專利名稱：自立容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于適于充填例如碳酸飲料或清涼飲料的二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯樹(shù)脂制的自立容器，更詳細(xì)地說(shuō)，是關(guān)于在對(duì)所充填物質(zhì)進(jìn)行加熱消毒時(shí)有優(yōu)良耐熱及耐壓性能的容器。
過(guò)去的耐熱、耐壓容器為了提高容器本體的耐內(nèi)壓性能通常把底部膨脹成形為半球形殼體;并在其上裝有成形為有底的筒狀的杯座，以使其有自立的功能。然而，使用杯座則存在著必須另外形成杯座并進(jìn)行安裝固定、使容器重量變大，形狀也大型化、在加熱消毒工序中由于水溫不能完全到達(dá)容器底部致使對(duì)內(nèi)容物質(zhì)的加熱消毒不能順利進(jìn)行、而且還會(huì)在杯座內(nèi)存水，積水難于迅速排出等各種各樣的問(wèn)題。
進(jìn)而，從節(jié)省資源與環(huán)境方面考慮，希望能有效地再利用仍可使用的空容器，但對(duì)于安裝有杯座的容器來(lái)說(shuō)，由于通常容器本體與杯座或粘結(jié)劑的材料不同，再利用時(shí)必須將它們分離，就有使加工成本增加的問(wèn)題。
因此，希望出現(xiàn)一種不使用杯座的耐熱、耐壓的容器，作為不用杯座的耐壓容器已提出幾種方案，一般是在底部中心部分周圍放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，而且在這些腳部之間形成谷底部的結(jié)構(gòu)或者香檳酒瓶樣的結(jié)構(gòu)中的一種，例如，特公昭48-5708，特公昭59-40693，特公昭61-9170，特開(kāi)昭63-202424及特開(kāi)平3-43342號(hào)公報(bào)中所述的即是。
可是，這些公報(bào)中所述的容器雖具有耐壓容器的性能，但在進(jìn)行加熱消毒時(shí)作為耐熱耐壓容器使用時(shí)，則不能得到足夠的性能。即上述各公報(bào)中所述的容器由于在加熱消毒時(shí)，當(dāng)內(nèi)容物質(zhì)溫度上升到50℃-70℃時(shí)，內(nèi)壓增大容易引起容器材料自身蠕變，使得底部中心部分與該中心部周邊產(chǎn)生蠕變而突出，從而使容器失去其自立穩(wěn)定性。
作為解決這個(gè)問(wèn)題的方法，例如使上述容器底中央部分進(jìn)行熱結(jié)晶化，但由于熱結(jié)晶化部分周邊強(qiáng)度變小，受內(nèi)壓作用向外膨脹，產(chǎn)生變形或產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，故不是理想的方法。
而特開(kāi)平5-85535公報(bào)中所述的容器，是將預(yù)成型的底中心部熱結(jié)晶化，形成有熱結(jié)晶化底中心部的半球殼狀底部，為在此底部上形成腳部再用模具進(jìn)行精加工吹制拉伸成形所述的腳部，該容器能使殘存在熱結(jié)晶化了的底中心部周緣上的樹(shù)脂充分地拉伸成為薄壁部分，此種容器只在底中心部上結(jié)晶化，再加上結(jié)晶化底中心部的周緣部分為薄壁部分，故在加熱消毒時(shí)內(nèi)壓增大的情況下，該部分產(chǎn)生蠕變、底部突出而喪失自立穩(wěn)定性，即使保持住了自立穩(wěn)定性也會(huì)使裝料線大幅度地下降，產(chǎn)生失去其實(shí)用性的問(wèn)題。
本發(fā)明的研究者專心研究的結(jié)果，令人驚異地發(fā)現(xiàn)在底的中心部周圍能放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，并在這些腳部之間形成谷底部的二軸向拉伸吹制成形的自立容器的底部結(jié)構(gòu)中，在內(nèi)壓作用下應(yīng)力特別集中在底的中心部周邊部分與谷底部上，還發(fā)現(xiàn)在實(shí)際加熱殺菌時(shí)底部突出問(wèn)題上，谷底部的中心部分附近的部分蠕變特別大。
根據(jù)上述的知識(shí)本發(fā)明成功地提高了底部的自立性，減小了變形，提供了一種底部的特定部分結(jié)晶化，能防止由于加熱消毒時(shí)內(nèi)壓增大而發(fā)生蠕變，從而能防止底部突出喪失自立穩(wěn)定性，且耐藥性優(yōu)越的有耐熱、耐壓性能的自立容器。
本發(fā)明的第1方案是一種自立容器，由口頸部、肩部、筒身及底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯樹(shù)脂制成的容器，其特征在于，上述底部在底部中心部分周圍成放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部，從而成為可以站立的結(jié)構(gòu)，而且在(A)-(E)部分為低拉伸部分，在(A)-(E)部分內(nèi)至少(B)與(C)的部分為結(jié)晶化部分。其中(A)底部中心部、(B)底部中心部的周邊部分、(C)谷底部的底部中心部附近部分、(D)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)和(D)之間的部分。
