JPH03219946A - 耐熱性着色多層ボトル - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性に優れたポリエステル製着色多層ボトル
に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
ポリエステル製ボトルに８０〜９５℃の液体を充填する
いわゆるホットフィルや、ホットシャワーによるバステ
ライジングが行われるようになり、そのためボトルの口
部付近に優れた耐熱性が要求されるようになった。とい
うのは、ホットフィルでは口部が熱い液体に最初にさら
され、またホットシャワーによるバステライジングでも
、ホットシャワーをボトル上方から注ぐのが一般的であ
るからである。

このような事情により、ポリエステル製ボトルに耐熱性
を賦与するために種々の試みがなされている。

ポリエステル製ボトルに耐熱性を付与するために広く用
いられている方法は、ポリエステルと耐熱性樹脂とを共
射出することにより多層化した予備成形品とし、それを
延伸ブロー成形する方法であり、その典型的な例が特開
昭６３−１９２０８号に開示されている。しかしながら
、この例では、ポリエステル層の間に１層の耐熱性樹脂
層が共射出されており、予備成形品の口部の開口端にお
いてわずかに３層化した耐熱性樹脂層を有するだけであ
る。

従って、口部全体における耐熱性が十分であるとは言え
ない。

このため、特に口部において耐熱性樹脂層を多層化した
ポリエステルボトルに成形し得る予備成形品について鋭
意研究を行い、はぼ口部全体に三重又は四重の耐熱性樹
脂層を有する多層容器にっいて、先に出願をした（特願
昭６１１２５５８６号）。

しかしながら、ホットフィルやホットシャワーによるバ
ステライジングを適用する場合、さらに優れた耐熱性を
有する口部とすることが望ましく、そのために口部付近
に耐熱性樹脂をさらに多く含むようなボトルの開発が望
まれている。

ところで、ポリエステル樹脂製ボトルは透明性がよいの
で、例えば内容物が可視光線を嫌うような場合には、ボ
トル壁を着色して可視光線を遮断する等の方法をとる必
要がある。また用途によっテハ、ファツション性等を考
慮して着色ボトルとすることが望ましい場合もある。

したがって本発明の目的は、特に口部に優れた耐熱性を
有する着色多層ボトルを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために鋭意研究の結果、本発明者は
、口部に５層の耐熱性樹脂層を有し、肩部のほぼ中央部
から胴部の下端にわたって着色された樹脂層を有する多
層予備成形品を形成し、それを延伸ブロー成形すれば、
ホットフィルやホットシャワーによるバステライジング
に十分に耐えられる耐熱性ををする着色ボトルを製造す
ることができることを発見し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の耐熱性着色多層ボトルは、ポリエス
テル層と耐熱性樹脂層と着色樹脂層とからなり、口部と
、前記口部の下端に設けられたサポートリングと、前記
サポートリングに続く肩部と、胴部及び底部とを有し、
前記口部は少なくとも下部において外側から耐熱性樹脂
層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層／ポリエステル層／
耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層／ポリエ
ステル層／耐熱性樹脂層の９層構造を有し、前記ボトル
の少なくとも二部に着色樹脂層を有することを特徴とす
る。

また、本発明の耐熱性着色多層ボトルの好ましい態様に
おいては、前記口部の最外層の耐熱性樹脂層は実質的に
前記口部の開口端から前記サポートリングまで連続して
形成され、その肩部には前記口部から続く３層の耐熱性
樹脂層が形成されている。

以下本発明の詳細な説明する。

まず本発明の耐熱性着色多層ボトルを構成する樹脂につ
いて説明する。

ポリエステル樹脂としては、飽和ジカルボン酸と飽和二
価アルコールとからなる熱可塑性樹脂が使用できる。飽
和ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸
、フタル酸、ナフタレン−１４−又は２．６−ジカルボ
ン酸、ジフェニルエーテル４．４′−ジカルボン酸、ジ
フェニルジカルボン酸類、ジフェノキシエタンジエタン
ジカルボン酸類等の芳香族ジカルボン酸類、アジピン酸
、セパチン酸、アゼライン酸、デカン−１，１０−ジカ
ルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等を使用することがで
きる。また飽和二価アルコールとしては、エチレンクリ
コール、プロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコール
、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
、ポリテトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリ
コール、ドデカメチレングリコール、ネオペンチルクリ
コール等の脂肪族グリコール順、シクロヘキサンジメタ
ツール等の脂環族グリコール、２．２−ビス（４′−β
ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、その他の芳香
族ジオール類等を使用することができる。

好ましいポリエステルは、テレフタル酸とエチレングリ
コールとからなるポリエチレンテレフタレートである。

本発明のボトルの製造に用いるポリエステル樹脂は、固
有粘度が０．５〜１，５、好ましくは０．５５〜０．８
５の範囲の値を有する。またこのようなポリエステルは
、溶融重合で製造され、１８０〜２５０℃の温度下で減
圧処理または不活性ガス雰囲気で熱処理されたもの、ま
たは面相重合して低分子量重合物であるオリゴマーやア
セトアルデヒドの含有量を低減させたものが好適である
。

