JPS60148441A - 容器 - Google Patents

容器

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JPS60148441A
JPS60148441A JP59203923A JP20392384A JPS60148441A JP S60148441 A JPS60148441 A JP S60148441A JP 59203923 A JP59203923 A JP 59203923A JP 20392384 A JP20392384 A JP 20392384A JP S60148441 A JPS60148441 A JP S60148441A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ミルク並びにミルク様製品等の保存物品を圧
力下で一定の期間にわたυ貯蔵するのに使用され且つ更
に、繰返し再使用可能な耐熱性プラス−チック容器に係
わる。
（以下余白） 長期にわたシ、上記の用途に適切なプラスチック容器か
願望されていた。物品を圧力下で貯蔵する為の特別な容
器も知られている。概して、とれら既知の容器は円筒形
状を有しており、従って内部過剰圧力により底部分域に
特に応力がかかるという欠点があった。容器の底部分域
に十分な強度を与える為に、底部形状に様々な工夫がな
されてきた。問題の底部分域に物を挿入して強化する方
法も試みられた。
しかし乍ら、既知の方法で得られた圧力下に物品を貯蔵
する為のプラスチック容器は熱ぜれば軟化するという様
に形状並びに強度の保持能の点で劣っている。この温度
感受性が、この様な容器を例えばビール或いは飲料等の
貯蔵に利用する際の重大な欠点となる。なぜならば、炭
酸を含有する液体を熱するため容器内の圧力が増大し、
容器のプラスチック壁の強度が低下するからである。
保存物品の貯蔵用容器では往々にして、高温物品を充満
した状態にも耐える事が要求される。更に、ミルク或い
はミルク様製品のＩｒｉ’蔵では容器を殺菌しなければ
ならず、よって殺菌が行なわれる瀞１度でも容器は剛性
を有する事が必要となる。
ある場合には、容器に１ｏｏｃ以上の温度を有する物品
が充満される。例えば医学の分野ではオートクレーブ法
が実施されるので、容器の性能として高温度に而］える
という苛酷な条件が要求される。
再使用されるタイプの容器では、繰返し使用に必要な洗
浄、ｌｌｉ’ｌＪち洗浄温度並びに洗浄薬品に耐性を有
することが必要とされる。
再使用を目的とする熱可塑性プラスチックイ木製の容器
は、従来、極（（、ｌ、ｌｉがしか知られていない。
要求される特性をある程度達成する為に、材料と容器形
状との夫々の点で研究がなされてき／こ。最大の問題点
は熱可塑性プラスチックが温度の上列に伴って軟化する
事であり、このため容器強度に悪影響が生ずる。プラス
チックに一層の強度を与える一方法として、材料を熱弾
性温度域で延伸させたのち冷却するといういわゆる二軸
配向させる方法がある。容器の成形過程で月相に生じた
応力が高２１ｉ’ｔ　Ｋ域で解放されるため、容器が高
温域で変形する危険もある。
プラスチック容器の主たる特性は低重量であることであ
シ、且つ通常のガラス容器に比較して耐衝撃及びショッ
ク性に一層優れている容器を製造し得るととにある。
上記目的に適したプラスチック拐の単位面積当りの価格
はガラスよシ高価である。それ故にガラス製容器からプ
ラスチック製容器へなかなか移行されないのである。容
器壁を厚くしても、プラスチック容器の温度特性は改善
されない。それどとろか、壁厚は出来るだけ薄くし、そ
の小により生ずる欠点を容認する方が経済的である。
更に再使用並びに上記目的にあった容器に使用するに適
当であシ且つ、経済的要件をも兼ね備えた既知プラスナ
ック拐は存在し々い。
本発明の熱可塑性プラスチックイ２を中空部４ｍに処理
する方法によれば、上記しズこ熱可塑性シラスナック材
料の欠点が解消され且つ、プラスチック月相を上記用途
に適用し得る。
本発明では、熱可塑性プラスチック材料が永久的にその
形状を保持し且つ、たとえ非常な高温度に加熱せられて
もその強度特性を保持した１捷で、熱可塑性プラスチッ
ク材料を中空部月に成形し得る。実地試験から、例えば
、その壁が本発明により処理された熱可塑性プラスナッ
ク製容器は２４０℃まで加熱してもその形状は損在われ
ないことが知見されている。更に、利料はこの温度に於
いても依然として良好な強度特性を保持している。それ
以上に、月利の強度特性は低温に於いても良好である。
よって、材料は冷凍条件下で保存される製品の貯蔵用容
器にも使用可能である。
卦飾争謄成佃第峠紳−Ｈ蛎刊何・能毎−一１だ、本発明
により処理された熱可塑性プラスチック製容器を一時間
にわたり１２１Ｃで殺菌した別の試験でも、容器の形状
並びにその他の特性に何らの変化も生じていない。更に
、１３０Ｃの温度の高温液体を本発明によって成形され
た容器中に充填した場合でも、その形状並びに強度にい
かなる変化も生じていない。
