專利名稱：縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，更詳細(xì)涉及 一種能夠防止產(chǎn)生破裂或環(huán)狀厚壁部且可高生產(chǎn)率地成形薄壁 聚酯瓶的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法。
背景技術(shù)：
自以往就已公知一種通過(guò)對(duì)由二甲脂等聚酯樹脂構(gòu)成的預(yù) 塑型坯進(jìn)行縱橫拉伸吹塑成形而制成的縱橫拉伸聚酯瓶，該縱 橫拉伸聚酯瓶具有優(yōu)異的透明性、表面光澤、耐沖擊性和阻氣 性，作為各種飲料、食品、液體洗滌劑等的容器而被廣泛使用。
一般飲料用的縱橫拉伸聚酯瓶具有0.2 5 0.3 0 m m程度的 平均壁厚，從削減成本、輕量化等方面來(lái)考慮，還非常希望降 低使用樹脂量。
從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，例如在日本特開平7—257534號(hào)公報(bào) 上公開了這樣的一種瓶狀容器進(jìn)行吹塑成形而形成為其瓶身 部的平均壁厚為0.25mm以下、且平均^立伸倍率為IO倍以上。
但是，在這樣的瓶狀容器中，即使在5000mL等大容量容 器的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化，也存在2000mL以下容量相對(duì)較 小的容器的情況下難以實(shí)現(xiàn)輕量化的問(wèn)題。另外，在該瓶狀容 器的制法中，將縱橫拉伸吹塑成形中的平均拉伸倍率設(shè)為IO倍 以上，但是縱向拉伸倍率處于通常的2 2.7倍的范圍內(nèi)，若要 進(jìn)一步提高縱向拉伸倍率時(shí)，會(huì)因過(guò)度拉伸引起泛白，產(chǎn)生分 層(delamination)、破裂(burst)等問(wèn)題而難以成形。
另外，在日本特開2001—122237號(hào)公報(bào)中記載有能夠?qū)⑷?器的一部分薄壁化而實(shí)現(xiàn)輕量化的薄壁瓶，采用該在先技術(shù)，
可將500mL左右的瓶的肩部的平均壁厚形成為0.2-0.3mm，將 瓶身部的平均壁厚形成為0.02 0.05mm，且在瓶身部形成用于 增強(qiáng)變形強(qiáng)度的橫肋。但是在拉伸吹塑成形這種壁厚變化量較 大的瓶時(shí)、以及在事先注射模塑成形預(yù)塑型坯時(shí)需要對(duì)壁厚附 加上變化，而存在難于設(shè)定拉伸吹塑成形預(yù)塑型坯時(shí)的成形條 件等問(wèn)題。
在由本發(fā)明者提交的日本特開2003—191319號(hào)公報(bào)中記 載有將平均壁厚薄壁化到0.1 0.2mm的聚酯制的縱橫拉伸吹 塑瓶，在該在先技術(shù)中，不出現(xiàn)因過(guò)度拉伸導(dǎo)致的泛白，能夠 成形可以獨(dú)自豎立的薄壁的瓶狀容器，并可以實(shí)現(xiàn)樹脂使用量 的削減和輕量化。
但是，在使用記載于該在先技術(shù)中的制造方法進(jìn)行拉伸吹 塑成形時(shí)，在吹塑成形的初始階段，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生破裂，或者即 使不發(fā)生破裂也會(huì)產(chǎn)生環(huán)狀壁厚部，因而需要謀求提高制品合 格率。
即，在上述在先技術(shù)中所采用的拉伸吹塑成形中，如圖l (B)所示，在吹入吹塑空氣之前利用拉伸桿使預(yù)塑型坯沿縱 向拉伸，因此，預(yù)塑型坯有可能接觸拉伸桿，并且，如圖1(C) 所示，對(duì)拉伸途中接觸了模型表面、降低溫度而處于難于拉伸 的狀態(tài)的預(yù)塑型坯進(jìn)行強(qiáng)制拉伸，從而產(chǎn)生石皮裂，或者形成分 型線，產(chǎn)生因該分型線而發(fā)生破裂的問(wèn)題，并且還會(huì)產(chǎn)生即使 在沒有發(fā)生破裂時(shí)，溫度降低的部分作為環(huán)狀的壁厚部而殘留 的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種縱橫拉伸聚酯瓶的制造 方法，其能夠使縱橫拉伸聚酯瓶薄壁化到由本發(fā)明者等利用上
