JP2537061B2 - 薄肉プラスチック容器の製造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は薄肉容器の製造に関し、さらに詳しくは、極
めて薄肉の例えば、0.015インチ程度の肉厚を有する全
体的に円筒状の容器を射出成形にて製造する方法及び装
置に関する。

＜従来技術＞ 米国特許No.2,683,899に指摘されているように、高い
圧力にて型内に射出されるプラスチック材料は型の一側
に他側よりも迅速に集まる傾向があるので、小さな管状
プラスチック製品を大量生産する場合、製品の肉厚を正
確に制御することは困難であるということは射出成形の
分野では周知である。このようにプラスチック材料が不
均一に集合すると、型の内側部すなわちコア部分が外側
のキャビティ型に対してずれたり、あるいは僅かに撓む
ことになり、その結果、厚みの不均一な製品が製造され
ることになる。製品の肉厚が十分厚い場合、この様な不
均一も目的によっては受けいれられるが、肉薄の製品を
製造しようとする場合、このような不均一があると製品
の欠点になったり不完全な成形とみなされることが多
い。前記米国特許No.2,683,899は、型内に位置決め突起
部を設けてコア部をキャビティ型に対して一直線に維持
することによりこの不均一の問題を解決しようとするも
のである。米国特許No.3,559,581もこの問題にとりく
み、環状スリットを介してプラスチック材料をキャビテ
ィに供給することによりこの問題を解決することを示唆
している。すなわち、環状スリットにより成形型周囲に
プラスチックを均一に配分させるというものである。さ
らに、米国特許No.3,829,548もこの問題にとりくみ、型
に対して軸方向に一直線状に突出ピンを設け、このピン
により型部分を一体的に固定して相対位置づれを防止す
るという解決策を提案している。

前記特許は全て、射出成形された薄肉容器の製造に関
して種々の解決策を提案しているが、これらの特許は全
て、芯出しピンや突起部の使用に適合する形状の製品及
び、コア部分の多少の片寄りを許容できる肉厚を有する
製品に関するものである。しかしながら、プラスチック
容器のように極めて薄肉の容器の場合、あるいは、射出
口からキャビティ端部までの距離が比較的大きな容器の
場合、前記特許により提案された方法は十分ではない。
すなわち、これらの方法では内側になるコア部を十分安
定させることができなかったり、あるいは、底部がフラ
ットな閉鎖端部容器には使用することのできない芯出構
造を必要とするからである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、肉厚が例えば0.015インチと極めて薄い容
器に於いて、射出口と容器用キャビティの端部間の距離
の大きい射出成形型によりプラスチック容器を製造する
際の問題を解決すべく提案された。通常この種の容器の
高さは直径よりも大きく、かつ、容器の内圧が高くなら
ないような単一濃度のジュース、冷凍濃縮物、類似の食
品を例えば収容するために使用することができる。これ
らの容器は外側スリーブと組み合わせて使用して破裂強
度を高めると共に製品識別用に適切な表面を形成するこ
とができる。これらの容器には高い壁強度が必要とされ
ないので、側壁を極めて肉薄に形成して使用プラスチッ
クの量を大幅に低減することができる。しかしながら、
このような製品を製造する場合、内側及び外側の型部材
間の間隔を、成形工程中容器の周囲及び長さ全体につい
て実質的に均一に維持するということが絶対に必要とな
る。すなわち、肉薄の壁の場合、成形不良に対する許容
が大きくないからである。この均一性の必要の故に、こ
の種の容器は高速射出成形で製造することが極めて困難
となる。すなわち、プラスチックの射出に必要な圧力は
極めて高く、また、外側キャビティ型に対して型の内側
になるコア型が多少動くことが予想されるからである。
この動きにより、プラスチックが型全体にわたって均一
に流れるのが妨げられ、その結果、不完全な成形容器や
極めて肉薄の脆弱な壁部分を有する容器が容認できない
程大量に生産されることになる。したがって、直径に対
する高さ比の大きい高比率容器の射出成形に従来使用さ
れてきた技法は、約0.020インチ未満の壁厚を有する容
器の製造には適さないとともに、ましてや0.015インチ
以下の肉厚の壁を製造することは不可能であるとされて
いた。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、薄肉プラスチック容器を製造する方
法と装置を提供することにある。