また耐熱性樹脂としては、ポリアリレート、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、
ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエ
ーテルサルフオン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレ
ンサルファイド及びこれらの樹脂とポリエチレンテレフ
タレートとのブレンドポリマー、及び上記耐熱性樹脂間
のブレンドポリマー、さらには上記耐熱性樹脂の２種以
上の樹脂とポリエチレンテレフタレートとのブレンドポ
リマー、Ｕポリマー（ユニチカ製、ポリアリレートとポ
リエチレンテレフタレートのブレンドポリマー）等を使
用し得る。

また着色樹脂としては、通常行われているように、樹脂
に所望の色調を有する着色剤を加えて着色したものが使
用できる。本発明のボトルでは、着色樹脂と層をなす樹
脂層がポリエステル樹脂からなるので、層間の密着性及
び成形性を考えると、前述したようなポリエステル樹脂
をベースとするのがよい。また着色剤としては主に染料
と顔料とがあるが、耐熱性、耐光性、耐色移行性等を考
えると顔料を使用するのがよく、これをポリエステル樹
脂に混練して着色樹脂とするのがよい。

なお本発明で使用するポリエステル樹脂、耐熱性樹脂な
いし着色樹脂中には、本発明の目的を損なわない範囲で
安定剤、顔料、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線劣化
防止剤、帯電防止剤、抗菌剤等の添加剤やその他の樹脂
を適量加えることができる。

次に本発明のボトルの構造について説明する。

第１図は本発明の耐熱性着色多層ボトルの一例を示す概
略断面図であり（ただし、層構造は省略しである）、第
２図は第１図に示す多層ボトルの口部及び肩部における
層構造を詳細に示す部分拡大図であり、第３図は第１図
に示す多層ボトルの胴部における層構造を示す部分拡大
図である。

耐熱性着色多層ボトルは、口部１と、肩部２と、その間
に設けられたサポートリング５と、胴部３と、底部４と
からなり、口部１とサポートリング５と、肩部２の上部
から中央部にかけては耐熱性樹脂層とポリエステル層と
からなる多層構造を有し、肩部２のほぼ中央部から胴部
３の下端にかけては着色樹脂層とポリエステル層とから
なる多層構造を有する。

第２図に詳しく示すように、口部ｌはねじ締を部１１と
サポートリング部１２の一部とからなり、ねじ締め部１
１は開口端１６と最初のねじ山１７との間の目端シール
部１３と、最初のねじ山１７とロッキングリング１８と
の間のねじ・ロッキングリング部１４とからなる。また
ねじ締め部ＩＩとサポートリング部１２とを合わせた部
分（口部１＋サポー）　Ｕフグ５）は、ヘッド圧付加部
１５と呼ばれ、キャッピング時に大きなヘッド圧が付加
される。なおヘッド圧付加部１５は延伸ブロー成形によ
っても延伸されない部分である。

このような形状の口部ｌは、耐熱性樹脂層６とポリエス
テル層７とが交互に形成された多層構造を有し、耐熱性
樹脂層６は、少なくとも口部１の内部において外側から
順に５層（６ａ〜６ｅ）に分かれている。一方ポリエス
テル層７は各耐熱性樹脂層の間に存在し、７ａ〜７ｄの
４層となっている。

開口端１６は全面的に耐熱性樹脂層６によって覆われて
いる。また最外層の耐熱性樹脂層６ａは、サポートリン
グ５の上面５ａ及び外端面５ｂまでほぼ連続している。

一方肩部２の少なくとも上半分は、外側から順にポリエ
ステル層？ａ、耐熱性樹脂層６ｂ、ポリエステル層７ｂ
、耐熱性樹脂層６ｃ１ポリエステル層７ｃ、耐熱性樹脂
層６ｄ、及びポリエステル層７ｄからなっており、ここ
では耐熱性樹脂層が３層となっている。

なお、サポートリング５の下面５Ｃで、リングの根本の
部分はほぼポリエステル層からなっている。このように
応力がかかるサポートリング５の根本に比較的脆い耐熱
性樹脂層がないので、サポートリング５のかけを防止す
ることができる。

耐熱性樹脂層６ａ〜６ｅの厚さには特に制限はないが、
開口端１６に近づくにつれて耐熱性樹脂層６の占める割
合が多くなるようになっている。耐熱性樹脂層６の割合
は、重量比にして以下の通りであるのが好ましい。

口端シール部１３（開口端１６から最初のネジ山１７ま
で）・・・７０％以上 ネジ締め部１１（開口端１６からロッキング部１８の下
端まで）・・・４０％以上 ヘッド圧付加部１５（開口端１６からサポートリング５
の下端まで）・・・３０％以上 肩部２・・・３％以上 このように耐熱性樹脂層６の割合を規定することで、８
０〜９５℃の液体を充填するホットフィルや、７ａ〜８
ｅ℃のホットシャワーを３０分はどボトル上方より施す
バステライジングに充分に耐え得るボトルとすることが
できる。なお、より好ましい耐熱性樹脂層６の割合は、
上記の四つの部分でそれぞれ８０〜９０％、５０〜６０
％、４０〜５０％、及び５〜１０％である。

