想される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＰＥＴ樹脂
を用いて成形したプリフォームまたは中空容器の口頸部
のみを局部的に加熱するのに、加熱源として電気ヒータ
ーや誘電加熱等を用いる代わりに、マイクロ波を用いて
口頸部を直接加熱して均一に結晶化させる方法を提供す
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】プリフォーム用治具で保
持したプリフォームを、プリフォーム保持治具で保持し
たままマイクロ波加熱装置内に移送して、該プリフォー
ムの口頸部の鍔部より下部の前記プリフォーム保持治具
内にある部分にマイクロ波が照射されないように電波吸
収材で遮蔽して、プリフォームの口頸部のみをマイクロ
波により加熱処理して結晶化させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】通常使用している公知の成形装置
により、口頸部を除いては容器の最終形状及び寸法に適
合する形状のプリフォームにＰＥＴ樹脂を射出成形して
予備成形されたプリフォームは、成形金型からプリフォ
ーム供給装置により搬送チェーンに連結されたプリフォ
ーム保持治具に供給して、プリフォームの口頸部を加熱
可能に露出させて保持すされる。プリフォーム保持治具
に保持された前記プリフォームは、搬送チェーンにより
加熱装置へ移送される。

【００１３】加熱装置内へ移送された前記プリフォーム
は、口頸部の鍔部より下部のプリフォーム保持治具内に
保持された胴部は遮蔽室内へ導入され、口頸部の鍔部よ
り上部の保持治具から露出した口頸部は加熱室へ導入さ
れて、加熱装置内を移送される間に、天井部に設けられ
たマイクロ波加熱装置から照射されるマイクロ波により
プリフォームの口頸部のみが加熱処理されて結晶化され
る。

【００１４】

【実施例】公知の射出ブロー成形装置に於いて、プリフ
ォーム成形位置でＰＥＴ樹脂を射出成形して所定形状を
した有底のプリフォームに成形した後、成形型から開放
されたプリフォーム１はプリフォーム供給装置によりプ
リフォーム保持治具３に供給される。前記プリフォーム
保持治具３に供給されたプリフォーム１は、保持治具の
円筒体の開口端から口頸部のみを加熱可能に露出せしめ
て胴部を治具円筒内に移送可能に保持する。前記保持治
具３に保持されたプリフォーム１は、保持治具の底部に
連結された搬送用チェーン４を介してトンネル式の加熱
装置６へ移送して、加熱室６Ａの入口６ｅに搬送用チェ
ーン４の移動に同期して開閉する扉６ｇを開いて、プリ
フォーム１の口頸部２は保持治具３の外部に露出させた
ままの状態で加熱装置６内に導入する。

【００１５】このようにして加熱装置６内に導入された
前記プリフォーム１は、口頸部２の鍔部より下部の前記
保持治具３の円筒部内に保持された胴部１ａは電波吸収
材からなる門型のマイクロ波遮蔽体７により保護された
遮蔽室６Ｂ内を、鍔部より上部の前記保持治具３の円筒
部の開口端から露出した口頸部２は加熱室６Ａ内を通過
するように、前記保持治具３のフランジ３ａで案内レー
ル７ａ上を滑動しながらトンネル状の加熱装置６内を搬
送する。そして、上部加熱室６Ａに於いて、前記保持治
具３から露出したプリフォーム口頸部２は、加熱室６Ａ
の天井部に設けたマイクロ波発生装置９からマイクロ波
を照射されて、搬送される間に口頸部２のみが加熱処理
されて結晶化する。この時、下部遮蔽室６Ｂ内に於いて
は、前記保持治具３の円筒部内に保持された胴部１ａ
は、フェライトその他の磁性材料からなる門型状をした
マイクロ波遮蔽体７により覆われて保護されているの
で、マイクロ波により加熱されるのが防止されている。