本発明の処理に適するＨ２Ｎは結晶性熱可塑性７１￥リ
マープラスチツクである。明細書中、「結晶性ポリマー
プラスチック」は、本質的に非晶出条件下で得られ、か
つ溶融点以上の温度に加熱してのち室温捷で除冷させる
ことにより結晶状の形態へ転移しうる合成、線状、有機
ポリマープラスチックスを意味する。本質的に非晶質な
イｍ料は溶融ポリマープラスチックを急冷すると得られ
る。本発明に従って中空部材を製造する際に使用するに
適した結晶性ポリマープラスチックスとしては、ポリエ
チレンテレフクレート、ホリヘキザメチレンアノノＱミ
ド、ポリ力プロラククン、ポリへギザノチレン　セパカ
ミドウポリエチレン２，６及び１゜５ナツタレート、ｄ
？リテトラメチレンー１．２〜ジオキ／ベンゾエート並
びにエチレンテレフタレ−ｌ゛、！：エチレンイノンク
レー１・との共重合体並びに他の類似のポリマープラス
チックスである。以下アクゾポリエステルアルナイト２
１０（Ａｌｃｚ。
ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　Ａｒｎ１ｔｅ　２１０　）と相称
されるポリマープラスチックを例に挙げて記述するが、
本発明は一般に」−記した結晶性ポリマープラスチック
スの倒れにも適用用能である。
以下の温度及び延伸率は基本的にはアクシフ１？　＋Ｊ
エステルアルナイト２１０（ポリエチレンテレフタレー
ト）を以って示した。
本発明は、上記（シ利が以下に定義する５特性領域の内
のいずれか１つに存在する様に材料を処理しうるという
事実に立脚するものである。
特性域１：　結晶質域 、この特性域では材料は強くて堅く、安定した形状を有
するがわずかに脆い。未着色の材料は乳白色で不透明で
ある。その特性は温度によって僅力為に変化するのみで
、溶融温度２５５Ｃの附近で、材料は本質的に」１記し
た特性を保持している。溶融状態の月相を強制的に冷却
せずに放冷すると溶融状態からこの特性領域へと拐刺は
転移する。すると、４２料は結晶化し、溶融状態に於け
る澄んだ透明な外観は上記した乳白色へと変化する。一
方、材料は下記に定義する特性域２からもこの特性域に
転移される。特性域２にある４Ａ旧を約１００Ｃを越え
る温度に加熱し一定時間この温度を保持すると、月利は
結晶化する。１４０ｔＺ’で非常に急速に結晶化する。
特性域２：　非晶質域 この特性域の月利は特性域ｌよりも幾分、強さ及び堅さ
の点で劣り且つ、形状安定性も劣る。しかしながら幾分
剛め（ｔｏｕｇｈ　）である。澄んで透明な外観である
。熱せられると、月利は約７０Ｕで４ｎし、ゴム様の特
徴を帯びる。拐を１を１００Ｃで長時間保持してもその
形状は変化しないが、温度か更に上昇すると月利は結晶
化しはじめる（特性域１参照）。溶融状態の材料を温度
１００Ｃ或いはそれ以下に急冷すると、月利は結晶化す
る１１１νなく、この特性域に転移される。一方、）ｌ
オ料は下記に定義する特性域３からもこの特性域に転移
されうる。特性域３の状態にある月ｔ１を７ＤＣ或いは
、７０Ｃ以上で約１００Ｃを越えない温度に熱すると転
移が起る。
特性域３：　非晶質で弾性的延伸域 この特性域での月別は７０Ｃ−１ｏｇｉｃで加熱時の挙
動を除いて、特性域２と同様の特性を有している。特性
域２にある月利を７０．０乃至１４０Ｃの温度へ熱し、
この温度を保持しながら、材料をその元の長さの最大１
．３−１．５倍に延伸させると、材料は特性域２からこ
の特性域に転移される。この延伸された状態の１Ｊ相を
７０Ｃ以下の温度へ冷却すると内部応力がその段階で側
斜中に形成され、そのため１１を７０Ｕ乃至１４０Ｃの
温度に再加熱すると上記延伸前の側斜長へ戻るという現
象が生ずる。
特性域３０利料を１４０Ｃ或いはそれ以上に十分長時間
加熱すると、７０’Ｃを経過するや否や材料は特性域２
へ捷ず転移し、その後、より高温度で結晶化が始まり特
性域１に転移する。材料の延伸状態を保持しなから加熱
しても、結晶化は起９、材料は特性域１へ転移するが、
そのときにはより長い長さは保持したま捷になる。
牛！性域４ この特性域では拐料は完全に澄んでおり、透明である。
材料は非常に剛〈且つ、比較的強く形状保持性も比較的
に良好である。材料をたとえ非常な高温即ち、当該材料
の溶融点２５５Ｃ附近の温度に迄加熱しても、澄明さけ
残る。材料を７０Ｃ以上の温度へ加熱すると、弾性的延
伸（ｅｌａｓｔｉｃｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ　）が解放さ
れるので、材料が僅かに収縮するが、塑性延伸は残存す
る。
拐料を特性域３へどの様に転移させても、この特性域へ
転移せられる。特性域２の状態から７０Ｃないし１４０
Ｃの間の温度へ加熱し、その後その加熱温度を保持し乍
ら、元の長さの１５倍以上に延伸する。この後、側斜を
延伸状態を保持し乍ら７０Ｃ以下の温度に冷却する。こ
の過程で一定の内部応力が材料中に形成され、従って材
料を７０Ｃ以上の温度に再加熱すると、幾分収縮するの
である。
しかしながら、この収縮率は材料の延伸率以下である。