また、図示の実施例の多層ボトルにふいては、肩部２の
中央部から胴部３の下端にかけて着色樹脂層８が設けら
れており、この着色樹脂層８は、ポリエステル樹脂から
なるボトル壁のほぼ中心部に形成されている。従って、
肩部２における着色樹脂層８は、口部１から肩部２にわ
たって形成されている耐熱性樹脂層６ｃに連続するよう
に形成されており、肩部２の下部の一部では着色樹脂層
と耐熱性樹脂層とがポリエステル樹脂層とともに多層構
造を形成している。

一方、胴部３においては、第３図に示すように、ポリエ
ステル層７／着色樹脂層８／ポリエステル層７の３層構
造となっている。このようにボトルは着色樹脂層８の両
面をポリエステル層が被覆するような構造をとるので、
ボトル表面での摩擦による色落ちが生じるようなことは
なく、また内容物が直接着色樹脂層８に触れることはな
いので、安全性においても問題ない。

上記に説明した構造を有する耐熱性着色多層ボトルは第
２図及び第３図に示す多層構造と同様の多層構造を口部
、肩部及び胴部に有する多層予備成形品を形成し、それ
を延伸ブロー成形することにより製造される。

ここで、この多層予備成形品の成形方法について説明す
る。

多層予備成形品は、第４図に概略的に示すホットランナ
−ノズルを用い、第５図に例示する射出プログラムに従
って、ポリエステル樹脂及び耐熱性樹脂、またはポリエ
ステル樹脂及び着色樹脂の共射出をすることによって製
造することができる。

まず第４図に示すホットランナ−ノズル３０は、三つの
流路Ａ、Ｂ、及びＣを有し、流路Ａはさらに中央の直線
状流路Ａ１と、その外側に設けられた円筒状流路Ａ２と
に等しく分かれている。また流路Ｂは上記の二つの流路
Ａ１、Ａ２間に円筒状に設けられている。さらに流路Ｃ
は中央流路Ａ１と円筒状流路Ｂの間にやはり円筒状に設
けられている。中央流路Ａ１の上部にはチャツキ弁３１
が設けられており、チャツキ弁３１は流路＾１と流路Ｂ
との樹脂圧の差により上下に移動自在であり、流路Ｂの
樹脂圧が高い場合に流路Ｂが開放し得るようになってい
る。

また、中央流路Ａ、の中間部にはもう一つのチャツキ弁
３２が設けられており、チャツキ弁３２は流路Ａと流路
Ｃとの樹脂圧の差により上下に移動自在であり、流路Ｃ
の樹脂圧が高い場合に流路Ｃが開放し得るようになって
いる。流路Ｃ及び流路Ｂは流路Ａ、に開口し、流路Ａ１
と流路＾２は上方で合流してホットランナ−ノズル３０
を出、射出成形型４０のキャビティ４１に連絡している
。

このようなホットランナ−ノズル３０を用いた多層予備
成形品の製造工程を、第５図に示す共射出のプログラム
及び第６図（ａ）〜（ｄ）に掲げる共射出の状態を示す
模式図に沿って説明する。なお、この例では流路Ａにポ
リエステル樹脂を流し、流路Ｂに耐熱性樹脂を流し、流
路Ｃに着色樹脂を流す。

まずステップ１で流路Ａよりポリエステル樹脂を射出す
る。このときホットランナ−ノズル３０のチャツキ弁３
１及びチャツキ弁３２は、第６図の（ａ）に示すように
、ポリエステル樹脂の射出圧により閉じられており、流
路Ａ、及びＡ２からポリエステル樹脂のみが射出される
。

次にステップ２で、ポリエステル樹脂の射出率を下げる
。さらにステップ３として、ポリエステル樹脂の射出を
ステップ２と同様に続けながら耐熱性樹脂を流路Ｂより
射出する。このとき、耐熱性樹脂の射出圧がポリエステ
ル樹脂の射出圧より大きくなっているので、チャツキ弁
３１はその差に応じて開き、その分だけ耐熱性樹脂が射
出される。

なおこのとき、着色樹脂の射出圧はまだ上げないので、
チャツキ弁３２は閉じられたままである。

ステップ３で射出された耐熱性樹脂は、第６図の（ｂ）
に示すように、流路Ａ１とＡ２とから射出される２つの
ポリエステル樹脂層７０ａ、７０ｂ間を進む。

このとき耐熱性樹脂層６０は成形型内壁に接触すること
なく２つのポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂ間を進
むので、樹脂温度の低下が少なく流動性が大きい。従っ
て、ポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂよりも速いス
ピードで移動する。

