耐热性和耐冲击性优良的聚酯容器及其制造方法

专利名称：耐热性和耐冲击性优良的聚酯容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及聚酯容器及其制造方法，尤其涉及将注射成型形成的预型件经延伸成型制得的耐热性和耐冲击性优良的热塑性树脂容器及其制造方法.
背景技术：
众所周知，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)所代表的聚酯容器可用于各种用途，最常用的用途是用于食品饮料.而且，作为食品饮料用的热塑性树脂容器，具有广口的口部，口部周边形成凸缘杯状容器可供广泛实用.
作为这种杯状容器的制造方法，已知在专利文献1中，通过注射成型形成片状的预型件，对该预型件实施模塞助压成型等热成型，制造杯状容器的方法.
另外，在如上所述的注射成型形成预型件，并热成型该预型件的方法中，存在在容器底部中心部分形成注射门残留部产生的厚壁部，容易产生这种厚壁部引起的破损等问题.专利文献2中，提出了用于避免这种厚壁部形成的制造方法，具体来说，记载了将相当于周边被固定的预型件的底部中心的部分夹在预成型柱塞和压底柱塞(bottom-holding plug)之间，在该状态下挤压预成型柱塞，将预型件进行预成型的柱塞助压成型方法.
专利文献1；特开平5-69478号公报专利文献2特开平6-134850号公报发明内容但是，专利文献1的方法中，除了形成厚壁部，还存在所得容器缺乏耐热性的问题。另外，在专利文献2的方法中，所得容器缺乏耐热性，而且为了消除厚壁部，以显著很大的压力将预型件的底部中心夹入预成型柱塞和压底柱塞之间，从而压碎厚壁部是必须的，还存对装置施加的负载过大等，必须赋予装置规格以苛刻条件的问题.
另外，本发明人提出了预先吹塑成型预型件(预成型体)进行延伸，加热，进行热固定し、接着再收缩，最终赋予容器形状，进行冷却的杯状容器的制造方法(特开2004-291621号).由于通过该方法实施热固定，可以得到耐热性优良的容器.但是，在所述方法中，使用注射成型形成的预型件时，存在在容器底部中心形成注射门残留部产生的厚壁部，耐冲击性得不到满足的问题.即，在容器底部中心形成的厚壁部中，生成了热固定产生的球晶，因此即使提高了耐热性，也同时导致了耐冲击性的低下.另外，还存在由于生成球晶，只有底部中心变成了白色乳浊，有损容器的外观特性的问题.
因此，本发明的目的是提供耐热性和耐冲击性优良的聚酯容器及其制造方法。
本发明的另一目的是提供在底部中心形成注射门残留部形成的厚壁部的同时，耐热性和耐冲击性优良的聚酯容器及其制造方法.
根据本发明，可以提供聚酯容器，即，将注射成型形成的热塑性聚酯树脂的预型件进行延伸成型而得的聚酯容器，其特征在于，底部壁的中心部分变成注射成型时的注射门的残留部，形成比该中心部分的周围相对更厚的厚壁，同时，上述底部壁的中心部分基本上是非晶体，该中心部分的周围的底部壁被定向结晶化.
本发明的聚酯容器，优选(1)上述中心部分以外的底部壁的结晶度为15％以上；(2)与上述底部壁相连的筒部壁的上端形成凸缘；(3)上述筒部壁的上方部分，形成有向内侧突出的圆凸部和位于该圆凸部下方且向内侧突出的环状阶形部.
