JP4774792B2 - 樹脂製容器の口部の熱結晶化方法 - Google Patents

Description

本発明は、高い密封性と、高温殺菌時の耐熱性を確保するとともに、容器の内圧変化吸収性能を向上させた樹脂製広口容器を得るのに好適に利用することができる樹脂製容器の口部の熱結晶化方法に関するものである。

例えば、ジャムなどのように内容物を少量ずつ取り出して使用するのに好適な容器として、内容物を取り出し易くするために開口部（取出口）の径を大きくしたガラス製の容器本体に、金属製のキャップを組み合わせた広口容器が一般に用いられている。
近年、飲料用のＰＥＴボトルに代表されるように、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂からなる容器が、種々の用途に広く用いられるようになってきており、種々の容器の樹脂化が進んでいるが（例えば、特許文献１など）、上記のような広口容器においても、軽量で、かつ、割れ難い樹脂製容器に代替することが求められている。

実開昭６３−８８９１２号公報

ところで、ジャムなどの食品類を内容物とする広口容器を樹脂化するにあたっては、高い密封性（酸素バリア性）と、煮沸などの高温殺菌時の耐熱性が確保されなければならない。

しかしながら、単に容器本体を樹脂化して、そのまま従来の金属キャップを組み合わせただけでは、高温殺菌時における容器本体のノズル部分の収縮に金属キャップが追随せず、密封性を確保するのが困難であるという問題がある。
これに対し、キャップも樹脂化して、その収縮率を容器本体の収縮率と合わせれば、密封性を確保することは可能であるが、密封性に加えて、酸素バリア性が要求される場合には、容器本体の開口面積が大きい広口容器にあっては、キャップの酸素バリア性が大きく影響してくる。このため、キャップの素材の選択も限られてしまい、酸素バリア性を確保するのが困難となってしまう。酸素バリア層、酸素吸収層などを備えた多層構造のキャップを用いれば、酸素バリア性を確保できなくもないが、このようなキャップは高価でありコスト的な問題もある。

一方、これらの問題の解決策として、酸素バリア性を備えたフィルム材７を開口部にヒートシールすることが有効であると考えられる。
しかしながら、ポリエチレンテレフタレートのような結晶性熱可塑性樹脂を用いて容器を形成する場合には、その耐熱性を高めて高温殺菌時の変形を防ぐために、容器本体の開口部の樹脂を熱結晶化することが一般に行われているが、開口部の樹脂を熱結晶化させると、耐熱性を高めることができる反面、ヒートシール温度を高くしなければならないなど、ヒートシール性に劣るという問題がある。

ここで、特許文献１には、開口端縁部分を未結晶化部分としつつ、口筒部を結晶化して、口筒部の高強度を保持したまま、開口端面にアルミホイルを低い温度で熱接着することができるようにした、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の広口容器が開示されており、特許文献１では、口筒部の開口端縁部分を円筒状の遮蔽筒で覆い、ヒーターからの熱が開口端縁部分に直接伝わらないようにして、開口端縁部分を除いて、口筒部の他の部分を熱結晶化させている。

しかしながら、このような方法では、遮蔽筒の位置決めに高い精度が要求され、また、内部からの熱伝達によって開口端縁部分の全体が結晶化温度に達してしまい易く、開口端面のみを選択的に未結晶化部分とすることは困難である。

さらに、飲料用のＰＥＴボトルなどでは、一般に、口部付近に内容物が未充填とされる空間（ヘッドスペース）が残されているが、このヘッドスペースが容器中に占める割合は、ジャムなどを内容物とする広口容器にあっては、開口面積が大きい分、飲料用のＰＥＴボトルに比べて格段に大きくなる。したがって、広口容器は、高温充填や、高温殺菌によって容器内圧が変化する傾向が強く、このような内圧低下に伴う容器の変形などの問題についても対策を講じなければならないが、特許文献１では、そのような検討は一切なされていない。

このように、広口容器を樹脂製とし、その実用化を図るためには、解決すべき多くの課題が残されている。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ガラス製の容器本体に、金属製のキャップを組み合わせた従来の広口容器を樹脂製容器に代替するにあたり、高い密封性と、高温殺菌時の耐熱性を確保するとともに、容器の内圧変化吸収性能を向上させた樹脂製の広口容器を得るのに好適に利用することができる樹脂製容器の口部の熱結晶化方法の提供を目的とする。

