耐熱性を有するプラスチック製のカップ状容器およびその一次成形品
【課題】耐熱性のある頚部を備えたプラスチック製のカップ状容器を精度良く形成すること。
【解決手段】プラスチック製のカップ状容器１の口部フランジ４、頚部３は延伸作用を受けることなく非晶状態のままとなっている。これらの部分４、３のうち、頸部３に、熱源であるヒータ３３Ａの加熱面３８を当てて、接触加熱を行うことにより加熱して結晶化させる。接触加熱、結晶化および徐冷を、口部フランジ４、頚部３を上下、左右から挟んだ状態で行うことができるので、これらの部分に熱変形が発生しない。耐熱性が付与された頚部３を精度良く形成できる。
【解決手段】プラスチック製のカップ状容器１の口部フランジ４、頚部３は延伸作用を受けることなく非晶状態のままとなっている。これらの部分４、３のうち、頸部３に、熱源であるヒータ３３Ａの加熱面３８を当てて、接触加熱を行うことにより加熱して結晶化させる。接触加熱、結晶化および徐冷を、口部フランジ４、頚部３を上下、左右から挟んだ状態で行うことができるので、これらの部分に熱変形が発生しない。耐熱性が付与された頚部３を精度良く形成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次成形品であるプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより得られる結晶性樹脂からなるプラスチック製のカップ状容器に関し、延伸されずにそのままカップ状容器の一部として残っている口部フランジなどに耐熱性を付与するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の結晶性樹脂からなる一次成形品（プリフォーム）を二軸延伸成形することにより得られるプラスチック製のカップ状容器は、バリヤー性や衛生性に優れているので、飲料などの食品容器として多用されている。このようなプラスチック製のカップ状容器としてはＰＥＴボトルなどのように口部にキャップ用のねじ部が形成されたものが一般的であるが、近年においては乳飲料などの容器としてＰＥＴ製の広口のカップ状容器が普及している。広口のカップ状容器は、底付きの胴部と、この胴部開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジとを備えたカップ状をしており、内容物を充填した後に、口部フランジの表面にアルミ箔や樹脂合成紙などの蓋を接着して容器をシールするようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、カップ状容器の内容物としては、８５〜９２℃ぐらいの高温状態で充填したい食品、例えばコーヒー乳飲料やお茶などがある。しかしながら、二軸延伸成形によって得られるカップ状容器、例えばＰＥＴ製のカップ状容器では７０℃程度の耐熱性はあるものの、それ以上の温度では熱により変形してしまう。
【０００４】
特に、カップ状容器における、口部フランジおよび胴部開口端部分に形成された頚部は、二軸延伸ブロー成形による延伸を受けずに一次成形品の対応する部分がそのままカップ状容器に残った状態となっている。よって、これらの部分は、一次成形品が射出成形された時のままの非晶状態であり、耐熱性は７０℃程度のままである。従って、これらの部分は、二軸延伸ブロー成形による延伸を受けて二軸方向に分子が配向されている胴部に比べて、耐熱性に乏しい。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、プラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部と、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有するプラスチック製のカップ状容器において、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されていない部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に縦横方向に延伸されていない頚部となっており、
前記頚部が少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、当該頚部のみを加熱して結晶化させてあることを特徴としている。
【０００７】
このように頚部を結晶化することにより当該部分の耐熱性が増す。頚部以外の筒状胴部はブロー成形による延伸を受けて結晶方向が配向されているので、所定の耐熱性が付与されている。従って、全体として耐熱性の高いカップ状容器を得ることができる。かかるカップ状容器は、口部フランジ位置まで高温の内容物を充填しても熱変形などが起きない。従って、ポリエチレンやポリプロピレン製のキャップを口部フランジに嵌めて使用する耐熱性の高い容器を得ることができる。
【０００８】
なお、本発明のカップ状容器は、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂が複数、例えば、３層または５層分挟まれた積層構成とすることができる。
【０００９】
次に、上記構成のカップ状容器において、前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することに形成した部分である。当該筒状胴部を、２５％から４５％の範囲内で結晶化すれば、全体として充分な耐熱性を備えたプラスチック製のカップ状容器を得ることができる。また、当該筒状胴部を、密度が１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内となるように、結晶化してもよい。
【００１０】
この場合、プラスチック製のカップ状容器の素材としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のうちのいずれかを用いることができる。
【００１１】
次に、本発明は、結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有し、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されないまま残っている部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に延伸されないまま残っている頚部となっているプラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部に対してのみ接触させ、当該頚部のみを加熱して結晶化させることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、熱源を直接に頚部に接触させるようにしているので、従来のようなＰＥＴボトルのネック部を結晶化するためにネック部を輻射熱により加熱する方法に比べて、熱伝導が効率良く迅速に行われる。よって、頚部を所定の加熱温度まで速やかに加熱できる。また、頚部に接触させた熱源の加熱面を利用して頚部を挟み込むようにすれば、当該頚部を最終寸法の状態に保持できる。輻射加熱の場合には、加熱による頚部の熱膨張、およびその後の冷却による収縮を考慮してカップ状容器の一次成形品を用意する必要があるので高度な技術や経験が必要になる。しかし、本発明による接触加熱ではこのような課題を解消できる。
【００１３】
また、前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部が、少なくとも８５℃、好ましくは９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることが望ましい。
【００１４】