根据本发明，还可以提供聚酯容器的制造方法，其特征在于，经注射成型形成热塑性聚酯树脂的预型件，将上述预型件的注射门残留部夹入拉伸杆和冷却杆之间，使上述拉伸杆伸长，且将冷却杆跟随着拉伸杆进行轴向延伸，再通过流体吹塑进行吹塑延伸，通过上述吹塑延伸，除去与上述冷却杆接触的部分，将进行延伸的成型体外面与加热保持的加热模具表面接触，赋予该成型体容器形状，
通过与上述加热模具表面的接触，加不与上述冷却杆接触的部分，进行热固定。
所述制造方法中，优选(4)上述热固定后、向赋予容器形状的延伸成型体的内部插入冷却用芯式模具，收缩成型为该芯式模具的形状，冷却；(5)在将上述预型件的注射门残留部を、夹入拉伸杆和冷却杆之间之前，上述预型件形成的凸缘里面选择性热结晶化；(6)使上述预型件处于倒立状态，在用冷却用夹具保持上述凸缘表面侧的同时，选择性加热上述凸缘里面侧，由此进行热结晶化，(7)上述冷却用夹具具备环状支持具和位于该环状环内的芯式支持具，选择性加热上述凸缘的里面侧时，通过上述环状支持具保持上述凸缘表面侧，且通过上述芯式支持具保持上述凸缘围成的预型件的延伸成型部的内面；(8)在上述预型件的里面侧，在上述凸缘与延伸成型部的边界部附近，配置抑制传热的屏蔽板，选择性加热上述凸缘里面侧；(9)选择性加热上述凸缘里面侧后、通过夹紧上述凸缘，使该凸缘尺寸稳定；(10)在上述冷却用芯式模具的外面，形成分别对应容器的筒部壁形成的圆凸部和环状阶形部的凹部和阶形面。
本发明的聚酯容器中，注射门残留部形成的容器的底部中心基本上是非晶体，其它部分被定向结晶化.因此，由于底部中心是非晶体，故显示挠性，结果，可在维持优良耐热性的同时提高耐冲击性.即，本发明的聚酯容器，在其底部中心具有注射门残留部形成的厚壁部的同时，兼具优良的耐热性和耐冲击性。
上述制造聚酯容器的本发明的制造方法中，虽然是在用拉伸杆和冷却杆夹入预型件的注射门残留部(厚壁部)的同时进行延伸成型(轴向延伸和吹塑延伸)，但不消除该厚壁部，直接在残留厚壁部的情况下变成非晶体.因此，通过这些杆无须高压加入厚壁部，因此，冷却杆随着拉伸杆的伸长而移动，可有效地避免向装置施加的负载过大之类的缺陷。并且，利用冷却杆，可在只冷却冷却杆接触的底部中心的部分的同时、通过使其它部分被加热的模具进行热固定，因此，可在使容器的底部中心保持非晶体状态的情况下，使其它部分定向结晶化，以提高耐热性.


图1是表示本发明的聚酯容器的代表性形状的侧截面图.
图2是表示本发明的聚酯容器中形成圆凸部的筒部壁形状的部分扩大侧截面图.
图3是表示叠置图2的具有筒部壁的聚酯容器的状态的部分扩大侧截面图.
图4是表示叠置具有未形成圆凸部的筒部壁的聚酯容器的部分扩大侧截面图.
图5是表示图1的容器的制造工艺的工序图.
图6是预型件的凸缘的选择性热结晶化工序的说明图.
图7是表示预型件的凸缘的优选形状的图.
图8是在图6的选择性热结晶化的加热后，对预型件进行的凸缘尺寸稳定化方法的说明图.
图9是与图8不同的尺寸稳定化方法的说明图.
具体实施例方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的聚酯容器及其制造方法.
(容器)在表示本发明的聚酯容器的代表性形状的图1中，该容器整体具有杯子的形状，具有筒部壁1和封闭筒部壁1的下端的底部壁2，筒部壁1的上端形成有开放的口部，该口部(筒部壁1的上端)上形成有凸缘3.即，在该容器内装入饮食品等内容物后，用铝箔等箔片(未图示)热封住凸缘3，进行销售.另外，底部壁2既可以整体呈平面状，也可以如图1所示从筒部壁1的下端形成若干凹状，后者从放置容器时的稳定性、耐变形性等方面考虑而优选。另外，所述容器既可以整体透明，也可以是凸缘3呈不透明.
由图1可知，在本发明的容器中，在底部壁2的中心部形成了源自注射门的嘴残留部的厚壁部2a.该厚壁部2a的壁厚是比底部壁2的其它部分更厚的厚壁，根据容器的大小、用途、后述的延伸成型时的延伸倍率等而不同，一般地，其突出高度达0.1-3.0mm左右。另外，该厚壁部2a是通过注射成型对后述的预型件(预成型体)进行成型时形成的厚壁部.
