專利名稱：合成樹脂制瓶體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱填充內(nèi)裝物用的合成樹脂，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂制的熱填充用的二軸延伸吹塑成形瓶體。
背景技術：
由于二軸延伸吹塑成形的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(以下稱為PET)制瓶體，因PET具有的優(yōu)良的特性，可以薄壁且均一地成形，所以是經(jīng)濟的，此外由于耐內(nèi)裝物性或機械強度上優(yōu)良，并且外觀也良好，所以作為液體容器在多方面被利用。
該PET制瓶體，雖然與薄壁無關地具有良好的機械強度，但是由于作為瓶體的主體部分的筒部是薄壁的，所以因瓶體內(nèi)發(fā)生的減壓，筒部的一部分不當?shù)匕枷葑冃危嬖谥棺鳛樯唐返钠矿w的外觀顯著劣化這樣的問題。
特別是近年來，在85～90℃左右的溫度下熱填充飲料的用途不斷推廣，因此在熱填充后，因為在瓶體冷卻的階段成為很大的減壓狀態(tài)，故對可以抑制這種減壓引起的變形的瓶體的需求越來越高。
此外，在需要填充內(nèi)裝物后，加上例如121℃的加熱30分鐘這樣的蒸餾殺菌的用途中，要求具有形成瓶體的樹脂的耐熱性，且可以適應更加嚴酷的減壓狀態(tài)的能力的瓶體。
為了解決該PET制瓶體中的減壓變形這樣的問題，例如如實開昭57-199511號公報中所公開的，提出了各種在筒部設置多個容易凹狀凹陷變形的變形板壁，通過該變形板壁處的一定形態(tài)的凹陷變形來吸收瓶體內(nèi)發(fā)生的負壓，因此在筒部的其他部分不發(fā)生不當?shù)陌枷葑冃危乐雇膊康耐庥^形狀的劣化的瓶體。
但是，因為上述的現(xiàn)有技術中的變形板壁，預先以稍微向內(nèi)單純地凹陷的形態(tài)成形，以使瓶體內(nèi)發(fā)生的減壓容易引起的凹陷變形，故存在著對于與發(fā)生的減壓相對應的凹陷變形的程度而言，可以吸收的減壓程度不夠這樣的問題。
此外，由于變形板壁由使筒部的一部分凹陷變形而形成，且沿著筒部的圓周方向等間隔地并列設置，以便在筒部的一部分上不偏斜地產(chǎn)生減壓變形，所以存在著設置該變形板壁致使筒部的縱彎強度降低這樣的問題。
而且，因為變形板壁縱長地凹陷設置，故因觀看瓶體的角度的不同，有時設置變形板壁的筒部部分與其他筒部部分相比看上去較癟，因此存在著瓶體的外觀體裁有時看上去較癟這樣的問題。
進而，發(fā)生減壓的瓶體幾乎沒有例外都是加熱填充內(nèi)裝物的瓶體，雖然因為在加熱填充內(nèi)裝物并密封的當初，瓶體內(nèi)成為加壓狀態(tài)，故變形板壁除了吸收減壓外相反還要求吸收加壓的能力，但是由于變形板壁是單純地彎曲凹陷的形狀，所以不能進行用于吸收加壓用的凸出變形，因此無法實現(xiàn)充分的吸收加壓，并且如果加壓程度大，則變形板壁不是彈性鼓出變形，而是翻轉凸出變形而成為永久變形狀態(tài)，存在著這樣的問題。
實際中，伴隨著這樣的很多問題，在成為特別嚴酷的減壓狀態(tài)的面向85～90℃左右的熱填充的用途中，幾乎所有場合，仍在采用前述變形板壁的瓶體。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，解決上述現(xiàn)有技術中的問題，找出不形成變形板壁，而能在因熱填充，或蒸餾處理后發(fā)生的減壓狀態(tài)下，使筒體的局部不發(fā)生凹陷變形等不良變形的筒部的結構，從而得到減壓引起的變形被抑制，并保持較高的瓶體的縱彎強度，而且使瓶體具有良好的外觀設計。