本發(fā)明的第2方案是一種耐熱、耐壓的自立容器，由口頸部、肩部、筒身與底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯制成的容器，其特征在于，上述底部在底部中心部分周圍放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部，從而成為可以自立的結(jié)構(gòu)，且在(A)-(E)中選擇至少一個(gè)部分作為結(jié)晶化部分，而上述口頸部和上述口頸部及上述肩部相連接的頭部的末拉伸部分成為結(jié)晶化部分。
其中(A)底部的中心部、(B)底部中心部的周邊部分、(C)谷底部的底部中心部附近部分、
(D)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)與(D)之間的部分。
本發(fā)明的第3方案是一種耐熱、耐壓的自立容器，由口頸部、肩部、筒身與底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯制成的容器，其特征在于上述底部在底部中心部分周圍成放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部，從而成為可以自立的結(jié)構(gòu)，而且在(A)-(E)中至少選擇一個(gè)部分成為結(jié)晶化部分，且使上述口頸部的內(nèi)徑為外徑的60%-90%，上述口頸部上有螺紋部，至少把此螺紋部進(jìn)行熱處理以緩解殘留的內(nèi)應(yīng)力與變形，使上述口頸部和與上述肩部相連接的頭部的未拉伸部分成為被結(jié)晶化的部分。
其中(A)底部中心部、(B)底部中心部的周邊部、(C)谷底部的底部中心部附近的部分、(D)從腳部的底部中心部的周邊部的邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)與(D)之間的部分。
下面詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明中所用的飽和聚酯樹(shù)脂，從強(qiáng)度、透明度、氣密性觀點(diǎn)來(lái)看，最好是重復(fù)單元為對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的熱塑性聚酯樹(shù)脂，該熱塑性聚酯樹(shù)脂最好是以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的均聚物為主要成分。
作為熱塑性聚酯樹(shù)脂可使用把對(duì)苯二甲酸成分的一部分，例如間苯二酸、萘二羧酸、聯(lián)苯二羧酸、聯(lián)苯氧基乙烷二羧酸、聯(lián)苯乙基二羧酸、聯(lián)苯磺化二羧酸等芳香族二羧酸;六氫對(duì)苯二甲酸，六氫異酞酸等脂環(huán)族二羧酸;乙二酸、癸二酸、壬二酸等脂肪族二羧酸;ρ-β-羥基乙氧基安息香酸、ε-含氧乙酸等含氧酸等另外的二官能性羧酸的一種以上置換成共聚合物。
此外，熱塑性聚酯樹(shù)脂也可以是把乙二醇成分的一部分用例如三甲基二醇，四甲基二醇、六甲二醇、十甲二醇、新戊基甘氨酸、二甘醇、1，1-環(huán)己烷二甲基醇、1，4-環(huán)己烷二甲基醇、2，2-(4-β-羥乙氧基苯)磺酸等其它甘氨酸與這些衍生物多官能團(tuán)化合物的一種以上置換共聚而得的共聚合體。
本發(fā)明容器使用的熱塑性聚酯樹(shù)脂最好有0.7-0.9的固有粘度，以0.75-0.85為最佳。
此外，本發(fā)明使用的熱塑性聚酯樹(shù)脂中還可以適當(dāng)?shù)厥褂弥珓?、耐熱老化劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、抗菌劑及潤(rùn)滑劑等添加劑。
本發(fā)明所用底部結(jié)晶化的容器是底部(A)-(E)部分為低拉伸部分的容器，此處所說(shuō)的低拉伸部分是指底部的低拉伸部分的拉伸率比筒身拉伸率低的部分。
進(jìn)而在本發(fā)明(A)-(E)部分中，結(jié)晶化部分為不透明狀態(tài)，末結(jié)晶化部分為透明狀態(tài)。
本發(fā)明中，(A)底部中心部為例如圖23中3所示的部分，(B)底部中心部的周邊部是圖24中4所示的部分，(C)谷底部的底部中心部附近部分是靠近谷底部?jī)?nèi)中心部的部分，為谷底部全體的5%-85%，最好是10%-50%例如圖26的6A所示的部分，(D)從腳部的底部中心部的周邊部分的邊緣到接地部的部分，是指腳部?jī)?nèi)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分，例如，圖26中7所示的部分，(E)上述谷底部的底部中心部附近部分與腳部的上述周邊部邊緣到接地部部分之間的部分，為例如圖26中17所示的部分。