述在先技術(shù)獲得那樣平均壁厚為0.05 0.2mm程度或者上述程 度以下的厚度，減低了樹脂的使用量，實(shí)現(xiàn)了輕量化，使縱橫 拉伸聚酯瓶不會(huì)因過(guò)度拉伸導(dǎo)致泛白、不會(huì)在吹塑成形中發(fā)生 破裂、或者在最終成形品上產(chǎn)生環(huán)狀厚壁部，可高合格率，而 且高效成形。
采用本發(fā)明，提供一種縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，該方 法是制造利用拉伸桿對(duì)加熱到拉伸溫度的聚酯制預(yù)塑型坯進(jìn)行 拉伸，并且利用氣體吹塑進(jìn)行拉伸而形成為縱橫拉伸聚酯瓶的 方法，其特征在于，在進(jìn)行上述拉伸桿的拉伸時(shí)，使吹塑空氣
以預(yù)塑型坯不會(huì)與^立伸桿的除頂端以外的部分以及才莫型表面接: 觸的流量流入到預(yù)塑型坯內(nèi)部。
在本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法中，優(yōu)選下述各項(xiàng)。
1. 將在進(jìn)行上述拉伸桿的拉伸時(shí)的吹塑空氣的流入作為 預(yù)吹塑來(lái)進(jìn)行，在上述拉伸桿的拉伸結(jié)束的同時(shí)結(jié)束預(yù)吹塑，
之后進(jìn)4于主吹塑的4立伸；
2. 上述主吹塑進(jìn)行的拉伸是將通過(guò)拉伸桿的拉伸而被沿縱 向拉伸后的預(yù)塑型坯實(shí)質(zhì)上沿圓周方向拉伸；
3. 上述預(yù)吹塑的預(yù)吹塑空氣流入量為縱橫拉伸瓶的內(nèi)部容 積的10至50%;
4. 上述預(yù)吹塑4吏壓力調(diào)整為0.05至0.5MPa的吹塑空氣流
入；
5. 上述預(yù)吹塑采用溫度調(diào)整為70至250。C的吹塑空氣；
6. 上述預(yù)塑型坯的拉伸溫度如下預(yù)塑型坯的外表面的溫 度處于100至130。C的范圍，并且預(yù)塑型坯外表面與內(nèi)表面的溫 度差在2。C以內(nèi)；
7. 上述主吹塑采用壓力調(diào)整為0.5至4.0MPa的吹塑空氣；
8. 上述主吹塑釆用溫度調(diào)整為70至25(TC的吹塑空氣；9. 上述拉伸桿使預(yù)塑型坯沿縱向拉伸到瓶的最終尺寸的 70%以上；
10. 在上述拉伸桿的拉伸中，拉伸桿的最快速度為 500mm/sec以下；
11. 在上述4立伸桿的拉伸中，拉伸桿頂端與預(yù)塑型坯底部?jī)?nèi) 表面接觸時(shí)的速度為200mm/sec以下；
12 j立伸倍率如下縱向拉伸倍率為2.7倍以上且面積倍率 為12至25倍。
在本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法中，其重要特征在 于，在進(jìn)行拉伸桿的拉伸時(shí)，使吹塑空氣以預(yù)塑型坯不會(huì)與拉 伸桿的除頂端以外的部分以及模型表面接觸的流量流入到預(yù)塑 型坯內(nèi)部來(lái)進(jìn)行拉伸，由此能夠使薄壁的縱橫拉伸聚酯瓶不會(huì) 產(chǎn)生破裂、環(huán)狀厚壁部。高合格率地成形。
即如上所述，在進(jìn)行拉伸桿的拉伸后，在由吹塑空氣進(jìn)行 拉伸的以往的拉伸吹塑成形法中，如圖1(B)所示，在進(jìn)行縱 向的充分拉伸之前，拉伸途中的預(yù)塑型坯與模具表面接觸，預(yù) 塑型坯的溫度就降低，因此接觸的部分在難以拉伸的狀態(tài)下強(qiáng) 制拉伸而產(chǎn)生破裂，或者形成分型線，該分型線如同刀具那樣 作用于預(yù)塑型坯上而產(chǎn)生破裂。另外，即使在不至于產(chǎn)生破裂 時(shí)，接觸模具表面的部分也因拉伸性惡化而不能充分拉伸，形 成環(huán)狀的厚壁部。