さらに、前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部を加熱することが望ましい。
【００１５】
次に、本発明は、底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いる結晶性樹脂からなる一次成形品であって、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっており、
当該頚部形成部分のみを、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させてあることを特徴としている。
【００１６】
ここで、一次成形品の頚部形成部分を加熱して結晶化することにより耐熱性を付与するためには、カップ状容器の場合と同様に、この部分に熱源を接触させて直接に加熱する方法を採用することが望ましい。
【００１７】
この場合、頚部形成部分の熱変形を拘束した状態で、この部分に熱源の加熱面を押し当てて加熱処理を行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のプラスチック製のカップ状容器では、ブロー成形時に延伸されている胴部および延伸されずに残っている頚部を結晶化させて、所定温度の内容物を充填しても熱変形しないようにしてある。従って、本発明によれば、コーヒー乳飲料などの高温の液体を充填するのに適した耐熱性の高いカップ状容器を実現できる。
【００１９】
また、本発明では、接触加熱によって、カップ状容器における延伸されずに残っている頚部を加熱して結晶化している。あるいは、ブロー成形前の一次成形品における頚部形成部分を接触加熱によって加熱して結晶化している。従って、輻射加熱などに比べて、これらの部分を効率良く結晶化して耐熱性を付与することができる。
【００２０】
さらに、接触加熱を採用することにより、加熱対象の頚部を上下、左右から挟んだ状態で加熱結晶化および徐冷を行うことができるので、輻射加熱などとは異なり、これらの部分が熱変形して寸法精度が低下する弊害を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
（カップ状容器およびプリフォーム）
図１（ａ）は、本発明を適用可能なプラスチック製のカップ状容器の一例を半断面状態で示す立面図である。図１（ｂ）は、カップ状容器を二軸延伸ブロー成形により形成するために用いる一次成形品であるプリフォームを半断面状態で示す立面図である。
【００２３】
プラスチック製のカップ状容器１は、上側に広がっている底付きの円錐台状の筒状胴部２と、この筒状胴部２の開口端部分３に連続して外側に広がっている円環状の口部フランジ４とを備えている。胴部２の開口端部分３は一定の高さの円筒状の頚部となっており、この頚部３の下端に円錐台形状の胴部本体部分５が連続している。
【００２４】
この形状のカップ状容器を二軸延伸ブロー成形によって得るために用いるプリフォーム１１は、カップ状容器１の胴部本体部分５を形成することになるブロー成形部分１５と、頚部３を形成することになる頚部形成部分１３と、口部フランジ４を形成することになる口部フランジ形成部分１４とを備えている。ブロー成形部分１５は二軸方向に延伸を受けて膨張してカップ状容器１の胴部本体部分５になる。これに対して、頚部形成部分１３および口部フランジ形成部分１４は、延伸を受けずに、そのままカップ状容器１の頚部３および口部フランジ４として残る部分である。よって、これらの部分１３、１４の寸法および形状は、カップ状容器１の頚部３および口部フランジ４と同一とされている。
【００２５】
ここで、カップ状容器１は結晶性樹脂から形成されたものであり、ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のいずれかの素材から形成したものである。
【００２６】
この代わりに、積層構造のプラスチック素材から形成することもできる。すなわち、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂の層が複数積層された構成の積層素材から形成することもできる。例えば、図１（ｃ）に示すように、ポリエチレンテレフタレート樹脂の層６の間に、メタキシレンジアミンナイロン樹脂の２つの層７が挟まれた積層樹脂壁構造とすることができる。
【００２７】
（カップ状容器の耐熱化のための各種形態）
本例のカップ状容器１では、プリフォーム１１の二軸延伸ブロー成形時に、二軸方向に延伸を受ける胴部本体部分１５については、ヒートセットと呼ばれる加熱処理をして当該部分に耐熱性を付与している。すなわち、胴部本体部分１５を、２５％から４５％の範囲内で結晶化して、その密度を１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内の値になるようにしてある。
【００２８】
次に、延伸を受けずに非晶状態のまま残るカップ状容器１の頚部３については、二軸延伸ブロー成形の後に、直接に熱源を頚部３に接触させて、これらの部分を接触加熱して結晶化することにより、当該部分に耐熱性を付与してある。
【００２９】
図２は耐熱性付与の各種の形態を示してあり、図２（ｃ）が本発明を適用した形態である。例えば、図２（ａ）に網掛けで示すように、口部フランジ４に耐熱性を付与するためには、当該部分を加熱して結晶化すればよい。本例では、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、口部フランジ４を加熱して、口部フランジ４の結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにしている。
【００３０】
次に、口部フランジ４および頚部３に耐熱性を付与するためには、図２（ｂ）に網掛けで示すように、口部フランジ４および頚部３を共に加熱して結晶化すればよい。この場合においても、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、口部フランジ４および頚部３を加熱して、これらの部分３、４の結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにすればよい。
【００３１】
本発明を適用した図２（ｃ）に示す形態では、網掛けで示すように、頚部３のみを結晶化してある。
【００３２】
このように口部フランジ４、頚部３に耐熱性を付与することにより、全体として耐熱性の高いカップ状容器１を得ることができる。従って、このカップ状容器１には口部フランジ４の位置まで高温の内容物を充填することができる。よって、本例のカップ状容器１は、ポリエチレンやポリプロピレン製のキャップを口部フランジ４に嵌め込むことにより密閉性を確保する形式の乳飲料などの耐熱性容器として用いるのに適している。
【００３３】
ここで、このように耐熱性を付与するために結晶化させた口部フランジ４の表面４ａに、接着層が付加されたシートを熱接着して密閉されたカップ状容器を得る場合には、口部フランジ４の表面４ａがヒートシール時に充分に溶融しないので、良好なシール性能が得られない。
【００３４】
従って、アルミ箔シートや樹脂合成紙などの蓋を口部フランジ４の表面４ａにヒートシールして、密閉容器とする場合には、当該口部フランジ４の表面４ａを結晶化せずにそのまま非晶状態のまま残しておくことが望ましい。
【００３５】
このためには、図２（ｄ）に網掛けで示すように、口部フランジ４における表面４ａを除く部分を加熱して結晶化すればよい。例えば、熱源を口部フランジ４の裏面４ｂにのみ接触させて加熱すればよい。この場合、図２（ｅ）に網掛けで示すように、口部フランジ４の表面４ａを除く部分と共に、頚部３も加熱して結晶化することが望ましい。いずれの場合においても、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにすればよい。