【００１６】尚、加熱装置内を搬送チェーンで支持して
移送する際に、前記保持治具３の底部に設けた支持部３
ｂのピニオンギア３ｃを介してラックその他の周知の回
動手段により回転させられながら搬送すれば、プリフォ
ームの口頸部２は一層均一に加熱することができる。ま
た、プリフォームを移送する搬送チェーンの送り速度を
調節することにより、加熱時間を結晶化度に合わせて最
適なものに制御することができる。更には、プリフォー
ム保持具３の筒状本体部を磁性材料からなる電磁波吸収
材により構成しておけば、プリフォームの胴部はマイク
ロ波からより一層確実に保護することができる。

【００１７】上記のようにして加熱室内で加熱処理が行
われて結晶化したプリフォーム１は、前記搬送用チェー
ン４に同期して開閉する出口６ｆの遮蔽扉６ｈを開いて
加熱室６Ａの外に搬出される。このようにして口頸部を
加熱処理したプリフォームは、口頸部は結晶化するのに
伴って密度が増加するのにつれて体積が減少するので、
口径の寸法が当初のプリフォームの寸法よりも縮小した
ものとなって、閉蓋時に蓋と口頸部との間の密封性が損
なわれる要因になるので、特開昭６２−２８４７２３号
に見るように、加熱装置外に搬出されたプリフォーム
は、直ちにその口頸内に支持体または中子等のコア型を
してなる整形体を嵌入してから急冷操作を行うことによ
り、結晶化に伴って口頸部の寸法が変形するのを矯正す
ると共に口頸部の剛性および耐熱性を向上せしめたプリ
フォームに形成する。このようにして口頸部が結晶化さ
れて剛性および耐熱性を具備したプリフォームは、次の
加熱工程に送られてブロー成形可能な温度に再加熱され
てから、ブロー成形工程へと移送されて耐熱性と強度を
備えた中空容器に成形される。

【００１８】本発明は、上記したようにマイクロ波を用
いて加熱するものであるから、人体その他に悪影響を及
ぼすマイクロ波が漏洩するのを防止することが必要とな
る。そこで、本発明に於いては、加熱装置の壁面全体を
電磁波を反射するステンレス等の金属板により囲繞する
と共に、加熱室の出入り口にマイクロ波を遮蔽する扉を
プリフォーム保持治具を搬送するチェーンに同期させて
開閉するように設けた構成することにより安全性を保つ
ことができる。また、上記遮蔽扉は金属板に代えて、フ
ェライト等の磁性材料の粉末を配合した電磁波を吸収可
能なゴム板に変形可能なスリットを設けて、プリフォー
ム保持治具を通過可能にした遮蔽体を用いることによっ
ても、マイクロ波が漏洩するのを防ぐようにすることも
可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、搬送チェ
ーンに連結した筒状のプリフォーム保持治具に、口径部
を露出した状態でプリフォームを保持して加熱装置に導
入して、プリフォームの口頸部は加熱室内を、胴部は遮
蔽室内を移送するようにしたことにより、プリフォーム
の胴部は電磁波を吸収する遮蔽体により保護されている
ので、プリフォームの胴部は結晶化されることなく、プ
リフォームの口頸部のみをマイクロ波により加熱して結
晶化させることができる。そして、プリフォームの口頸
部のみを露出させたプリフォーム保持治具を加熱装置内
を回転させながら搬送することができ、また、搬送チェ
ーンの移送速度を調節することにより加熱時間を容易に
制御することもできるので、散乱反射するマイクロ波に
より口頸部を均一に加熱して、ばらつきがないように結
晶化させることができる。更に、マイクロ波により加熱
するようにしたことにより、加熱装置を小型化すること
ができると共に加熱温度の調節が簡単になり、従来の射
出ブロー成形機にインラインとして容易に組み込むこと
か可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱装置を縦方向に切断した断面図で
ある。