本发明的特征在于，除了底部壁2的厚壁部2a的部分、筒部壁1、和根据需要具有的凸缘3被定向结晶化、再被热固定，但上述底部壁2的中心部存在的厚壁部2a基本上是非晶体。底部壁2的中心部分的厚壁部2a是非晶体是指只有该部分基本上未被延伸，未定向结晶化，而且也未被热固定.即，本发明的容器的厚壁部2a，由密度法测定的结晶度小于15％，优选5％以下而极低，基本上是非晶体，与此相比，其它部分被定向结晶化，厚壁部2a以外的底部壁2的结晶度为15％以上，特别是筒部壁1的结晶度达35％.如上所述，由于厚壁部2a基本上是非晶体，故厚壁部2a显示出非晶体特有的挠性或弹性，具有耐冲击性提高的功能，结果，本发明的容器在具有源自注射门残留部的厚壁部2a的同时，可显示出优良的耐热性和优良的耐冲击性.
例如，由后述的实施例和比较例的实验结果可知，在厚壁部2a为非晶体的本发明的容器(实施例1)中，耐热性和耐冲击性极为优良，而且厚壁部2a可维持透明，而在该厚壁部2a被热固定的容器(比较例1)中，厚壁部2a产生球晶，结果，纵然耐热性良好，但耐冲击性显著降低，而且不能达到透明.
本发明中，作为构成上述容器的热塑性聚酯树脂，特别优选通过延伸能获得优良的透明性和耐冲击性、且热固定能发挥有效作用的聚酯树脂，特别是可以优选使用以玻璃化转变温度在室温以上、具有结晶性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸为主要构成成分的聚酯.特别是从经济性、成型性和成型品物性的角度考虑，优选对苯二甲酸乙二醇酯单元占80摩尔％以上、特别是占90摩尔％的聚对苯二甲酸乙二醇酯。采用这种聚对苯二甲酸乙二醇酯时的共聚成分优选间苯二甲酸、2，6-萘二羧酸、1，4-丁二醇、1，4一环己烷二甲醇等。热塑性聚酯树脂最优选聚对苯二甲酸乙二醇酯，但并不限定于此，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/2，6-萘二甲酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸酯、或者它们与聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/间苯二甲酸酯、聚乙二醇-2，6-萘二甲酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/己二酸酯、聚乙二醇-2，6-萘二甲酸酯/间苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/己二酸酯、或这些2种以上的混合物等。从预型件的成型性、容器成型的成型性、容器的机械性质和耐热性的方面出发，聚酯的使用苯酚/四氯乙烷混合溶剂作为溶剂测定的固有粘度〔IV〕为0.5以上、特别优选为0.6-1.5的范围.在聚酯可以混合乙烯系重合体、热塑性弹性体、聚烯丙酯、聚碳酸酯等的至少1种作为改性树脂成分.该改性树脂成分，一般地，每聚酯100重量份使用达60重量份的量、特别优选使用3-20重量份的量。
还可以向构成上述容器的热塑性聚酯树脂中配混本身公知的配混剂例如抗氧化剂、热稳定剂、紫外吸收剂、抗静电剂、填料、滑剂、无机系乃至有机系的着色剂等。
但是，图1所示的杯子形状的容器虽然可以在制成后以叠置状态进行保管或输送，但在叠置时，由于容器的自重等导致上方的容器完全深深地嵌入到下方的容器内部，造成被叠置的容器难以分离.为了避免这一不良现象产生，优选将容器的筒部壁1制成图2所示的形状。
图2中，筒部壁1的上端部分(与凸缘3相连的部分)4是延伸的起点，且因凸缘3(特别凸缘3的里面)被热结晶化等原因，形成比较厚的厚壁.该厚壁部4的下方部分形成圆凸部5，再在圆凸部5的下方形成向内侧突出的环状阶形部7(以下有时也称迭层部).即，参照图3，叠置所述容器时，通过将上方的容器A的迭层部7的外面与下方的容器B的圆凸部5的上面相接处而保持叠置状态.因此，可有效避免上方的容器A深深落入下方的容器B的内部的不良现象，即，可有效避免上方容器A与下方容器B的分离困难的不良现象.