【００３６】
一方、図２に示す形態は、二軸延伸ブロー成形後においてカップ状容器１の口部フランジ４および／または頚部３に耐熱性を付与したものである。この代わりに、二軸延伸ブロー成形前において一次成形品であるプリフォーム１１における口部フランジ形成部分１４および／または頚部形成部分１３に予め耐熱性を付与しておいてもよい。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｅ）には、耐熱性を付与するために結晶化した部分を網掛け部分で示してある。図３（ｃ）が本発明を適用した形態である。図３（ａ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４のみを結晶化したものであり、図３（ｂ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４および頚部形成部分１３を結晶化したものであり、本発明を適用した形態を示す図３（ｃ）はプリフォーム１１の頚部形成部分１３のみを結晶化したものである。図３（ｄ）は口部フランジ形成部分１４における裏面側部分１４ｂのみを結晶化し、表面側部分１４ａを非晶状態のまま残したものである。また、図３（ｅ）は口部フランジ形成部分１４における裏面側部分１４ｂと、これに連続している頚部形成部分１３を結晶化し、口部フランジ形成部分１４の表面部分１４ａを非晶状態のまま残したものである。なお、これらの部分を結晶化するための加熱方法は上記のカップ状容器１における対応する部分の加熱方法と同様に接触加熱を用いることが望ましい。
【００３８】
（結晶化装置）
図４（ａ）にはカップ状容器１の口部フランジ４の裏面側部分を結晶化するために用いるのに適した結晶化装置の一例を示してある。本例の結晶化装置２０は、円環状の容器受け２１と扁平な円柱状の芯出し治具２２と、ヒータ２３とを備えている。容器受け２１の円形内周面２４の上端縁２４ａはカップ状容器１の頚部３が丁度嵌る内径寸法となっており、その下側部分は頚部３とは非接触状態となるように大きな内径寸法とされている。この円形内周面２４の上端縁２４ａに連続している円環状端面２５は口部フランジ４の円環状裏面４ｂと同一の大きさであり、この円環状端面２５がヒータ２３の加熱面とされている。この円環状端面２５の外周縁には円形内周面２６が連続しており、この円形内周面２６は口部フランジ４が丁度はまり込む内径寸法となっている。
【００３９】
芯出し治具２２は、カップ状容器１の口部フランジ４に丁度嵌る大きさの円形突部２８を備え、この外周部分２８ａの上端には、口部フランジ４の表面４ａと同一の大きさの円環状押さえ面２９が形成されている。芯出し治具２２の内部には、その円環状押さえ面２９の上方において当該押さえ面２９に沿って円環状に冷却液循環路２７が引きまわされている。
【００４０】
この構成の結晶化装置２０において、カップ状容器１を容器受け２１に装着し、しかる後に、不図示の昇降機構によって芯出し治具２２を下降させる。この結果、まず、芯出し治具２２の円形突部２８によってカップ状容器１の芯出しが行われ、次に、芯出し状態で、円環状端面２５と円環状押さえ面２９の間に口部フランジ４が挟まれた状態が形成される。
【００４１】
この後、ヒータ２３を駆動すると、円環状端面２５を介しての熱伝導によって、口部フランジ４がその裏面４ｂの側から直接加熱される。ヒータ２３による加熱温度、加熱時間を制御することにより、口部フランジ４の加熱による結晶化度を制御できる。
【００４２】
例えば、本発明者等の実験によれば、口部フランジ４が厚さ１ｍｍのポリエチレンテレフタレート製のカップ状容器の場合、２４℃の口部フランジ４の裏面４ｂを、４５秒間、直接接触することで３０％以上の結晶化度が得られた。このときの熱源であるヒータ２３の温度は１８３℃であった。表１には、１８３℃に熱源を固定し、カップ状容器１の口部フランジ表面４ａに熱源を直接接触させて加熱した場合の加熱時間毎の結晶化度を測定したデータである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
ここで、熱源の表面、図示の例では、円環状端面２５の表面にＰＴＦＥコーティングなどの表面処理を施すことにより、当該端面２５に口部フランジ裏面４ｂが粘着してしまうことを防止できる。
【００４５】
また、ヒータによる加熱中においては、冷却液循環路２７を介して冷却液を循環させることにより、口部フランジ４の表面４ａは円環状押さえ面２９を介して直接冷却された状態に保持され、この表面４ａを含む部分は非晶状態のまま残ることになる。また、本例では、頚部３には加熱面が接触していないので、この部分も非晶状態のまま残ることになる。
【００４６】
さらに、本例では、口部フランジ４が、円環状端面２５と円環状押さえ面２９によって上下方向から挟まれている。また、口部フランジ４の内周面には円形突起２８が差し込まれ、その外周面は円形内周面２６に当たっている。従って、口部フランジ４が加熱結晶化の間に熱変形することを防止できる。
【００４７】
よって、本例の結晶化装置２０によれば、図２（ｄ）に示すように裏面４ｂの側の部分のみが結晶化されて耐熱性が付与された口部フランジ４を寸法精度良く形成することができる。
【００４８】
ここで、ＰＥＴボトルのネック部の結晶化装置、方法については各種の提案がなされているが、その何れも輻射熱によりネック部を非接触状態で加熱し、その後、自然冷却させてネック部を収縮結晶化させる方法である。よって、結晶化後の最終所要寸法は多くの条件に左右されることになる。
【００４９】
即ち、予め測定したりテスト型などで得られた最終寸法より大きなネック部を加熱し、その後、自然冷却するために、材料、射出成形条件、更には縦方向、径方向の収縮状態を見極めた一次成形品であるプリフォームを用意しなければならず、高度な技術や経験が必要であった。
【００５０】
本例の装置では、口部フランジを接触加熱することができ、当該部分を所定時間加熱しながら、最終寸法の状態で挟み込み、この状態を保持したまま徐冷して結晶化させることができるので、口部フランジの正確な最終寸法が得られるという優れた効果が得られる。
【００５１】
次に、図４（ｂ）は、本発明を適用したカップ状容器１の頚部３のみを結晶化するための装置を示す図である。結晶化装置３０も、容器受け３１と、芯出し治具３２と、ヒータ３３Ａ、３３Ｂとを備えている。
【００５２】
芯出し治具３２は、昇降可能であり、その下端部分には、頚部３の内周面に丁度はまり込む寸法の円形外周面３４が形成されている。この円形外周面３４の内側には当該円形外周面３４に沿ってヒータ３３Ｂが円環状に配置されている。また、芯出し治具３２の外周には円環状のフランジ押さえ３５が固定されており、このフランジ押さえ３５の円環状下面３６は口部フランジ４の表面４ａを押付けるための押付け面とされている。この円環状下面３６の真上には当該下面３６に沿って円環状に冷却液循環路３７が配置されている。
【００５３】
容器受け３１の円形内周面３８は、カップ状容器１の頚部３が丁度嵌る内径寸法となっており、その下側部分は頚部３とは非接触状態となるように大きな内径寸法とされている。この円形内周面３８の上端縁に連続している円環状端面３９は口部フランジ４の裏面４ｂの支持面とされている。容器受け３１の内部には、円形内周面３８を取り囲む状態にヒータ３３Ａが配置され、当該円形内周面３８が加熱面となっている。
【００５４】
装置３０においては、頚部３のみを接触加熱により加熱して結晶化することができる。また、加熱結晶化およびその後の徐冷期間に亘り、口部フランジ４および頚部３が上下および左右から挟まれた状態となっているので、熱変形によりこれらの部分の寸法が最終寸法から外れたものとなってしまうことを防止できる。