特性域５ この特性域の４９料は特性域４と実質的に同じ特性を有
している。即ち、完全に澄んで、透明であり、非常に剛
く比較的に強く、比較的に良好な形状安定性（ｆｏｒｍ
　５ｔａｂｉｌｉｔｙ　）を有している。しかし加熱し
ても、つまり１４０Ｃ以上という様な非常な高温度に加
熱しても、その形状を保持し得る点で特性域４とは相違
する。
特性域４の材料は特性域５へ転移する。特性域４の拐料
を数秒ないし数分という程度の間、１４０Ｃ以上の温度
で加熱すると同時にその形状を強制的に保持す茗様にす
れば転移する。特性域４の拐料は配向時に材料中に形成
された内部応力を有しているが、材料を７０Ｃ以上に加
熱すると材料がある程度収縮し、内部応力が解放される
。
上記した如く、材料を特性域３或いは４へ転移させる為
には、材料を延伸さぜなければならない。
この延伸により、月別分子は配向する。この延伸並びに
配向は明らかに一方向以上で行なわれ得、よって二軸配
向が生ずる。二軸配向によシ材料は側斜の応力発生方向
と無関係に延伸される。
容器の材料が特性域１或いは特性域５にある結晶性ポリ
マープラスチック製容器を製造しうる事は非常に興味ぶ
かい。本発明の容器は、原則的には底部及び口部が特性
域１の状態で、容器の他部分が特性域５の状態にある。
本発明方法を結晶性ポリマープラスチック製ボトルの製
造装置に適用すると、例えば口部、首上方部及び底部分
が特性域１の旧制であシ、他部分は特性域５である制別
のボトルが得られる。この様にして作成されたボトルの
口部は形状安定性に極めて秀れておシ、キャップを締め
得る。捷だ底部も良好な形状安定性を有し、その形状を
損う事なく内部過剰圧力にも耐えられ、同時に他部分も
衝撃並びにショックに対して十分な面Ｊ性を備えている
。更にこの様に配慮されプこボトルは実質的に澄んで透
明である。
本発明によると、容器例えばボトルは三段階で形成され
る。第一段階でブランクはその材料か特性域２にある様
に形成され、第２段階で：１句・ルの円筒部２首部及び
底部が特性域４にありボトルの残存部分が特性域２或い
は３にあるボトルを形成するように、ブランクの幅を広
げ、最終段階で特性域４にあったボトル部分は特性域５
に転移され、残部ボトル部分は特性域ｌに転移される。
この様にして、ボトルは前記した原理にのっとった成形
方法によシ成形される。
実際には、ブランクは射出成型部材或いは押出し管から
構成され得、製作時に急冷して材料を特性域２の状態と
する。第２段階でブランクをブロー成型作業位置へ移動
し、そこでブランクは完成ボトルと同じ大きさに膨張さ
れる。膨張は７０°ないし１４０°Ｃの温度、即ち一般
的には結晶化温度以下であってガラス転移温度以上の温
度で起る。ボトルの円筒部分２首部、並びに底部領域部
分の直径は少なくとも１５倍の大きさを有する。その後
、ボトルは新しい作業位置へ移動されるかそのままの作
業位置に保留される。ボトル内の内部過剰圧力によシボ
トルは使用モールドの壁に押圧され、月相内に生゛じた
応力が解放されるに十分な時間、ボトルの４２別温度は
１４０Ｃ以上、更に一般的に言えば結晶化温度以上に維
持される。この工程に必要な時間は使用温度並びに使用
月別に依シ変化するが数秒乃至数分である。この時点で
少なくとも１５倍に膨張されているボトルの材料部分は
特性域５へ転移される。ボトルの他部分は特性域１の状
態にある。最終段階に於いて、温度安定化が起る。これ
をブロー成形と関連して行う必要はないが、成形ボトル
を室温迄十分に冷却後温度安定化がなされる。
第１図はブランク１を示し、これを第２図に示した完成
ボトル２に成形する。ブランク中、底部領域３は結晶化
形態即ち特性域１の状態であり得る。完成ホトルは三部
分に分割され、領域Ａは口部並びに首部を構成し、領域
Ｂは首部の残部、ボトルの円筒部分並びに底部領域を４
″１）り成し、領域Ｃは実竹的に底部領域の中央部分を
構成する。
第３図に示したホイール４は断続的に回転し、このホイ
ール上には４つの雄部９．．１０，１１゜１２が配（ｉ
ｆｆｉされている。各雄部は多数の温度調節（ｔｅｍｐ
ｅｒｉｎｇ　）用溝６を備えており、そこを介して温度
調節用媒体が流１１３１１Ｊｉ来る様になっている。雄
部が９の位置にある時、雄部はブランク形成部７及びノ
ズル５を備えた射出装置８と共働する。雄部が１１の位
置にある時、雄部は完成ボトルの形態に相応する内壁を
備えたボトル形成用割型１７と共働する。１４１１部か
１２の位１δにある時、雄部はボトルの熱安定化用の外
部割型１３と共働する。
熱安定化用の外部割型１３は温度調節用流体用ン１ζ１
６を備えている。温度調節用流体の雄部の溝並びに外部
割型の溝を介する供給量を制御する弁、及び他の調整及
び制御手段は図示されていない。
更に、熱安定化されていない成形ボトル１４並びに熱安
定化した成形ボトル■５も図示されている。各雄部と共
働する外部装置、即ち射出装置を備えたブランク成形部
、ボ）・段成形用外部モール１−゛、−−−− 並びに熱安定化用外部モールドが回転ホイールが一段階
運動した時に占める位置で示されている。