在本發(fā)明中，從容器底部的(A)-(E)中選出的特定部分結(jié)晶化，結(jié)晶化部分的理想的組合是含有(B)及(C)的組合，其最佳組合是在下面的(1)-(5)組合，即(1)(A)、(B)及(C)的組合，(2)(A)、(B)、(C)及(D)的組合，(3)(A)、(B)、(C)、(D)及(E)的組合，(4)(B)、(C)及(D)的組合，(5)(B)、(C)、(D)及(E)的組合。
由于上述容器底部結(jié)晶化，就可以抑制加熱消毒時(shí)容器底部的蠕變。
作為使本發(fā)明中容器底部(A)-(E)部分結(jié)晶化的加熱裝置，可以使用能發(fā)熱的裝置，具體地說(shuō)，如紅外線加熱器、熱風(fēng)、紅外線燈、石英管加熱器、高頻加熱裝置等。當(dāng)然，也可以使用其它的加熱裝置。
作為容器底部結(jié)晶化的方法有，例如，可以在熱源與容器底部之間設(shè)置有縫的遮板，通過(guò)設(shè)在此遮板上的縫對(duì)容器底部的所需部分進(jìn)行加熱而使之熱結(jié)晶化的方法。
此遮板的一面最好有與容器底部相嵌合的形狀，為此遮板一側(cè)面的表面形狀最好有與容器底面相同形狀的可與容器相嵌的凹形，設(shè)置在與容器相反一側(cè)的熱源所發(fā)生的熱通過(guò)遮板縫到達(dá)容器底部，使底部上所需的部分結(jié)晶化，此外，最好使冷卻水或溫水通過(guò)遮板，使其表面溫度保持在容器材料的Tg以下的一定溫度，以防止與容器底部接觸的部分超過(guò)Tg而受高溫加熱。此遮板的材質(zhì)可使用鋁、鐵、銅等金屬或耐熱樹(shù)脂、陶瓷等。
作為另一方法是使用有與容器底部的結(jié)晶化部分相同形狀的高溫加熱模對(duì)容器底部加熱?？梢杂寐袢爰訜崞鞯劝l(fā)熱裝置的溫度調(diào)節(jié)金屬，埋入油或蒸汽等熱媒管路的溫度調(diào)節(jié)金屬或用紅外線加熱器或熱風(fēng)等進(jìn)行輻射加熱的溫度調(diào)節(jié)金屬等形成這種高溫模。
本發(fā)明的容器底部結(jié)晶化部分中，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的密度為1.350克/厘米3-1.390克/厘米3，呈不透明狀態(tài)，最佳密度為1.355克/厘米3-1.385克/厘米3。若結(jié)晶化部分的密度不足1.350克/厘米3時(shí)，容器在加熱消毒時(shí)在內(nèi)壓作用下，底部容易發(fā)生蠕變突出，失去自應(yīng)穩(wěn)定性，從而失去其商品價(jià)值。而在超過(guò)1.390克/厘米3時(shí)，則結(jié)晶化部分耐沖擊強(qiáng)度下降，容器掉落受沖擊時(shí)，底部會(huì)破壞。
本發(fā)明的自立容器，由于在底部中心部的周圍膨脹出多個(gè)放射狀的腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部而成為可以自立的結(jié)構(gòu)，并使從上述(A)-(E)中選定的特定部分結(jié)晶化，故有優(yōu)良的耐熱性與耐壓性。進(jìn)而，為了得到有更加優(yōu)良耐熱性與耐壓性的自立容器，最好在底部上有使從上述(A)-(E)中選定的至少一部分結(jié)晶化的部分，并使如第2方案中所述的口頸部及與口頸部、肩部相連接的頭部末拉伸部分結(jié)晶化，或使如第3方案中所述的口徑部的內(nèi)徑為外徑的60%-90%，口頸部上設(shè)置螺紋，至少此螺紋部通過(guò)熱處理來(lái)緩和殘余內(nèi)應(yīng)力和變形，并使與口頸部及肩部相連接的頭部末拉伸部分結(jié)晶化。
在本發(fā)明的第2方案中，容器口頸部及連接口頸部與肩部的頭部的末拉伸部分是結(jié)晶化的部分。與口頸部和肩部相連接的頭部的末拉伸部分是指例如在

圖1中的頸部支承環(huán)下部14斜線所示的部分。在預(yù)成形的頸部支承環(huán)下部或頸部支承環(huán)下部與口頸部共同結(jié)晶化后，進(jìn)行二軸拉伸吹制，這樣就制成頭部不留有末拉伸的非結(jié)晶部分的結(jié)構(gòu)。由于此部分已結(jié)晶化，故能抑制在加熱消毒時(shí)產(chǎn)生蠕變。在此部分不結(jié)晶化的情況下，加熱消毒時(shí)會(huì)引起該部分蠕變，容器的全高、容量顯著增大，使容器喪失實(shí)用性。
第2方案的容器口頸部是把預(yù)制件加熱至100℃-250℃使之熱結(jié)晶化而得到的結(jié)晶化部分。由此而能抑制在容器加熱消毒時(shí)所引起的口頸部的熱收縮。又由于使口頸部結(jié)晶化而使材料的彈性比非結(jié)晶狀態(tài)顯著地增加，也能防止帽蓋擰緊力所造成的變形。在這部分末結(jié)晶化的場(chǎng)合下，或由于加熱消毒引起該部分顯著的熱收縮，或因帽蓋擰緊力產(chǎn)生變形，由此會(huì)引起內(nèi)容物的泄漏或雜菌進(jìn)入，故有喪失實(shí)用性之虞。
第3方案的容器口頸部，在加熱至70℃-130℃以緩和材料殘余內(nèi)應(yīng)力與變形之后，進(jìn)行緩慢冷卻，以使其不再發(fā)生變形。這樣就可得到加熱消毒所引起的口頸部熱收縮小，有足夠的耐熱性有透明的口頸部的自立容器。又由于使螺紋部不泛白地結(jié)晶化，在緩和材料的殘余內(nèi)應(yīng)力與變形時(shí)不會(huì)導(dǎo)致急劇收縮，可得到優(yōu)良的尺寸精度。