【００５５】
（プリフォームの結晶化装置）
なお、図５にはプリフォームの結晶化装置の例を示してある。図５（ａ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４の裏面側部分１４ｂを加熱結晶化するためのものであり、図４（ａ）に示す装置と同一構造であるので、対応する部位には同一符号を付してある。また、図５（ｂ）は本発明によるプリフォーム１１の頚部形成部分１３を加熱結晶化するための装置であり、図４（ｂ）に示す装置と同一構造であるので、対応する部位には同一符号を付してある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）は本発明を適用したカップ状容器を半断面状態で示す立面図であり、（ｂ）はプリフォームを半断面状態で示す立面図である。
【図２】図１のカップ状容器の結晶化部分を示す説明図である。
【図３】図１のプリフォームの結晶化部分を示す説明図である。
【図４】図１のカップ状容器の結晶化装置の二例を示す説明図である。
【図５】図１のプリフォームの結晶化装置の二例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ カップ状容器
２ 胴部
３ 頚部
４ 口部フランジ
４ａ 口部フランジの表面（シール面）
４ｂ 口部フランジの裏面
５ 胴部本体部分
１１ プリフォーム
１３ 頚部形成部分
１４ 口部フランジ形成部分
１４ａ 口部フランジ形成部分の表面側部分
１４ｂ 口部フランジ形成部分の裏面側部分
１５ ブロー成形部分
２０、３０ 結晶化装置
２１、３１ 容器受け
２２、３２ 芯出し治具
２３、３３Ａ、３３Ｂ ヒータ
２４、２６、３８ 円形内周面
２５ 円環状端面
２７、３７ 冷却液循環路
３４ 円形外周面
３５ フランジ押さえ
３６ 円環状下面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次成形品であるプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより得られる結晶性樹脂からなるプラスチック製のカップ状容器に関し、延伸されずにそのままカップ状容器の一部として残っている口部フランジなどに耐熱性を付与するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の結晶性樹脂からなる一次成形品（プリフォーム）を二軸延伸成形することにより得られるプラスチック製のカップ状容器は、バリヤー性や衛生性に優れているので、飲料などの食品容器として多用されている。このようなプラスチック製のカップ状容器としてはＰＥＴボトルなどのように口部にキャップ用のねじ部が形成されたものが一般的であるが、近年においては乳飲料などの容器としてＰＥＴ製の広口のカップ状容器が普及している。広口のカップ状容器は、底付きの胴部と、この胴部開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジとを備えたカップ状をしており、内容物を充填した後に、口部フランジの表面にアルミ箔や樹脂合成紙などの蓋を接着して容器をシールするようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、カップ状容器の内容物としては、８５〜９２℃ぐらいの高温状態で充填したい食品、例えばコーヒー乳飲料やお茶などがある。しかしながら、二軸延伸成形によって得られるカップ状容器、例えばＰＥＴ製のカップ状容器では７０℃程度の耐熱性はあるものの、それ以上の温度では熱により変形してしまう。
【０００４】
特に、カップ状容器における、口部フランジおよび胴部開口端部分に形成された頚部は、二軸延伸ブロー成形による延伸を受けずに一次成形品の対応する部分がそのままカップ状容器に残った状態となっている。よって、これらの部分は、一次成形品が射出成形された時のままの非晶状態であり、耐熱性は７０℃程度のままである。従って、これらの部分は、二軸延伸ブロー成形による延伸を受けて二軸方向に分子が配向されている胴部に比べて、耐熱性に乏しい。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、プラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部と、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有するプラスチック製のカップ状容器において、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されていない部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に縦横方向に延伸されていない頚部となっており、
前記頚部が少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、当該頚部のみを加熱して結晶化させてあることを特徴としている。
【０００７】
このように頚部を結晶化することにより当該部分の耐熱性が増す。頚部以外の筒状胴部はブロー成形による延伸を受けて結晶方向が配向されているので、所定の耐熱性が付与されている。従って、全体として耐熱性の高いカップ状容器を得ることができる。かかるカップ状容器は、口部フランジ位置まで高温の内容物を充填しても熱変形などが起きない。従って、ポリエチレンやポリプロピレン製のキャップを口部フランジに嵌めて使用する耐熱性の高い容器を得ることができる。
【０００８】
なお、本発明のカップ状容器は、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂が複数、例えば、３層または５層分挟まれた積層構成とすることができる。
【０００９】
次に、上記構成のカップ状容器において、前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することに形成した部分である。当該筒状胴部を、２５％から４５％の範囲内で結晶化すれば、全体として充分な耐熱性を備えたプラスチック製のカップ状容器を得ることができる。また、当該筒状胴部を、密度が１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内となるように、結晶化してもよい。
【００１０】
この場合、プラスチック製のカップ状容器の素材としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のうちのいずれかを用いることができる。
【００１１】
次に、本発明は、結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有し、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されないまま残っている部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に延伸されないまま残っている頚部となっているプラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部に対してのみ接触させ、当該頚部のみを加熱して結晶化させることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、熱源を直接に頚部に接触させるようにしているので、従来のようなＰＥＴボトルのネック部を結晶化するためにネック部を輻射熱により加熱する方法に比べて、熱伝導が効率良く迅速に行われる。よって、頚部を所定の加熱温度まで速やかに加熱できる。また、頚部に接触させた熱源の加熱面を利用して頚部を挟み込むようにすれば、当該頚部を最終寸法の状態に保持できる。輻射加熱の場合には、加熱による頚部の熱膨張、およびその後の冷却による収縮を考慮してカップ状容器の一次成形品を用意する必要があるので高度な技術や経験が必要になる。しかし、本発明による接触加熱ではこのような課題を解消できる。