【図２】図１に於けるＸ−Ｘ断面を示すものである。

【図３】本発明で用いるプリフォーム保持治具の縦断面
図を示すものである。

【図４】従来の加熱装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ プリフォーム ２ プリフォームの口頸部 ３ プリフォーム保持治具 ４ 搬送チェーン ５ スプロケット ６ 加熱装置 ６Ａ 加熱室 ６Ｂ 遮蔽室 ６ｇ 入口扉 ８ 機台 ９ マイクロ波発生装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエチレンテレフタレートからなるプ
   リフォームを、口頸部を露出させると共に口頸部より下
   の胴部は筒状のプリフォーム保持治具内に保持して加熱
   装置に導入して、該加熱装置内でマイクロ波を照射させ
   てプリフォームの口頸部のみを加熱処理して結晶化させ
   ることを特徴とするプリフォームの口頸部を結晶化する
   方法。
2. 【請求項２】 前記プリフォーム保持治具に保持したプ
   リフォームを、上部加熱室と下部遮蔽室とに区画して構
   成する加熱装置に導入して、上部加熱室に設けたマイク
   ロ波発生装置によりプリフォームの口頸部を加熱処理す
   ることを特徴とする請求項１に記載するプリフォームの
   口頸部を結晶化する方法。
3. 【請求項３】 前記プリフォームは、プリフォーム保持
   治具の底部支持部に連結した搬送チェーンにより支持し
   て加熱装置に導入されて加熱処理されることを特徴とす
   る請求項１または２に記載するプリフォームの口頸部を
   結晶化する方法。
4. 【請求項４】 前記プリフォームは、筒状のプリフォー
   ム保持治具から露出した口頸部は加熱装置の上部加熱室
   に、筒状のプリフォーム保持治具内に保持された胴部は
   加熱装置の下部遮蔽室に、それぞれ位置するように搬送
   チェーンにより支持して導入されて加熱処理されること
   を特徴とする請求項１乃至３に記載するプリフォームの
   口頸部を結晶化する方法。
5. 【請求項５】 前記プリフォームは、筒状のプリフォー
   ム保持治具内に保持されたプリフォームの胴部を加熱装
   置の下部遮蔽室に電磁波遮蔽体を設けて保護して、上部
   加熱室で口頸部をマイクロ波により加熱処理することを
   特徴とする請求項１乃至４に記載するプリフォームの口
   頸部を結晶化する方法。
6. 【請求項６】 前記プリフォームは、筒状のプリフォー
   ム保持治具内に保持された胴部を門型状に形成した前記
   電磁波遮蔽体の内腔に保護して、上部加熱室で口頸部を
   マイクロ波により加熱処理することを特徴とする請求項
   ５に記載するプリフォームの口頸部を結晶化する方法。
7. 【請求項７】 前記筒状のプリフォーム保持治具に保持
   されたプリフォームは、加熱装置を上部加熱室と下部遮
   蔽室とに区画する壁面中央を縦断するように形成した門
   型状の電磁波遮蔽体の天面に設けた案内レール面で該保
   持治具開口端のフランジ部を滑動可能に支持して、胴部
   を電磁波遮蔽体の内腔に保護して、口頸部をマイクロ波
   により加熱処理することを特徴とする請求項５または６
   に記載するプリフォームの口頸部を結晶化する方法。
8. 【請求項８】 前記筒状のプリフォーム保持治具に保持
   されたプリフォームは、保持治具の底部支持部に連結し
   た搬送チェーンにより支持して移送しながら口頸部をマ
   イクロ波により加熱処理することを特徴とする請求項１
   乃至７に記載するプリフォームの口頸部を結晶化する方
   法。
9. 【請求項９】 前記筒状のプリフォーム保持治具に保持
   されたプリフォームは、保持治具の底部支持部に連結し
   た搬送チェーンにより支持して移送すると同時に回転し
   ながら口頸部をマイクロ波により加熱処理することを特
   徴とする請求項１乃至８に記載するプリフォームの口頸
   部を結晶化する方法。