對(duì)此，在本發(fā)明的制造方法中，如圖2(B)所示，在進(jìn)行 拉伸桿的拉伸時(shí)，吹入拉伸桿(頂端以外的部分)當(dāng)然也不會(huì) 與模具表面接觸那樣程度的流量的吹塑空氣，因此如圖2 ( C) 所示， 一邊保持預(yù)塑型坯的溫度不下降、由于加熱而易于拉伸 的狀態(tài)， 一邊通過(guò)拉伸桿使預(yù)塑型坯整體沿縱向(軸向)均勻 且充分地進(jìn)行拉伸。 在本發(fā)明中，如圖2(C)所示，在拉伸桿的拉伸結(jié)束后， 也不會(huì)改變吹塑空氣的流量而保持原狀態(tài)繼續(xù)拉伸，實(shí)質(zhì)上進(jìn) 行沿圓周方向(周方向)的拉伸，也能夠拉伸到如圖2 (D)所 示的最終成形品的大小，但是為了使生產(chǎn)率提高，優(yōu)選在進(jìn)行 拉伸桿的拉伸時(shí)以吹塑空氣的流入作為預(yù)吹塑來(lái)進(jìn)行，在拉伸 桿的拉伸結(jié)束的同時(shí)結(jié)束預(yù)吹塑，之后進(jìn)行流量比預(yù)吹塑的吹 塑空氣大的主吹塑的拉伸。采用該方法，能夠利用主吹塑使通 過(guò)拉伸桿的拉伸沿縱向進(jìn)行了充分拉伸的預(yù)塑型坯再有效地沿
圓周方向進(jìn)行拉伸，乂人而可以縮短^立伸時(shí)間而高生產(chǎn)率地成形 薄壁化的縱橫拉伸聚酯瓶。


圖l是用于說(shuō)明以往的縱橫拉伸聚酯瓶的拉伸吹塑成形的圖。
圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的拉伸吹塑成形 的圖。
圖3是用于說(shuō)明預(yù)塑型坯的加熱方法的圖。
圖4是表示本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的 一 個(gè)例子的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
預(yù)塑型坯的成形工序
本發(fā)明的制造方法所使用的預(yù)塑型坯可以采用在縱橫拉伸 聚酯瓶的成形中所用的公知的預(yù)塑型坯。
所用聚酯樹脂可以采用自以往在縱橫拉伸吹塑成形中所用 的公知的聚酯樹脂。
從機(jī)械性質(zhì)、熱特性考慮，作為構(gòu)成聚酯樹脂的二羧酸成
分，優(yōu)選二羧酸成分的50%以上、特別是80%為對(duì)苯二曱酸； 當(dāng)然也可以含有對(duì)苯二甲酸以外的羧酸成分。作為對(duì)苯二甲酸 以外的羧酸成分，可列舉出間苯二甲酸、萘二羧酸、對(duì)-6-氧基 乙氧基苯甲酸(p —B—oxyethoxybe畫ic acid)、聯(lián)苯基-4,4'-二羧酸、二苯氧基乙烷-4，4'-二羧酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、 六氳對(duì)苯二甲酸、己二酸、癸二酸等。
另一方面，從機(jī)械性質(zhì)、熱特性考慮，作為二元醇成分， 優(yōu)選二元醇成分的50%以上、特別是80%以上為乙二醇，作為 乙二醇之外的二元醇成分，可以列舉1，4一丁二醇、丙二醇、新 戊二醇、1，6—已二醇、二乙二醇、三乙二醇、環(huán)己烷二甲醇、 雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物、甘油、三羥曱基丙烷等。
另外也可以含有偏苯三酸、均苯四酸、苯連三酸、1，1,2，2 一乙烷四羧酸、1,1,2—乙烷三羧酸、1，3，5—戊烷三羧酸、 1，2，3，4—環(huán)戊烷四羧酸、3,3'，4，4'一聯(lián)苯四羧酸等三官能以上 的多元酸，以及季戊四醇、甘油、三羥甲基丙烷、1,2，6—己三 醇、山梨糖醇、1，1，4，4—四(羥曱基)環(huán)己烷等三官能以上的多 元醇。
并且還可以在聚酯樹脂中將其自身公知的樹脂用配合劑、 例如著色劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、各種帶電防止劑、分型劑、 潤(rùn)滑劑、核劑等在無(wú)損最終成形品質(zhì)量的范圍內(nèi)按照公知的處 方進(jìn)4于配制。
用于本發(fā)明的預(yù)塑型坯可以利用以往7>知的制法，例如注 射模塑成形或者擠壓成形等制法進(jìn)行成形，所成形的預(yù)塑型坯 根據(jù)需要將口部加熱使其熱結(jié)晶化。
本發(fā)明所采用的預(yù)塑型坯既可以是上述聚酯樹脂的單層構(gòu) 造物，或者也可以是多層構(gòu)造物，該多層構(gòu)造物采用了將上述 聚酯樹脂作為內(nèi)外層、其他熱塑性樹脂作為中間層、或者采用
了具有阻氣性，氧吸收性、氧吸收阻氣性等功能的以往公知的 功能性樹脂組成物等。