【００１３】
また、前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部が、少なくとも８５℃、好ましくは９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることが望ましい。
【００１４】
さらに、前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部を加熱することが望ましい。
【００１５】
次に、本発明は、底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いる結晶性樹脂からなる一次成形品であって、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっており、
当該頚部形成部分のみを、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させてあることを特徴としている。
【００１６】
ここで、一次成形品の頚部形成部分を加熱して結晶化することにより耐熱性を付与するためには、カップ状容器の場合と同様に、この部分に熱源を接触させて直接に加熱する方法を採用することが望ましい。
【００１７】
この場合、頚部形成部分の熱変形を拘束した状態で、この部分に熱源の加熱面を押し当てて加熱処理を行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のプラスチック製のカップ状容器では、ブロー成形時に延伸されている胴部および延伸されずに残っている頚部を結晶化させて、所定温度の内容物を充填しても熱変形しないようにしてある。従って、本発明によれば、コーヒー乳飲料などの高温の液体を充填するのに適した耐熱性の高いカップ状容器を実現できる。
【００１９】
また、本発明では、接触加熱によって、カップ状容器における延伸されずに残っている頚部を加熱して結晶化している。あるいは、ブロー成形前の一次成形品における頚部形成部分を接触加熱によって加熱して結晶化している。従って、輻射加熱などに比べて、これらの部分を効率良く結晶化して耐熱性を付与することができる。
【００２０】
さらに、接触加熱を採用することにより、加熱対象の頚部を上下、左右から挟んだ状態で加熱結晶化および徐冷を行うことができるので、輻射加熱などとは異なり、これらの部分が熱変形して寸法精度が低下する弊害を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
（カップ状容器およびプリフォーム）
図１（ａ）は、本発明を適用可能なプラスチック製のカップ状容器の一例を半断面状態で示す立面図である。図１（ｂ）は、カップ状容器を二軸延伸ブロー成形により形成するために用いる一次成形品であるプリフォームを半断面状態で示す立面図である。
【００２３】
プラスチック製のカップ状容器１は、上側に広がっている底付きの円錐台状の筒状胴部２と、この筒状胴部２の開口端部分３に連続して外側に広がっている円環状の口部フランジ４とを備えている。胴部２の開口端部分３は一定の高さの円筒状の頚部となっており、この頚部３の下端に円錐台形状の胴部本体部分５が連続している。
【００２４】
この形状のカップ状容器を二軸延伸ブロー成形によって得るために用いるプリフォーム１１は、カップ状容器１の胴部本体部分５を形成することになるブロー成形部分１５と、頚部３を形成することになる頚部形成部分１３と、口部フランジ４を形成することになる口部フランジ形成部分１４とを備えている。ブロー成形部分１５は二軸方向に延伸を受けて膨張してカップ状容器１の胴部本体部分５になる。これに対して、頚部形成部分１３および口部フランジ形成部分１４は、延伸を受けずに、そのままカップ状容器１の頚部３および口部フランジ４として残る部分である。よって、これらの部分１３、１４の寸法および形状は、カップ状容器１の頚部３および口部フランジ４と同一とされている。
【００２５】
ここで、カップ状容器１は結晶性樹脂から形成されたものであり、ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のいずれかの素材から形成したものである。
【００２６】
この代わりに、積層構造のプラスチック素材から形成することもできる。すなわち、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂の層が複数積層された構成の積層素材から形成することもできる。例えば、図１（ｃ）に示すように、ポリエチレンテレフタレート樹脂の層６の間に、メタキシレンジアミンナイロン樹脂の２つの層７が挟まれた積層樹脂壁構造とすることができる。
【００２７】
（カップ状容器の耐熱化のための各種形態）
本例のカップ状容器１では、プリフォーム１１の二軸延伸ブロー成形時に、二軸方向に延伸を受ける胴部本体部分１５については、ヒートセットと呼ばれる加熱処理をして当該部分に耐熱性を付与している。すなわち、胴部本体部分１５を、２５％から４５％の範囲内で結晶化して、その密度を１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内の値になるようにしてある。
【００２８】
次に、延伸を受けずに非晶状態のまま残るカップ状容器１の頚部３については、二軸延伸ブロー成形の後に、直接に熱源を頚部３に接触させて、これらの部分を接触加熱して結晶化することにより、当該部分に耐熱性を付与してある。
【００２９】
図２は耐熱性付与の各種の形態を示してあり、図２（ｃ）が本発明を適用した形態である。例えば、図２（ａ）に網掛けで示すように、口部フランジ４に耐熱性を付与するためには、当該部分を加熱して結晶化すればよい。本例では、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、口部フランジ４を加熱して、口部フランジ４の結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにしている。
【００３０】
次に、口部フランジ４および頚部３に耐熱性を付与するためには、図２（ｂ）に網掛けで示すように、口部フランジ４および頚部３を共に加熱して結晶化すればよい。この場合においても、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、口部フランジ４および頚部３を加熱して、これらの部分３、４の結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにすればよい。
【００３１】
本発明を適用した図２（ｃ）に示す形態では、網掛けで示すように、頚部３のみを結晶化してある。
【００３２】
このように口部フランジ４、頚部３に耐熱性を付与することにより、全体として耐熱性の高いカップ状容器１を得ることができる。従って、このカップ状容器１には口部フランジ４の位置まで高温の内容物を充填することができる。よって、本例のカップ状容器１は、ポリエチレンやポリプロピレン製のキャップを口部フランジ４に嵌め込むことにより密閉性を確保する形式の乳飲料などの耐熱性容器として用いるのに適している。
【００３３】
ここで、このように耐熱性を付与するために結晶化させた口部フランジ４の表面４ａに、接着層が付加されたシートを熱接着して密閉されたカップ状容器を得る場合には、口部フランジ４の表面４ａがヒートシール時に充分に溶融しないので、良好なシール性能が得られない。