本発明に係る樹脂容器の口部の熱結晶化方法は、前記容器、又は前記容器のプリフォームの天地を逆にして、前記容器、又は前記容器のプリフォームの内面を治具により面で支持し、前記口部の上端面側を台座に当接させた状態で、前記口部に熱を加えることにより、前記台座との当接部位を選択的に非晶状態としつつ、前記口部を熱結晶化するとともに、前記治具の前記台座側の端部を、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい部分との境界に位置させる方法としてある。

このような方法とすることにより、口部のヒートシール性を確保しつつ、口部の強度や、耐熱性を向上させた樹脂製容器を得ることができる。

特に、本発明にあっては、前記容器、又は前記容器のプリフォームの内面を治具により面で支持することで、治具の放熱効果によって、熱結晶化させたくない部分の熱結晶化の進行を、より効果的に抑えることもできる。

これとともに、前記治具の前記台座側の端部を、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい部分との境界に位置させるようにして、加熱処理により熱結晶化が進行した部分と、熱結晶化が抑えられた部分との境界が明確に形成し、成形上の不具合を有効に回避できる。

また、本発明に係る樹脂容器の口部の熱結晶化方法は、熱結晶化の進行を抑えたい部分に、熱源からの熱が直接加わらないように遮蔽板を設けた方法とすることができる。
このような方法とすれば、口部の部分的な加熱がより容易になる。

また、本発明に係る樹脂容器の口部の熱結晶化方法は、前記遮蔽板の前記台座側の端部と、前記治具の前記台座側の端部とを、ほぼ同一水平面上に位置させた方法とすることができる。
このような方法とすれば、加熱処理により熱結晶化が進行した部分と、熱結晶化が抑えられた部分との境界をより明確に形成することができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、口部、胴部、及び底部を有する容器本体と、前記口部に取り付けられる蓋体とを備え、少なくとも前記容器本体が熱可塑性樹脂からなる樹脂製の広口容器であって、前記胴部が、内圧変化吸収パネルを有しているとともに、前記口部にフィルム材をヒートシールすることによって、前記フィルム材により前記容器本体の開口部を密封してなる構成とすることができる。

このような構成とすることにより、高い密封性と、高温殺菌時の耐熱性を確保するとともに、容器の内圧変化吸収性能を向上させた樹脂製の広口容器を提供することができる。また、酸素バリア性を容易に備えさせることができるので、従来のガラス製の広口容器を、軽量で、かつ、割れ難い樹脂製容器に代替することができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記蓋体と前記フィルム材との間に空隙が形成されるように、前記蓋体を前記口部に取り付けた構成とすることができる。
このような構成とすれば、容器内の圧力が増加したときに、蓋体内でフィルム材が容器外方に湾曲して圧力の増加を吸収することができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、少なくとも前記フィルム材が、酸素バリア性を備えている構成とすることができる。
このような構成とすれば、高い密封性に加え、酸素バリア性をも備えた樹脂製広口容器を提供することができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記口部の上端面を非晶部としつつ、前記上端面を除いて熱結晶化された前記口部に、前記フィルム材をヒートシールした構成とすることができる。
このような構成とすれば、口部のヒートシール性を良好なものとして、容器の密封性をより高めることができるとともに、フィルム材の剥離面に剥離痕が残らないようにすることができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記口部の上端面に形成された凸部を非晶部としつつ、前記凸部を除いて熱結晶化された前記口部に、前記フィルム材をヒートシールした構成とすることができる。
このような構成とすれば、フィルム材とのシール幅を適宜調整して、口部の上端面のシール部が、容器径方向にはみ出さないようにすることができ、剥離後の美観がよいだけでなく、蓋体で再封止したときの密封性を高く維持することができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記蓋体が、再封可能に前記口部に取り付けられている構成とすることができる。
このような構成とすれば、開封後も容器を再封することができ、少量ずつ取り出して使用する内容物の長期保存用の容器として好適に用いることができる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記蓋体の天板内面に、前記フィルム材を介して前記口部の上端面に当接する環状突起を有する構成とすることができる。
このような構成とすれば、高温殺菌時などにおいて容器内圧が高まっても、フィルム材の剥離を有効に回避することができ、さらに、殺菌水がフィルム材上面まで侵入するのを防止することもできる。