さらに本発明の目的は、高比率容器、さらに詳しくは
特に肉厚が約0.015インチ程度のプラスチック容器を製
造する方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、約0.015インチの肉厚の高比
率容器を高い信頼度で成形する装置を提供することにあ
る。

＜問題点を解決するための手段および作用＞ 上記目的を達成するための本発明の製造方法について
は、底壁部と、極めて薄肉の側壁部と、前記底壁部と前
記側壁部との間の移行壁部とを形成するためのキャビテ
ィを有し、中央射出口から前記移行壁部領域に対して放
射状外方に伸張する複数個の放射状流通路を、キャビテ
ィの底壁部の領域に形成し、前記移行壁部領域から、前
記射出口の位置に対向する前記キャビティ端部へ伸張す
る複数個の長手方向流通路を、キャビティの側壁部の領
域に於いて放射状流通路の位置間に離間して、形成し、
流体の熱可塑性樹脂材料を高圧にて前記射出口から流入
させ、当初前記材料は、放射状流通路に沿って半径方向
外方へ流れ、前記移行壁部領域を通り、そして、前記長
手方向流通路に沿って流れ、前記当初の流れにより前記
成形キャビティの周囲に於いて圧力を均一化して成形型
を安定させると共に、前記材料を放射状流通路から、キ
ャビティの前記底壁部及び前記移行壁部へと流通させ、
次いで前記長手方向流通路から、前記キャビティの前記
薄肉側壁部へ横方向に流通させ、これにより薄肉容器を
前記キャビティ内に成形することを特徴とする薄肉プラ
スチック容器の製造方法。

また、上記発明方法の実施に使用する装置としては、
底壁部と側壁部とを有する容器を成形するための分離可
能な型を有する装置であって、外側になるキャビティ型
と、前記キャビティ型と同心でありかつ前記キャビティ
型から離間していて内側になるコア型とからなり、両型
間に流体状の熱可塑性樹脂材料を受容するキャビティを
形成し、かつ前記キャビティに形成された底壁部と、側
壁部と、及び前記底壁部と前記側壁部との間の中間にあ
る移行壁部とを有しており、前記キャビティと同軸状で
ありかつ、前記熱可塑性樹脂材料を前記キャビティに供
給する射出口手段と、前記内側及び外側となる型のいず
れか１方に設けられかつ、前記射出口手段から前記移行
壁部へ放射状に伸張する複数個の放射状流通路手段と、
前記コア型に形成されかつ、前記移行壁部から前記コア
型の長手方向に伸張する複数個の長手方向流通路手段と
から成ることを特徴とする薄肉プラスチック容器の製造
装置。

本発明は、肉薄容器特に側部の壁厚が0.015インチ以
下の容器を製造する方法と成形型の構造とに関し、本発
明に係る装置および方法により、この種の容器を高い信
頼度でかつ容器の周囲および長さ全体にわたって一定の
肉圧になるよう製造することができる。本発明の装置は
外側となるキャビティ型と内側となるコア型を有し、キ
ャビティ型とコア型との間に、なるべくは450゜〜480゜
の温度でポリプロピレンのごとき熱可塑性液体プラスチ
ック材料を受容するキャビティ（型窩）が形成される。
このプラスチック材料は、高温に保持されている間にキ
ャビティ内に迅速に流れるよう25,000〜30,000psi程度
の高圧にて射出口を介して供給される。キャビティ内へ
のプラスチック材料の流入は、射出口に対向するキャビ
ティ端部での真空引きにより、より促進することがで
き、これにより、プラスチックにより移行させられる空
気を、プラスチックそれ自体から生じる気体とともにキ
ャビティから除去することができる。