装置は以下の方法で作動する。結晶性熱可塑性ポリマー
プラスチック形態の原料ＮＳ＋が固体状或いは液体状で
射出装置８に送られる。適量のプラスチック相がＪ：ｉ
ｌＬ部９に供給される様に、器具によりノズル５を適当
な時間中開口する。こと寸での工程は周知方法である。
本発明にょれ（ば、却０部に達したプラスチック相が急
冷されるので結晶化せず、特性域２へ移転せられる。以
下に例示する、前記ｒｔ？リマープラスチックアクゾポ
リエステルアルナイト２１０の場合には、プラスチック
は］ＯＯｃ以下の温度に急冷される。ブランクはその後
回転ホイールの次続の位置に移動され、そこでブランク
は温度調節され得る。この位置及び後続位置でのブラン
クの温度調節が温度調節用溝６を介して行なわれる。雄
部は良好な熱伝導性を有する材料から形成されている。
ブラングが所定温度に達すると、ホイールは次段階に回
転される。ここでのブランク材料の温度は７０Ｃないし
１００Ｃである。ブランクを取付けた状態で雄部１１を
外部モールド１７の二つの割型によって囲繞し、その後
モールドの内部壁方向にブローするとブランクは吹込成
形される。材料が延伸されるにつれプラスチックは特性
域２゜３或いは４の内のいずれかとなる。外部モールド
と接触すると、相料は７０Ｃ以下に冷却される。
冷却温度がこの温度以上では、＋Ｊ和中の配向応力が解
放されるからである。
ラフ、安定化されていない成形ボトル１４は外部モール
ドの二つの割型を開口後、回転ホイールは一段階回転し
て次続の作業位置に移動する。ボトルは熱安定化用モー
ルドの二つの割型で囲繞され、温度調節用流体用溝を介
して流れる温度調節用の媒体により適当な温度に維持さ
れる。モールドの内側部分は良好な熱伝導性を有する材
料で形成される。ここでボトルのプラスチック拐は１４
．０　Ｃ以上の温度で維持されるとともに、ボトル内に
生じた内部過剰圧力によりボトルの壁はモールドの内壁
に押圧せられる。特性域４にあったボトル部分はそこで
特性域５に転移せられる。他の全部分は結晶化し、結果
的に工程完了後には特性域１となる。
制別を特性域５或いは１へ転移させる為に必要な処理時
間は数秒乃至数分である。この時間は使用温度及び使用
プラスチック拐旧に依存する。工程が完了すると、ボト
ルの形状は外部モールドの内壁の型通シとなる。モール
ドの割型を離隔し、ボトルにブローして雄部からはずす
と、成形装置から外せる。回転ホイールを次段階に回転
させて、雄部は再度、新しいブランクを形成する為にプ
ラスチック材料の受容位置に戻す。
Ａ及びＣ域の寸法はブランクをボトルの形状へ吹きつけ
る際に併発する４２料の延伸率によシ決定される。双方
の領域ともに拐旧は特性域１にあり、吹きつけ時の延伸
が１５倍未満のものである事を意味する。従って、領域
の寸法はブランクの形状並びに完成ボトルの形状を適切
に組合せることによシ調整され得る事が明らかであシ、
更にこれらの形状を各領域が部分的或いは完全に除去さ
れる様に選択する事も可能である。ブランクからボトル
へと再成形させる事で、拐旧は一方向以上に延伸される
から、一般に、ボトルはブランクよｐ軸方向に長くなる
。
領域Ｂの材料は特性域５にあるが、これは材料がブラン
クの再成形時に少なくとも１５倍に延伸されるからであ
る。ブランクが第１図に示した実質的に円筒形を有する
必要がない小も自明である。
夫々特性域１特性域５の材料を含む領域を結合させる為
には、一層複雑な形状のブランクが必要となる。例えば
、完成ボトルの円筒部に特性域１にある材料の１個又は
数個のリングを有する事が所望されるならば、ブランク
をボトルに成形する時、材ネ：１が僅かに−１，５倍以
下−に延伸されて特性域３にある様に、ブランクに相当
する円筒状のふくらみをつけなければならない。最終段
階の熱的安定化工程でこの拐旧は結晶化され特性域１へ
転移される。
！１“Ｓ性域ｌの拐旧は結晶化されており不透明で且つ
、乳白色々外観を有している。これはボトルに特徴ある
外観を力える。前記した様に、本発明により作成された
ボトル類は再使用に必要な洗浄過程に耐える事から再使
用可能である。Ａと相称された乳白色域のライズは完成
ボトルの相当域の径と相対させたブランクの径を適用す
る事によシ調整されうる。この様にして所望の寸法を有
する乳白色域がイ（すられ得る。同１１；１７に、この
乳白色域が、ボトルを再使用し得るという確認にも成る
。
時には、底部の平坦部分が特性域１の材料から成る事が
望まれる。こうすれば上記の底部が大層固くなり、あた
かも−片の金属片の様な強化物で多少補強されたかの様
になる。この固い平坦部分のサイズはブランクの形状及
びボトルの最終形状を適切に組合せることによシ調整可
能である。特性域１の材料から成る剛い領域をボトルの
底部分に位置出めするには、ブランク底部を緩慢に冷却
して底部分）ｌン制を結晶化させる方法がある（結晶化
域３は第１図に例示した。）。射出装置のノズル近傍で
十分に冷却し得ない場合もあり、このため第１図に示さ
れた結晶化域３が形成される。
更に本発明によれば、広口容器も製造可能である。この