第3方案的口頸部的內(nèi)徑為外徑的60%-90%，以74%-77%為最佳。由此可防止加熱消毒時(shí)因帽蓋的擰緊力產(chǎn)生的變形，獲得良好的性能。在不足60%時(shí)，口部壁厚過(guò)厚外觀不好，在充填內(nèi)容器物時(shí)還會(huì)有噴嘴不能順利地插入的問(wèn)題。若超過(guò)90%則口部壁厚過(guò)薄強(qiáng)度下降，有由于帽蓋擰緊力等原因而招致變形的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的飽和聚酯樹(shù)脂制容器的筒身，最好在進(jìn)行二軸拉伸吹制成形時(shí)被保持在加熱到50℃-140℃的模具中進(jìn)行熱固定。由于熱固定能提高材料的結(jié)晶化程度，故在容器加熱消毒內(nèi)容物的溫度上升到50℃-70℃時(shí)能抑制容器的熱變形與蠕變。熱固定溫度越高耐壓性越好，但隨之而來(lái)的是把容器從模具中取出時(shí)冷卻工序所需時(shí)間也變長(zhǎng)，從而使整體成形周期延長(zhǎng)，兩者權(quán)衡模具溫度為60℃-95℃時(shí)更好。
在本發(fā)明中，結(jié)晶化的容器底部中心部周邊與谷底中心部附近部分是易發(fā)生裂紋的部位之一。裂紋又被裝填工廠傳送線上的潤(rùn)滑劑等促進(jìn)而引起應(yīng)力裂縫，但該部分結(jié)晶化能使材料的耐藥性提高，而應(yīng)力裂縫的發(fā)生是能抑制的。
圖1是本發(fā)明的自立容器的正面圖。
圖2是本發(fā)明的自立容器的底部結(jié)晶化之前的底面圖。
圖3是本發(fā)明的自立容器的底部結(jié)晶化之前的剖視圖。
圖4是實(shí)施例1、3與9中所使用的遮板的平面圖。
圖5是實(shí)施例1、3與9中所使用的遮板的沿圖4中AA′線的剖視略圖。
圖6是實(shí)施例1、3與9的自立容器底面圖。
圖7中實(shí)施例4或10中使用的遮板平面圖。
圖8是實(shí)施例4或10中使用的遮板沿圖7中BB′線的剖視略圖。
圖9是實(shí)施例4或10中自立容器的底面圖。
圖10是實(shí)施例5或11中使用的遮板平面圖。
圖11是實(shí)施例5或11中使用的遮板沿圖10中CC′線的剖視略圖。
圖12是實(shí)施例5或11的自立容器的底面圖。
圖13是實(shí)施例6或12中使用的遮板平面圖。
圖14是實(shí)施例6或12中使用的遮板沿圖13中DD′線的剖視略圖。
圖15是實(shí)施例6或12的自立容器的底面圖。
圖16是實(shí)施例7或13使用的遮板的平面圖。
圖17是實(shí)施例7或13使用的遮板的沿圖16中EE′線的剖視略圖。
圖18是實(shí)施例7或13的自立容器的底面圖。
圖19是實(shí)施例8或14使用的遮板的平面圖。
圖20是實(shí)施例8或14使用的遮板的沿圖19中FF′一的剖視略圖。
圖21是實(shí)施例8或14的自立容器的底面圖。
圖22是制造本發(fā)明自立容器所用的預(yù)制件的正面圖。
圖23是另外形狀自立容器的正面圖。
圖24是圖23中所示的自立容器的底部結(jié)晶化之前的底面圖。
圖25是圖23中所示自立容器底部的剖視圖。
圖26表示本發(fā)明容器底部的各部分。
圖27是圖26所示容器底部的剖視圖。
圖28是制造本發(fā)明的自立容器所用預(yù)制件口頸部的剖視圖。
圖29是本發(fā)明自立容器的正面圖。
圖30是另外形狀自立容器的正面圖。
圖31是圖30所示自立容器的底部結(jié)晶化之前的底面圖。
圖32是圖30所示自立容器的底部剖視圖。
圖33是本發(fā)明的自立容器的正面圖。
下面，依據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1把由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Ⅳ＝0.85)注射成形而得到的預(yù)制件(圖22中所示)進(jìn)行再加熱后，置于吹制模具內(nèi)，一面用拉伸桿進(jìn)行軸向拉伸，一面吹氣向周向拉伸，以此實(shí)現(xiàn)二軸拉伸吹制成形。
此時(shí)，把模具體加熱至90℃維持5秒鐘進(jìn)行熱固，接著使常溫空氣在吹制模具內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，待成形體冷卻后取出就得到了自立容器。自立容器，如圖2及3中所示地，在底部中心部3周圍成放射狀等間隔地同時(shí)膨脹出5個(gè)腳部，并在腳部5之間形成谷底部6而成為自立式的底部結(jié)構(gòu)，在底部上有低拉伸部分。