さらに、ステップ４として耐熱性樹脂の射出を止狛ずに
ポリエステル樹脂の射出率を上げる。すると第６図の（
Ｃ）に示すように、ステップ３で射出されたポリエステ
ル樹脂層７０ａ、７０ｂに加えて、新たにポリエステル
樹脂層７０ｃ、７０ｄが樹脂内を進行することになる。

このときチャツキ弁３１はポリエステル樹脂の射出圧に
より幾分閉じられた状態となるので、耐熱性樹脂は薄く
射出される。またポリエステル樹脂層７０ｃ及び７０ｄ
は樹脂層間を進行するので、ポリエステル樹脂７０ａ及
び７０ｂよりも速いスピードで移動する。

次にステップ５として、耐熱性樹脂の射出を止め、着色
樹脂の射出圧を上げる。これによりチャツキ弁３２が開
き、第６図（ｄ）に示すように着色樹脂８０がポリエス
テル樹脂層７０ｃ、７０ｄの間に射出される。このとき
着色樹脂層８０は成形型内壁に接触することなく２つの
ポリエステル樹脂層７０ｃ、７０ｄの間を進むので、樹
脂温度の低下が少なく流動性が大きい。従って、ポリエ
ステル樹脂層７０ｃ及び７０ｄよりも速いスピードで移
動し、先にポリエステル樹脂層７０ｃ及び７０ｄ間に射
出された耐熱性樹脂層６０の後尾に追いつこうとする。

なおこのときの着色樹脂層８０の厚さはポリエステル樹
脂と着色樹脂の射出圧の差を調節することにより、適宜
変更できる。

最後にステップ６として、成形型４０内の圧力の調整（
保圧）をし、射出を終了する。

以上に説明した共射出のプログラムにより多層予備成形
品を成形すれば、口部１の少なくとも下部には９層構造
（耐熱性樹脂層が５層）、肩部２の少なくとも上半分に
は７層構造（耐熱性樹脂層が３層）の樹脂層が形成され
るとともに、肩部２のほぼ中央部から胴部３の下端部に
わたってポリエステル層／着色樹脂層／ポリエステル層
の３層構造の樹脂層が形成されることになる。

ここで、口部１の少なくとも下部、及び肩部２にそれぞ
れ形成される多層構造が９層及び７層構造となる理由を
、共射出された樹脂層の先端部を示す模式図（第７図（
ａ）〜（ｅ））を参照して説明する。

ステップ３において、第６図のら）に示すように、二つ
のポリエステル樹脂７０ａ及び７０ｂ間に耐熱性樹脂が
射出されるとミ耐熱性樹脂層６０は二つのポリエステル
樹脂層７０ａ、７０ｂの間を進むが、中央を流れる耐熱
性樹脂層６０の方がスピードが速いので、耐熱性樹脂層
６０は第７図（ａ）に示すように、ポリエステル樹脂の
先端５０に近づく。そして第７図（ｂ）に示すように耐
熱性樹脂層６０がポリエステル樹脂層７０ａ、７０ｂを
追い抜き、樹脂層の先端部５０を占めるようになる。こ
の時点では樹脂層はポリエステル樹脂層７０ａ／耐熱性
樹脂層６０／ポリエステル樹脂層７０ｂの３層構造であ
るが、さらに第７図（Ｃ）に示すように、耐熱性樹脂層
６０は先端５０から湧き出してポリエステル樹脂層７０
ａ、７０ｂの先端部を覆うようになる。すなわち、二つ
のポリエステル樹脂層７０ａ及び７０ｂは、耐熱性樹脂
６０の内部を進行し、このために耐熱性樹脂６０の一部
が成形型内壁面付近に残る。この時点で樹脂層は耐熱性
樹脂層６０ａ／ポリエステル樹脂層７０ａ／耐熱性樹脂
層６０ｂ／ポリエステル樹脂層７０ｂ／耐熱性樹脂層６
０ｃの５層構造となる。

次に、ステップ４では、第６図（Ｃ）のように耐熱性樹
脂とポリエステル樹脂が共射出される。新たなポリエス
テル樹脂層７０ｃと７０ｄは、樹脂層間を進行するので
、第７図（社）に示すように、先行した二つのポリエス
テル樹脂層７０ａ、７０ｂより早く進行する。またポリ
エステル樹脂層７０ａ、７０ｂに接触している耐熱性樹
脂層部分も幾分温度低下により流動性が低下しているの
で、ポリエステル樹脂層７０ｃ、７０ｄはそれよりも早
く進行することになる。従って、耐熱性樹脂層６０の外
側は、ポリエステル樹脂層７０ａと７０ｅ間に、またポ
リエステル樹脂層７０ｂと７０ｄ間にそれぞれ取り残さ
れることになり、最終的に第７図（ｅ）に示すように、
それぞれ新たな耐熱性樹脂層６０ｄ及び６０ｅが形成さ
れることになる。よって樹脂層は５層の耐熱性樹脂６０
ａ〜６０ｅを含む９層構造となる。