場合の口部は結晶性熱可塑性ホリマープラスチソク、つ
ｔ、ｂ上記で定義した特性域１の材料からなる。容器中
の他部分の側斜は底部の一部を例外とする小もあるが特
性域５から成る。この様にして開閉しても形状安定な口
部が得られる。
更に、口部は温度安定性を有するが故に、閉口の密封性
は原則として温度変化によって影響をうけない。
以上の記述では、温度安定化は特別の作業位置に於いて
遂行されると仮定して来た。しかしながら、温度安定化
は当然ブランクを完成ボトルに成形する位置に於いても
遂行しうる。乙の場合、外部モールドは熱安定化用外部
モールドと同様に温度調節用溝を有しており、特別な熱
安定化作業位置は不用となし得るが、生産速度を低減さ
せるという欠点もある。
温度安定化は特別な温度安定化機械によっても実施可能
である。既知の既存機械類を使用し、本発明に従ってボ
トルを製造し得る。このような機械で作られたボトル類
は、上記した如きボトル類の製造装置に於いてまだ温度
安定化されていないボトルの場合と同様、特性域２，３
或いは４の内のいずれかの領域の壁部濁を含んでいる。
既存の機械類により製造され且つ、温度安定化されてい
ないボトル類を別個な温度安定化機械に挿入し、そこで
前記しＩＣ方法により適当な温度で所要時間、過剰圧力
により温度安定化機械中のモールド壁に押圧せられる。
よって、既存の機械類の生産能力を最大限利」しつつ、
本発明を既存の機械に適用しうる事がわかる。温度安定
化は後に別個の装置で丈施されるが、との装置能力と既
存の機械類の能力とｆ：適合させればよい。
上記に詳述した本発明の具体例は単なる一実施例に過ぎ
ないものである二本発明の容器製造法に指示された特別
な７Ｒ度条件に適合させる様に周知且つ、使用中の種々
の機械を適用する事は容易である。
前記の如く、上記温度及び延伸率データはポリエステル
アクシアルナイト２１０に言及されている。
ここで容器の製造に使用するのに適切と予知される種類
の他の結晶性熱可塑性プラスチックｓ？　ＩＪママ−ラ
スチックスの場合には、勿論他の温１．■と延伸率が適
用されなければならない。
ボトルを温度安定化した後でさえ、本発明によシ製造さ
れたボトル拐利は、再加熱により（５ムかに収縮する傾
向を示す。原則として、この僅小収縮の傾向は、ボトル
を温度安定化させた後ボトル内の内部過剰圧力を消滅さ
せると同時に、ポ！・ルを温度安定化作業位置から外す
前に相当長時間にゎたシ加熱モールド中にボトルを放置
させれば、角了消し得る。との間、ボトルの壁利オ′さ
１は未だ高温状態にあるが、ボトル内の内部過剰圧力が
消滅するに従い、＋Ａ　Ｔ−’ｌ中の残存収縮応力が解
放されるので１、ｌ：　ｌ・ルの僅小収縮も解放される
。この後に、ポ］・ルを通常の方法によりモール１−か
ら外せば良い。
−一−−−ゝ　ブー　・　−− すネ；
【図面の簡単な説明】
第１図は不発りＪの実施例中で使用したブランクの説明
図、第２図は本発明によるボトルの説明図、第３図は本
発明ボトルの製造装置並びに製造工程の概略説明図であ
る。 ■・ブランク、２・・・完坂ボトル、 ３・・・結晶形態域側刺部、４・・・ホイール、５・・
・ノズル、６・・・却部の温度調節用の流体用ｔ１η、
７・・・半加工物形成部、　８・・・射出装置、９、１
０．１１．１２・・・維　部、 １３・・・熱安定用外部分割モールド、１４・・熱的不
安定ボトル、１５・・・熱的安定ボトル、１６・・・熱
安定用外部成型具申の温度調節用の流体用？１な、１７
・・・外部分割モールド。 第２図 手続補正力 昭和５９年１０月２を日 １、小イ′１の表示　昭和５９年９月２８（１付提出の
９・旨７１羅１、発明の名称　容　器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　デー／ニス・ハウストルツブ・プラステイーク ４、代　理　人　東京都新宿区新１６１丁目１番１４号
　山田ビル〈郵便番号１６０）電話（０３）　３５４−
８６２３５、補正命令の日付　自発 ６、補正により増加する発明の数 ７、梢１正の対象　願書中、発明の名称の１１Ｗ、明細
書及び図面８、？ｊｌｉ正の内容 （１）願書中、発明の名称の欄に「容器」とあ（２）明
細ｍ全文を別紙の通りＭｌｉ正する。 （３）添附図面中、第１図及び第２図を夫々別紙来店さ
の通り補止りる。 （／ｌ）添１１１４図面中、第３図を削除する。 明　細　書 １、発明の名称 強化耐熱性容器 ２、特許請求の範囲 （１）　結晶性熱可塑性ポリマーからなジ、キャップを
取付ける口部、これに続く首部、胴部及び底部を有し、
少くとも、上記胴部は二軸延伸配向結晶を有し透明で内
部応力が解消され、かつ、少くとも口部が実質的に無配
回に結晶化されて乳白色化されていることを％蛾とする
二１１１１延伸ブロー成形容器。 ３、発明の詳細な説明 本発明はミルク悼流動製品、圧力液体その他の流動状内
容物を長ルｊ間にわたり貯蔵し反復使用可能な熱的に安
定した結晶性熱可塑性ポリマー製容器のｍ惑に関する。 物品を圧力下で貯蔵する容器は知られている。 概して、これら既知の容器は日前その他の筒形状を有し