例如，在形成如上所述的圆凸部5时，如图4所示，通过将上方容器A的迭层部7更上方的筒部壁1a的外面卡在下方容器B的上端(容器口部)而保持叠置状态.因此，此时的上方容器A与下方容器8的重叠宽度d用下式表示d＝(筒部壁1a的外径D2-容器口部内径D1)/2可见显著小.即，筒部壁1通常由上端向内侧倾斜放置，因此上述的重叠宽度d在当筒部壁1垂直向下放置时为最大、所述最大值dmax为
dmax＝(筒部壁1a的外径D2-筒部壁1a的内径D3)/2不超过筒部壁1a的厚度.因此，当叠置许多容器时，由于容器自重，上方容器A向下方容器B的内部深深落入，造成两者难以分离。
另一方面，如图2所示，形成圆凸部5时，图3所示的叠置状态下的上方容器A与下方容器B的重叠宽度d用下式表示d＝(筒部壁1a的外径D2-圆凸部内径D4)/2通过向内侧突出圆凸部5，可使该重叠宽度d变大，使稳定叠置容器变得可能.特别是当通过后述的收缩形成容器筒部壁1时，凸缘3的内径(容器口部)、凸缘3附近的筒部壁1a的形状收到限制，因此通过形成上述的圆凸部5使叠置的稳定化极有意义.例如，优选将上方容器A和下方容器B的重叠宽度度d设定为0.5mm以上、特别优选设定为0.8mm以上，为此，优选形成圆凸部5，使筒部壁1a的内径D3和圆凸部5的内径D4之差(D3-D4)达1.0mm以上.另外，为了使上方容器A的迭层部(环状阶形部)7的外面稳定保持在下方容器B的圆凸部5的上面，应当设定迭层部7的内径D5小于圆凸部5的内径D4.
另外，上述的圆凸部5也可以以使容器不倾斜而叠置的方式形成，例如既可以在筒部壁1的整周形成环状的圆凸部5，也可以在筒部壁1部分对称地形成多个圆凸部5。
如上所述，通过形成圆凸部5可使容器稳定地叠置，这种圆凸部5具有加强肋的功能、还具有提高筒部壁1的机械强度的附加优点。
(容器的制造)本发明的聚酯容器是将上述热塑性聚酯树脂经注射成型形成的片状且大致圆板形状的预型件(预成型体)加热到指定的热成型温度，通过图5所示(a)～(e)的工序进行延伸成型来制造。
该预型件(在图5中用10表示)基本上以非晶体的状态制得，其中心部分(在图5中用10a表示)形成对应上述底部壁2的中心部的厚壁部。即，该厚壁部是对应注射成型机的注射门的注射门残留部。
延伸成型时预型件10的加热温度优选在构成该预型件的热塑性聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)以上且小于结晶化起始温度(Tic)。加热温度小于玻璃化转变温度(Tg)时，必须对以下所述工序中的热成型施加过大的力度，另一方面，存在当加热温度在结晶化起始温度(Tic)以上时会形成球晶而损害透明性的倾向.另外，说明书中使用的玻璃化转变温度(Tg)和结晶化起始温度(Tic)是根据如下所述的DSC曲线求得，该曲线是从作为测定对象的成型体中任意取样约10mg，使用差示扫描热量计(DSC)，在氮气气氛、3000℃下保持3分钟后骤然冷却到室温，并以加热速度每分钟20℃进行升温而制得的。
闭模工序[图5(a)]首先，如图5(a)所示，将加热到上述温度的预型件10使用环状紧固构件12在成型模具(阴模)14上闭模而保持.
图5(a)中，由环状的紧固构件12和成型模具14夹持的预型件10的周边部分11为对应上述容器的凸缘3的部分.
拉伸杆16从环状紧固构件12之间延长，且在成型模具14的中央部分形成连通孔，冷却杆18穿过该连通孔而延长.这些杆均可以上下移动，特别是冷却杆18可以跟随拉伸杆16而移动.并且，冷却杆18的尖端面通常为能与预型件10的中心部10a形成的全部厚壁部接触的大小，拉伸杆16的尖端面的大小形成比冷却杆18的尖端面大。
上述的拉伸杆16和冷却杆18中，虽未图示但在其轴向上形成有气体流路。
另外，在进行此工序之前，可预先加热预型件10的周边部11(相当于图1的容器的凸缘3)，使之热结晶化，以预先赋予耐热性，这种热结晶化工序如后所述。
如图5(a)所示，虽然预型件10的周边部分11由成型模具14和环状紧固构件12夹持，但在不进行上述的热结晶化时，优选加大其紧固压力，在4.5-13MPa左右的压力下加压.在如上所述的高压力下进行紧固，加热到玻璃化转变温度以上的周边部分11被延伸，其厚度例如被降低到1/3-1/2左右，同时，利用树脂的流动进行定向结晶化，从而可赋予耐热性.