預(yù)塑型坯的加熱工序
雖然成形的預(yù)塑型坯在實(shí)施拉伸吹塑成形之前要加熱到拉 伸溫度，但在本發(fā)明中，優(yōu)選對(duì)預(yù)塑型坯進(jìn)行加熱時(shí)，使得將
預(yù)塑型坯的外表面的溫度加熱到100至130。C，特別是處于115 至125。C范圍，并且預(yù)塑型坯外表面與內(nèi)表面的溫度差在2。C以 內(nèi)。預(yù)塑型坯的外表面溫度高于130。C時(shí)，則預(yù)塑型坯會(huì)因熱 結(jié)晶化而泛白故不佳。另外，預(yù)塑型坯的內(nèi)外表面的溫度差為 2。C以內(nèi)時(shí)，沿其壁厚方向均勻加熱，由此能夠使拉伸時(shí)產(chǎn)成的 內(nèi)外表面上的熱應(yīng)力大致相同，能夠均勻且平穩(wěn)地進(jìn)行拉伸， 可以有效地防止由過(guò)度拉伸產(chǎn)生的泛白、異常收縮導(dǎo)致的破裂。 其結(jié)果，可以高合格率地成形更薄壁化的縱橫拉伸聚酯瓶。
預(yù)塑型坯的加熱方法可以采用以往公知的方法進(jìn)行， 一般 而言，常溫的預(yù)塑型坯通過(guò)將紅外線加熱器與內(nèi)表面加熱器組 合起來(lái)進(jìn)行正式加熱，加熱成考慮到隨著預(yù)塑型坯的搬運(yùn)而發(fā) 生的冷卻而在吹塑成形時(shí)為上述溫度范圍。
圖3是表示加熱方法的一個(gè)例子的圖，該加熱方法由3個(gè)階 段的加熱工序構(gòu)成。
圖3 ( A)表示采用均熱裝置17預(yù)先加熱到65 75。C作為第 l次加熱(預(yù)加熱)。由此形成在預(yù)塑型坯20的外表面、內(nèi)表面 與壁厚中央部三者之間幾乎不存在溫度差的狀態(tài)。這樣在預(yù)熱 預(yù)塑型坯20而使整體溫度從常溫上升至65 75。C后，如圖3( B) 所示，進(jìn)行正式加熱作為第2次加熱，對(duì)以紅外線加熱器作為 熱源的面板的加熱器箱18a與內(nèi)表面加熱器18b進(jìn)行組合，對(duì)預(yù) 塑型坯2 0進(jìn)行加熱成比拉伸溫度稍微高些的溫度，以便考慮到 隨搬運(yùn)而發(fā)生的冷卻而在吹塑成形時(shí)為上述拉伸溫度范圍。由
此，利用加熱器箱18a進(jìn)一 步以不發(fā)生加熱不均的方式進(jìn)行加 熱，能夠在短時(shí)間內(nèi)從經(jīng)預(yù)加熱升溫到65~75°C的狀態(tài)進(jìn)行升 溫，并且能夠極力縮小壁厚方向的溫度差，從而能夠抑制預(yù)塑 型坯20的軸向的加熱不均。
如圖3(C)所示，在對(duì)該預(yù)塑型坯進(jìn)行正式加熱后，放入 到吹塑成形的模具中進(jìn)行拉伸吹塑成形，在吹塑成形即將開始 之前進(jìn)4亍作為第3次加熱的局部加熱。作為該3次加熱的局部加 熱是用于，在吹塑成形時(shí)，首先使預(yù)塑型坯20的應(yīng)拉伸部分當(dāng) 中相當(dāng)于最終成形品(縱橫拉伸聚酯瓶)IO的肩部13和瓶身部 14的上部的部分進(jìn)行4立伸；并使用具有紅外線加熱器的熱風(fēng)加 熱器19進(jìn)行加熱，以彌補(bǔ)隨預(yù)塑型坯2(H般運(yùn)而發(fā)生的冷卻降 溫，從而加熱到上述拉伸溫度范圍內(nèi)的溫度。
由此，在吹塑成形即將開始前，即在即將放入到吹塑模具 中之前，預(yù)塑型坯20處于被加熱成大致均勻的狀態(tài)其中相當(dāng) 于最終成形品10的肩部13和并瓦身部14的上部的部分溫度最高， 其他部分因受到隨搬運(yùn)而發(fā)生的冷卻的影響而溫度比上述上部 的部分略低一些。
但是例如在如圖3所示的裝置的3個(gè)階段工序當(dāng)中，也可以只在 圖3 ( B)的工序中進(jìn)行加熱；而且，在該圖3(B)中，也可以 采用拆除了附圖標(biāo)記18b所示的內(nèi)部加熱裝置的加熱方式來(lái)進(jìn) 行加熱。另外，也可以在該圖3 ( B)的工序的前后任意添加圖 3的(A)或者(C)的任一個(gè)的加熱方式。 縱橫拉伸吹塑成形工序
接著，按照?qǐng)D2所示的工序圖對(duì)拉伸吹塑成形的概略進(jìn)行 說(shuō)明。
如圖2 ( A)所示，對(duì)按上述加熱條件進(jìn)行了均勻加熱且加