ている。 これらの容器は、低温熱殺菌、加熱下の貯蔵、炭酸飲料
では内部圧力が加わった′ｉまの貯蔵、医療用材料では
１００℃以上のオートクレーブ消毒等により熱変形し々
いものが要求される。 また、これらのタイプの容器では、繰返し使用に必要な
洗浄作業で加わる外方、洗浄に用いられる熱液及び洗浄
薬品に対する耐久性を保持することが必要とされる。 このような結晶性熱可塑性ポリマーからなる容器の最大
の問題点は熱軟化変形による強度低下である。また、プ
ラスチック材はガラスよシ高価なので、できるた゛け薄
壁で低重量にしつつ、＠撃及びショックに対する耐久性
能を一層向上させた容器が車首れる。 本発明は、長期にわたり形状を保持し、非常な高温度に
加熱され又は加圧されても強度特性を保持する新規な結
晶性熱可塑性ポリマー製の容器な２４０℃までその形状
を変更するとと々〈加熱可能で、この温度においても依
然として良好な強度を保持するのみならず、低温におい
ても良好な材料強度を保持し、冷凍条件下で保存される
内谷部の貯蔵にも使用可能である。また、他の試験結果
によれば、本発明の容器は、一時間にわたジ１２１℃で
殺菌されても、形状変化その他の特性の変化を生ぜず、
１３０℃の温度の高温液体を充たしても形状又は強度変
化を生じない。 本発明の容器は、結晶性熱可塑性ポリマーからなるが、
その例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリへ
キサメチレンアジ／Ｑミド、ポリカプロラフタン、ポリ
へキサメチレンセパカミド、ポリエチレン２．６及び１
，５ナフタレート、ポリテトラメチレン−１，２−ジオ
キシベンゾエート並びにエチレンテレフタレートとエチ
レンイソフタレートの共重合体などがあげられる。以下
の説明に当っては、商品名アクゾポリエステルアルナイ
ト２１０　（Ａｋｚｏ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　Ａｒｎ１
ｔｅ　２１０　）と称されるポリエチレンテレフタレー
トを例にとるが、本発明の容器は一般に上記例示の結晶
性熱可塑性ポリマーを材料とするものに限られない。 本発明の％徴は、容器の各部が互いに異なる物域につい
て略述しておく。 特性域１：無配向結晶域 この特性域では材料は無配向球晶が存する結晶化された
状態でちゃ、強くて堅く、安定した形態を保持するが、
わずかに脆い。未着色の材ｆ”）は乳白色で、かつ、不
透明ないし半透明である。その特性は温度によって僅か
に変化するのみで、測定結果では、溶融温度２５５℃附
近で、材料が本質的に上記の特性を保持していることを
示している。 溶融した材料を徐冷すると、溶融状態の材料は冷却に伴
い結晶化されて特性域１へと移行し、溶融状態における
澄んだ外観から上記の乳白色外観へと変化する。また、
下記の特性域２にある材料が約１００℃を越える温度に
まで熱せられ一定時間この温度に保持され木と、材料は
結晶化して、特性域１へと転移する。この結晶化は、１
４０℃で非常に急速に生ずる。 この特性域では、材料は特性域１のものよりも圧縮強さ
及び硬さが多少低く、熱安定性も低いが、幾分タフであ
り、透明である。加熱されると、材′Ｉ＃＋は約７０℃
で軟化し、ゼム様の特徴を帯びる。 材料は１００℃でその状態を変化することなく長時間保
持されうるが、温度が更に上昇すると結晶化しはじめ特
性域１に転移する。材料は溶融状態から温度１００℃な
いしそれ以下に急冷すると、結晶化する時間がないので
特性域２に転移する。また、下記の特性域３の状態にあ
る材料を７０〜１００℃に熱すると特性域２に転移する
。 この特性域での材料は、７０℃〜１００℃温度間に加熱
した時の挙動を除いて、特性域２にある材料と同様の特
性を保持している。特性域２にある材料を７０〜１４０
℃に加熱し、この温度下に元の長さの最大１．５倍未満
まで引張ると、材料は特性域２から特性域３に転移し、
これを７０℃以下の温度に冷却すると、内部応力が形成
されるが、再度７０〜１４０℃に加熱すると、元の長さ
に戻る。 特性域３の材料を十分長時間にわたり加熱すると、材料
は７０℃を経過した点で特性域２に転移し、その後、一
層の高温度に達して結晶化が開始すると特性域１に転移
する。 この特性域では材料は延伸率１．５倍以上で延伸されて
結晶及び分子が配向しており、完全に澄んで透明である
。 ここで延伸に関して述べておくと、前記のとおり特性域
２の材料を加熱し多少伸張すると材料は特性域３に移行
するが、特性域３の材料は弾性域にあるので再加熱によ
り収縮して特性域２に戻る。 ところが、特性域３の材料を延伸適温下に更に伸張する
か又は特性域２の材料を元の長さの１．５倍以上に伸張
すると材料は弾性域を超えて伸び、塑性変形を生じ、再
加熱しても弾性収縮に相当する僅かな収縮はするが、元
の長さには戻らない。このような状態にまで十分に長さ
を伸長するのが延伸成形の分野でいう延伸である。本明
細書にいう延伸は上記の意味であり、延伸倍率ないし延
伸率は、上記伸張前の長さに対する伸張後の長さの比な