このように、成形型内のキャビティの各部分の容積を考
慮して、射出する樹脂の量及びタイミングを適切に設定
することで、口部１の少なくとも下部に５層の耐熱性樹
脂層を含む９層構造の多層予備成形品を製造することが
できる。なお多層予備成形品の肩部に設けられる３つの
耐熱性樹脂層は、第７図（ｅ）における耐熱性樹脂層６
０ｄ、６０ｂ及び６０ｅである。

以上の説明から明らかなように、口部の少なくとも下部
に５層の耐熱性樹脂層が成形される条件は、第５図のス
テップ４の工程を行うことであり、詳述すれば、耐熱性
樹脂の射出を停止することなく、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させることにより、第７図（６）〜（ｅ）に
示すような現象を引き起こすことである。これに対して
、耐熱性樹脂の射出を停止して、ポリエステル樹脂の射
出率を上昇させると、中央の耐熱性樹脂層６０ｂが十分
に長く維持されず、キャビティ内を進行するうちに短く
なるので、（耐熱性樹脂層６０ｂが最も中央に位置する
ことによる）、口部に達したときには消滅し、耐熱性樹
脂層は全部で４層となる。

一方、着色樹脂層の形成においては、その厚さは前述し
たように共射出されるポリエステル樹脂との射出圧の差
により調節できるが、着色樹脂層の形成される部位は、
着色樹脂の射出開始及び停止の時間を調節することで適
宜変更することができる。したがって肩部２のほぼ中央
部において、着色樹脂層を耐熱性樹脂層と連続するよう
に形成したり、着色樹脂の射出開始を早めて両層をオー
バーラツプさせた多層構造とすることもでき、また両層
が不連続となる構造とすることもできる。

さらに着色樹脂層を胴部３の下端から底部４の一部まで
延ばして形成することもできる。

なお、このような多層予備成形品の製造には射出時のシ
リンダ温度、シリンダ圧力、ポリエステル樹脂と耐熱性
樹脂と着色樹脂間の粘度差等をしっかりと規定しておく
必要がある。特に樹脂の粘度は温度により太き（左右さ
れるので、樹脂の温度を一定に保つことは重要であり、
たとえば耐熱性樹脂としてＵポリマーを用い、ポリエス
テル樹脂としてポリエチレンテレフタレートを用い、着
色樹脂としてポリエチレンテレフタレートにアゾ系及び
フタロシアニン系の有機顔料、あるいは酸化チタン、ベ
ンガラ、群青、カーボンブラック等の無機顔料料を混練
したもの等を用いるときは、Ｕポリマーの樹脂温度は２
７０〜３１０℃とし、ポリエチレンテレフタレートの温
度を２６０〜３００℃とし、着色樹脂の温度を２６０〜
２８０℃とするのが好ましい。より好ましい樹脂温度は
Ｕポリマーで２８０〜２９５℃であり、ポリエチレンテ
レフタレートでは２７０〜２８５℃であり、上記の着色
樹脂では２６５〜２７５℃である。

以上に説明した予備成形品を延伸ブロー成形することに
より、口部の少なくとも下部に５層の耐熱性樹脂層を有
する９層構造を有し、肩部に３層の耐熱性樹脂層を有す
るとともに、肩部のほぼ中央部から胴部の下端にかけて
ボトル壁のほぼ中心部に着色樹脂層を有する本発明の耐
熱性着色多層ボトルを製造することができる。

第８図は本発明の耐熱性着色多層ボトルを製造するのに
用いることができる延伸ブロー成形装置の一例を概略的
に示す断面図である。この装置は、口部型１０１と肩部
型１０２と胴部型１０３と底部型１０４とからなる延伸
ブロー成形用金型１００と、口部型１０１に密封状態に
装着し得るブローマンドレル１０５と、ブローマンドレ
ル１０５の下端に取り付けられた延伸ロッド１０６と、
上端に取りつけられた固定ブロック１１６と、延伸ロッ
ド固定ブロック１１７とを有する。ここで延伸ロッド１
０６は延伸ロッドスライドスリーブ１１２によりブロー
マンドレル１０５の中心に位置決狛されている。またブ
ローマンドレル１０５は、口部型１０１から金型１００
のキャビティ内に延びた円筒部１０５ａを有しており、
その円筒部１０５ａは、ボトルの肩部の上部付近まで達
する長さを有している。これによって、ブローされるエ
アは、多層予備成形品の肩部に直接光たることなく予備
成形品内に流入するので、ブローエアがいわゆる断熱膨
張をしてもボトルの肩部付近が冷却されることはなく、
成形されるボトルの肩部付近での白化を防ぐことができ
る。