熱到高溫的預(yù)塑型坯20的口部進(jìn)行固定，在放入到吹塑模具21 內(nèi)的狀態(tài)開始，如圖2(B)所示， 一邊^(qū)f吏吹塑空氣以預(yù)塑型坯 不會(huì)與拉伸桿的除頂端之外的部分和模具表面接觸的流量流入 到預(yù)塑型坯內(nèi)部， 一 邊利用拉伸桿22使預(yù)塑型坯20開始沿其軸 向(縱向)拉伸。
在圖2所示的具體例中，使拉伸桿22進(jìn)行拉伸到最終成形 品10的頸部下方至接地面的距離的大約95%的程度(圖2( C))， 此時(shí)正在成形的預(yù)塑型坯未與模具表面接觸。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在拉伸桿的4立伸結(jié)束時(shí)刻，吹 塑空氣的流量不發(fā)生變化，以原來(lái)的流量進(jìn)行吹塑成形，直到 形成最終成形品，由此可實(shí)質(zhì)上進(jìn)行圓周方向的拉伸，并可使 預(yù)塑型坯觸到模具表面而成形為最終成形品的形狀(圖2( D))。
另外，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，在拉伸桿的拉伸結(jié)束 時(shí)刻，進(jìn)行流量大于上述流量的主吹塑，由此實(shí)質(zhì)上進(jìn)行圓周 方向的拉伸，并可使預(yù)塑型坯與模具表面接觸而成形為最終成 形品的形狀(圖2 ( D))。
將吹塑成形后的瓶進(jìn)行熱固定后，進(jìn)行冷卻而制成最終成 形品。熱固定既可以采用在吹塑成形模具中進(jìn)行的單模法來(lái)進(jìn) 行，也可以以使用在與吹塑成形模不同的熱固定用模具中進(jìn)行 的雙模法來(lái)進(jìn)行。熱固定的溫度一般在60至180。C的范圍是合 適的。
在上述拉伸桿22的拉伸中，處于如下狀態(tài)相當(dāng)于最終成 形品10的肩部13的部分被拉伸，并且隨之相當(dāng)于其瓶身部14 的上部的部分繼續(xù)拉伸，但預(yù)塑型坯20的相當(dāng)于聚酯瓶10的瓶 身部14的下部和底部15的部分幾乎不^皮拉伸。另外，如上所述， 通過(guò)在拉伸桿拉伸時(shí)流入規(guī)定流量的吹塑空氣，則無(wú)論拉伸桿 的直徑是多少都能夠預(yù)防預(yù)塑型坯與拉伸桿接觸。
該預(yù)塑型坯不會(huì)與拉伸桿的除頂端以外的部分和模具表面 接觸的流量由于預(yù)塑型坯的大小、拉伸桿的直徑或者最終成形
品的形狀等而不同，不能一概地規(guī)定，但可以采用調(diào)整為0.05 至0.5MPa壓力的吹塑空氣，在最終形狀如圖4所示的橫截面為 圓形的2000mL的縱4黃拉伸聚酯瓶的場(chǎng)合，優(yōu)選壓力處于0.05 至O.lMPa的范圍內(nèi)。這樣，通過(guò)降低吹塑空氣的流量，能夠抑 制因自氣罐流入到預(yù)塑型坯中的吹塑空氣的絕熱膨脹導(dǎo)致的溫 度變化，從而能夠以氣罐中所設(shè)定的溫度進(jìn)行拉伸吹塑成形。
另外，優(yōu)選將該吹塑空氣的溫度調(diào)整為在氣罐內(nèi)的設(shè)定溫 度即60至300。C，特別是調(diào)整為100至20(TC范圍的溫度。這樣， 通過(guò)將吹塑空氣調(diào)整為高溫，能夠抑制預(yù)塑型坯的溫度下降， 從而可以進(jìn)行均勻拉伸，可以使其高度更高地進(jìn)行薄壁化。
如上所述，在本發(fā)明的拉伸吹塑成形中，使流入到預(yù)塑型 坯中的吹塑空氣流量以預(yù)塑型坯接不會(huì)與拉伸桿的除頂端以外 的部分和模具表面接觸那樣的流量來(lái)進(jìn)行拉伸吹塑，直到完成 拉伸吹塑成形，由此也能夠在不發(fā)生破裂等情況下制造出最終 成形品，但從可通過(guò)縮短拉伸所需的時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)率方面考 慮，優(yōu)選將進(jìn)行拉伸桿的拉伸時(shí)吹塑空氣的流入作為預(yù)吹塑來(lái) 進(jìn)行，在結(jié)束拉伸桿的拉伸的同時(shí)結(jié)束預(yù)吹塑，之后進(jìn)行主吹 塑的拉伸。