為了解決上述技術課題，本發(fā)明技術方案1的樹脂制瓶體，具有一定剛性，由兩軸延伸吹塑成形而成，對其筒部(2)的壁的面剛性進行設定，使該瓶體至少能耐住350mmHg(46.7kPa)的內(nèi)部的減壓而不引起筒部(2)的一部分的壁面的凹陷變形。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案1的樹脂制瓶體，不設現(xiàn)有技術中所看到的那種，使筒部的壁面的一部分凹陷變形的，變形板壁，而是通過提高筒部的壁的面剛性來對抗起因于在熱填充工序中發(fā)生的、由至少350mmHg(46.7kPa)的減壓狀態(tài)所引起的對壁面的橫向壓力。
而且，該結構靠筒部的壁的面剛性，來抑制減壓狀態(tài)下的變形，可以解決起因于變形板壁的采用的，凹陷變形性的不足、縱彎強度不足、外觀的劣化、加壓狀態(tài)下的翻轉永久變形的發(fā)生等問題，并且可以得到與歷來的瓶體不同的，沒有變形板壁的面目一新的外觀設計良好的瓶體。
再者，雖然本發(fā)明的合成樹脂制瓶體，特別是PET制的兩軸延伸吹塑成形瓶體，但是根據(jù)需要，在不損及PET類的樹脂材料的本質的范圍內(nèi)，為了例如提高耐熱性或密閉性等在PET中摻混或作為中間層疊層聚萘二甲酸乙二酯樹脂、MXD 6尼龍樹脂等。
本發(fā)明技術方案2的樹脂制瓶體，在技術方案1所述的合成樹脂制瓶體的基礎上，其中，筒部(2)為圓筒狀。
根據(jù)本發(fā)明技術方案2的樹脂制瓶體，通過把筒部取為圓筒狀，在筒部的整個面上壁面向外成為凸狀，能以較高的面剛性構成整個筒部。
本發(fā)明技術方案3的樹脂制瓶體，在技術方案1所述的合成樹脂制瓶體的基礎上，其中，筒部(2)為至少有8個角的正多邊形。
根據(jù)本發(fā)明技術方案3的樹脂制瓶體，雖然筒部的形狀不僅是圓筒狀，也可以使用正多邊形狀，但是因為在角數(shù)小于7的正多邊形中，配置于筒部的周圍的平面狀的，各自的壁板面的橫向寬度變大，容易發(fā)生減壓引起的凹陷變形，故取為具有8個以上的角的正多邊形的筒狀。
本發(fā)明技術方案4的樹脂制瓶體，在技術方案2或3所述的合成樹脂制瓶體的基礎上，其中，在筒部(2)上沿圓周設置兩條以上的槽狀的環(huán)形肋(5)，該環(huán)形肋(5)當中，最上部的環(huán)形肋(5)形成于筒部(2)的上端部與呈大致圓錐臺筒狀的形狀的肩部(4)的邊界附近，最下位的環(huán)形肋(5)形成于筒部(2)的下端部，并且鄰接的環(huán)形肋(5)間的距離H取為0.2D～0.6D的范圍，這里D表示圓筒狀筒部的直徑或正多邊形筒狀筒部的對角線的長度。
根據(jù)本發(fā)明技術方案4的樹脂制瓶體，通過在作為筒部的上端部的，與大致圓錐臺筒狀的肩部的邊界附近形成最上位的環(huán)形肋，可以有效地抑制在該邊界附近容易發(fā)生的凹陷狀的變形。
此外，通過包括筒部的上端部和下端部的環(huán)形肋在內(nèi)，在筒部形成多條環(huán)形肋，筒部的壁的面剛性被增強。
而且，為了對抗因減壓發(fā)生的橫向的推壓所需的環(huán)形肋間的間隔，雖然也依存于筒部的壁厚，但是通過取為0.6D以下的間隔，在與具有歷來的變形板壁的熱填充瓶同等的壁厚下，可以實現(xiàn)筒部的面剛性的增強，此外在不足0.2D時，環(huán)形肋過于接近，沒有光滑的外表面的部分，在粘貼標簽，或用收縮薄膜覆蓋的場合，也不適于明確地表示商品名，或進行外表裝飾。
本發(fā)明技術方案5的樹脂制瓶體，在技術方案4所述的合成樹脂制瓶體的基礎上，其中，環(huán)形肋(5)間的距離為0.3D～0.45D。