【００３４】
従って、アルミ箔シートや樹脂合成紙などの蓋を口部フランジ４の表面４ａにヒートシールして、密閉容器とする場合には、当該口部フランジ４の表面４ａを結晶化せずにそのまま非晶状態のまま残しておくことが望ましい。
【００３５】
このためには、図２（ｄ）に網掛けで示すように、口部フランジ４における表面４ａを除く部分を加熱して結晶化すればよい。例えば、熱源を口部フランジ４の裏面４ｂにのみ接触させて加熱すればよい。この場合、図２（ｅ）に網掛けで示すように、口部フランジ４の表面４ａを除く部分と共に、頚部３も加熱して結晶化することが望ましい。いずれの場合においても、９２℃の内容物を充填しても熱変形しないように、熱源の温度および接触時間を制御することにより、結晶化度を２５％〜４５％の範囲内となるようにすればよい。
【００３６】
一方、図２に示す形態は、二軸延伸ブロー成形後においてカップ状容器１の口部フランジ４および／または頚部３に耐熱性を付与したものである。この代わりに、二軸延伸ブロー成形前において一次成形品であるプリフォーム１１における口部フランジ形成部分１４および／または頚部形成部分１３に予め耐熱性を付与しておいてもよい。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｅ）には、耐熱性を付与するために結晶化した部分を網掛け部分で示してある。図３（ｃ）が本発明を適用した形態である。図３（ａ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４のみを結晶化したものであり、図３（ｂ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４および頚部形成部分１３を結晶化したものであり、本発明を適用した形態を示す図３（ｃ）はプリフォーム１１の頚部形成部分１３のみを結晶化したものである。図３（ｄ）は口部フランジ形成部分１４における裏面側部分１４ｂのみを結晶化し、表面側部分１４ａを非晶状態のまま残したものである。また、図３（ｅ）は口部フランジ形成部分１４における裏面側部分１４ｂと、これに連続している頚部形成部分１３を結晶化し、口部フランジ形成部分１４の表面部分１４ａを非晶状態のまま残したものである。なお、これらの部分を結晶化するための加熱方法は上記のカップ状容器１における対応する部分の加熱方法と同様に接触加熱を用いることが望ましい。
【００３８】
（結晶化装置）
図４（ａ）にはカップ状容器１の口部フランジ４の裏面側部分を結晶化するために用いるのに適した結晶化装置の一例を示してある。本例の結晶化装置２０は、円環状の容器受け２１と扁平な円柱状の芯出し治具２２と、ヒータ２３とを備えている。容器受け２１の円形内周面２４の上端縁２４ａはカップ状容器１の頚部３が丁度嵌る内径寸法となっており、その下側部分は頚部３とは非接触状態となるように大きな内径寸法とされている。この円形内周面２４の上端縁２４ａに連続している円環状端面２５は口部フランジ４の円環状裏面４ｂと同一の大きさであり、この円環状端面２５がヒータ２３の加熱面とされている。この円環状端面２５の外周縁には円形内周面２６が連続しており、この円形内周面２６は口部フランジ４が丁度はまり込む内径寸法となっている。
【００３９】
芯出し治具２２は、カップ状容器１の口部フランジ４に丁度嵌る大きさの円形突部２８を備え、この外周部分２８ａの上端には、口部フランジ４の表面４ａと同一の大きさの円環状押さえ面２９が形成されている。芯出し治具２２の内部には、その円環状押さえ面２９の上方において当該押さえ面２９に沿って円環状に冷却液循環路２７が引きまわされている。
【００４０】
この構成の結晶化装置２０において、カップ状容器１を容器受け２１に装着し、しかる後に、不図示の昇降機構によって芯出し治具２２を下降させる。この結果、まず、芯出し治具２２の円形突部２８によってカップ状容器１の芯出しが行われ、次に、芯出し状態で、円環状端面２５と円環状押さえ面２９の間に口部フランジ４が挟まれた状態が形成される。
【００４１】
この後、ヒータ２３を駆動すると、円環状端面２５を介しての熱伝導によって、口部フランジ４がその裏面４ｂの側から直接加熱される。ヒータ２３による加熱温度、加熱時間を制御することにより、口部フランジ４の加熱による結晶化度を制御できる。
【００４２】
例えば、本発明者等の実験によれば、口部フランジ４が厚さ１ｍｍのポリエチレンテレフタレート製のカップ状容器の場合、２４℃の口部フランジ４の裏面４ｂを、４５秒間、直接接触することで３０％以上の結晶化度が得られた。このときの熱源であるヒータ２３の温度は１８３℃であった。表１には、１８３℃に熱源を固定し、カップ状容器１の口部フランジ表面４ａに熱源を直接接触させて加熱した場合の加熱時間毎の結晶化度を測定したデータである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
ここで、熱源の表面、図示の例では、円環状端面２５の表面にＰＴＦＥコーティングなどの表面処理を施すことにより、当該端面２５に口部フランジ裏面４ｂが粘着してしまうことを防止できる。
【００４５】
また、ヒータによる加熱中においては、冷却液循環路２７を介して冷却液を循環させることにより、口部フランジ４の表面４ａは円環状押さえ面２９を介して直接冷却された状態に保持され、この表面４ａを含む部分は非晶状態のまま残ることになる。また、本例では、頚部３には加熱面が接触していないので、この部分も非晶状態のまま残ることになる。
【００４６】
さらに、本例では、口部フランジ４が、円環状端面２５と円環状押さえ面２９によって上下方向から挟まれている。また、口部フランジ４の内周面には円形突起２８が差し込まれ、その外周面は円形内周面２６に当たっている。従って、口部フランジ４が加熱結晶化の間に熱変形することを防止できる。
【００４７】
よって、本例の結晶化装置２０によれば、図２（ｄ）に示すように裏面４ｂの側の部分のみが結晶化されて耐熱性が付与された口部フランジ４を寸法精度良く形成することができる。
【００４８】
ここで、ＰＥＴボトルのネック部の結晶化装置、方法については各種の提案がなされているが、その何れも輻射熱によりネック部を非接触状態で加熱し、その後、自然冷却させてネック部を収縮結晶化させる方法である。よって、結晶化後の最終所要寸法は多くの条件に左右されることになる。
【００４９】
即ち、予め測定したりテスト型などで得られた最終寸法より大きなネック部を加熱し、その後、自然冷却するために、材料、射出成形条件、更には縦方向、径方向の収縮状態を見極めた一次成形品であるプリフォームを用意しなければならず、高度な技術や経験が必要であった。
【００５０】
本例の装置では、口部フランジを接触加熱することができ、当該部分を所定時間加熱しながら、最終寸法の状態で挟み込み、この状態を保持したまま徐冷して結晶化させることができるので、口部フランジの正確な最終寸法が得られるという優れた効果が得られる。
【００５１】
次に、図４（ｂ）は、本発明を適用したカップ状容器１の頚部３のみを結晶化するための装置を示す図である。結晶化装置３０も、容器受け３１と、芯出し治具３２と、ヒータ３３Ａ、３３Ｂとを備えている。
【００５２】
芯出し治具３２は、昇降可能であり、その下端部分には、頚部３の内周面に丁度はまり込む寸法の円形外周面３４が形成されている。この円形外周面３４の内側には当該円形外周面３４に沿ってヒータ３３Ｂが円環状に配置されている。また、芯出し治具３２の外周には円環状のフランジ押さえ３５が固定されており、このフランジ押さえ３５の円環状下面３６は口部フランジ４の表面４ａを押付けるための押付け面とされている。この円環状下面３６の真上には当該下面３６に沿って円環状に冷却液循環路３７が配置されている。