なるべくは、液体プラスチック材料を、成形キャビテ
ィの長手軸芯方向にかつ容器の閉鎖底部を形成するキャ
ビティ領域に於いてキャビティ内へ射出するのが望まし
い。なお、射出口は容器底部の中央部に形成してある。
外側になるキャビティ型や、あるいは所望の場合内部コ
ア型に、放射状に伸張する流通路あるいはランナーを複
数個形成してある。これらは中央射出口から、型のキャ
ビティの底壁部に沿ってキャビティの周縁部に近接する
環状流通路へ放射状外方に伸張している。これらの放射
状に伸張する流通路は、成形容器の底壁部に起立するリ
ブを形成し、環状流通路は容器底部に環状支持フランジ
を形成し、この支持フランジ上に、成形完了後の容器が
載置される。放射状に伸張する流通路は、環状流通路と
同様に、容器の底部を構成するキャビティよりも厚みが
厚く、したがってこれらにより、プラスチックを射出口
から外方にかつ容器用キャビティの周囲に迅速に配分す
ることができる。リブ流通路は横断面において全て同一
寸法であり、容器用キャビティの周囲の全ての部分に対
して、等量の液体プラスチック材料を迅速に放射状に流
入させることができ、これにより、プラスチック材料に
より生ずる圧力は内部コア部の周囲に均一に付与されて
型のキャビティに対するコア型の位置づれを防止するこ
とができる。内側になるコア型は２つの部分即ち、コア
ベースとコアポペットにて形成されている。該ポペット
はコアの頂部となり、冷却されかつプラスチックが硬化
した後、容器の空気押出しを行うことができるようコア
ベースに関して移動自在である。コアポペットは円筒状
であるが、その直径はコアベースよりも僅かに小さく、
これにより、キャビティのうち容器の壁部の一部にあた
る環状の肉厚部分を形成している。この肉厚のキャビテ
ィ部分の厚みは、0.020インチ程度である。厚肉壁のキ
ャビティ部分は、容器底部の縁部のまわりに、容器の底
壁部の環状流通路から伸張している。なお、この部分は
容器用キャビティの高さに沿って短く形成されている。
この厚肉部はキャビティの移行部分として、容器用キャ
ビティの水平な底部分から、キャビティの外周部のコー
ナーをまわって、垂直壁部分へプラスチックをスムース
かつ均一に流すことができるとともに、プラスチック材
料をキャビティの周囲に均一に流すことができるのでこ
の位置においてコアに対して均一な圧力をかけることが
できる。成形工程に於いて液体プラスチックの射出によ
りコア型に対して最大曲げモーメントがかかるのはポペ
ットの領域内のコアの最頂部である。したがって、この
地点においてキャビティを十分厚く形成して、容器用キ
ャビティ内へのプラスチックの射出により生ずる放射状
圧力を均一にすることができる。本発明の一実施例に於
いて、コアポペットは、容器用キャビティの垂直壁に沿
って約3/4インチ、あるいは12液料オンス飲料容器の標
準高さ5.5インチの約15％未満、伸張している。

コアベースは全体的に円筒状であり、外側となるキャ
ビティ型の壁から離間して約0.015インチ厚みの容器壁
用キャビティを形成する。コアベースは、その下端部に
於いて適切な閉止部材を固定する容器のリムエッジと容
器開口部の形状を、キャビティ型と協働して形成するよ
う構成されている。さらに、コアベースは、キャビティ
の軸芯に平行な複数の長手方向流通路を有している。こ
れらの流通路はコアベースの長手方向に伸張するととも
に、キャビティの底壁部に形成された放射状に伸張する
流通路間の位置に離間されて設けられている。コア部の
流通路はなるべくは、1/4〜3/8インチ幅であり、コアベ
ースの円筒面に加工されたフラットな面を有している。
これらのフラットな面は容器用キャビティ内に、容器用
キャビティの長手方向に液体プラスチックをガイドする
ための複数個の離間した長手方向に伸びた供給部を形成
する。これにより、プラスチックは、コアポペットによ
り形成される肉厚部から容器用キャビティの底部へ迅速
に下降する。これらの長手方向流通路の表面は、キャビ
ティコア部の表面から最大約0.020インチ離間している
のでプラスチックは迅速かつ均一に流れることができ
る。完成された容器に於いて、これらの供給部は、長手
方向に伸張しかつ僅かに肉厚の流通領域を形成する。こ
れらの領域は容器の補強をも兼ねているが、もともとは
プラスチック材料を容器用キャビティの長さに沿って下
降供給させる目的で設けたものである。

