WO2009001475A1 - 耐熱圧性ポリエステルボトル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明においては、ポリエステル樹脂から成るプリフォームを二軸延伸ブロー成形して一次成形品を得る一次ブロー成形工程、一次成形品を熱処理して加熱収縮させ二次成形品を得る熱処理工程、二次成形品を二軸延伸ブロー成形して最終成形品を得る二次ブロー成形工程、から成る耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法において、前記一次ブロー成形工程において一次成形品の首部が最終成形品の首部とほぼ同じ大きさまで二軸延伸されると共に、前記熱処理工程において二次成形品の首部が加熱収縮されていないことにより、首部の長さがボトル高さの１０乃至４０％の範囲にあり、且つ首部の結晶化度が２０乃至３５％の範囲にあると共に、胴部の結晶化度が３５乃至５０％の範囲にある、ビールを内容物とするのに好適な細長い、所謂鶴首形状の首部を有する耐熱圧性ポリエステルボトルを提供することができ、従来のガラス瓶詰めビールの印象を崩さないポリエステル樹脂製ボトルを提供できた。

Description

明 細 書 耐熱圧性ポリエステルポトル及びその製造方法 技術分野

本発明は、 耐熱圧性ポリエステルボトル及びその製造方法に関し、 より詳細には、 ボト ル全高に対して首部分の割合が公知のポリエステルポトルに比して長い、 所謂鶴首状の耐 熱圧性ポリエステルポトル及びその製造方法に関する。 背景技術

ポリエチレン亍レフタレート （P E T ) 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リ、 各種液体を充填するポトルとして広く利用されている。 一般に、 瓶詰製品の製造に際しては、 内容物の保存性を高めるために、 内容物を熱間充 填し或いは内容物を充填した後、加熱殺菌乃至滅菌することが必要である。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リ、 内容物を熱間充填する際の熱変 形や容積の収縮変形を生じるため、 二軸延伸ブロー容器を成形後に熱固定 （ヒート 'セッ ト） する操作が行われている。

しかしながら、 自生圧力を有する内容物を充填密封後、 加熱殺菌乃至滅菌する用途 （耐 熱圧ポトル） では、 ボトル底部に圧力と熱とが同時に作用して熱クリープ現象により膨出 変形を生じるため、 通常の耐圧ポトルよリも厚肉にすることで限定的な耐熱性を併せ持つ ようにしているものの未だ不十分であリ、また軽量化、薄肉化を進めるのが困難であった。 このような観点から、 耐熱圧性ポリエステルボトル及びその製法が提案されている。例 えば、 本出願人による特開平 8— 2 6 7 5 4 9号公報ゃ特開平 9一 1 1 8 3 2 2号公報に は、 2段ブロー成形法による耐熱圧性ポリエステルポトル及びその製造方法力提案されて おリ、この方法によれば、加熱殺菌乃至滅菌を施しても上述した問題を生じることのない、 耐熱圧性に優れたポリエステルポトルが提供される。

このようにポリエステルポトルにおいても優れた耐熱圧性を有するものが提供可能にな つたことに伴い、ビール等の充填後加熱殺菌乃至滅菌が必要な自生圧力を有する飲料にも、 ポリエステルポトルを使用することが望まれている。

すなわちビールは、 従来よリガラス瓶或いは缶に充填されるのが一般的であるが、 ビー ルについての包装容器の一形態として、 軽量で耐衝撃性に優れたポリエステルから成る二 軸延伸ブロー成形ボトルにビールを充填することが望まれている。

その一方、 ビールにおいては、 特にガラス瓶において首部の形状が細長い、 すなわち胴 部に比して断面怪力《小さく、 且つ長い形状、 所謂鶴首形状のガラス瓶がビールの一般的な 容器として親しまれているため、 このようなポリエステルポトルにおいても、 ビール瓶の 形状として親しまれている、 首部の長さが長い、 所謂鶴首形状を有するものであることが 望まれている。 発明の開示

しかしながら、従来公知の二段ブロー成形法における耐熱圧性ポリエステルポトルにお いては、 プリフォームの口部を熱結晶化させ、 口部から短い首部を経て肩部、 胴部及び底 部へ連なる形状が一般的であリ、 ビール瓶を想起させるような形状のポリエステルボトル は知られていない。