いし倍率を意味し、二軸延伸の場合についても一つの軸
方向における長さの増大率をいう。 さて、特性域４の材料は非常に剛く強力で相対的に良好
な形態保持性を有する。材料は溶融点この材料を７０℃
以上に加熱すると、微少な収縮が発生する。 拐科を特性域２の状態から７０〜１４０℃に加熱した状
態で、元の長さの１．５倍以上に伸長し、この状態を保
持して７０℃以下の温度に冷却すると、一定内部応力が
材料中に形成され、特性域４の状態となる。これを７０
℃以上の温度で再度加熱すると、材料は妓分収縮する。 特性域５：内部応力解消域 この特性域で妹、材料は本質的に特性域４におけると同
様な特性を有し、完全に澄んで透明で非常に剛く相対的
に強力であり良好な形態安定性を保持している。しかし
、１４０℃以上の高温度に加熱しても、特性域５の状態
が保持され形状変化が生じない点において特性域４の状
態と相違する。 材料は、特性域４の状態にあるものを数秒ないし数分程
度の和尚時間、所望温度例えば１４０℃以上の温度で加
熱すると同時に元の形状を保持させることにより特性域
５に転移する。 以上結晶性熱可塑性ポリマー材料の数特性域について説
明したが、部分的に特性域１及び特性域５の部分を有す
る結晶性熱可塑性ポリマーからなる容器は非常に有益で
ある。すなわち、例えばキャップを冠する実質的に円筒
形の口部又はさらに円錐形の首下方部までが特性域１の
材料であり、他部分は特性域５である材料のボトルは、
口部ないし首下方部に形態安定性を備え、口部にキャラ
のは、上述の長所のほか、その形状を変化することなく
内部過剰圧力に対する耐久性を良好に保ち垂れ下り膨出
しない底部と、衝撃並びにショックに対して十分な抵抗
を備えた首下方部及び胴部な有することになる。 このボトルは、その胴部、首下方部及び底周縁部が特性
域５の材料からなるが、特性域５の状態の胴部は、その
直径方向の長さが特性域２の状態にあったブランクの直
径に対して少くとも１．５倍伸張され結晶配向した材料
が加熱処理されて形成されており、ボトルは実質的に澄
んで透明である。 なお、本発明の容器は三段階で製造することができる。 −例によれば、第一段階でブランクはその材Ｐ）が特性
域２であるように形成され、第二段階でブランクはボト
ルの胴部と獅下方部と底周縁部とが特性域４で残存部分
が特性域２又は３であるボトル形状中間形成物を形成す
るようにプロー成形により幅を広められ、最終段階で先
に特性域４で形成されていたボトル部分が特性域５に転
移され、残部は特性域１に転移される。 また、たとえば、第２図に示したように、ブランクの一
部分を第一段階と第二段階の間の工程で乳白色化させ特
性域１の状態にしておき、これを吹込成形してもよい。 同様のことは口部についても可能なことが自明である。 ブランクは射出成形部材又は押出機によって作れる。ブ
ランクは第二段階でプロー成形作業位置へ移動され、７
０℃ないし１４０℃の温度、すなわち一般的にはガジス
転移温度以上の延伸適温下で所望のサイズに拡大延伸さ
れる。 その後、ボトルは新しい作業位置に移動されるかボトル
の元の作業位置に保留され、ボトル内に加える内部過剰
圧力によりボトルを使用金型の壁方向に加圧しつつ、材
料内に形成された応力が解放されるに十分な時間、所望
温度例えば１４０℃以上に保持される。全材料が特性域
１及び／又は５に転移するのに必要な時間は使用温度及
び使用材料に依存して秒単位から分単位へと変化する。 この時点で少なくともブランクの元の寸法の１．５倍以
上膨張されているボトル材料部分は特性域５に終段階に
おいて、温度安定化が生ずる。この温度安定化処理はブ
ロー成形と関連して遂行されてもよく、また、成形ボト
ルが一旦冷却された後に遂行されてもよい。 １針として説明されている。 （以下余白） 第１図は、完成ボルトの１例であシ、第２図は、これを
成形するためのブランクの１例である。この例では、ブ
ランク２の底部の領域３が予め結晶形態即ち特性域１に
されている。完成ボトル１にはＡ−Ｃの三領域が示され
ているが、領域Ａはキャップを嵌着する口部とこれに続
く首上方部とからなシ、領域Ｂは首下刃部、ボトルの胴
部及び底周縁部であシ、領域Ｃは底中央部として示され
ている。 このボトルの特性域１の材料からなる部分は結晶化され
球晶によシ半透明ないし不透明で乳白色外観を呈してい
る。これはボトルに特徴ある外観をもたらしている。前
述したとお９、本発明のボトル類は再使用に必要な洗浄
過程に耐えるので反復使用可能である。この例において
Ａと指示された乳白色領域のサイズは、ボトルの径と対
応するブランクの径によって決まる。このようにして審
美的に魅力的な乳白色領域の寸法の選定が可能となる。 同時に、この乳白色領域は、ボトルが再使用できること
を容易に確認できる表示ともなる。 ある適用例では、底部が特性域１の材料で平坦であるこ
とが望まれる。底部を特性域１の材料にすると、底部が
六層固くなるから、あたかも−片の金属片のような強化
物で補強しているかのようになる。この固い平坦な部分
のサイズは、ブランクの形状及びボトルの最終形状の適