为了通过如上所述的加压紧固促进定向结晶化(树脂的流动)，优选在预型件10的周边部11的上面、下面、环状紧固构件12的下面或成型模具14的上面的任意位置涂布如硅油这样的适宜的润滑剂。
延伸工序[图5(b)]在上述的预型件10的闭模工序之后，接着进行如图5(b)所示的延伸。即，在该延伸工序中，使拉伸杆16伸长，在该拉伸杆16和冷却杆18之间夹入预型件10的中央部分10a(相当于图1的容器的底部中心的厚壁部2a)，用拉伸杆进行轴向延伸和吹塑延伸.
在图5(b)中，用拉伸杆16进行的轴向延伸是通过使该杆16向轴向伸长来进行的，此时，冷却杆18随着拉伸杆16的伸长而移动。即，无需对这些杆16，18夹持的部分(预型件10的中央部分10a)施加过度的压力，且该部分可被冷却杆18冷却，因此可有效地抑制该部分的树脂流动，结果，预型件10的中央部分10a、即，相当于容器的底部中心的厚壁部2a的部分的定向结晶化被抑制，因此，相当于容器的底部中心的厚壁部2a的部分可以直接保持非晶体状态.
并且，上述轴向延伸后，冷却杆18后退到从成型模具14的空腔面14a凹陷厚壁部的厚度的位置，从拉伸杆16形成的气体流路吹出压缩空气等，进行吹塑延伸，由此，可以以在预型件10的中心部分10a直接残留厚壁部的状态，赋予预型件10以成型模具14的空腔面14a的形状，使上述中心部分10a以外的部分进行定向结晶化，可以提高耐热性。
热固定工序[图5(c)]接着，对如上所述成型的延伸成型体20进行热固定.热固定是使延伸成型体20与加热到热固定温度的成型模具14的空腔面14a接触，以促进结晶化和缓和成型变形，由此，可以更加提高耐热性且提高机械强度.该热固定温度比形成预型件10(延伸成型体20)的热塑性聚酯的结晶化起始温度(Tic)高，但小于熔点(Tm)，特别优选熔点(Tm)-10℃以下(一般为180℃左右)。热固定温度在熔点(Tm)以上时，延伸成型体20有可能溶于成型模具14，小于结晶化起始温度(Tic)时，结晶化、成型变形的缓和变得不充分，也无法获得耐热性和强度.此外，热固定时间取决于耐热性的水平，但通常为0.5-5秒左右。
但是，本发明中，进行上述热固定时，延伸成型体20的中央部20a(相当于预型件10的中央部10a)不与成型模具14接触，而与冷却杆18接触进行冷却。因此，形成注射门残留部的厚壁部的该中央部20a，不进行热固定，结果，可直接保持非晶体状态，而对其它部分(例如中央部20a以外的底部、筒部和凸缘)进行热固定。即，将具有厚壁部的中央部分20a加热到热固定温度时，产生球晶，导致耐冲击性的低下或不透明化，但通过保持非晶体状态，可确保透明性，而且通过非晶体所特有的挠性、弹性等可有效避免耐冲击性的下降.
本发明中，将成型模具14加热到热固定温度可通过在成型模具14的内设置加热器等的加热方法很容易地进行。并且，这种加热可以在上述延伸成型后进行，但一般也可以预先将成型模具14加热到热固定温度，在该状态下，实施上述的紧固工序和延伸成型工序，在热固定结束后停止加热.
此外，冷却杆18可通过适当的制冷剂等冷却，设定其温度，至少使延伸成型体20的中央部20a小于热固定温度(在延伸工序时特别是小于玻璃化转变温度)，特别是为了加热成型模具14，通过其辐射热等，应注意使延伸成型体20或预型件10的中央部分不致上升到热固定温度以上或玻璃化转变温度以上。
型芯插入工序[图5(d)]和收缩工序[图5(e)]本发明中，上述的热固定后，通过环状紧固构件12的环状空间，插入冷却用芯式模具22[图5(d)].该冷却用芯式模具22的外面形状相当于图1所示的容器的形状。另外，如上述图2所示，在筒部壁1的上部形成圆凸部5和迭层部7(环状阶形部)时，在对应的位置冷却用芯式模具22的外面形成圆凸部形成用凹部或阶形面.