すなわち、 相対湿度及びポリエステル樹脂の結晶化度によりその程度は異なるが、 一般 にポリエステル樹脂は吸湿性があり、 吸湿率が大きいほどクリーブ変形しやすくなる傾向 がある。 過度に吸湿したボトルに内容液を充填すると、 熱と圧力によるボトルの容積膨張 カ《大きくなリ、 特に首部分の断面径が小さく細長い鶴首形状のボトルでは、 首部分におい て内容液の液面低下が目立ってしまい、 充填量力《不足している等の誤解を招くおそれがあ る。 そのため、 従来は、 上述したような口部から短い首部を経て肩部、 胴部、 及び底部へ 連なる形状のポリエステルポトルとせざるを得なかった。

従って本発明の目的は、 ビールを内容物とするのに好適な、 所謂鶴首形状を有する耐熱 圧性ポリエステルポトルであって、 従来のガラス瓶詰めビールの印象を崩さないポリエス テル樹脂製ボトル及びその製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、 ポリエステル樹脂の吸湿が有効に防止され、 断面径の小さい細長 し、鶴首形状の首部を有する形状であっても、 上述したような問題を生じることがなし、耐熱 圧性ポリエステルポトル及びその製造方法を提供することである。

本発明によれば、 ポリエステル樹脂から成るプリフォームを二軸延伸成形して成る、 口 部、 首部、 肩部、 胴部及び底部から成る耐熱圧性ポリエステルポトルにおいて、 前記首部 の長さが口部を除くボトル高さの 1 0乃至 4 0 %の範囲にあリ、 且つ首部の結晶化度が 2 0乃至 3 5 %の範囲にあると共に、 胴部の結晶化度が 3 5乃至 5 0 %の範囲にあることを 特徴とする耐熱圧性ポリエステルポトルが提供される。

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、

1 . 温度 3 0°C及び湿度 8 0 %R Hの条件で 7日間保管後の胴部の吸湿率が 3 O O O p p m以下であること、

2. 3. 3ガスボリューム （G V) に調整した炭酸溶液を充填した後、 6 5 °C 3 0分の条 件で殺菌処理しだときの容積変化が 4. 0 o/o以下であること、

が好適である。

本発明によればまた、 ポリエステル樹脂から成るプリフォームを二軸延伸ブロー成形し て一次成形品を得る一次ブロー成形工程、 一次成形品を熱処理して加熱収縮させた二次成 形品を得る熱処理工程、 二次成形品を二軸延伸ブロー成形して最終成形品を得る二次プロ 一成形工程、 力、ら成る耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法において、 前記一次ブロー 成形工程において一次成形品の首部が最終成形品の首部とほぼ同じ大きさまで二軸延伸さ れると共に、 前記熱処理工程において二次成形品の首部力《加熱収縮されていないことを特 徴とする耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法力《提供される。

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法においては、

1 . 二次ブロー成形工程における最終成形品の容積比で表す加工量が 2 0〜4 0 V o I % であること、

2. 一次ブロー成形工程における首部の金型温度が 1 5乃至 6 0°Cの範囲にあり、他の部 分に対応する金型温度が 6 0乃至 1 5 0°Cの範囲にあること、

3. 熱処理工程における加熱温度力胴部において 1 2 0乃至 2 1 0°Cの範囲にあること、

4. 二次ブロー成形工程における金型温度が 1 5乃至 6 0°Cの範囲にあること、 力《好適である。

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、 首部の長さしが口部を除くポトル高 さ Hの 1 0乃至 4 0 o/oの範囲にあることが第一の重要な特徴である。

図 1は、 本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルの一例を示す側断面図であり、 全体を 1 で表す本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルは、概略的に言って、 口部 2、 鶴首状の首部 3、 首部 3及び胴部 5に連なる肩部 4、 胴部 5、 及び底部 6から成っている。

首部 3は、 その長さ Lが口部を除くボトル 1の高さ Hの 1 0乃至 4 00/₀、 特に 1 5乃至 3 0 %の範囲にあると共に、 外径が下方に行くに従って大きくなる亍一パー面が形成され ている。 また首部 3と肩部 4の付け根部分 3 aにおける内径 D 1が口部内径よリも大きく 且つ胴部の内径 D 2の 3 0乃至 8 0 ο/。、特に 4 5乃至 7 0 %の範囲にあリ、 細長い鶴首形 状の首部を形成している。 力、かる鶴首状の首部を有することにより、 内容物としてビール が充填された場合には、従来のビール用として親しまれているガラス瓶に充填されたビー ルと同様の印象を消費者に与えることが可能となるのである。 なお、 図面では首部を直線 的なテーパー形状としているが、 ゆるやかな曲線で構成する、 浅いビードを設けるなどの 軽微な形状変更を施してもよい。