根據(jù)本發(fā)明技術方案5的樹脂制瓶體，根據(jù)瓶體的壁厚，能以實現(xiàn)較薄的壁厚，在同等的壁厚下可以對抗更嚴酷的減壓狀態(tài)，也就是對抗更高的熱填充溫度，環(huán)形肋的條數(shù)也可以設定得少些，使外觀形狀也變得更好。
本發(fā)明技術方案6的樹脂制瓶體，在技術方案1、2、3、4或5中任意一個所述的合成樹脂制瓶體的基礎上，其中，除口部(3)外的部分的最小壁厚為300μm以上。
根據(jù)本發(fā)明技術方案6的樹脂制瓶體，雖然通過加大壁厚，可以增強面剛性，但是因為型坯的生產(chǎn)率、材料的成本提高、瓶體的重量增加等自然是有限度的，最小壁厚為300μm以上，最好是平均壁厚為350～650μm的范圍。最小壁厚不足300μm時，難以確保對抗減壓的面剛性。


圖1是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第1實施例的總體主視圖。
圖2是圖1中所示的第1實施例的比較例的總體主視圖。
圖3是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第2實施例的總體主視圖。
圖4是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第3實施例的總體主視圖。
圖5是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第4實施例的總體主視圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1示出本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第1實施例，是通常的兩軸延伸吹塑成形的200ml用的PET制瓶體的總體主視圖，在制成圓筒形狀的筒部2的上端，經(jīng)由制成圓錐臺筒狀的肩部4立起地連接設置短圓筒形狀的口筒3，在筒部2的下端形成底部，筒部2的圓筒形狀的直徑為54mm，總高度為140mm，筒部2的平均壁厚為350μm，最小壁厚為300μm。
在筒部2上等間隔地形成共計4條斷面大致制成U字形的槽狀的環(huán)形肋5，其中最上部的環(huán)形肋5形成于筒部2的上端部的與肩部4的交界附近，此外最下部的環(huán)形肋5形成于筒部2的下端部的與底部7的交界附近，鄰接的環(huán)形肋5間的距離H為24mm(0.44D)。
圖2是與第1實施例相比，把環(huán)形肋5的條數(shù)設為3條，等間隔地形成的比較例，距離H為36mm(0.67D)。
就上述第1實施例，和比較例的瓶體1實施熱填充試驗，觀察冷卻到室溫的時刻的瓶體1的變形時，第1實施例的瓶體1中跨越整個瓶體看不到壁面凹陷變形的部分，但是在比較例的瓶體1中在筒部2的一部分發(fā)生顯著的凹陷變形。
此外，關于第1實施例的瓶體1，雖然還實施了95℃下的熱填充試驗，但是與87℃下的試驗同樣，看不到壁面凹陷變形的部分。
關于上述第1實施例和比較例的瓶體1，實施用真空泵把密封了口部3的瓶體1的內(nèi)部緩慢減壓，把筒部2的壁面的一部分急劇地凹陷變形的時刻的減壓度取為減壓強度(mmHg(kPa))，對這樣的減壓強度進行測定，第1實施例的瓶體1的減壓強度為360mmHg(48.0kPa)，比較例的瓶體1的減壓強度為310mmHg(41.3kPa)。
根據(jù)前述的，第1實施例的實驗結果可以看出，如果環(huán)形肋5間的距離H為0.43D，則在與歷來的所使用的瓶體同等的350μm的平均壁厚下，可以得到可以適應至少350mmHg(46.7kPa)以上的減壓狀態(tài)的面剛性，可以充分抑由89～95℃左右的熱填充工序的減壓引起的凹陷變形。