放射状に伸張する流通路、環状流通路およびポペット
により形成される肉厚の下方移行部は全て共働して、容
器用キャビティの周囲に液体プラスチックを均一に供給
するよう構成されている。次に、長手方向に伸張する供
給部により、プラスチックは容器用キャビティの長手方
向にガイドされ、これにより液体プラスチックは迅速に
キャビティの全長に到達することができる。次に、射出
工程中加圧状態にてプラスチック材料を連続的に供給す
ることによりプラスチックは放射状流通路および長手方
向供給部から強制的に横方向にガイドされ、容器用キャ
ビティの残りの部分を充填する。上述の構造により形成
される流れのパターンにより、内側になるコア型の周囲
に於いて圧力を均一に維持するとともに、成形型内へ材
料を迅速に流入させることができるので冷却がかなり進
行する前に材料がキャビティの最端部に到達することに
なり、これにより、容器周囲に於ける壁厚を均一にする
ことができる。前記構成に於いて、プラスチック材料
は、マンドレルに撓みを生ずることなく約0.25秒で極め
て迅速に射出することができ、信頼性のある容器製造を
行うことができる。

＜実施例＞ 本発明の前記およびその他の目的、特長および利点
は、添付図面を参照にして以下に行う好ましい実施例の
詳細な説明から、当業者には明らかになろう。

第１図は薄肉容器である成形製品を示し、これはプラ
スチック容器と称されることの多い円筒状容器である。
この容器（10）は、閉鎖した略水平の底壁（12）と、頂
部縁部（16）まで伸張した垂直円筒状側壁（14）を有し
ている。縁部は開口部（図示せず）を形成し、この開口
部は必要に応じ縁部（16）と係合する適切な蓋により閉
鎖することができる。通常この種の容器は、ポリプロピ
レンのごとき熱可塑性樹脂材料等を射出成形して形成さ
れ、種々の大きさに形成することができる。ここに記載
するタイプの容器は一般的に、約12液量オンスを含有す
るよう構成され、したがって、通常約2.5インチの直径
と約5.5インチの高さを有している。なお、この寸法は
変更可能である。この種の従来容器は、確実に一定の肉
厚に形成するためと、高圧での射出成形の間、射出成形
装置の内部コア部材の片寄りにより生ずる問題を回避す
るためには0.020インチ以上の肉厚で形成する必要があ
った。本容器は実質的に周囲および高さの全てについて
0.015インチ程度の肉厚で形成され、これにより軽量で
安価な容器を提供することができるという点で、前記従
来容器と異なっている。本明細書に記載の方法と装置を
使用することにより、型の中央コアに対してセンタリン
グピンやその他の支持装置を必要とすることなく薄肉容
器を形成することができ、キャビティ内の液体プラスチ
ック材料の流れを制御することにより所望の均一性を
得、これにより圧力を均一化するとともに装置の点で内
側になるコア型が外側になるキャビティ型との整合性か
らはずれるということがないものである。第１図の容器
は第４図の成形型となる装置（20）により形成され、こ
の装置（20）は外側になるキャビティ型（22）と内側に
なるコア型（24）を有し、このコア型（24）は周知の方
法によりキャビティ型（22）内に伸張している。キャビ
ティ型（22）はキャビティ内側表面（26）を有し、これ
はコアの外側表面（28）と共働して成形用キャビティ
（型窩）（30）を形成している。成形用キャビティ（3
0）は第４図に於いて、第１図の成形品（10）を形成す
るプラスチック材料を充填した状態で示されている。双
方の型表面（26）と（28）は離間しており、これによ
り、周知の方法にて成形品となる容器（10）の厚みと形
状が形成される。