また、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器は、前記蓋体の天板内面に、前記口部の内周縁よりも容器内方側の近傍に位置する環状突起を有する構成とすることができる。
このような構成とすれば、フィルム材の容器内方側からの剥離を有効に回避して、口部上端面と、フィルム材との間に、内容物が入り込んでしまうのを防止することができる。

本発明によれば、口部のヒートシール性を確保しつつ、口部の強度や、耐熱性を向上させた樹脂製容器を得ることができ、特に、容器、又は容器のプリフォームの内面を治具により面で支持することで、治具の放熱効果によって、熱結晶化させたくない部分の熱結晶化の進行を、より効果的に抑えることができるとともに、治具の台座側の端部を、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい部分との境界に位置させるようにして、加熱処理により熱結晶化が進行した部分と、熱結晶化が抑えられた部分との境界を明確に形成し、成形上の不具合を有効に回避できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
ここで、図１は、本発明を適用して製造される樹脂製広口容器の一例を示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。また、図３は、図２において鎖線で囲んだ部分を示す要部拡大断面図である。

図１に示す容器１は、一般に、広口容器と称される容器形状を有しており、口部３、胴部４、及び底部５を有する容器本体２と、口部３に取り付けられる蓋体６とを備えて構成され、内容物Ｍの取り出し易さを考慮して、口部３の開口径を大きく（例えば、直径４０ｍｍ以上）してある。

また、蓋体６は、図示するように、ねじ嵌合によって容器本体２の口部３に取り付けることによって、開封後も再封止可能に構成することができるが、蓋体６の素材は特に限定されず、この種の広口容器に用いられてきた公知の金属キャップをそのまま利用してもよい。また、ポリプロピレンや、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を所定形状に成形したものでもよく、これらの樹脂と、金属やフィルム材との複合材により形成されたものであってもよい。このように、蓋体６の具体的な構成は特に制限されず、必要に応じて酸素バリア層などを含む多層構成としたりすることもできる。

本実施形態における容器１は、少なくとも容器本体２が熱可塑性樹脂からなり、容器本体２は、例えば、公知の射出成形や押出成形により製造された、有底筒状のプリフォーム１０を延伸ブロー成形するなどして製造することができる（図４参照）。
容器本体２を構成する熱可塑性樹脂は、延伸ブロー成形などにより所望の容器形状に成形可能なものであれば、任意の樹脂を使用することができるが、具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンイソフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリカーボネート，ポリアリレート、ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル、これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものが好適であり、特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適に使用される。また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン−エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用することができる。
これらの樹脂には、成形品の品質を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば、着色剤、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、核剤、酸化防止剤、帯電防止剤などを配合することもできる。

エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルは、エステル反復単位の大部分（例えば、７０モル％以上）をエチレンテレフタレート単位が占め、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜９０℃、融点（Ｔｍ）が２００〜２７５℃の範囲にあるものが好適である。
エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が耐圧性、耐熱性、耐熱圧性などの点で特に優れているが、エチレンテレフタレート単位以外にシクロヘキサンジカルボン酸，イソフタル酸，ナフタレンジカルボン酸などの二塩基酸や、プロピレングリコール，１，４−ブタンジオール，シクロヘキサンジメタノールなどのジオールを含む共重合ポリエステルも使用することができる。

また、本実施形態において、容器本体２は、単層（一層）の熱可塑性ポリエステル層で構成される場合の他、二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成することもできる。さらに、二層以上の熱可塑性ポリエステル層からなる内層及び外層の間に封入される中間層を備えることができ、中間層を酸素バリア層や、酸素吸収層とすることができる。このように、酸素バリア層や、酸素吸収層を備えることにより、容器内への外部からの酸素の透過を抑制し、容器内の内容物Ｍの外部からの酸素による変質を防止することができる。
ここで、酸素吸収層としては、酸素を吸収して酸素の透過を防ぐものであれば任意のものを使用することができるが、酸化可能有機成分及び遷移金属触媒の組合せ、あるいは実質的に酸化しないガスバリア性樹脂，酸化可能有機成分及び遷移金属触媒の組み合わせを使用することが好適である。