接下來，對適用于加熱食品的實施在121℃的條件下大約30分鐘的熱處理，在這種用途中用通過所謂“雙重吹塑”的(參照特公平4-56734號公報)成形方法所成形的高耐熱性的PET制瓶體。
詳述上述雙重吹塑成形法，其由把預先成形為想要的形狀的型坯兩軸延伸吹塑成形成一次中間成形品的一次吹塑成形工序、加熱該一次中間成形品使之熱收縮成形成二次中間成形品的工序、以及最后把該二次中間成形品吹塑成形成瓶體的二次吹塑成形工序組成，通過加熱一次中間成形品并使之熱收縮，消除一次中間成形品中產(chǎn)生的殘留變形，可以得到促進結晶化的耐熱性極高的瓶體。
圖3是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第2實施例，該瓶體1能適應在121℃的條件下大約30分鐘的熱處理所實施的蒸餾處理，其由一次模溫180℃，加熱溫度230℃，二次模溫140℃的條件所成形而成，瓶體1的形狀與第1實施例相比進一步增強了面剛性，把平均壁厚取為400μm，等間隔地形成5條環(huán)形肋5，這里，環(huán)形肋5間的距離H為18mm(0.33D)。
關于該第2實施例的瓶體1，填充內(nèi)裝物后，在121℃的條件下實施大約30分鐘的熱處理所實施的蒸餾處理后，冷卻到室溫，觀察變形，未觀察到凹陷變形。此外，該瓶體1的減壓強度為525mmHg(70.0kPa)，對于這種高溫處理后的減壓也是，通過適當設定環(huán)形肋5間的距離H，在作為瓶體可以容許的壁厚的范圍內(nèi)，可以確保面剛性。
再者，本實施例的形狀，當然，也可以適用于通過雙重吹塑或通常的兩軸延伸吹塑成形所成形的85～95℃左右的熱填充用瓶子，不是作為加熱處理用瓶體所限定的形狀。
圖4是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第3實施例，是平均壁厚350μm，筒部2為正12邊形的筒狀，對角線長度為54mm，等間隔地圓周設置5條環(huán)形肋5，未看到由87℃的熱填充的減壓引起的凹陷變形。
再者，雖然在第1實施例、第2實施例、第3實施例中等間隔地形成環(huán)形肋5，但是沒有必要一定是等間隔，在不是等間隔的場合最寬的環(huán)形肋5間的距離H如果是0.2D～0.6D，更好是0.3D～0.45D，則可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
圖5是本發(fā)明的合成樹脂制瓶體的第4實施例，該瓶體是在筒部2的上端部、下端部圓周設置環(huán)形肋5，在這兩條環(huán)形肋5間的部分上螺旋狀地形成與作為環(huán)形肋5的變形例同一斷面結構的螺旋形肋6，具有嶄新的外形設計。
沒有必要一定像這樣分別形成環(huán)形肋5，在可以增強面剛性的范圍內(nèi)，也可以象本第4實施例那樣，采用螺旋形肋6。此時，環(huán)形肋5間的距離H只要考慮圖5中所示的那樣的距離H1、H2、H3等就可以了，在本實施例中其中最寬的距離H1為27mm(0.5D)。
本第4實施例的筒部2的直徑D為54mm，平均壁厚為350μm，未看到由87℃的熱填充的減壓引起的凹陷變形。
再者，環(huán)形肋5，在前述每個實施例中，為了實現(xiàn)適當?shù)拿鎰傂?，最好是寬?mm以上，深度1mm以上。
此外，雖然對各實施例中使用200ml PET制瓶體進行了確認，但是本發(fā)明中，只要是滿足各要件的瓶體，不用說其容量未特別限定。