然后，把此自立容器的底部放入圖4及圖5中所示的遮板8a的上方凹部中，用紅外線加熱器自遮板8a的下方(遮板的末與容器底部嵌合的一側(cè))通過(guò)槽縫對(duì)自立容器的底部加熱，就能得到有在底部中心部3、底部中心部的周部分4及谷底部的底部中心部附近部分6A被結(jié)晶化的容器底部2a(圖6中所示)的容器。從自立容器的底部結(jié)晶化的部分取樣，用密度梯度管法測(cè)定;密度為1.365克/厘米3，此容器的全高305毫米，裝料線容量為1.5升，圖33表示出自立容器的正面圖。
在上面敘述中，遮板8a的表面形狀大致有與容器底面相同的表面形狀，有如圖4及圖5中所示的槽縫9a。紅外線加熱器的輻射熱通過(guò)此槽逢達(dá)到容器底部，用熱而使所需的部分結(jié)晶化。冷卻水及溫水通過(guò)遮板而保持遮板溫度一定，以防止與容器底部接觸的遮板部分被加熱到Tg的高溫。
實(shí)施例2和實(shí)施例1同樣地使用如圖7及圖8中所示的遮板8b對(duì)容器底部加熱，從而得到在底部中心部的周邊部4及谷底部的底部中心部分附近的部分6A被結(jié)晶化的容器底部2b(圖9中所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定出密度為1.366克/厘米3。
實(shí)施例3用紅外線加熱器對(duì)用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Ⅳ＝0.85)注射成形的預(yù)制件(圖22中所示)的口頸部12及頸部支承環(huán)13下約6毫米范圍的頸部支承環(huán)下部14加熱，使之結(jié)晶化，把除了此預(yù)制件口頸部以外的部分再加熱以后置入吹制模具內(nèi)，一面用拉伸桿進(jìn)行軸向拉伸一面吹氣進(jìn)行周向拉伸地進(jìn)行二軸拉伸吹制成形。把模具體在加熱至90℃狀態(tài)下經(jīng)5秒鐘進(jìn)行熱固，接著使常溫空氣在吹制模具內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，待成形體冷卻后出取而得到自立容器。自立容器，如圖2及圖3中所示，在底部中心部3的周圍等間隔放射狀地同時(shí)膨脹出5個(gè)腳部5，并在腳部5之間形成谷底部6而成為可自立形態(tài)的底部結(jié)構(gòu)。
然后，把這種自立容器的底部放入如圖4及圖5中所示的遮板8a的上方凹部之中，用紅外線加熱器自遮板8a的下方(遮板的不與容器底部嵌合的部分那一側(cè))通過(guò)槽逢對(duì)自立容器的底部加熱后就得到有使底部中心部3、底部中心部的周邊部4及谷底部中心部附近部分6A結(jié)晶化的容器底部2a(圖6中所示)的容器。從自立容器的底部結(jié)晶化的部分取樣，用密度梯度管法測(cè)定出的密度為1.363克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，圖1示出了自立容器的正面圖。
在上面敘述中，遮板8a表面形狀為大致與容器底面相同的表面形狀，有如圖4及圖5中所示的槽縫9a。紅外線加熱器的輻射熱經(jīng)槽縫到達(dá)容器底部，用熱使所需部分結(jié)晶化，借助于向遮板通入冷卻水及溫水而保持遮板溫度一定，以防止遮板的與容器底部接觸的部分被加熱到超過(guò)Tg的高溫度。
實(shí)施例4
和實(shí)施例3同樣地使用如圖7及圖8中所示的遮板8b對(duì)容器底部加熱而得到在底部中心部的周邊部分4及谷底部的底部中心部附近的部分6A結(jié)晶化的容器底部2b(如圖9所示)。從自立容器被結(jié)晶化的部分取樣，測(cè)定的密度為1.366克/厘米3。
實(shí)施例5和實(shí)施例3同樣地使用如圖10及圖11中所示的遮板8c對(duì)容器底部加熱，從而得到在底部中心部3與谷底部的底部中心部分附近部分6A被結(jié)晶化的容器底部2c(圖12中所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定的密度為1.365克/厘米3。
實(shí)施例6和實(shí)施例3同樣，使用如圖13及圖14中所示的遮板8d對(duì)容器底部加熱而得到在底部中心部3、底部中心部的周邊部4、谷底部底部中心部附近部分6A及腳部的底部中心部邊緣至接地部的部分7、及谷底部的底部中心部附近的部分與腳部的底部中心部的周邊部邊緣至接地部部分之間的部分17結(jié)晶化的容器底部2d(圖15所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)出密度為1.364克/厘米3。
實(shí)施例7和實(shí)施例3同樣地使用如圖16、17中所示的遮板8e對(duì)自立容器底部進(jìn)行加熱，得到谷底部的底部中心部附近部分6A結(jié)晶化的容器底部2e(圖18中所示)。此時(shí)對(duì)底部的加熱時(shí)間為上述時(shí)間的1.5倍。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)出密度為1.375克/厘米3。
實(shí)施例8和實(shí)施例3同樣地使用圖19、圖20中所示的遮板8f對(duì)自立容器的底部加熱，從而得到在谷底部的中心部附近的部分6A與從腳部的底部中心部的周邊部邊緣至接地部之間的部分7結(jié)晶化的容器底部2f(圖21所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)出密度為1.366克/厘米3。