【００５３】
容器受け３１の円形内周面３８は、カップ状容器１の頚部３が丁度嵌る内径寸法となっており、その下側部分は頚部３とは非接触状態となるように大きな内径寸法とされている。この円形内周面３８の上端縁に連続している円環状端面３９は口部フランジ４の裏面４ｂの支持面とされている。容器受け３１の内部には、円形内周面３８を取り囲む状態にヒータ３３Ａが配置され、当該円形内周面３８が加熱面となっている。
【００５４】
装置３０においては、頚部３のみを接触加熱により加熱して結晶化することができる。また、加熱結晶化およびその後の徐冷期間に亘り、口部フランジ４および頚部３が上下および左右から挟まれた状態となっているので、熱変形によりこれらの部分の寸法が最終寸法から外れたものとなってしまうことを防止できる。
【００５５】
（プリフォームの結晶化装置）
なお、図５にはプリフォームの結晶化装置の例を示してある。図５（ａ）はプリフォーム１１の口部フランジ形成部分１４の裏面側部分１４ｂを加熱結晶化するためのものであり、図４（ａ）に示す装置と同一構造であるので、対応する部位には同一符号を付してある。また、図５（ｂ）は本発明によるプリフォーム１１の頚部形成部分１３を加熱結晶化するための装置であり、図４（ｂ）に示す装置と同一構造であるので、対応する部位には同一符号を付してある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）は本発明を適用したカップ状容器を半断面状態で示す立面図であり、（ｂ）はプリフォームを半断面状態で示す立面図である。
【図２】図１のカップ状容器の結晶化部分を示す説明図である。
【図３】図１のプリフォームの結晶化部分を示す説明図である。
【図４】図１のカップ状容器の結晶化装置の二例を示す説明図である。
【図５】図１のプリフォームの結晶化装置の二例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ カップ状容器
２ 胴部
３ 頚部
４ 口部フランジ
４ａ 口部フランジの表面（シール面）
４ｂ 口部フランジの裏面
５ 胴部本体部分
１１ プリフォーム
１３ 頚部形成部分
１４ 口部フランジ形成部分
１４ａ 口部フランジ形成部分の表面側部分
１４ｂ 口部フランジ形成部分の裏面側部分
１５ ブロー成形部分
２０、３０ 結晶化装置
２１、３１ 容器受け
２２、３２ 芯出し治具
２３、３３Ａ、３３Ｂ ヒータ
２４、２６、３８ 円形内周面
２５ 円環状端面
２７、３７ 冷却液循環路
３４ 円形外周面
３５ フランジ押さえ
３６ 円環状下面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部と、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有するプラスチック製のカップ状容器において、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されていない部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に縦横方向に延伸されていない頚部となっており、
前記頚部が少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、当該頚部のみを加熱して結晶化させてあることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂が複数積層されていることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することに形成した部分であり、
当該筒状胴部を、２５％から４５％の範囲内で結晶化したことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項４】
請求項１または２に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することにより形成した部分であり、
当該筒状胴部を、密度が１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内となるように、結晶化したことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項５】
請求項３または４に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のうちの一つから形成されていることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項６】
結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有し、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されないまま残っている部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に延伸されないまま残っている頚部となっているプラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部に対してのみ接触させ、当該頚部のみを加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項７】
請求項６に記載のプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部が、少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項８】
請求項６に記載のプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部を加熱することを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項９】
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いる結晶性樹脂からなる一次成形品であって、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっており、
当該頚部形成部分のみを、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させてあることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品。
【請求項１０】
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いられ、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっている結晶性樹脂からなる一次成形品に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部形成部分のみに接触させて、当該頚部形成部分を加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部形成部分が、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部形成部分の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部形成部分を加熱することを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のうちのいずれかの項に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記頚部形成部分の熱変形を拘束した状態で、当該頚部形成部分に前記熱源の加熱面を押し当てて加熱処理を行うことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１】