插入芯式模具22后，从冷却杆18的气体流路吹出压缩空气等压缩气体，还可以根据需要，进行经过拉伸杆16的气体流路的减压吸引，进行收缩[图5(e)]。通过该收缩，延伸成型体20被赋予容器形状，且迅速冷却，将之取出，可以得到图1或图2所示的最终形状的容器.
另外，虽然不进行上述的型芯插入工序和收缩工序，也能使延伸成型体20形成最终的容器形状，但此时需要长时间冷却，生 效率极低。因此，优选实施如上所述的型芯插入工序和收缩工序，由此可以缩短冷却时间，显著提高生产效率性。
通过如上所述的方法，可以得到图1或图2所示的容器，在该容器中，底部2的中心部形成的厚壁部2a基本上是非晶体，其它部分虽然被定向结晶化且热固定，但底部壁2的中心的厚壁部2a未被定向结晶化也未进行.结果，显示出优良的耐热性和耐冲击性。
凸缘的热结晶化工序
如上所述，利用注射成型形成的预型件10，在上述工序中进行成型之前，对其周边部11(相当于凸缘3)进行热结晶化，可预先提高其耐热性，若对整个周边部(以下称为凸缘)11进行热结晶化，难以热封。此时，所述热结晶化，通过选择性加热凸缘11的里面，选择性热结晶化其里面，利用热封固定各种覆盖件的凸缘11的表面可以保持非晶体的状态。
这种选择性热结晶化如图6所示，将预型件10在冷却用夹具30上保持倒立状态下进行.另外，图6和以下的图中，省略源自注射成型生成的注射门残留部的预型件10的厚壁部20a.
图6中，冷却用夹具30具有环状支持具30A和芯式支持具30b，它们由不锈钢、铝、刚等金属材料形成，其内部根据需要以冷却水等制冷剂循环的方式构成，或在夹具30形成有放热用散热片等.并且，环状支持具30A与芯式支持具30b连成一体，设置成可一体化旋转的形式.环状支持具30a支撑预型件10的凸缘11的表面11a，芯式支持具30b支撑预型件10的延伸成型部的内面.另外，延伸成型部是由凸缘11围成的预型件10的中央部分，也是进行了上述的延伸成型的部分.即，在进行以下的加热处理时，预型件10的凸缘11的表面11a和延伸成型部可以通过这些构件30a，30b有效抑制加热到热结晶化温度以上.
此外，在预型件10的凸缘11的里面11b侧设置热源33，由此，选择性加热凸缘11的里面11b，通过热结晶化提高凸缘11的强度和耐热性，而且，可以使凸缘11表面11a保持非晶体状态，并且可以防止预型件10的延伸成型部的热结晶化，通过提高软化点等使上述延伸成型不会产生不良现象.
在本发明中，由于使预型件10保持倒立状态，从而可以理解通过上述的选择性加热的热结晶化可以有效进行.即，当使预型件10保持正立状态而从凸缘11的里面11b侧进行加热时，由于加热等使凸缘T1软化等，因而在凸缘11的表面11A与冷却用的环状支持具30a之间形成间隙，使凸缘表面11a的冷却无法有效进行，造成该部分也被热结晶化。(凸缘表面11a被热结晶化时，该部分难以利用热封固定覆盖件。)另外，一般还认为将环状支持具30a压合在凸缘表面11a可以有效进行冷却，此时，由于在加热时凸缘11被按压，会产生凸缘11本身热变形等不良现象.而通过将预型件10保持倒立状态而从凸缘里面11b侧进行加热，不会产生这种不良现象，可以选择性热结晶化凸缘里面11b，使凸缘表面11a保持非晶体状态变成可能.
另外，作为热源33，可使用二氧化碳气体激光、近红外线放热器、远红外线发热器、热风放热器等，例如，可以在使冷却用夹具30旋转的同时由位置固定的热源33进行加热。此时，使用二氧化碳气体激光等，可容易调节激光照射部分，因此在所谓选择性加热凸缘11的里面11b的方面具有优势.另外，热源33采用其它方法时，不容易调节加热部分，因此，例如如图6所示，优选在将热源33配置在凸缘里面11B的上方外侧的同时，在凸缘11的根部部分附近(凸缘11和延伸成型部的边界部附近)固定有用于屏蔽热的屏蔽构件35.该屏蔽构件35由热传导性高的金属等形成，通过设置所述屏蔽构件35，可以有效防止预型件10的延伸成型部的加热，并可以有效地选择性加热凸缘11的里面1Tb.