また、本実施形態において、容器本体２の胴部４には、内圧変化吸収パネル４ａが形成されている。内圧変化吸収パネル４ａは、容器１の内圧が減少したときには、容器１の内方に緩やかに変形して圧力の減少を吸収し、容器１の内圧が増加したときには、容器１の外方に緩やかに変形して圧力の増加を吸収するというように、容器１の内圧の変化を吸収して、内圧変化に伴って容器１内に作用する負荷を軽減するものであり、図示する例では、胴部４の周方向に沿って六面の内圧変化吸収パネル４ａが形成されている。

このような容器本体２を備えた本実施形態における容器１は、内容物Ｍを充填した後に、口部３の上端面にフィルム材７をヒートシールして開口部を密封するとともに、蓋体６を口部３に取り付けることによって、高い密封性をもって内容物Ｍを充填密封することができる。また、たとえ、高温殺菌時に口部３の収縮が生じ、蓋体６との間に隙間が形成されたとしても、口部３にヒートシールされたフィルム材７により密封性が確保されているため、容器１の密封性が損なわれることもない。

さらに、本実施形態にあっては、図２に二点破線で示すように、容器１の内圧が減少したときには、フィルム材７が容器内方に湾曲して圧力の減少を吸収し、容器１の内圧が増加したときには、フィルム材７が蓋体内で容器外方に湾曲して圧力の増加を吸収するというように、容器内に作用する負荷をいっそう軽減することができる。このため、蓋体６を口部３に取り付けるに際しては、蓋体６とフィルム材７との間に所定の空隙９が形成されるようにするのが好ましい。

一般に、この種の広口容器にあっては、口部３付近にヘッドスペースＳを残して内容物Ｍが充填されるが、口部３の開口径が大きい分、このヘッドスペースＳが容器中に占める割合が大きくなっている（図１参照）。また、内容物Ｍの充填殺菌方法として、内容物Ｍを高温充填する場合は、冷却された後に容器内が減圧状態となり、充填密封後に加熱する湯殺菌、ボイル殺菌などの場合は、高温殺菌中に容器内の圧力が高くなる。
このような内圧の変化は、ヘッドスペースの割合が大きい広口容器において、その傾向が強くなるが、本実施形態にあっては、容器本体２の胴部４に形成した内圧変化吸収パネル４ａと、口部３にヒートシールされたフィルム材７とにより容器内の圧力変化を吸収することができるため、このような内圧変化に伴う容器１の変形などを有効に回避することができる。

本実施形態において、口部３にヒートシールされて容器１を密封するフィルム材７としては、酸素バリア性を有するものが好適であり、酸素バリア性を備えた容器本体２と組み合わせることにより、蓋体６が酸素バリア性を備えているか否かにかかわらず、高い酸素バリア性を確保することができる。

このようなフィルム材７としては、例えば、基材層、中間層（バリア層）、シーラント層が、接着剤層を介して順に積層された多層構成のフィルムを用いることができるが、その具体的な構成は、要求される引っ張り強度、耐落下衝撃性、耐ピンホール性、耐内容品性、また、湯殺菌やレトルト殺菌などの高温加熱殺菌が必要になる場合には耐熱性も考慮して適宜選定することができる。

基材層には、引っ張り強度、耐衝撃強度、耐ピンホール性などの機械的特性に優れたフィルムを用いるのが好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂，ナイロン等のポリアミド系樹脂，ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などからなる二軸延伸フィルムを、単独又は数種類積層したものを基材フィルムとして用いることができる。
このような基材フィルムには、例えば、アルミニウム等の金属，アルミナ(酸化アルミニウム)やシリカ(酸化ケイ素)等の無機酸化物などを蒸着したり、ポリ塩化ビニリデンやポリアクリル酸等のバリア性有機材料をコーティングしたりすることにより、また、基材フィルム中に、酸化性重合体等を含む酸素吸収性樹脂や、還元性金属化合物等から成る酸素吸収剤等をブレンドすることにより、必要に応じて基材フィルム自身にバリア性を付与してもよい。