第４、第５図に示すように、コア型（24）は２つの部
分即ち、コアベース（32）とコアポペット（コアヘッ
ド）（34）を有し、コアポペット（34）はコア型（24）
の頂端部に位置しかつコアベースに対して0.005インチ
程度の範囲内で軸方向移動可能に装着されている。加圧
空気通路への取入口（36）は、コアベース（32）を通
り、コアベースとポペット（34）間のインターフェース
部（40）に設けた環状空気室（38）まで伸張するよう設
けている。空気室はベース（32）内に形成され、その上
端部は、ポペットの下方面によって閉鎖されるので、取
入口（36）に付与された空気圧により、ポペットがベー
ス（32）に対して僅かに上昇するよう働きかけられてい
る傾向にある。成形工程終了後、容器（10）の空気押出
しを可能にするようポペット（34）が設けられている。
これは、プラスチック材料の高圧射出終了後にポペット
をわずかに上昇させるに十分な圧力にて空気を取入口
（36）に供給することにより行われる。プラスチックを
射出するとポペットはベースに対して押し下げられた状
態に保持されるが、その圧力が終了すると即座にポペッ
トは空気圧により約0.005インチ上昇させられてコア型
（24）の周囲のインターフェース部（40）に円周状空気
スロットを形成することになる。従って、型装置から製
品を取り外すことができる程にプラスチックを冷却する
と、キャビティ型（22）をコア型（24）から外すととも
にコア型から製品を取り出すに充分な圧力にて空気を取
入口（36）に供給する。

コアベース（24）は、第４図にみるようにキャビティ
（30）の下方端部と連通する真空通路（42）を有してい
る。キャビティ（30）内にプラスチックを射出する間、
約20〜25インチ水銀柱の真空を通路（42）に付与してプ
ラスチック材料の流通を容易にする。このような真空な
しでも射出工程は可能であるが、プラスチック樹脂材料
からのガスが蓄積するとともにキャビティ内に周囲空気
が存在することによりプラスチックの流通が妨げられる
ことになる。これにより射出工程のスピードが遅くなる
とともにプラスチックが冷却されて硬化が早まることに
なり、その結果、成形キャビティの一部の領域内へのプ
ラスチックの流入を妨げて成形製品内に空隙を生ぜしめ
るという問題がある。成形キャビティの底部にて真空を
付与することにより流れをより速めることができ、これ
により射出工程全体にわたってプラスチックを流体状に
保持できるとともに、極めて肉薄の製品の場合にも空隙
が発生することを防止することができる。

プラスチック製品である容器（10）内に空隙の発生す
るのを防止するという本発明の主要特長は、成形キャビ
ティ全体にわたって射出プラスチックを迅速かつ均一に
配分することのできる流路を形成したことである。これ
らの流路は第１〜第３図の容器上に、第４〜第５図の装
置内にそれぞれ示している。図示するようにキャビティ
型（22）は射出口（50）を有し、これが流体のプラスチ
ック材料を受容してキャビティ（30）内に射出すること
になる。プラスチックはなるべく450゜〜480゜の温度で
あり、25,000〜30,000psiの圧力にて例えば油圧あるい
は空気圧にて作動するラムにより射出口に供給されるの
が望ましい。成形型装置は、プラスチックがキャビティ
（30）内を極めて迅速に流通しうるよう温水ジャケット
あるいは温水通路（図示せず）により比較的高温に維持
されている。

射出口（50）はキャビティ（30）の長手方向軸芯に一
直線状に設けられ、これにより、プラスチック材料を製
品の略中央部に射出することができる。したがって、プ
ラスチック材料の流路がキャビティの両側壁に対して略
同一になることにより、プラスチック材料はコア型（2
4）の周囲に同時に到達し、コア型（24）がキャビティ
型（22）に対してずれることなく中央部にとどまること
ができる。射出口（50）は、キャビティ型（22）の軸方
向中央部に設けたハブ（52）と連通しており、ハブのキ
ャビティは容器（10）内に対応するハブ（54）を形成す
ることになる。

キャビティ型（22）は、第１図に示すようにハブ（5
4）から環状流通路（62）に至る複数個のリブ（55）〜
（60）を容器（10）の底壁（12）に形成する複数個の放
射状に伸張する流通路を有するよう構成されている。こ
の環状流通路（62）により、完成容器（10）に対して、
基部となる環状支持フランジ（63）が容器（10）に形成
される。