また底部 6は、 底部全体が薄肉に形成されていると共に、 底中心部 7を通る複数の谷部 8及び複数の足部 9 (好適には 5〜 6本足） が形成された所謂ぺタロイド状の底形状をし ておリ、 ポトル 1の自立性及び耐圧性が確保されている。

また本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルにおいては、密度法による結晶化度が、 首部 において 2 0乃至 3 5 %の範囲にあり、 胴部において 3 5乃至 5 0 %の範囲にあることが 第二の重要な特徴である。

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルは、従来のビール用ガラス瓶の形状に類似した、 細長い、 鶴首状の首部力《形成されている力 かかる首部においても後述するように一次ブ ロー成形工程で延伸されているため、 首部を含めたポ卜ル全体の結晶化度が 2 0 %以上で あり、 優れた耐熱性を有していると共に、 容積膨張に最も影響の大きい胴部の結晶化度を 高めて強度を上げ、 膨張し難くしているのである。

また本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、 温度 3 0°C及び湿度 8 0 %R H の条件で 7日間保管後の胴部の吸湿率が 3 0 0 0 p p m以下であるという特徴を有してい る。

すなわち、 前述したように、 ポリエステル樹脂の吸湿性は、 その結晶化度に依存する傾 向がある力 本発明においては、 最も結晶化度の低し、首部でも 2 00/0以上の結晶化度を有 し、 内容液との接触面積力最も多し、胴部においては 3 5 %以上の結晶化度を有しているた め、 吸湿性が 3 0 0 0 p p m以下に維持され、 クリープ変形しにくくなる。 従って、 細長 い、 所謂鶴首形状の首部であっても、 ボトル内の内容液の液面 （入れ目） の変化を少なく することが可能であり、 成形から充填までの期間が異なるボトルが混在して吸湿率がばら ついた状態でも、 安定した入れ目位置を確保できる。

更に本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、 3 . 3 G Vに調製した炭酸溶液 を充填した後、 6 5 °C 3 0分の条件で殺菌処理したときの容積変化が 4. 0 «½以下である という特徴を有している。

本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法は、 ポリエステル樹脂から成るプリフ オームを二軸延伸ブロー成形して一次成形品を得る一次ブロー成形工程、 一次成形品を熱 処理して加熱収縮させた二次成形品を得る熱処理工程、 二次成形品を二軸延伸ブロー成形 して最終成形品を得る二次ブロー成形工程から成る二段ブロー成形法において、 前記一次 ブロー成形工程において一次成形品の首部が最終成形品の首部とほぼ同じ大きさまで二軸 延伸されると共に、 前記讓理工程において二次成形品の首部カ《加熱収縮されていないこ とが第一の重要な特徴であリ、 また前記二次ブロー成形工程における最終成形品の容積比 で表す加工量が 2 0〜4 0 V o I %であること力《第二の重要な特徴である。尚、加工量は、 下記式

加工量 = (最終成形品の容積一二次成形品の容積） Z最終成形品の容積 X 1 0 0 で表される。

図 2は、 本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法において、 各工程で得られる 一次成形品、 二次成形品、 最終成形品の形状及び大きさを説明するための図である。 この 図 2から明らかなように、 最終成形品 1の首部 3は、 一次ブロー成形工程で得られる一次 成形品 2 2及び■理工程で得られる二次成形品 2 4とその形状及び大きさがほぼ同じで ある。 また二次成形品 2 4は、 一次成形品 2 2よりも小さく収縮され、 底部の形状は、 最 終成形品 1の底部 6の形状とほぼ同じ形状になっている。

鶴首状の細長しゝ首部は充分に二軸延伸し難いため、 首部を含めて熱処理すると不均一な 収縮を起こして二次成形品が傾きやすく、結果的に胴部や底部の加熱収縮も不均一になリ、 さらに二次ブロー金型への挿入ゃ型閉にも支障が生じる。本発明の耐熱圧性ポリエステル ポトルの製造方法においては、 鶴首状の細長い首部を形成するために、 当該部分のみを、 加熱収縮及び二次ブローすることなく、一次ブロー成形工程のみで成形する。これによリ、 加熱収縮後の二次成形品の二次ブロー金型への設置固定等の点で問題を生じることなく、 生産性を低下させることもない。