實(shí)施例9用紅外線加熱器對(duì)由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Ⅳ＝0.85)注射成形的預(yù)制件11(圖22所示)的頸部支承環(huán)13之下約6毫米的頸部支承環(huán)下部14進(jìn)行局部加熱使之結(jié)晶化，再把口頸部的螺紋部12a加熱至100℃維持20分鐘后緩慢冷卻以緩解內(nèi)部殘余應(yīng)力和變形。此預(yù)制件口頸部的內(nèi)徑18為外徑的76%(圖28所示)。在把除了此預(yù)制件的口頸部及頸部支承環(huán)下部以外的部分再加熱后置入吹制模具內(nèi)，一面用拉伸桿進(jìn)行軸向拉伸一面吹入空氣進(jìn)行周向拉伸地二軸拉伸成形。這時(shí)，把模具體在加熱至90℃狀態(tài)下經(jīng)5分鐘進(jìn)行熱固，接著，使常溫空氣在吹制模具內(nèi)循環(huán)，待成形體冷卻后取出即可得到成品容器。此容器如圖2及圖3中所示的那樣，在底部中心部3周圍等間隔放射狀地同時(shí)膨脹出5個(gè)腳部5，并在該腳部5之間形成谷底部6而成為可自立的底部結(jié)構(gòu)，底部上有低拉伸部分。
然后，把此容器置于圖4及圖5中所示的遮板8a之上，用紅外線加熱器從遮板8a的下方對(duì)容器底部進(jìn)行加熱而得到底部中心部3、底部中心部的周邊部4及谷底部的底部中心部附近部分6A結(jié)晶化的容器底部2a(圖6中所示)的自立容器。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，用密度梯度管法測(cè)定的密度為1.365克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，容器口頸部的內(nèi)徑為外徑的76%。圖29示出了自立容器的正面圖。
在上面敘述中，遮板8a表面形狀大致與容器底面的表面形狀相同，并有如圖4、5所示的槽縫9a。紅外線加熱器的輻射熱通過(guò)槽縫到達(dá)容器底部，通過(guò)加熱使所需部分結(jié)晶化。借助于把冷卻水或溫水通至遮板，使遮板保持一定的表面溫度，能防止與容器底部接觸的部分達(dá)到超過(guò)材料的Tg的高溫度。
實(shí)施例10和實(shí)施例9同樣地，使用如圖7、8中所示的遮板8b對(duì)容器底部加熱而得到底部中心部的周邊部4及谷底部的底部中心部附近的部分6A結(jié)晶化的容器底部2b(如圖9所示)。在自立容器底部結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定出密度為1.363克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，容器口頸部的內(nèi)周徑為外周直徑的75%。
實(shí)施例11和實(shí)施例9中同樣地使用如圖10、11中所示的遮板8c對(duì)容器底部加熱而得到底部中心部3及谷底部的底部中心部附近部分6A結(jié)晶化的容器底部2c(圖12所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定出密度為1.365克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，容器口頸部?jī)?nèi)徑為外徑的76%。
實(shí)施例12和實(shí)施例9相同地使用如圖13及圖14中所示的遮板8d對(duì)容器底部加熱，得到底部中心部3及底部中心部的周邊部4，及谷底部的底部中心部附近部分6A，及腳部的底部中心部的周邊部邊緣至接地部部分7，及谷底部中心部附近部分與從腳部的底部中心部的周邊部的邊緣至接地部部分之間的部分17結(jié)晶化的容器底部2d(圖15所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)出密度為1.366克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，容器口頸部的內(nèi)徑為外徑的76%。
實(shí)施例13和實(shí)施例9同樣地使用圖16、17中所示的遮板8e對(duì)容器底部加熱而得到谷底部的底部中心部附近部分6A結(jié)晶化的容器底部2e(圖18所示)。此時(shí)，底部的加熱時(shí)間為其1.5倍。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定出密度為1.375克/厘米3。此容器全高305毫米，裝料線容量1.5升，容器口頸部?jī)?nèi)徑為外徑的76%。
實(shí)施例14和實(shí)施例9同樣地使用如圖19、圖20所示的遮板8f對(duì)自立容器底部加熱，得到底部中心部的周邊部4、谷底部的底部中心部附近部分6A及腳部的底部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分7結(jié)晶化的容器底部2f(圖21中所示)。在自立容器底部的結(jié)晶化部分取樣，測(cè)定的密度為1.366克/厘米3。