切な組合せによシ選定可能である。 さらに、本発明によれば、広口を備えた容器をも可能と
し、この場合、この口部は前述した特性域１０月料から
なる。容器中の他の部分は、底中央部を例外とする場合
を除き、一般に特性域５からなる。このようにして形態
安定性を備えだ口部であって、これをキャップで密封閉
鎖するのに十分適合したものが得られる。さらに、口部
の温度安定性によシ、閉口の密封性は原則として温度変
化によって影響をうけない。 以上説明したとおシ、本発明にかかる容器は、少くとも
胴部が熱及び圧力に対して安定しているだけでなく、さ
らに、特性域１の状態にあシ乳白色化した部分が独自の
効果を奏する。すなわち、特性域１０部分は、それが熱
安定化処理されずに特性域２又は３の状態にある場合に
くらべて十分に強度を増大し、熱及び圧力に対する耐性
を向上させる。 これを口部についていうと、径３８朋の口部を有するボ
トルの口部が特性域２の非晶状態のものと４００℃の熱
風で処理して特性域１の結晶状態にしたものとを比較す
ると、後者の方が密度が有意に増大しておシ、８５℃温
水浸漬後の寸法変化及び縦方向圧縮強度の差は、それぞ
れ表１及び表２に示すとおシである。 表１．８５℃温水浸漬試験結果 料初期値　口部高さ　２５．２３１１１ｍ口部外径　３
７．６２朋 表２．ボトルロ部の座屈強度試験結果 また、８５℃でホットＩＱツクし６却した後の開栓トル
クの変化についての実験結果は表３のとおシで、これも
結晶化した方が優れている。 表３．８５℃ホットパック後の開栓トルク試鹸結果次に
、底中央部をドーム状に上げたボトルにおいて、底中央
部の結晶化の有無による８５℃５℃ホラトノク時の底部
変形の試験結果は表４に示すとおシで、これも結晶化し
たボトルの方が優れている。 表４．８５℃ホットパック時の底部変形量試験結果以下
に本発明の実施態様のいくつかの例を列挙する。 （１）ホリエテレンテレフタレ〜ト又はその共重合体か
らなシ、口部が実質的に無配向に結晶化されて乳白色化
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
二軸延伸ブロー成形容器。 質的に無配向に結晶化されて乳白色化されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二軸延伸ブロー
成形容器。 （３）胴部が直径方向及び軸線方向に各延伸率１．５以
上に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート又はそ
の共重合体からなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の二軸延伸ブロー成形容器。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例中で採用したボトルの説明図、
第２図は本発明のボトルを作るだめのブランクの説明図
である。 １・・・ボトル、Ａ・・・口部及び首上方部、Ｂ・・・
前下方部、胴部及び底部の一部、Ｃ・・・底中央部、２
・・・ブランク、３・・・ブランク底部の結晶形態域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ポリエチレンテレフタレート、ポリへキサメチレ
    ンアジノＱミド、ポリカプロラクタム。 ポリへキザメチレンセパカミド、ポリエチレン−２，６
    −ナフタレート、ｒｙリエチレン−１，５−ナフタレー
    ト、ボリテ）・ラメチレンー１，２−ジヒドロキシベン
    ゾエート及ヒエチレンテレフタレートーエチレンイソフ
    タレート共重合体から成るグル−ゾから選択される〃四
    」塑性高分子相和製であって、主として非晶質の高分子
    拐利のブランクから形成さり。 且つ口部及び首部の上部からなる第一領域と、首部の残
    シの部分、基部及び底部の周縁部分からなる第二領域と
    、底部の史央部分ｌａｈらなる第三領域とを有する強化
    耐熱性容器であって、第一領域と第三領域の高分子材料
    は熱結晶化状態にあって不透明な外観を有しており、前
    記熱結晶化状態は材料を多くとも約１．３　’−１，５
    倍に延伸後熱結晶化させるべく熱処理することにより得
    られ、一方第二領域の高分子相和は延伸時に拐相内に生
    じた内部応力を解放した配向状態にあって透明な外観を
    有しておシ、前記配向状態は相別を少なくとも約１．３
    −１．、５倍に延伸後熱処理することによシ得られ、前
    記熱結晶化状態と配向状態により相別に強度と熱安定性
    が伺与されることを特徴とする容器。
JP59203923A 1974-09-24 1984-09-28 容器 Granted JPS60148441A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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