中間層には、各種ガスや水蒸気に対するバリア性を備えた合成樹脂フィルムを用いることができる。このような合成樹脂フィルムとしては、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム；塩化ビニリデン共重合体フィルム；メタキシレンジアミン(MXDA)とアジピン酸との重縮合反応から得られる結晶性ポリアミドフィルム(ナイロンMXD6)；アクリロニトリル共重合体フィルム；ポリグリコール酸及びその共重合体フィルム；ポリグリコール酸系フィルム；クレイ系ナノコンポジット合成樹脂フィルム；無機膜蒸着フィルム；ポリ塩化ビニリデン，ポリアクリル酸等のバリア性有機材料コーティングフィルム；フェノール樹脂，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂をベースとしたクレイ系ナノコンポジット材料コーティングフィルムなどが挙げられる。
これらのフィルム中には、酸化性重合体等を含む酸素吸収性樹脂や、還元性金属化合物等から成る酸素吸収剤などを適宜ブレンドしてもよい。また、透視性が必要とされない場合は、バリア性を付与するための他の材料として、アルミニウム箔や、スチール箔等の金属箔(合金箔含む)を用いることもできる。

シーラント層には、ヒートシール性（少なくとも基材層を構成する材料の融点よりも低温で溶融・拡散・再固化が可能なこと）、ヒートシール強度、耐熱性(高温でのヒートシール強度)、耐内容品性、衛生性などが求められる。
このようなシーラント層に適用可能なヒートシール性を有する合成樹脂材料としては、例えば、低密度ポリエチレン，直鎖状低密度ポリエチレン(チーグラー系(マルチサイト触媒)、メタロセン系(シングルサイト触媒))，エチレン−αオレフィン共重合体，エチレン系不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたオレフィン共重合体，中密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，ポリプロピレン，プロピレン−エチレン共重合体，ポリブテン−1，ポリメチルペンテン，エチレン−酢酸ビニル共重合体，エチレン−アクリル酸共重合体，エチレン−メタクリル酸共重合体，エチレン−メタクリル酸共重合体等の一部に金属イオン基を導入したイオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー），エチレン−テトラシクロドデセン共重合体（環状オレフィン共重合体）等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン，スチレン−ブタジエン共重合等の芳香族ビニル共重合体；ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル樹脂；アクリロニトリル−スチレン共重合体，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等のアクリロニトリル共重合体；ポリ乳酸系樹脂(ポリメソラクチド配合系含む)；ポリブチレンテレフタレート等の比較的低融点のポリエステル系樹脂などが挙げられる。これら樹脂は単独で用いてもよく、必要に応じて数種類ブレンドして用いてもよい。

特に、本実施形態においてシーラント層に用いる合成樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートを、イソフタル酸やアジピン酸等の多価カルボン酸成分及び１，４−ブタンジオールや１，４−シクロヘキサンジメタノール等の多価アルコール成分で変性した共重合ポリエステルを用いるのが好ましい。そして、このような共重合ポリエステルに対して、ポリエチレンやポリプロピレンなどの非相溶の合成樹脂材料をブレンドすることにより、シーラント層に易剥離性を付与することができる。

これらの各層を接着する接着剤層を形成する材料としては、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂，ポリエステル系ポリウレタン樹脂等のポリウレタン系樹脂，ポリエステル系樹脂，エポキシ系樹脂，アクリル系樹脂，極性基を導入したオレフィン系樹脂などが挙げられる。

このような多層構成のフィルム材７を得るにあたり、各層を形成する合成樹脂フィルムは、キャスト法、Ｔダイ法、カレンダー法又はインフレーション法などの通常の方法により得ることができる。そして、フィルム材７は、予め成形されたフィルムのドライラミネーション法や、溶融樹脂によるサンドイッチラミネーション法、積層コーティング法、溶融共押し出し法などの通常の方法により得ることができる。この際、基材層、中間層、シーラント層の各層の接着性を向上させるために、それぞれの層の接着剤層に接する面には、コロナ放電処理、フレーム処理(火炎処理)、紫外線処理、オゾン処理、プライマーコーティング処理（アルキルチタネート，ポリエチレンイミン，シランカップリング剤，イソシアネート系化合物，ポリウレタン系化合物などをコーティング）などを用いた表面改質処理を施すことができる。