此時(shí)，優(yōu)選在拉伸桿進(jìn)行拉伸時(shí)進(jìn)行的預(yù)吹塑流入相當(dāng)于 作為最終成形品的縱橫拉伸聚酯瓶?jī)?nèi)部容積的IO至50%的量， 特別是2 5至4 0 %的量最佳。
另外，優(yōu)選拉伸桿將預(yù)塑型坯沿縱向拉伸到相當(dāng)于瓶的最 終尺寸的頸部下方到接地面之間的距離(圖4的支承環(huán)12到接 地面之間的垂直距離)的70%以上的距離。若小于70%，由吹 塑空氣產(chǎn)生的拉伸量過(guò)
拉伸時(shí)，有可能由于主吹塑中進(jìn)行急劇的拉伸而發(fā)生過(guò)度拉伸、 成形不良、或者破裂的問(wèn)題。
將凹部設(shè)在底部中央的壁厚處和底部中央時(shí)，拉伸桿在縱 向的拉伸的上限當(dāng)然是小于瓶的最終尺寸的頸部下方到接地面
之間的距離減去凹部的深度距離的距離。一^殳在2000mL的聚 酯瓶時(shí)，優(yōu)選為瓶的最終尺寸的頸部到接地面之間的距離的 95%左右。
在拉伸桿的拉伸中，拉伸桿的拉伸最高速度為500mm/sec 以下，特別是處于200至400mm/sec的范圍最佳，拉伸桿的頂 端與預(yù)塑型坯底部?jī)?nèi)表面接觸時(shí)的速度為200mm/sec以下或 者暫時(shí)停止(速度為Omm/sec)最佳。
這樣通過(guò)使拉伸桿緩慢地進(jìn)行拉伸，可以均勻平穩(wěn)地拉伸， 能有效地預(yù)防因急劇的拉伸而造成的過(guò)度拉伸、成形不良或者 產(chǎn)生破裂。
在拉伸桿拉伸結(jié)束的主吹塑優(yōu)選壓力調(diào)整為0.5至 4.0MPa、且溫度調(diào)整為60至300。C的吹塑空氣，在與預(yù)吹塑中 所使用的吹塑空氣同樣的溫度下、采用壓力調(diào)整到大于等于預(yù) 吹塑的壓力的吹塑空氣可以只使用 一 個(gè)拉伸吹塑成形裝置的氣 罐，因而從生產(chǎn)率方面來(lái)說(shuō)優(yōu)選。
在本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法中，拉伸倍率如下 所述縱向拉伸倍率為2.7倍以上且面積倍率為12至25倍最佳， 是2000mL的聚酯瓶時(shí)，優(yōu)選具有70 170倍的體積倍率(體積 倍率=模具體積/預(yù)塑型坯體積)。由此可獲得后述的薄壁化、輕
量化的最終成形品。 最終成形 品
如圖4所示，利用本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法獲 得的最終成形品聚酯瓶10由未拉伸的口部11和支承環(huán)12、被拉
伸的肩部13、瓶身部14和底部15構(gòu)成，成形為利用設(shè)于底部15 的凹部16可豎立的形狀。
該聚酯瓶IO實(shí)現(xiàn)了輕量化，并且實(shí)現(xiàn)了使用樹脂的減少， 被拉伸的肩部13 、 瓶身部14和底部15的平均壁厚在 0.05 0.2mm的范圍內(nèi)，且優(yōu)選在0.07 0.11mm范圍內(nèi)，由此， 其壁厚變化量在O.lmm以內(nèi)，優(yōu)選在0.05mm以內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)大 幅度的輕量化。
采用本發(fā)明的制造方法獲得的聚酯瓶如4所示的具體例所 示，伴隨著輕量化、薄壁化，用于增強(qiáng)剛性、強(qiáng)度的增強(qiáng)用凸 緣等加固部分并不是特別必需的，但是如采用圖l所示的制法 制成的以往的聚酯瓶那樣，當(dāng)然可以在瓶身的中央形成向內(nèi)側(cè) 凹陷的環(huán)狀增強(qiáng)用肋，在該情況下，可以采用在模具表面形成 與該肋的突出部對(duì)應(yīng)的拉伸吹塑模具。
實(shí)施例
通過(guò)下述實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明的實(shí)施方 式并不限于該實(shí)施例。 實(shí)施例1
采用長(zhǎng)度為52mm、坯身厚度為3.1mm (樹脂量19g)的預(yù) 塑型坯，使用如圖3 (B)所示的加熱裝置(但拆除了內(nèi)部加熱 裝置18b)加熱56秒，使預(yù)塑型坯的外表面溫度為115°C、內(nèi)表 面溫度為117°C.