また本発明においては、 耐圧性を特に向上させるベく、 二次ブロー成形工程における加 ェ量を 2 0 V o I %以上と、 一般的な二段ブロー法によるポリエステルボトルに比して大 きくして、あえて加工による歪を残留させて最終成形品に伸縮性を付与することによって、 耐圧性を向上することができるのである。

一般に二段ブロー法による耐熱性ポリエステルボトルにおいては、 高温充填時もしくは 充填後の加熱殺菌処理時の熱収縮への対処として、 最終成形品の残留歪を低減させること により、 耐熱性を向上させている。 このような観点からは熱処理後の二次成形品をできる 限り最終成形品の形状に近似させて、 二次ブロー成形工程における加工量を低減させてい る。

これに対して本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、 充填後の殺菌処理時に は内圧により膨張方向への力カ働くという、耐熱用途とは全く異なる現象に対処するため、 二次ブロー成形工程における加工量を、 上述した二段ブロー成形法による一般的な耐熱性 ポリエステルボトルに比して大きくして、 得られたボトルに比較的大きな歪を与えること により、 熱による伸縮を可能とし、 耐圧強度を高めることが可能となるのである。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルの一例を示す図であリ、 （ A) 〖ま側断面 図 （口部を除く） 、 （B) は側面図、 （C) は底面図である。

図 2は、 本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法の各工程で得られる中間体の 形状及び大きさを説明するため図である。

図 3は、 本発明の耐熱圧性ポリエステルポトル製造工程を説明するための図である。 図 4は、 実施例によリ作成されたポリエステルポトルについて、 各ポトル部位における 結晶化度を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

(プリフォーム)

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルに用いられる熱可塑性ポリエステルとしては、 特 にエチレンテレフタレ一卜系熱可塑性ポリエステルを好適に用いること力《できる。

本発明に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、 エステル反復単位 の大部分、 一般に 7 0モル％以上、 特に 8 0モル％以上をエチレンテレフタレート単位を 占めるものであり、 ガラス転移点 （T g) が 5 0乃至 9 0°C、 特に 5 5乃至8 0°〇で、 融 点 （Tm) が 2 0 0乃至 2 7 5 °C、 特に 2 2 0乃至 2 7 0°Cにある熱可塑性ポリエステル が好適である。

ホモポリェチレンテレフタレー卜が耐熱圧性の点で好適であるが、 ェチレンテレフタレ 一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も使用し得る。

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；シクロへ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， 4一ブタンジオール、 ジエチレングリコール、 1， 6—へキシレ ングリコール、 シク口へキサンジメタノール、 ビスフエノール 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。

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、 少なくともフイルムを形成 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 . 4 d LZ g、 特に 0. 6 3乃至1 . 3 d LZ gの範囲にあるもの力《望ましい。

本発明の耐熱圧性ポリエステルボトルにおいては、 上述したポリエステル樹脂の単層構 成のプリフォームからなる単層ボトル以外にも、 他の熱可塑性樹脂との組み合わせで多層 構成のプリフォームを用いることもできる。

上記ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、 延伸ブロー成形及び熱結晶化可能 な樹脂であれば任意のものを使用でき、 これに限定されないが、 ポリエチレン、 ポリプロ ピレン、 エチレン一プロピレン共重合体、 エチレン一ビニルアルコール共重合体、 環状ォ レフィン重合体などのォレフィン系樹脂や、 キシリレン基含有ポリアミドなどのポリアミ ド樹脂等を挙げることができる。 また、 キシリレン基含有ポリアミドにジェン系化合物、 遷移金属系触媒を配合した酸素吸収性ガスパリャ一樹脂組成物や、 リサイクルポリエステ ル （P C R (使用済みボトルを再生した樹脂） 、 S C R (生産工場内で発生した樹脂） 又 はそれらの混合物） 等も用いることができる。