また、本実施形態において、蓋体６の天板内面には、フィルム材７を介して口部３の上端面に当接する突起６ａを、口部３の上端面に沿って環状に形成し、この環状の突起６ａによってフィルム材７が口部３の上端面に押圧されるようにしておくのが好適である。
このようにすれば、高温殺菌時などにおける容器内圧の上昇にともなって、フィルム材７が上方に持ち上げられても、フィルム材７が口部３の上端面から剥離してしまうのを有効に回避することができ、容器１の密封性を維持することができる。さらに、高温殺菌時に用いられる殺菌水が、蓋体６とフィルム材７との間に侵入し、これが残留したまま流通すると、内容物Ｍが漏れだしたかのような不良と誤解されるおそれがあるが、環状突起６ａがフィルム材７を介して口部３の上端面に当接するようにすれば、殺菌水がフィルム材７の上面まで侵入するのを防止することができる。

したがって、口部３に取り付けられた蓋体６によってフィルム材７の剥離が防止されている本実施形態にあっては、フィルム材７のシール強度は、内容物Ｍを充填密封した後の高温殺菌や、流通過程などにおける剥離を考慮する必要がなく、易剥離性を優先して、例えば、５〜２５Ｎ／１５ｍｍの範囲で適宜設定することができ、特に、１５Ｎ／１５ｍｍ以下とすることにより、フィルム材７の易剥離性を実現することができる。
なお、高温殺菌としてレトルト殺菌する場合、関連法規などによりシール強度は、２３Ｎ／１５ｍｍ以上と定められているが、適法範囲で選択することができる。

また、口部３の上端面の内周側において、一部にでもフィルム材７の剥離が生じてしまったり、フィルム材７との未シール部があったりすると、その部分に内容物Ｍが入り込んでしまい、容器１を開封する際に、購入者に不快感を与えてしまうおそれがある。このため、蓋体６の天板内面には、口部３の上端面に当接する上記環状突起６ａの内周側に、さらに、蓋体６を口部３に取り付けたときに、口部３の内周縁よりも容器内方側の近傍に位置する環状の突起６ｂを形成し、フィルム材７が口部３の上端面を超えて持ち上げられないようにしておくこともできる。
これにより、フィルム材７が口部３の上端面に密着された状態を維持し、口部３の上端面と、フィルム材７との間に内容物Ｍが入り込んでしまうのを防止することができる。

また、本実施形態にあっては、内容物Ｍを充填密封した後に施される高温殺菌などの加熱処理による容器本体２の口部３の変形を防ぐために、口部３の樹脂を熱結晶化しておくことができるが、口部３の樹脂を熱結晶化させると、フィルム材７を口部３にヒートシールする際のヒートシール温度を高くしなければならないなど、ヒートシール性に劣ってしまう。このため、口部３の上端面側、すなわち、フィルム材７とのヒートシール部を選択的に非晶部としつつ、口部３を熱結晶化しておくのが好ましい。
これにより、口部３のヒートシール性を良好なものとして、容器１の密封性をより高めることができるとともに、フィルム材７の剥離面に剥離痕が残らないようにすることができる。

本実施形態において、口部３のヒートシール部を選択的に非晶部とするにあたっては、図５（ａ）に示すように、口部３の上端面の全面を非晶部３ａとしてもよいが、図５（ｂ）に示すように、口部３の上端面に凸部８を形成しておき、この凸部８を非晶部３ａとしてヒートシール性を確保するのが特に好ましい。
このようにすれば、非晶部３ａとする凸部８の幅を任意に設定してフィルム材７とのシール幅を適宜調整し、ヒートシール時に口部３の上端面のシール部が溶融変形して容器径方向にはみ出すのを防ぐことができ、これにより、剥離後の美観がよいだけでなく、蓋体６で再封止したときの密封性を高く維持することができる。
ここで、シール幅は、口部３の肉厚にもよるが、０．５〜５ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。

容器本体２の口部３のヒートシール部を選択的に非晶部３ａとしつつ、ヒートシール部を除いて口部３を熱結晶化させるには、例えば、以下のようにして口部３に熱結晶化処理を施せばよい。
なお、以下に示す例は、プリフォーム１０に対して熱結晶化処理を施しているが、所望の容器形状に成形された後の容器本体２に対して熱結晶化処理を施してもよく、いずれに熱結晶化処理を施す場合であっても、その処理は同様の工程にしたがって行うことができる。