ブローマンドレル１０５の中央には延伸ロッド１０６が
貫通しており、その周囲には流路１０８及び１０９があ
る。流路１０８にはシースヒータ１１０が設けられてお
り、流路１０８と１０９との間には分離用スリーブ１０
７が設けられている。また延伸ロッド１０６は管状とな
っていて、その中を冷却流体が流通できるようになって
おり、金型内に突出する部分にはガスを吹き出すたとの
複数の孔部１１１が設けられている。なお延伸ロッド１
０６は固定ブロック１１７において開口部１１３を有し
、開口部１１３は弁を有するパイプ等（図示せず）を介
して冷却流体源（図示せず）に接続している。また流路
１０８．１０９は固定ブロック１１６においてそれぞれ
開口部１１５．１１４を有し、開口部１１４は末端に弁
を有するパイプ等（図示せず）を介してＩＪＩＪ−フ弁
（図示せず）に接続しており、開口部１１５は弁を有す
るパイプ等（図示せず）を介して加圧エア源（図示せず
）に接続している。加熱加圧エア及び冷却流体の流入、
抜気の際には、各パイプに取りつけられた複数の弁を適
宜開閉することにより気体の流路を設定する。

このような装置の金型１００内に多層予備成形品を設置
し、以下のようにして延伸ブロー成形を行う。

まず、加圧エアを開口Ｂ１１５より流路１０８に流入し
、シースヒータ１１０により所定温度まで加熱しながら
、スリーブ１１２の孔より吐出させ、多層予備成形品を
延伸する。このとき、多層予備成形品の拡大とともに延
伸ロッド１０６がその中に進入していく。なおこの際、
二軸延伸ブロー成形用加熱加圧エアの温度は５０℃以上
、好ましくは６０〜１８０℃程度であり、圧力は１０〜
５０ｋｇ／ｃｒｊ、好ましくは２０〜４０ｋｇ／ｃｎ！
である。

なお加熱エアを用いて延伸ブロー成形するのは、胴部な
どのポリエステル層からなる部分の白化現象を防止する
ためである。

加熱加圧エアにより二軸延伸ブロー成形を行った後、吹
き込んだエアを３〜５０秒間保持してボトルを成形用金
型の内壁面に押圧しながら、ボトルの各部を金型の温度
において熱処理する。具体的には、金型１００の口部型
１０１は、耐熱性樹脂を多く含みかつほとんど延伸され
ない多層予備成形品の口部と接触し、肩部型１０２は耐
熱性樹脂をいくらか含み、かつ中程度の延伸率を有する
肩部と接触し、胴部型１０３は耐熱性樹脂を含まず最も
延伸される多層予備成形品の胴部と接触し、底部型１０
４は耐熱性樹脂を含まず延伸率の低い多層予備成形品の
底部−と接触する。ここで金型１００の各部（口部型、
肩部型、胴部型及び底部型）はそれぞれ所定の温度に保
持されており、ボトルは４つの異なった温度により熱処
理される。この金型各部の温度は、用いた多層予備成形
品の各部における耐熱性樹脂の割合及び延伸率の違いを
考慮して設定されている。具体的には、使用する耐熱性
樹脂の種類によって多少異なるが、口部型の温度は２０
〜６０℃、肩部型の温度は９５〜１３０℃、胴部型の温
度は８５〜１３０℃、底部型の温度は６０〜８０℃とす
るのがよい。

次の工程では、加熱エアを流路１０９を通して開口部１
１４より抜気し、延伸ロッドを通して冷却流体を吹き込
んで前記ボトルを急冷する。この急冷により、成形され
たボトル中の残留応力を著しく少なくすることができ、
それによりブロー熱処理型からボトルが離型する際の変
形を防止することができる。

冷却流体は、開口部１１３より一定の圧力で延伸ロッド
１０６内に流入する。上述のように、延伸ロッド１０６
の先端部（多層予備成形品内に挿入される部分）には多
数の孔部１１１が設けられているので、冷却エアは延伸
ブロー成形されたボトル内に吐出され、ボトルを冷却す
る。冷却流体の温度は５［ｔｌ以下、好ましくは５〜２
０℃程度であり、圧力は０〜３０ｋｇ／ｃｆｌ！、好ま
しくは５〜１５ｋｇ　／　ａｎ！である。

なお冷却流体としては、冷却エア又は液体窒素若しくは
それを気化したガスのいずれかを用いることができる。

冷却流体は冷却終了後、マンドレル１０５内の流路１０
９を通って開口８１１４より排出されるので、延伸ブロ
ー成形されたボトルは常に新鮮な冷却流体に接触するこ
とになり、急冷される。その際、開口部１１４に接続し
たリリーフ弁により、冷却流体の圧力レベルは一定に保
たれる。通常、冷却時間は冷却エアの場合１〜ｌＯ秒程
度、液体又は気化窒素ガスの場合１〜５秒程度である。