本発明に用いるプリフォームは、 図 3 (A) にその一例が示されているように、 プリフ オーム 1 0は、 口部 1 1、 胴部 1 2及び閉塞底部 1 3から成っている。 図 3においては、 口部 1 1の詳細は省略してあるが、 キャップや王冠など、 使用する蓋の構造に合わせて環 状突起或いは螺子等の蓋締結機構が設けられている。 この口部 1 1は、 図 1の容器口部 2 となり、 プリフォームの胴部 1 2の上部が最終成形品の首部及び中間部及び下部が同部に なる。

ポリエステル樹脂のプリフオームへの成形は、 従来公知の方法によリ成形することがで き、 射出成形又は圧縮成形により成形すること力《できる。

プリフォーム 1 0の口部 1 1は熱結晶化されているのが望ましく、 これらの部分をそれ 自体公知の手段で選択的に加熱することにより行うことができる。 ポリエステル等の ϋ|吉 晶化は、 固有の結晶化温度で顕著に生じるので、 一般にプリフォームの対応する部分を、 結晶化温度に加熱すればよい。 加熱は、 赤外線加熱或いは誘電加熱等により行うことがで き、一般に延伸すべき胴部を熱源から断熱材により遮断して、選択的加熱を行うのがよい。 上記の熱結晶化は、 プリフォーム 1 0の延伸温度への予備加熱と同時に行っても或いは 別個に行ってもよい。 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 1 4 0乃至 2 2 0 °C、 特に 1 6 0乃至 2 1 0°Cの温度に加熱することによ リ行うことができる。 プリフォーム口部の結晶化度は 2 5 o/o以上であるのがよい。

なお、 内容物充填後の殺菌処理条件が後述する実施例と同等程度かそれ以下であれば、 必ずしもロ咅を熱結晶化しなくてもよい。

に段ブロー成形法）

本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルは二段ブロー成形法によリ成形することができ、 二段ブロー成形法では、最初に延伸温度に加熱したプリフォームを一次ブロー成形して、 概ね底部がドーム状の一次成形品を作成する。 次に、 その一次成形品の口部及び首部を除 く、 肩部、 胴部及び底部を加熱収縮させて二次成形品とし、 更に加熱状態にある二次成形 品を二次ブロー成形して最終成形品とする。

二段ブロー成形法を示す図 3において、 必要により部分熱結晶化されたプリフォーム 1 0を加熱機構により予備加熱し；予備加熱を行ったプリフォーム 1 0を一次ブロー金型 2 1内にて二軸延伸ブロー成形して、 概ねドーム状の底部を形成すると共に、 プリフォーム の熱結晶化部以外の部分を高延伸倍率に延伸した一次成形品 2 2とする。 この際、 鶴首状 の首部は、 最終成形品とほぼ同形状に延伸される （図 3 (A) ) 。 なお、 一次ブロー金型 からの取リ出し時の収縮や二次ブ口一金型への挿入性などを考慮して、 最終成形品の首部 に対して ± 50/0程度の差異は許容される。

次いでこの一次成形品 2 2の口部及び首部を除く部分を加熱機構 2 3により、加熱して、 該底部及び胴部が収縮した二次成形品 2 4とし （図 3 ( B) ) 、 次いでこの二次成形品 2 4を二次ブロー金型 2 5内にてブロー成形して、複数の谷部及び足部から成り、 底中心部 を除いて高延伸により薄肉化された底部を有する最終成形品 1とする （図 3 ( C) ) 。 プリフォームの延伸温度は、 一般に 8 5乃至 1 3 5°C、 特に 9 0乃至 1 3 0°C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。 尚、 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 オ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プロ 一成形を行う方法も使用できるが、 一般には、 一旦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 （コール ドパリソン法） が好ましい。

[一次ブロー成形工程]

本発明においては、 一次ブロー成形工程において、 首部を最終成形品の首部の形状であ る鶴首形状に延伸することが重要であり、 このため、 図 3 (A)に示す、 首部に相当する部 分の金型 2 1 aの温度を 1 5乃至 6 0°C、 特に 1 5乃至 4 0 °Cの範囲に設定することが好 ましい。 また首部を除く部分に対応する金型 2 1 bの温度を 6 0乃至 1 5 0°Cに設定する こと力好ましい。 これにより、 首部の形状を、 その後の加熱処理工程及び二次ブロー成形 工程での変形を抑制することが可能となる。