比較例1除了容器底部不進(jìn)行加熱與熱結(jié)晶化之外與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行。所得到的中空容器的底部完全末結(jié)晶化。
比較例2是在第3實(shí)施例中，只將預(yù)制件的口頸部結(jié)晶化，除了不進(jìn)行容器底部加熱與熱結(jié)晶化以外，與該實(shí)施例相同，所得到的中空容器只在口頸部結(jié)晶化，底部則全不結(jié)晶化。
比較例3只將預(yù)制件的口頸部及頸部支承環(huán)之下約6毫米的頸部支承環(huán)下部結(jié)晶化，除了容器底部不進(jìn)行加熱與熱結(jié)晶化以外，與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行。所得到的中空容器只在口頸部結(jié)晶化，底部則全不結(jié)晶化。
評(píng)價(jià)方法及結(jié)果(1)自立穩(wěn)定性底部中心部若自腳部的接地面向下不突出為“O”，若突出則為“X”。
(2)裝料線下降量求得評(píng)價(jià)前、后中空容器的口頸部前端至內(nèi)容物液面的高度差。下降量在20毫米以下為良好。
(3)口頸部?jī)?nèi)徑變形量求出評(píng)價(jià)前、后在取下帽蓋狀態(tài)下測(cè)定其口頸部?jī)?nèi)徑的差值。
(4)全高變形量求出評(píng)價(jià)前、后測(cè)得的容器整體高度之差。
實(shí)施例1-14及比較例1-3的自立容器各作12個(gè)、在5℃時(shí)將2.5氣體容積的碳酸水裝填至裝料線，擰緊帽蓋后用70℃溫水噴淋30分鐘，然后用20℃水噴淋10分鐘進(jìn)行冷卻，再進(jìn)行評(píng)價(jià)。自立穩(wěn)定性(底部突出)的評(píng)價(jià)結(jié)果及裝料線下降量的評(píng)價(jià)結(jié)果(12個(gè)的平均值)列于表1及表2中。再打開(kāi)帽蓋，對(duì)充填前口頸部?jī)?nèi)徑變形量、同一容器的變形量測(cè)定的結(jié)果(12個(gè)平均值)列于表1與表2中。

表 2
(注1)不進(jìn)行自立穩(wěn)定性測(cè)定。
從上述實(shí)施例1-14與比較例1-3的試驗(yàn)結(jié)果可以理解到，本發(fā)明的容器有能抑制因加熱消毒時(shí)的蠕變形而造成的底部突出，防止裝料線的下降，能保持自立穩(wěn)定性的優(yōu)越性能。
進(jìn)而，本發(fā)明的容器底部結(jié)構(gòu)并不限于本發(fā)明實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，使用與本發(fā)明實(shí)施例類似的結(jié)構(gòu)也能取得同樣的效果。圖23、圖24與圖25示出了與實(shí)施例3形狀不同的自立容器實(shí)例。圖30、圖31和圖32所示的容器是與實(shí)施例9形狀不同的自立容器實(shí)例。
通過(guò)以上說(shuō)明可知，本發(fā)明的自立容器能抑制容器內(nèi)容物加熱消毒時(shí)底部突出而保持自立穩(wěn)定性，是有優(yōu)良的耐藥性、有優(yōu)良的口頸部耐熱性、能防止頭部蠕變、有優(yōu)良的筒身耐熱、耐壓性能的耐熱與耐壓的自立容器。此外，由于本發(fā)明無(wú)需杯座，故在加熱消毒處理時(shí)熱水能充分到達(dá)容器底部，能順利地進(jìn)行內(nèi)容物的加熱消毒，進(jìn)而也能容易地再利用使用過(guò)的容器。
權(quán)利要求
1.一種自立容器，由口頸部、肩部、筒身及底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯樹(shù)脂制成的容器，其特征在于，上述底部在底部中心部分周圍放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部而成的可自立的結(jié)構(gòu)，而且在(A)-(E)部分為低拉伸部分，在(A)-(E)部分中至少(B)與(C)的部分為結(jié)晶化部分，其中(A)底部中心部、(B)底部中心部的周邊部分、(C)谷底部的底部中心部附近部分、(D)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)和(D)之間的部分。
2.一種自立容器，由口頸部、肩部、筒身與底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯制成的容器，其特征在于，上述底部在底部中心部分周圍成放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部而成的可以自立的結(jié)構(gòu)，而且在(A)-(E)中選擇至少一個(gè)部分作為結(jié)晶化部分，而上述口頸部和上述口頸部及上述肩部相連接的頭部的末拉伸部分成為結(jié)晶化部分，其中(A)底部中心部、(B)底部中心部的周邊部分、(C)谷底部的底部中心部附近部分、(D)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)和(D)之間的部分。