急冷により成形容器の温度は６０〜９０℃程度にまで冷
却される。

そして急冷後、離型し、第８図中に示すようなた耐熱性
着色多層ボトル１２０を得ることができる。

以上説明したような方法により製造されるボトルは、口
部ｌと肩部２とに多層の耐熱性樹脂層を有するので、耐
熱性に優れたものとなる。これはホットフィル又はバス
テライジングの工程で最も熱くなる部分はボトルの口部
及び肩部であるからである。一方、ボトルの胴部及び底
部については、耐熱性樹脂層を実質的に形成しないが、
上記した熱処理により６０℃で３０分程度の温度条件に
耐え得るので、十分である。また耐熱性樹脂は比較的高
価であるので、胴部及び底部に耐熱性樹脂層を形成しな
いことにより、ボトル全体のコストを低減することがで
きる。

な右上述の説明においては、耐熱性樹脂層が５層となっ
ている部分は少なくとも口部の内部であるが、口部の他
の部分では、射出条件により隣接する耐熱性樹脂層が融
合していることもある。しかしその場合でも耐熱性樹脂
層の割合は大きいので、口部は十分な耐熱性を有してい
るのは明らかである。従って、口部全体が５層の耐熱性
樹脂層を有することが必要であるのでなく、口部の少な
くとも内部において５層の耐熱性樹脂層を有していれば
十分である。

なお、以上に説明したボトルでは、着色樹脂層を肩部の
ほぼ中央部から胴部下端まで配置し、その部分だけを着
色したボトルとしているが、これに限らず例えば耐熱樹
脂層にも顔料を加えて、口部付近と胴部とが異なった色
調を有するボトルとしてもよい。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート樹脂として三井ＰＥＴＪ１
２５＜三井石油化学＠製）を用い、耐熱性樹脂としてポ
リエチレンテレフタレートとポリアリレートのブレンド
ポリマー（Ｕポ１Ｊ７−８４００、ユニチカ製）（以下
Ｕポリマーと呼ぶ）を用い、着色樹脂としてポリエチレ
ンテレフタレートに銅フタロシアニンブルー及びモノア
ゾ系黄色顔料を混合し調色したマスターバッチ（日本ピ
グメント社製）（以下マスターバッチと呼ぶ）を用いて
、共射出成形法により多層予備成形品を成形した。

射出成形装置としては日清ＡＳＢ機械＠製＾５Ｂ６５Ｏ
ＮＩＩＴ型を用い、第４図に示すホットランナ−ノズル
を接続して、第５図に示す共射出プログラムにより多層
予備成形品の成形を行った。

なおこのときのポリエチレンテレフタレート側の射出バ
レル温度を２７２℃、Ｕポリマー側の射出バレル温度を
２８４℃、着色樹脂側の射出バレル温度を２７０℃とし
た。またポリエチレンテレフタレートの射出率はステッ
プ１では７．７４ｇ／秒、ステップ２及び３では１．’
８ｇ／秒、ステップ４では１゜８ｇ／秒から２．８ｇ／
秒まで増加させ、ステップ５では２．８ｇ／秒を保持し
た。Ｕポリマーはステップ３及び４において、最大２．
８ｇ／秒となるようにした。また着色樹脂の射出率はス
テップ５において１．０３ｇ／秒とした。

得られた多層予備成形品を軸線方向に切断してその断面
を観察した。その結果、口部の下部及び肩部は、第２図
に示すボトルの口部及び肩部における多層構造と極めて
類似しており、それぞれ９層（５層の耐熱性樹脂層）及
び７層（３層の耐熱性樹脂層）となっていることが認め
られた。また多層予備成形品の各部でのＵポリマーの占
める割合は、口端シール部１３で８５％、ネジ締約部１
１で５５％、ヘッド圧付加部１５で４４％、肩部２では
４％であった。

また、ポリエチレンテレフタレートと前記マスターバッ
チとのブレンド樹脂からなる着色樹脂層は、多層予備成
形品の肩部のほぼ中央部がら胴部全体にかけてポリエス
テル樹脂層の中心部に形成されていた。

次に得られた多層予備成形品を、第８図に示す延伸ブロ
ー成形用金型１００内に設置した。この金型の口部型１
０１、肩部型１０２、胴部型１０３及び底部型１０４ノ
温度ヲソレソレ４０℃、１２０　ｔ、１１５℃、及び７
０℃に設定し、延伸ロッド１０６を予備成形品内に挿入
しつつ、８０℃、３０ｋｇ／ｃｎ！の加熱圧縮エアを噴
出し、延伸ブロー成形した。このとき吹き込んだエアを
１８秒間保持した後、抜気した。その後、２５℃、１０
ｋｇ／ｃｒｌの冷却エアを延伸ロッド１０６より噴出し
、冷却を行い耐熱性着色多層ボトルを得た。

得られた耐熱性着色多層ボトルに対して、８３〜８７℃
のホットフィル及び６５〜７０℃のバステライジングを
施したが、口部及び肩部において良好な耐熱性を有して
いることが認められた。

〔発明の効果〕 以上詳述した通り、本発明の耐熱性着色多層ボトルは、
口部の少なくとも下部が５層の耐熱性樹脂層を含む９層
よりなり、かつ開口端からサポートリングにかけてほぼ
耐熱性樹脂層に覆われているので、口部の耐熱性が特に
優れている。このた袷にホットフィル等による口部の熱
収縮は小さく、シール性が良好である。