另外，在图6中，冷却用芯式支持具30b紧贴在预型件10的延伸成型部的整个内面，由此，在减轻对凸缘表面11a的负载，有效防止加热时的凸缘11的变形方面具有优势.这种芯式支持具30b，只要延伸成型部的温度不加热到热结晶化温度以上，预型件10的延伸成型部的整个内面就无需紧贴芯式支持具30b，例如，在延伸成型部的中央部分(20a)和芯式支持具30b之间也可以形成适当的空间.
在上述的选择性热结晶化工序中，为了使凸缘表面11a 实地保持在非晶体的状态，优选在预型件10的凸缘表面a设置如图7所示的环状的凸部37.由图7可知，该环状凸部37的上端为基本上平坦的面37A，当设置上述环状凸部37而进行如上所述的选择性热结晶化时，可确实地抑制在环状凸部37的平坦面37a上的热结晶化，在该部分，通过热封可容易地固定覆盖件.这种环状凸部37的高度，一般而言，可以制成0.1-2mm左右，从确保充分的热封宽度方面考虑，环状凸部37的平坦面37a的宽度w可以制成0.5-3.0mm左右。另外，对于形成这种环状凸部37a的凸缘11来说，从有效进行冷却出发，优选在进行上述的选择性热结晶化时，冷却用环状支持具30a上只接触该环状凸部37a的平坦面37a，其它凸缘表面11a浮在空中.
另外，当如上所述选择性加热凸缘11的里面11b时，有时因热结晶化而产生收缩等变形。为了在这种变形后仍然能够得到期望尺寸、形状的凸缘11，可以在上述的选择性加热后，例如凸缘11处于软化状态的过程中，如图8所示，通过在对冷却下型39处的凸缘11的口径进行若干扩张的同时，从里面夹住冷却上型41处的凸缘11，施加适度压力进行紧固る，从而可以使凸缘11被冷却固定到适当尺寸.另外，如图9所示，在环状支持具30a与芯式支持具30b之间，若设置可自由滑动的口径限制用环状冷却下型30c，则如图8所示，也可直接利用冷却用环状支持具30a作为冷却下型39.此时，选择性加热结束后，可以使口径限制用环状冷却下型30c上升，插入到凸缘11的口内，同时，使冷却上型41下降，在与环状支持具30a之间紧固凸缘11.
如上所述，凸缘11的里面11b被选择性热结晶化且凸缘11的表面11a保持非晶体状态的预型件10供用于上述延伸成型工序，成型为容器。
<实施例>
通过以下的实施例和比较例说明本发明的优良效果.
密度法通过下式的密度法求出结晶度.
结晶度χc＝{[ρc×(ρ-ρa)]/[ρ×(ρc-ρa)]}×100ρ测定密度(g/cm3)ρa非晶密度(1.335g/cm3)ρc结晶密度(1.455g/cm3)予以说明，密度测定通过正庚烷-四氯化碳系密度梯度管(株式会社池田理化制)，在20℃的条件下进行.
容器的性能评价如下. 将空的容器在105℃的烘箱内保管处理4分10秒，测定其处理前后的注满内容积的变化率，进行评价。变化率为2％以下时，评价为○。
向容器填充200ml水后密封，将其从80cm高处底部朝下落下.反复落下5次后，目测确认底部的变形，将无裂纹的情况评价为○. 采用Suga试验机(株)制透程仪，测定底部中心部的透明度(HAZE).当透明度在10％以下时评价为○. 固有粘度0.8dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(含有三井化学(株)制SA135、间苯二甲酸2摩尔％)供用于注射成型机(新泻铁工所(株)NN75JS)，在注射温度275～300℃，注射压10Kg/cm2的条件下注射成型，得到单层、基本上为非晶体的预型件15.6g。
采用近红外线放热器照射上述预型件的凸缘部，加热到180℃，进行热结晶化.
将上述预型件加热到玻璃化转变温度以上的95℃后，按照图5(a)～(e)的步骤成型后，得到带有凸缘杯子容器.