3.一種自立容器，由口頸部、肩部、筒身與底部構(gòu)成，是經(jīng)二軸拉伸吹制成形的飽和聚酯制成的容器，其特征在于，上述底部中心部分周圍成放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，在這些腳部與腳部之間形成谷底部而成為可以自立的結(jié)構(gòu)，而且在(A)-(E)內(nèi)至少選擇一個(gè)部分成為結(jié)晶化部分，且使上述口頸部的內(nèi)徑為外徑的60%-90%，上述口頸部上有螺紋部，至少把此螺紋部進(jìn)行熱處理以緩解殘余的內(nèi)應(yīng)力與變形，使上述口頸部和與上述肩部相連接的頭部的末拉伸部分成為結(jié)晶化部分，其中(A)底部中心部、(B)底部中心部的周邊部分、(C)谷底部的底部中心部附近部分、(D)從腳部的底部中心部的周邊部邊緣到接地部的部分、(E)上述(C)和(D)之間的部分。
4.如權(quán)利要求1中所述的自立容器，其特征在于，上述筒身部在二軸拉伸吹制成形時(shí)保持在加熱到50℃-140℃的模具中而使之熱固。
5.如權(quán)利要求2中所述的自立容器，其特征在于，上述筒身部在二軸拉伸吹制成形時(shí)保持在加熱至50℃-140℃的模具中而使之熱固。
6.如權(quán)利要求3中所述的自立容器，其特征在于，上述筒身部在二軸拉伸吹制成形時(shí)保持在加熱至50℃-140℃的模具中而使之熱固。
7.如權(quán)利要求1所述的自立容器，其特征在于，飽和聚酯樹(shù)脂是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
8.如權(quán)利要求2中所述的自立容器，其特征在于，飽和聚酯樹(shù)脂是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
9.如權(quán)利要求3中所述的自立容器，其特征在于，飽和聚酯樹(shù)脂是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
10.如權(quán)利要求2中所述的自立容器，其特征在于，(A)-(E)部分為低拉伸部分。
11.如權(quán)利要求3中所述的自立容器，其特征在于，(A)-(E)部分為低拉伸部分。
12.如權(quán)利要求2中所述的自立容器，其特征在于，底部的作為從(A)-(E)中選定的結(jié)晶化部分的組合包含(B)與(C)組合。
13.如權(quán)利要求3中所述的自立容器，其特征在于，底部的作為從(A)-(E)中選定的結(jié)晶化部分的組合包含(B)與(C)的組合。
14.如權(quán)利要求1中所述的自立容器，其特征在于，底部的作為從(A)-(E)中選定的結(jié)晶化部分的組合是由下述(1)-(5)構(gòu)成的，即，(1)(A)、(B)及(C)的組合，(2)(A)、(B)、(C)及(D)的組合，(3)(A)、(B)、(C)、(D)及(E)的組合，(4)(B)、(C)及(D)的組合，(5)(B)、(C)、(D)及(E)的組合。
15.如權(quán)利要求2中所述的自立容器，其特征在于，底部的作為從(A)-(E)中選定的結(jié)晶化部分的組合是由下述(1)-(5)構(gòu)成的，即，(1)(A)、(B)及(C)的組合，(2)(A)、(B)、(C)及(D)的組合，(3)(A)、(B)、(C)、(D)及(E)的組合，(4)(B)、(C)及(D)的組合，(5)(B)、(C)、(D)及(E)的組合。
16.如權(quán)利要求3中所述的自立容器，其特征在于，底部的作為從(A)-(E)中選定的結(jié)晶化部分的組合是由下述(1)-(5)構(gòu)成的，即，(1)(A)、(B)及(C)的組合，(2)(A)、(B)、(C)及(D)的組合，(3)(A)、(B)、(C)、(D)及(E)的組合，(4)(B)、(C)及(D)的組合，(5)(B)、(C)、(D)及(E)的組合。
全文摘要
提供一種有優(yōu)良耐熱、耐壓性能的自立容器。在由口頸部、肩部、筒身及底部構(gòu)成的二軸拉伸吹制成型的飽和聚酯樹(shù)脂制的容器中，上述底部為在底部中心部周圍成放射狀地膨脹出多個(gè)腳部，這些腳部與腳部之間形成谷底部的可以自立的結(jié)構(gòu)，并且是在底部的特定部分結(jié)晶化的自立容器，及在底部的特定部分結(jié)晶化并且至少與上述口頸部及上述肩部相連接的頭部末拉伸部分結(jié)晶化的自立容器。
文檔編號(hào)B65D1/02GK1112503SQ9412079
公開(kāi)日1995年11月29日 申請(qǐng)日期1994年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月23日
發(fā)明者清水紀(jì)弘, 浦野智宏, 武井淳, 新田彰 申請(qǐng)人:電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社