一次ブロー成形工程においては、 プリフォーム内に延伸棒を挿入し、 その先端をプリフ オーム底部の中心部に押し当てて、 プリフォームを軸方向に引っ張り延伸すると共に、 プ リフォーム内に流体を吹き込んで、 プリフォームを周方向に膨張延伸させる。 この際、 延 伸棒と同軸に、 底部の側にプレス棒を配置して、 弓 Iつ張り延伸に際して、 プリフォームの 底部中心部を延伸棒とプレス棒とによリ狭持して、 プリフォームの底部の中心部が形成さ れる一次成形品の中心に位置するように位置規制してもよい。

金型の底部形状は、 一次成形品の底部の高延伸化を促進するために、 曲率半径の大きい 概ねドーム状の形状を有しているが、 図 3に示すように、 底中央部に平坦状部が形成され たものであることが好ましい。 一次成形品の底部の直径を、 最終容器の胴部及び底部直径 の 1 . 1乃至 1 . 5倍程度とすることが好適である。

更に本発明においては、得られた一次成形品の底部は底中心部を除き、結晶化度が 2 0 % 以上、 より好ましくは 2 40/0以上に比較的に高延伸状態にて配向結晶化しており、 且つ 1 mm以下、 より好ましくは 0. 8 mm以下の肉厚に薄肉化されている。

一次ブロー成形工程における延伸倍率は、軸方向延伸倍率を 2乃至 5倍、 特に 2. 2乃 至 4倍、 周方向延伸倍率を 2. 5乃至 6. 6倍、 特に 3乃至 6倍とするのがよい。 圧力流 体としては、 室温或いは加熱された空気や、 その他のガス、 例えば窒素、 炭酸ガス或いは 水蒸気等を使用することができ、 その圧力は、 通常 1 0乃至 4 0 k _g / c m²ゲージ、 特 に 1 5乃至 3 0 k g Z c m²ゲージの範囲にあるのがよい。

[熱処理工程]

熱処理工程において、 一次成形品は首部を除く部分力《赤外線加熱体と対面するように設 置され、 首部を除く部分が赤外線加熱体からの赤外線で加熱され、 高さ方向及び径方向に 収縮し、 最終成形品形状である二次ブロー金型に収まる形状を有する二次成形品となる。 よリ確実に首部の加熱収縮を防ぐため、図 3 ( B)に示すように遮蔽板 2 6力《設置される。 この際本発明においては、前述したとおり、 従来公知の二段ブロー成形法における収縮 量よリも大きくなるように一次成形品を加熱収縮させることが重要であリ、 最終成形品の 容積比で表す加工量が 2 0乃至 4 0 v o 1 %の範囲となるように、 一次成形品を加熱収縮 させることが好ましい。 これにより、 耐圧性をより向上させること力《可能となる。 加工量 がこの範囲を上回ると、 過延伸白化や破裂などの成形不良が生じやすくなる。

二次成形品の底部の形状は二次ブロー金型の底谷部にできるだけ接近させることが好ま しく、 それにより、 最終成形品の足部の成形を容易にすることができる。 その場合、 2次 成形品の底形状が重要であることは既に指摘したとおリである。

加熱温度は胴部において 1 2 0乃至 2 1 0°Cとすることが好ましく、 得られた二次成形 品は収縮すると共に熱固定され、 結晶化が進行する。 底部も胴部と同等の温度に加熱する のが好ましく、 この際、 一次成形品の底部は比較的高延伸状態にあるため加熱により白化 は殆ど生じない。 赤外線放射体は 4 0 0〜1 0 0 0°C程度に加熱された比較的放射効率に 優れた且つ比較的表面積の大きな面状の表面を有するものを組み合わせて使用するとよい。 赤外線加熱体としては具体的には炭素鋼或いはステンレス鋼等の金属面、 アルミナ、 マ グネシァ或いはジルコニァ等のセラミック面、 セラミックとカーボン等の複合材面などの 固体表面或いはガスを燃焼して得られる気体表面などが利用できる。 固体からなる赤外線 加熱体の表面は埋め込んだ電熱ヒータによる加熱或いは高周波誘導加熱などによリ所定の 温度とする。

に次ブロー成形工程]