本実施形態において、容器本体２の口部３を熱結晶化するには、まず、図６に示すように、プリフォーム１０の天地を逆にして、プリフォーム１０の内面を治具１１の支持部１３に支持させるとともに、口部３の上端面を当接させた状態で台座１２に載置する。
このとき、治具１１は、ステンレス、アルミ、鋼などの熱伝導性のよい金属素材により形成することができる。また、図示する例において、台座１２は治具１１に一体に形成されているが、台座１２と治具１１は必要に応じて別体に構成してもよい。

次に、プリフォーム１０の口部３に熱源１５からの熱を加えて加熱するが、熱源１５の設置位置、すなわち、熱源１５から熱を加える方向（熱量最大となる方向）や、熱源１５から口部３までの距離などは、熱源１５から熱が発せられる範囲（角度）、熱量（熱量の角度分布）、プリフォーム１０（口部３）の形状や大きさなどを考慮して決定される。
また、プリフォーム１０の口部３を加熱するに際しては、例えば、図６中矢印で回転方向を示すように、固定された熱源１５などに対して、プリフォーム１０を治具１１ごと回転させながら加熱することができる。

熱源１５としては、例えば、炭酸ガスレーザー、近赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター、温風ヒーターなどを用いることができる。
熱源１５として炭酸ガスレーザーを用いれば、レーザーのスポット径や出力などを調整することで、口部３の部分的な加熱が容易となるが、赤外線ヒーターや、温風ヒーターなどのように、加熱範囲（角度）の制御が比較的困難なものを用いる場合には、図示するように遮蔽板１４を設けることにより、熱結晶化の進行を抑えたい部分（成形時に延伸される部分など）に、熱源１５からの熱が直接加わるのを防ぐようにすることができる。

このように、本実施形態にあっては、口部３の上端面側を台座１２に当接させた状態で口部３を加熱するが、このとき、口部３の上端面側に伝わる熱は、熱伝導性の高い金属素材からなる台座１２の接触面から放熱される。
したがって、熱源１５から口部３に加えられる熱量と、台座１２からの放熱量とを適宜調整することで、口部３の上端面側の樹脂を熱結晶化が進行しない温度に抑え、口部３の上端面側を非晶部３ａとしつつ、口部３を選択的に熱結晶化させることができる。

また、本実施形態では、プリフォーム１０の内面を治具１１に支持させることにより、加熱により軟化した口部３や、その近傍に、プリフォーム１０の自重による負荷がかからないようにして、加熱時に口部３などが変形するのを防止することができる。さらに、図示する例では、治具１１の支持部１３をプリフォーム１０の内面とほぼ同一の面形状に形成することにより、プリフォーム１０の内面を面で支持しており、熱源１５からの熱が、遮蔽板１４で遮きれなかったり、樹脂そのものの熱伝導などによって、熱結晶化の進行を抑えたい部分に伝わってきたりしても、熱伝導性のよい金属素材からなる支持部１３の接触面から放熱されるようにしてある。
ここで、図６では、熱結晶化させる部分（口部３）を網点で示し、その他の部分、すなわち、容器本体２を成形する際に延伸される部分の断面を示すハッチングを省略している。

したがって、治具１１に形成される支持部１３は、台座１２側の端部を、図６に示すように、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい口部３との境界に位置させるのが好ましく、これにより、熱結晶化が抑えられた部分と、熱結晶化された部分との境界を明確に形成することができる。
このとき、前述したような遮蔽板１４を設け、遮蔽板の台座１２側の端部と、支持部１３の台座１２側の端部とが、ほぼ同一水平面上に位置するように遮蔽板１４の設置位置を適宜調整することで、当該境界がより明確に形成されるようにすることができる。

プリフォーム１０に延伸加工を施す際に、熱結晶化された部分と、熱結晶化が抑えられた部分との境界が明確に形成されず、延伸される部分が部分的に熱結晶化していると、熱結晶化によりその部分の軟化点が局所的に高くなり、延伸加工に支障をきたすおそれがある。また、延伸により配向結晶化されて透明度が高められた部分に、熱結晶化によって白色に変化した部分が混ざり込むと、熱結晶化された部分が白いすじ状に観察されるなどして、容器１の外観に悪影響を及ぼすこともある。
このため、熱結晶化された部分と、熱結晶化が抑えられた部分との境界が明確に形成されれば、このような延伸加工上の不具合を有効に回避することができる。