采用圖2表示其概略的拉伸吹塑裝置，以200mm/秒的速 度、用拉伸桿將該加熱后的預(yù)塑型坯拉伸到自支承環(huán)下方到接 地面的距離的95%的位置，與此同時(shí)以0.07MPa的壓力使調(diào)整 到設(shè)定溫度200。C的吹塑空氣流入，作為預(yù)吹塑。
在拉伸桿的拉伸結(jié)束后，作為主吹塑，以2MPa的壓力使 調(diào)整到200。C的吹塑空氣流入，以縱向拉伸倍率4.5倍、 一黃向拉
伸倍率4.6倍、體積倍率150倍的方式進(jìn)行拉伸，直到成形為最 終產(chǎn)品的形狀。在拉伸結(jié)束后，以70。C的溫度進(jìn)行熱固定，之 后再進(jìn)行冷卻，由此制造出了 1000只容量2000mL的聚酯瓶。
產(chǎn)生因過(guò)度拉伸導(dǎo)致的泛白、破裂、熱泛白、環(huán)狀厚壁部 當(dāng)中任意一種的瓶數(shù)為O只(發(fā)生率0%)。
實(shí)施例2
采用長(zhǎng)度為77mm、坯身厚度為2，4mm (樹脂量19g)的預(yù) 塑型坯，使用與實(shí)施例1同樣的方法加熱40秒，以使預(yù)塑型坯 的外表面溫度為105°C，內(nèi)表面溫度為107。C。
使用與實(shí)施例l同樣的拉伸吹塑裝置，按相同的條件對(duì)所 述已加熱的預(yù)塑型坯進(jìn)4亍預(yù)吹塑、主吹塑處理，以縱向4立伸倍 率3.7倍、橫向拉伸倍率4.5倍、體積倍率105倍的方式進(jìn)行拉伸， 直到成形為最終產(chǎn)品的形狀。拉伸結(jié)束后，以70。C的溫度進(jìn)行 熱固定，之后再進(jìn)行冷卻，由此制造出了 1000只容量2000mL 的聚酯瓶。
產(chǎn)生因過(guò)度拉伸導(dǎo)致的泛白、破裂、熱泛白、環(huán)狀厚壁部 中任意一個(gè)的瓶數(shù)為O根(發(fā)生率0%)。
比較例1
采用與實(shí)施例1中使用的預(yù)塑型坯同樣的預(yù)塑型坯，用如
圖3所示的加熱裝置加熱90秒，預(yù)塑型坯的外表面溫度為 124。C,內(nèi)表面溫度為125。C。
采用圖l表示其概略的拉伸吹塑裝置，以200mm/秒的速 度，將該加熱后的預(yù)塑型坯拉伸到大約2倍程度。拉伸桿結(jié)束 拉伸后，以0.8MPa的壓力使調(diào)整到設(shè)定溫度200°C的吹塑空氣 流入，作為予貞p欠塑。
接著以3MPa的壓力使調(diào)整到設(shè)定溫度200°C的吹塑空氣 流入作為主吹塑，拉伸到最終產(chǎn)品的形狀為止。在拉伸結(jié)束后，
以70。C的溫度熱固定，之后進(jìn)行冷卻，從而制造IOOO根容量 2000mL的聚酉旨瓶。
產(chǎn)生因過(guò)度拉伸導(dǎo)致的泛白、破裂、熱泛白、環(huán)狀厚壁部 當(dāng)中任意一種的瓶數(shù)為450只(發(fā)生率45%)。
工業(yè)可利用性
采用本發(fā)明的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，可以將縱橫拉 伸聚酯瓶薄壁化到平均壁厚為0.05 0.2mm程度的厚度，能夠 將降低樹脂的使用量、使其輕量化，這樣制成的縱橫拉伸聚酯 瓶不會(huì)產(chǎn)生破裂、不會(huì)因過(guò)度拉伸導(dǎo)致的泛白、或者產(chǎn)生環(huán)狀 厚壁部而可高合格率、高生產(chǎn)率地成形。
利用該制造方法獲得薄壁聚酯瓶并不受限于此，可很好地 應(yīng)用到礦物水等飲料用途上，通過(guò)減少樹脂量而降低了成本， 并且也容易被壓碎，而可作為具有優(yōu)異的易報(bào)廢性和經(jīng)濟(jì)性的 容器來(lái)進(jìn)行使用。
權(quán)利要求