結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部と、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有するプラスチック製のカップ状容器において、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されていない部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に縦横方向に延伸されていない頚部となっており、
前記頚部が少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、当該頚部のみを加熱して結晶化させてあることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体あるいは混合樹脂、または、
ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂、
からなる樹脂壁内に、ポリエチレンナフタレート樹脂またはメタキシレンジアミンナイロン樹脂が複数積層されていることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することに形成した部分であり、
当該筒状胴部を、２５％から４５％の範囲内で結晶化したことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項４】
請求項１または２に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
前記筒状胴部は、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形することにより形成した部分であり、
当該筒状胴部を、密度が１．３６ｇ／ｃｍ3から１．３９ｇ／ｃｍ3の範囲内となるように、結晶化したことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項５】
請求項３または４に記載のプラスチック製のカップ状容器において、
ポリエチレンテレフタレート樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンナフタレート樹脂の重合体または混合樹脂；および、ポリエチレンテレフタレート樹脂とメタキシレンジアミンナイロン樹脂の混合樹脂のうちの一つから形成されていることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器。
【請求項６】
結晶性樹脂からなる一次成形品をブロー成形することにより形成され、
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に連続して外側に広がる平坦な口部フランジとを有し、
前記口部フランジはブロー成形時に延伸されないまま残っている部分であり、
前記筒状胴部の開口端部もブロー成形時に延伸されないまま残っている頚部となっているプラスチック製のカップ状容器に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部に対してのみ接触させ、当該頚部のみを加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項７】
請求項６に記載のプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部が、少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項８】
請求項６に記載のプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部を加熱することを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の耐熱化方法。
【請求項９】
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いる結晶性樹脂からなる一次成形品であって、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっており、
当該頚部形成部分のみを、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させてあることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品。
【請求項１０】
底付きの筒状胴部および、この筒状胴部の開口端部に形成された外側に広がる平坦な口部フランジを有するプラスチック製のカップ状容器をブロー成形によって形成するために用いられ、
ブロー成形により前記底付きの筒状胴部になる浅いカップ状のブロー成形部分と、このブロー成形部分の開口端部に連続して外側に広がっている口部フランジ形成部分とを有し、
前記口部フランジ形成部分は、前記プラスチック製のカップ状容器の前記口部フランジと同一寸法であり、ブロー成形時に延伸されない部分であり、
この口部フランジ形成部分に連続している前記ブロー成形部分の開口端部もブロー成形時に延伸されない頚部形成部分となっている結晶性樹脂からなる一次成形品に耐熱性を付与する方法であって、
熱源を前記頚部形成部分のみに接触させて、当該頚部形成部分を加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部形成部分が、前記プラスチック製のカップ状容器に少なくとも８５℃の内容物を充填しても熱変形しないように、加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記熱源の温度および接触時間を制御することにより、前記頚部形成部分の結晶化度が２５％〜４５％の範囲内となるように、当該頚部形成部分を加熱することを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のうちのいずれかの項に記載の一次成形品の耐熱化方法において、
前記頚部形成部分の熱変形を拘束した状態で、当該頚部形成部分に前記熱源の加熱面を押し当てて加熱処理を行うことを特徴とするプラスチック製のカップ状容器の一次成形品の耐熱化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０７５６１（Ｐ２００８−２０７５６１Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０９６９９（Ｐ２００８−１０９６９９）
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【分割の表示】特願２００２−２２３５０３（Ｐ２００２−２２３５０３）の分割
【原出願日】平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【分割の表示】特願２００２−２２３５０３（Ｐ２００２−２２３５０３）の分割
【原出願日】平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
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