JP3972579B2 - 耐熱性ｐｅｔボトルとその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二軸延伸ブロー成形により耐熱性に優れたＰＥＴボトルを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二軸延伸ブロー成形しなＰＥＴボトルが各種飲料、調味料等の容器として用いられている。二軸延伸ブロー成形では、一旦、射出成形でプリフォームと呼ばれる試験管状のものを成形した後、このプリフォームを加熱し金型内で加圧空気を吹き込んで膨らませ成形する。
また、ＰＥＴボトルには種類があり、熱殺菌が必要な内容物すなわちホットパック（熱間充填）用途には耐熱ボトル、殺菌が必要でかつ炭酸ガス入り飲料用途には熱と圧力の両方に耐える耐熱圧ボトルが使用される。
耐熱ボトル・耐熱圧ボトルでは、ボトル口部に耐熱性を付与させるため、口部結晶化処理が行われる（例えば特公昭６１−２４１７０）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
口部結晶化処理を行なっても、充填・殺菌工程での加熱により、ボトルの口部が僅かではあるが収縮する問題があった。キャップの嵌合状態に悪影響を及ぼし、場合によっては密封性が破れ、殺菌冷却工程で冷却水の吸い込みなどが発生するおそれもあった。また、寸法変化によって、開栓性（トルク）が安定しないという問題もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
「１． 予め口経を大きく成形したプリフォームの口部を熱処理し結晶化収縮率３．０％〜６．０％の範囲で熱収縮して所定の口経に縮径したプリフォームを用いて二軸延伸ブロー成形してなる、耐熱性ＰＥＴボトル。
２． 予め口経を大きく成形したプリフォームをホルダーに挿入し、回転させつつ外面から加熱して結晶化収縮率３．０％〜６．０％の範囲で熱収縮して所定の口経に縮径し、次いでコアを口部に挿入して口部を所定寸法に調整して冷却したプリフォームを用いて二軸延伸ブロー成形することを特徴とする耐熱性ＰＥＴボトルの製造方法。」
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明者は、二軸延伸ブロー成形したボトルの口部を熱処理して結晶化しても内容物を充填し、殺菌し、冷却する工程で収縮が発生し、キャップとの嵌合部の密封性が破れ、稀に冷却工程で冷却水を吸い込む場合があるのを充分防止することができない問題を、二軸延伸ブロー成形前にプリフォームの口部を熱処理し、特定量の熱収縮をさせることにより解決して本発明を完成した。
プリフォームは予め口径を大きく成形し、口部を熱処理し結晶化収縮率３．０〜６．０の範囲で熱収縮させて、所定の寸法に縮径し、二軸延伸ブロー成形用のプリフォームとする。ここで結晶化収縮率は、次式によって算出される。
【０００６】
【数１】
結晶化収縮率（％）＝［｛（口部結晶化処理前のプリフォームの口径）−（口部結晶化処理後のプリフォームの口径）｝／（口部結晶化処理前のプリフォームの口径）］×１００
【０００７】
口部の径は外径で測定しても、内径で測定してもよい。
【０００８】
【実施例】
次に実施例を示して具体的に本発明を説明する。プリフォームの口部の熱処理について説明する。
図１にプリフォームの口部を熱処理するとところを示す。図１はプリフォームの縦半分を断面で示している。
１はプリフォームであって、ホルダー２に挿入されている。３はプリフォームの口部であって、予め口径を大きく成形してある。
４はプリフォームの口部に対向して設けた加熱装置であるが、赤外線ヒーターが効率よく加熱できる。加熱の具体的条件は加熱手段によっても相違するが、一般に１２０〜２５０℃、特に１５０〜２２０℃の温度で、０．３〜１０分間、特に１〜３分間行うのがよい。
ホルダーは加熱ムラが生じないように回転する。加熱が進行し、口部が結晶化して熱収縮率３．０％〜６．０％の範囲で収縮し、所定の口径に縮径したら口部にコア５を挿入して口部を所定の寸法に整えて冷却させる。樹脂の温度がおよそ１００〜１６０℃まで冷えたところで、コア５を脱抜し、その後プリフォームはさらに放冷、あるいは場合によっては冷風を当てながら室温まで冷却される。このようにして口部を熱結晶化したプリフォームを用いて二軸延伸ブロー成形してボトルが得られる。
【０００９】
実施例１
ＰＥＴ樹脂を射出成形し、口部の呼び径２８ｍｍφ、ネックリングハイト２２．４３ｍｍのプリフォームを得た。このプリフォームを図１の装置で約１８０℃で、２分熱処理して、口部の結晶化を行った。結晶化収縮率は３．６％であった。
このプリフォームを常法により二軸延伸ブロー成形して内容量１．５リットル用の耐熱ボトルを得た。
【００１０】
比較例１
結晶化収縮率を２．５％とした以外は、実施例１と同様にして、耐熱ボトルを得た。
【００１１】
口部の耐熱性試験
実施例と比較例のボトルについて耐熱性試験を行った。ボトルの耐熱性はＰＥＴ樹脂の含水状態によって影響を受ける。試験直前のボトルのＰＥＴ樹脂含水率は約５０００ｐｐｍであり、キャップをつけないで試験した。ボトルを９０℃の温水に５分間浸漬し、浸漬後のボトル口部の外径を測定した。測定結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】

【００１３】
口部の密封性試験
耐熱性試験で用いたボトルと同様にして作成したボトルに、８７℃の温水を充填し、日本クラウン株式会社製のスクリューキャップＡＰ３Ｄ ＬＰを装着して封止した。巻き締め角度は１３６〜１３７℃であった。このボトルを７５℃５分熱水シャワー殺菌処理してのち、冷却水を吸い込んだ本数を調べた。結果を表２に示す。
【００１４】
【表２】

【００１５】
表１、表２からわかるように、実施例のボトルでは引用例に比べて、熱水に曝されても熱収縮量が極めて小さく、また殺菌工程での吸い込みが発生しにくい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、内容物を充填し殺菌冷却工程での熱収縮が少なく、密封性に優れ、かつキャップの開栓トルクが安定し開栓性に優れた耐熱性ＰＥＴボトルが、従来の耐熱性ＰＥＴボトルの製造工程を変更することなく、射出成形時のプリフォームの口部寸法を適切に選択した簡単な金型寸法変更で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリフォーム口部の結晶化処理装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ プリフォーム
２ ホルダー
３ プリフォームの口部
４ 加熱装置
５ コア

Claims (1)

1. 予め口径を大きく成形したプリフォームをホルダーに挿入し、回転させつつ外面から加熱してプリフォームの口部を１２０〜２５０℃の温度で熱処理し、結晶化収縮率３．０％〜６．０％の範囲で熱収縮して所定の口径に縮径し、次いでコアを口部に挿入して口部を所定寸法に調整して冷却し、樹脂の温度が１００〜１６０℃まで冷えたところでコアを脱抜し、室温まで冷却したプリフォームを用いて二軸延伸ブロー成形することを特徴とする耐熱性ＰＥＴボトルの製造方法。

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