二次ブロー成形工程においては、 二次成形品は、 口部を除く部分が最終成形品の形状に 賦形される。 すなわち二次成形品内に流体を吹き込んで、 二次ブロー成形し、 図 1に示す ような所定の谷部及び足部を備えた最終成形品の底形状 （好ましくは 5〜 6本足） に形成 する。 二次成形品では、 熱処理による結晶化で、 弾性率が増加しているので、高い流体圧 を用いて行うのがよく、 一般に 1 5乃至 4 5 k _g Z c m²の圧力流体を用いるのが好まし し、。 首部は既にほぼ最終成形品の形状に賦形されているので、 ほとんど延伸されない。 尚、 図に示した本発明の耐熱圧性ポリエステルポトルにおいては、 底部は所定の谷部及 び足部を備えた、 所謂ベタロイド型の形状を有していたが、 勿論これに限定されるもので はなく、従来、 耐圧性ボトルの底形状に採用されていたすベての底形状を採用することが でき、 例えば底部中心が内方に囬みその周囲力《接地面を形成する所謂シャンパン型の底形 状であっても勿論よい。

本発明においては、 二次ブロー成形工程では熱固定する必要はなく、 二次ブロー金型の 温度は 1 5〜 6 0°Cとすることができる。

この様にして得られた最終成形品は、 首部及び底部も含めて高延伸状態に薄肉化されて いると共に熱固定されており、 耐熱耐圧性能に優れている。 実施例

C試験法）

[結晶化度]

結晶化度は、 密度勾配管法によリ測定した密度から下式により算出した。

結晶化度 =[P _C ( - _a) ] ίρ χ ( _c-P_a) ] X 1 00

ただし、

P ：測定した密度 （gZcm³)

P _a :非晶領域の密度 （= 1. 335 g/cm³)

p _c 結晶領域の密度 （= 1. 455 g/cm³)

測定サンプルは、 図 4に示したポトルの各位置から採取した。

なお実施例 3については、 外層のポリエチレンテレフタレート層を剥離して測定した。

[充填 ·殺菌処理]

3. 3ガスボリューム （GV) に調製した 5°Cの炭酸水をボトルに 500m I充填して 密封した。続いてコールドスポットが 65°C24分となるように熱水シャワーを施し、 そ の後冷水シャワーにて室温まで冷却した。 実施例 3と比較例¹については、 65°C30分 の条件でも評価した。

満注容量の変化は、 以下の式で表した。

容積変化： （処理後容積-充填前容積） Z処理後容積 X 1 00

入れ目線 （内容物液面） 高さの変化は、 充填直後の値と処理後の値の差で表した。

30 °C 80 o/o R Hで 7日間保存した後のボトル、 及ぴ 40 °C 90 % R Hで 7日間保存し た後のボトルを、 上述の手順で充填■殺菌処理した。

吸湿率は、 ボトル胴部からサンプルを切り出して、 乾燥前後の重量差から算出した。 (実施例 1 )

原材)^にホモポリエチレンテレフタレート （固有粘度 0. 78 d L/g) を用い、 射出 成形機にてスクリユーキャップと螺合する口部形状を有する重さ 33 gのプリフォームを 成形した。 このプリフォームを 1 10°Cに加熱して、 首部金型温度 25°C、 胴部金型温度 120°C にて一次ブロー成形を行い、 胴部径 72 mmの一次成形品を得た。

この一次成形品を、 胴部温度が 170°Cとなるように加熱し熱収縮させて二次成形品と した後、 直ちに金型温度 25 °Cにて二次ブロー成形を行い、 最終成形品として、 口部を除 くボトル高さ 21 Omm, 首部長さ 44mm、 胴部径 65mm、 満注容量 530m l、 胴 部肉厚 0. 3 mm、 底部肉厚が底部中心から谷部へ 15 mmの位置で 0. 8mmのポトル を成形した。 加工量は 23%であった。

(実施例 2)

—次成形品の胴部径を 76 mmとした他は、 実施例 1と同様にして同形状のボトルを成 形した。 加工量は 19%であった。

(実施例 3)

内外層にイソフタル酸成分を"!. 3モル％含む共重合ポリエチレンテレフタレート （固 有粘度 0· 80d L/-g) を用い、 中間層にポリアミド系樹脂を基材とする酸素吸収性樹 脂を 5重量％用いて、 共射出成形機にて多層プリフォームを成形した他は、 実施例 1と同 様にして同形状のポトルを成形した。 加工量は 23 %であった。

(比較例 1 )