1.一種縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其利用拉伸桿對(duì)加熱到拉伸溫度的聚酯制預(yù)塑型坯進(jìn)行拉伸，并且利用氣體吹塑進(jìn)行拉伸而成形，其特征在于，在進(jìn)行上述拉伸桿的拉伸時(shí)，使吹塑空氣以預(yù)塑型坯至少不會(huì)與拉伸桿的除頂端以外的部分以及模具表面接觸的流量流入到預(yù)塑型坯內(nèi)部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其特 征在于，將進(jìn)行上述拉伸桿的拉伸時(shí)的吹塑空氣的流入作為預(yù) 吹塑來(lái)進(jìn)行，在結(jié)束上述拉伸桿的拉伸的同時(shí)結(jié)束預(yù)吹塑，之 后進(jìn)行主吹塑的拉伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其特 征在于，上述主吹塑的拉伸是將通過(guò)拉伸桿的拉伸而被沿縱向 拉伸后的預(yù)塑型坯實(shí)質(zhì)上沿圓周方向拉伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其特 征在于，使上述預(yù)吹塑的預(yù)吹塑空氣流入量為縱橫拉伸瓶的內(nèi) 部容積的10至50%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述預(yù)吹塑使壓力調(diào)整為0.05至0.5MPa的吹塑空氣 流入。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述預(yù)吹塑采用溫度調(diào)整為60至300°C的吹塑空氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述預(yù)塑型坯的拉伸溫度如下預(yù)塑型坯的外表面溫 度處于100至130。C的范圍內(nèi)，并且預(yù)塑型坯外表面與內(nèi)表面的 溫度差在2。C以內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述主吹塑采用壓力調(diào)整為0.5至4.0MPa的吹塑空 氣
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述主吹塑采用溫度調(diào)整為70至250。C的吹塑空氣。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，上述拉伸桿使預(yù)塑型坯沿縱向拉伸到瓶的最終尺寸 的70%以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，在上述拉伸桿的拉伸中，拉伸桿的拉伸最快速度為 500 mm/sec以下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，在上述拉伸桿的拉伸中，拉伸桿頂端與預(yù)塑型坯底 部?jī)?nèi)表面接觸時(shí)的速度為200 mm/sec以下。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法，其 特征在于，拉伸倍率如下縱向拉伸倍率為2.7倍以上且面積倍 率為12至25倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種縱橫拉伸聚酯瓶的制造方法。其中，在進(jìn)行拉伸桿的拉伸時(shí)，使吹塑空氣以預(yù)塑型坯不會(huì)與拉伸桿的除頂端以外的部分以及模具表面接觸的流量流入到預(yù)塑型坯內(nèi)部，能夠使縱橫拉伸聚酯瓶可薄壁化到平均壁厚為0.05～0.2mm程度、或者上述程度以下的厚度，減低了樹脂的使用量，實(shí)現(xiàn)了輕量化，這樣的縱橫拉伸聚酯瓶不會(huì)發(fā)生破裂、不會(huì)因過(guò)度拉伸導(dǎo)致泛白、不會(huì)產(chǎn)生環(huán)狀厚壁部，可高合格率，而且高效成形。
文檔編號(hào)B29C49/78GK101360600SQ200680051408
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者前田耕二, 外山和宏, 藤川卓哉 申請(qǐng)人:東洋制罐株式會(huì)社