なお、図示する例にあっては、支持部１３をプリフォーム１０の内面とほぼ同一の断面形状に形成しているが、支持部１３は、その台座１２側の端部が、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい口部３との境界に位置するとともに、少なくともその近傍を面で支持するような形状としてもよい。

このようにして、口部３を結晶化するにあたり、治具１１には、温度調整機能を備えることもできる。治具１１に温度調整機能を備えることにより、口部３の上端面側の台座１２との当接面や、支持部１３により支持されているプリフォーム１０の内面の温度を、積極的に熱結晶化が進行しない温度に維持することができる。温度調整機能は、例えば、治具１１に放熱フィンを形成するか、治具１１の内部に冷却水を循環させるなどすればよい。

本実施形態において、口部３の上端面側におけるヒートシール部の結晶化度は、ヒートシール性が損なわれない範囲で適宜制御されるが、具体的には、２０％以下であるのが好ましく、より好ましくは１０％以下である。

ここで、口部３の樹脂の結晶化度は、例えば、密度法により、以下の式（１）から算出できる。
Ｘｃｖ＝ρｃ（ρ−ρａ）／ρ（ρｃ−ρａ）・・・（１）
Ｘｃｖ：測定樹脂試料の結晶化度［％］
ρ：測定樹脂試料の密度［ｇ／ｃｍ^３］
ρａ：完全非晶質の樹脂の密度［ｇ／ｃｍ^３］
ρｃ：完全結晶質の樹脂の密度［ｇ／ｃｍ^３］

なお、ポリエチレンテレフタレートが主体のポリエステル系樹脂では、ρａ＝１．３３５、ρｃ＝１．４５５の値が一般に用いられる。また、口部３の非晶部３ａを形成する樹脂の微小領域の密度は、レーザーラマン分光装置を用いて、以下の式（２）から算出できる。
ρ＝（Δν_１／２−ｋ１）／ｋ２・・・（２）
Δν_１／２：レーザーラマン分光スペクトル上の波長１７３０ｃｍ^−１に現れるピークの半値幅［ｃｍ^−１］
ｋ１：上記半値幅を縦軸、密度を横軸とした検量線から求められる切片
ｋ２：上記半値幅を縦軸、密度を横軸とした検量線から求められる勾配

以上説明したように、本発明は、従来のガラス製の広口容器に代替可能な樹脂製の広口容器を得るのに好適に利用することができる樹脂製容器の口部の熱結晶化方法を提供することができる。

本発明を適用して製造される樹脂製広口容器の一例を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明を適用して製造される樹脂製広口容器の一例を示す要部拡大断面図である 容器本体を成形するのに用いるプリフォームの概略を示す正面図である。 口部の上端面側に形成する非晶部を示す説明図である。 本発明に係る樹脂製容器の口部の熱結晶化方法の実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１ 容器
２ 容器本体
３ 口部
３ａ 非晶部
４ 胴部
４ａ 内圧変化吸収パネル
５ 底部
６ 蓋体
６ａ，６ｂ 環状突起
７ フィルム材
８ 凸部
９ 空隙
１０ プリフォーム
１１ 治具
１２ 台座
１３ 支持部
１４ 遮蔽板
１５ 熱源
Ｍ 内容物
Ｓ ヘッドスペース

Claims (3)

1. 樹脂製容器が備える口部を熱結晶化する方法であって、
   前記容器、又は前記容器のプリフォームの天地を逆にして、前記容器、又は前記容器のプリフォームの内面を治具により面で支持し、
   前記口部の上端面側を台座に当接させた状態で、前記口部に熱を加えることにより、前記台座との当接部位を選択的に非晶状態としつつ、前記口部を熱結晶化するとともに、
   前記治具の前記台座側の端部を、熱結晶化の進行を抑えたい部分と、熱結晶化を進行させたい部分との境界に位置させることを特徴とする樹脂容器の口部の熱結晶化方法。
2. 熱結晶化の進行を抑えたい部分に、熱源からの熱が直接加わらないように遮蔽板を設けた請求項１に記載の樹脂容器の口部の熱結晶化方法。
3. 前記遮蔽板の前記台座側の端部と、前記治具の前記台座側の端部とを、ほぼ同一水平面上に位置させた請求項２に記載の樹脂容器の口部の熱結晶化方法。

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