また本発明のボトルは、肩部を３層の耐熱性樹脂層を含
む７層の多層構造とすることができるので、ホットシャ
ワーによるバステライジング等を適用するのに充分な耐
熱性を有する。

さらに本発明のボトルは、肩部のほぼ中央部から胴部の
下端までの部分が着色されているので、可視光線から内
容物を守る場合や、ファツション性を考慮する場合等に
広く利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の耐熱性着色多層ボトルの一例を示す概
略断面図であり、 第２図は第１図の多層ボトルの口部及び肩部における多
層構造の一例を詳細に示す部分拡大断面図であり、 第３図は第１図の多層ボトルの胴部における多層構造を
示す部分拡大断面図であり、 第４図は多層予備成形品を製造するのに使用するホット
ランナ−ノズルの一例を示す断面図であり、 第５図は多層予備成形品を製造する工程を概略的に示す
グラフであり、 第６図（ａ）〜（ｄ）は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂
又は耐熱性樹脂と着色樹脂とを共射出した状態を示す部
分概略断面図であり、 第７図（ａ）〜（ｅ）は耐熱性樹脂とポリエステル樹脂
により多層構造が形成される状態を示す模式図であり、 第８図は本発明の耐熱性着色多層ボトルを製造するのに
使用する延伸ブロー成形装置を示す断面図である。 ｌ・・・・・口部 ２・・・・・肩部 ３　・　・ ４　・　・　・ ５　・ ６．６ａ〜６ｅ・ ７．７ａ〜７ｄ・ ８　・　・　・　・ １１・　・　・　・ １２・　・ １３・　・ １４・ １５・　・　・　・ ３０・ ３１、３２　　・　・ ４０・ ４１・　・　・　・ １００　・　　　・ １０１　　　・　・ １０２　　・　・ ０３ １０４　　　・　・ ・胴部 ・底部 ・サポートリング ・耐熱性樹脂層 ・ポリエステル層 ・着色樹脂層 ・ねじ締め部 ・サポートリング部 ・口端シール部 ・ねじ・ロッキングリング部 ・ヘッド圧付加部 ・ホットランナ−ノズル ・チャツキ弁 ・射出成形型 °キャビティ ・延伸ブロー成形用熱処理金型 ・口部型 ・肩部型 ・胴部型 ・底部型 １０５　　・・・ブローマンドレル １０６　　・・・延伸ロッド １０８　、１０９　・・・流路 １１０　　・・・・シースヒータ １１１　・・・・孔部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル層と耐熱性樹脂層と着色樹脂層とか
   らなる耐熱性着色多層ボトルであって、口部と前記口部
   の下端に設けられたサポートリングと、前記サポートリ
   ングに続く肩部と、胴部及び底部とを有し、前記口部は
   少なくとも下部において外側から耐熱性樹脂層／ポリエ
   ステル層／耐熱性樹脂層／ポリエステル層／耐熱性樹脂
   層／ポリエステル層／耐熱性樹脂層／ポリエステル層／
   耐熱性樹脂層の９層構造を有し、前記ボトルの少なくと
   も一部に着色樹脂層を有することを特徴とする耐熱性着
   色多層ボトル。
2. （２）請求項１に記載の耐熱性着色多層ボトルにおいて
   、前記口部の最外層の耐熱性樹脂層は実質的に前記口部
   の開口端から前記サポートリングまで連続して形成され
   ていることを特徴とする耐熱性着色多層ボトル。
3. （３）請求項１又は２に記載の耐熱性着色多層ボトルに
   おいて、前記肩部には前記口部から続く３層の耐熱性樹
   脂層が形成されていることを特徴とする耐熱性着色多層
   ボトル。
4. （４）請求項１乃至３のいずれかに記載の耐熱性着色多
   層ボトルにおいて、耐熱性樹脂層の占める割合が前記開
   口端に近づくにつれて多くなっており、前記耐熱性樹脂
   層の割合（重量 比）は口端シール部では７０％以上であり、ネジ締め部
   では４０％以上であり、ヘッド圧付加部では３０％以上
   であることを特徴とする耐熱性着色多層ボトル。
5. （５）請求項１乃至４のいずれかに記載の耐熱性着色多
   層ボトルにおいて、前記胴部及び前記底部には前記耐熱
   性樹脂層が実質的に形成されていないことを特徴とする
   耐熱性着色多層ボトル。
6. （６）請求項１乃至５のいずれかに記載の耐熱性着色多
   層ボトルにおいて、前記ポリエステル樹脂がポリエチレ
   ンテレフタレートであることを特徴とする耐熱性着色多
   層ボトル。（７）請求項１乃至６のいずれかに記載の耐
   熱性着色多層ボトルにおいて、前記耐熱性樹脂がポリア
   リレートとポリエチレンテレフタレートの混合物である
   ことを特徴とする耐熱性着色多層ボトル。