原材料に実施例 1と同じホモポリエチレンテレフタレ一卜を用いて重さ 35 _gのプリフ オームを射出成形し、 1段ブロー成形法で、 プリフォーム加熱温度 1 10°C、 金型温度 1 20°Cにて、 実施例 1と同一外観のボトルを成形した。 ただし、 底部肉厚が底部中心から 谷部へ 1 5 mmの位置で 2. Ommとなるように底部の肉厚分布を調整した。

充填 '殺菌条件： 65で一 24分

1

表 1に、 65°C24分で充填 '殺菌処理した結果を示した。 30°C80%RH 7日間の 吸湿条件では、 いずれの実施例でも吸湿率が 3000 p pm以下であり、 容積変化は 3. 0%以下、 液面変化も 2 Omm以下であった。 さらに 40°C 90%R H 7日間の吸湿条件 で平衡状態近くまで吸湿した状態 （おおよそ 6 OO0±100ppm) でも、 容積変化は 3. 5%程度に抑えることができ、 液面変化も実施例 2, 3で 2 Ommを僅かに越えた程 度であった。

なお、 評価に使用したボトルの形状では、 液面変化が 22mmを越えると液面力鶴首部 から外れて肩部まで下がってしまう。 比較例 1は、 30°C8 Oo/₀RHフ日間の条件でも液 面変化が 25 mmを越えており、 商品として不適当であった。

表 2

充填，殺菌条件： 65で一 30分

吸湿条件： 30 - 80%RH 7日

表 2には、実施例 3と比較例 1について 30°C 80%RH 7日間保存したボトルに対し、 65°C30分で充填■殺菌処理した結果を示した。 実施例 3は、 このような厳しい充填殺 菌条件でも容積変化が 4. 0%以下、 液面変化が 21 mm以下であり、 充分な耐熱圧性を 有することが確認できた。

Claims

1 . ポリエステル樹脂から成るプリフォームを二軸延伸成形して成り、 口部、 首部、 肩 部、 胴部及び底部から成る耐熱圧性ポリエステルポトルにおいて、

前記首部の長さが口部を除くボトル高さの 1 0乃至 4 θ ο/οの範囲にあり、 且つ首部の結 晶化度が 2 0乃至 3 5 %の範囲にあると共に、 胴部の結晶化度が 3 5乃至 5 0 <½の範囲に あることを特徴とする耐熱圧性ポリエステルポトル。

2. 温度 3 0 °C及び湿度 8 0 % R Hの条件で 7曰間保管後の胴部の吸湿率が 3 0 0 0 p 主冃

p m以下である請求項 1記載の耐熱圧性ポリエステルボトル。

3. 3. 3ガスボリューム (G V) に調整した炭酸 溶液を充填した後、 6 5 °C 3 0分 の

の条件で殺菌処理したときの容積変化が 4. 0 %以下である請求項 1記載の耐熱圧性ポリ エステルボトル。 囲

4. ポリエステル樹脂から成るプリフォームを二軸延伸ブロー成形して一次成形品を得 る一次ブロー成形工程、 一次成形品を熱処理して加熱収縮させた二次成形品を得る熱処理 工程、 二次成形品を二軸延伸ブロー成形して最終成形品を得る二次ブロー成形工程、 力、ら 成る耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法において、

前記一次ブロー成形工程において一次成形品の首部が最終成形品の首部とほぼ同じ大き さまで二軸延伸されると共に、 前記 理工程において二次成形品の首部力《加熱収縮され ていないことを特徴とする耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法。

5. 前記二次ブロー成形工程における最終成形品の容積比で表す加工量が 2 0〜 4 0 V o I 0/0であることを特徴とする請求項 4記載の耐熱圧性ポリエステルボトルの製造方法。

6. 前記一次ブロー成形工程における一次成形品の首部に対応する部分の金型温度が 1 5乃至 6 0 °Cの範囲にあり、 一次成形品の他の部分に対応する金型温度が 6 0乃至 1 5 0°Cの範囲にある請求項 4記載の耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法。

7. 前記熱処理工程における加熱温度力胴部において 1 2 0乃至 2 1 0°Cの範囲にある 請求項 4記載の耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法。

8. 前記二次ブロー成形工程における金型温度が 1 5乃至 6 0°Cの範囲にある請求項 4 記載の耐熱圧性ポリエステルポトルの製造方法。