本發(fā)明，由于取為上述的構成，所以收到以下所示的效果。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案1的瓶體，其具有靠筒部的壁的面剛性來抑制起因于減壓狀態(tài)下的變形的結構，可以適應采用變形板壁的瓶體中發(fā)生的凹陷變形性的不足、縱彎強度不足、外觀的劣化、加壓狀態(tài)下的翻轉永久變形的發(fā)生等問題，并且可以得到與歷來不同的，沒有變形板壁的面目一新的良好外觀設計。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案2的瓶體，通過把筒部取為圓筒狀，在筒部的整個面上壁面向外成為凸狀，能以較高的面剛性構成整個筒部。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案3的瓶體，通過把筒部設為具有至少8個角的正多邊形的筒狀，可以得到不使面剛性降低過大，且具有正多邊形的筒狀的筒部的良好外觀設計性。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案4或5的瓶體，通過在筒部上圓周設置兩條以上的環(huán)形肋，把鄰接的環(huán)形肋間的距離H設定在一定范圍內(nèi)，能在與歷來的瓶體大致同等的壁厚的范圍內(nèi)，使筒部的面剛性增大到可以耐由熱填充工序引起的減壓的程度。
根據(jù)本發(fā)明的技術方案6的瓶體，通過把壁厚設為最小壁厚300μm以上，可以確保適當?shù)拿鎰傂?。進而，通過把其平均壁厚設定成350～650μm的范圍，可以既維持型坯的生產(chǎn)率，抑制材料成本提高和瓶體的重量，又確保適當?shù)拿鎰傂浴?br> 權利要求
1.一種樹脂制瓶體，具有一定剛性，由兩軸延伸吹塑成形而成，對其筒部(2)的壁的面剛性進行設定，使該瓶體至少能耐住350mmHg(46.7kPa)的內(nèi)部的減壓而不引起筒部(2)的一部分的壁面的凹陷變形。
2.如權利要求1所述的合成樹脂制瓶體，其中，筒部(2)為圓筒狀。
3.如權利要求1所述的合成樹脂制瓶體，其中，筒部(2)為至少有8個角的正多邊形。
4.如權利要求2或3所述的合成樹脂制瓶體，其中，在筒部(2)上沿圓周設置兩條以上的槽狀的環(huán)形肋(5)，該環(huán)形肋(5)當中，最上部的環(huán)形肋(5)形成于筒部(2)的上端部與呈大致圓錐臺筒狀的形狀的肩部(4)的邊界附近，最下位的環(huán)形肋(5)形成于筒部(2)的下端部，并且鄰接的環(huán)形肋(5)間的距離H取為0.2D～0.6D的范圍，這里D表示圓筒狀筒部的直徑或正多邊形筒狀筒部的對角線的長度。
5.如權利要求4所述的合成樹脂制瓶體，其中，環(huán)形肋(5)間的距離為0.3D～0.45D。
6.如權利要求1、2、3、4或5中任意一個所述的合成樹脂制瓶體，其中，除口部(3)外的部分的最小壁厚為300μm以上。
全文摘要
一種剛性樹脂制瓶體，其不形成變形板壁，在因熱填充或蒸餾處理所引起的減壓狀態(tài)下，能防止在筒部上發(fā)生局部地凹陷變形，從而使抑制減壓引起的變形，并且使瓶體具有較高的縱彎強度，而且使瓶體具有良好的外觀設計。該瓶體中，通過對其筒部(2)的壁的面剛性的設定，使其能耐住350mmHg(46.7kPa)的內(nèi)部的減壓而不引起筒部(2)的一部分的壁面的凹陷變形。
文檔編號B65D1/02GK1514793SQ0380034
公開日2004年7月21日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權日2002年3月27日
發(fā)明者小野田有弘, 小澤知之, 飯塚高雄, 富山茂, 中山忠和, 田中文典, 淺利勉, 之, 典, 和, 雄 申請人:株式會社吉野工業(yè)所