此时，成型模具温度保持在180℃、冷却杆温度、冷却用芯式模具温度保持在30℃.
表1中记载了各工具尺寸、结晶度测定结果、各种性能评价结果.
由于底部中心部为非晶体、中心部周围的底部为定向结晶化，故在耐热性、耐冲击性上均在实用上显示出充分的性能. 除了在图5(a)～(e)的步骤中不使用冷却杆以外，其他与实施例同样条件下得到带凸缘的容器.表1中记载了各工具尺寸、结晶度测定结果、各种性能评价结果.由于底部中心部为球晶，中心部周围的底部为定向结晶化，虽然耐热性优良，但耐冲击牲无法显现实用的性能。
表1

权利要求
1.聚酯容器，是将注射成型形成的热塑性聚酯树脂的预型件进行延伸成型而得的聚酯容器，其特征在于，底部壁的中心部分变成注射成型时注射门的残留部，且形成了比该中心部分的周围更厚的厚壁，同时，上述底部壁的中心部分基本上是非晶体，该中心部分的周围的底部壁被定向结晶化。
2.权利要求1所述的聚酯容器，其中，上述中心部分以外的底部壁的结晶度为15％以上。
3.权利要求1所述的聚酯容器，其中，在与上述底部壁相连的筒部壁的上端形成凸缘。
4.权利要求3所述的聚酯容器，其中，在上述筒部壁的上方部分，形成内侧突出的圆凸部及位于该圆凸部下方且内侧突出的阶形部。
5.聚酯容器的制造方法，其特征在于，由注射成型形成热塑性聚酯树脂的预型件，将上述预型件的注射门残留部夹入拉伸杆和冷却杆之间，使上述拉伸杆伸长，且使冷却杆跟随着拉伸杆进行轴向延伸，再通过流体吹塑进行吹塑延伸，通过上述吹塑延伸，除去与上述冷却杆接触的部分，使被延伸的成型体的外面与加热保持的加热模具表面接触，赋予该成型体容器形状，同时，通过与上述加热模具表面的接触，加热与上述冷却杆接触以外的部分，进行热固定。
6.权利要求5所述的制造方法，其中，上述热固定后，向赋予容器形状的延伸成型体的内部插入冷却用芯式模具，收缩至该芯式模具的形状，冷却。
7.权利要求5所述的制造方法，其中，在将上述预型件的注射门残留部夹入拉伸杆和冷却杆之间之前，选择性热结晶化上述预型件形成的凸缘的里面。
8.权利要求7所述的制造方法，其中，使上述预型件处于倒立状态，用冷却用夹具保持上述凸缘表面侧，同时，通过选择性加热上述凸缘里面侧进行热结晶化。
9.权利要求8所述的制造方法，其中，上述冷却用夹具具有环状支持具和位于该环状环内的芯式支持具，选择性加热上述凸缘里面侧时，通过上述环状支持具支撑上述凸缘表面侧，且通过上述芯式支持具支撑由上述凸缘围成的预型件的延伸成型部的内面。
10.权利要求9所述的制造方法，其中，在上述预型件的里面侧，在上述凸缘与延伸成型部的边界部附近，配置有抑制热传导的屏蔽板，选择性加热上述凸缘里面侧。
11.权利要求5所述的制造方法，其中，选择性加热上述凸缘里面侧后，通过夹紧上述凸缘，使该凸缘尺寸稳定化。
12.权利要求6所述的制造方法，其中，在上述冷却用芯式模具的外面形成有对应容器的筒部壁上形成的圆凸部和阶形部的凹部和阶形。
全文摘要
本发明的聚酯容器是将注射成型形成的热塑性聚酯树脂的预型件进行延伸成型而制得，其特征在于，底部壁的中心部分变成注射成型时注射门的残留部，且形成了比该中心部分的周围更厚的厚壁，同时，上述底部壁的中心部分基本上是非晶体，该中心部分的周围的底部壁被定向结晶化。所述容器在底部中心形成有成为射出嘴残留部的厚壁部的同时，耐热性和耐冲击性优良。
文档编号B29C49/64GK101027177SQ20058003259
公开日2007年8月29日 申请日期2005年7月25日 优先权日2004年7月27日
发明者末永亮, 岩崎力, 细贝卓, 坂口俊树, 岩本久夫 申请人:东洋制罐株式会社