リブ（55）〜（60）は容器の底壁部（12）に対して補
強材となるものであるが、より重要なことは、これらの
リブおよび環状支持フランジは射出プラスチックに対す
る供給部すなわち流路を兼ねているということである。
リブの横断面は比較的大きく、底壁部（12）から伸張
し、第２図にみるようになるべくは0.020インチ以上の
幅を有しているのが望ましい。同様に、支持フランジ
（63）も底壁部（12）の厚さに比較して相対的に大きな
横断面を有し、これにより流体プラスチックに対し抵抗
の小さな流路を提供することができる。底壁（12）は第
１〜第４図に示すように実質的にフラットで、略水平で
あり、本発明の好ましい実施例の場合、少なくとも0.02
0インチの厚みであり、これにより流体プラスチックは
リブ流通路から、リブ間の底壁（12）の各部分内へ横方
向へ迅速に流れることになる。ハブ（54）からのプラス
チック材料の流れは、矢印（64）で大体示されるように
リブ流路に沿って半径方向外方に向いており、次に矢印
（66）にて示すようにリブ流路から横方向に隣接するリ
ブ間の容器底壁（12）内に向かう。このように、プラス
チックは当初、リブに沿って縁部に流れ、この縁部によ
り、高温状態の間に高温プラスチック材料は容器（10）
の壁領域へ迅速に外方向に移動されるので、キャビティ
内方へのプラスチック材料の流入が容易に行われ、その
後、プラスチック材料はリブ間の、厚みの薄い底壁部
（12）内に流入する。環状流通路（62）は、プラスチッ
ク材料を容器（10）の周囲に向ける流通路をも兼ねてお
り、ここを通過後プラスチック材料はキャビティ（30）
を下方に流れ始め、これにより製品の側壁（14）を形成
する。底壁部のエッジにおける半径方向外方への流れか
ら垂直に下方向に下る流れへの移行は、コアポペット
（34）の領域に形成した肉厚の移行壁部（68）により容
易に行われる。すなわち、これはコアベースよりも僅か
に小さな直径を持つポペットを設けることによりキャビ
ティ（30）が第４図にみられるようにコアベースの領域
においてよりもコアポペットの領域において厚みが厚く
なる（半径方向に於いて）ことにより達成されるもので
ある。なるべくは、移行壁部（68）の領域に於ける肉厚
は約0.020インチであり、これにより流れに対して抵抗
を小さくすることができると共に、プラスチック材を容
易に均一に配分することができる。ポペット（34）周囲
での均一配分により、プラスチック材料により半径方向
内側へ向けられる圧力を均一化し、これにより射出工程
の間コア型の移動を防止することができる。

次に、プラスチック材料は製品の容器（10）の肉厚移
行部（68）からコアベース（24）を包囲するキャビティ
領域内の下方へ流れる。なお、本発明に係る容器（10）
の薄肉の側壁を形成するため、このキャビティ領域では
キャビティ型表面（26）とコア型表面（28）が相互によ
り接近している。容器のこの薄肉部分は第１図に於いて
全体的に符号（70）で示されており、約0.015インチの
厚みを持つ。壁部を極端に薄くすることは、プラスチッ
ク材料の流れに対して大きな抵抗となり、射出中に材料
を迅速に冷却してしまうので流れをさらに妨げることに
なり、良好な成形品を得ることを極めて困難にするもの
である。

キャビティの薄肉の側壁部（12）内へのプラスチック
の流れを容易にするとともに、コア型に均衡の取れた圧
力を維持してコア型をキャビティ型内方の中心部に保持
するため、容器の薄肉の側壁壁部（70）の長さに沿って
複数個の流通路を設けている。各流通路は、略円筒状の
コアベース（32）の表面（28）に加工された“フラット
面”（72）により形成される。第５図にこれらのうち３
本のフラットすなわちコア流通路を示しているが、これ
らはコアベース（32）の周囲に等間隔で離間されこれに
よりコア周囲全体についてプラスチックをより均一に配
分することができる。コア流通路となるフラット面（7
2）はキャビティ型（22）の放射状流通路のそれぞれの
間に位置しているので、フランジ（63）からの射出プラ
スチック材料の初期流路は、第１図の矢印（80）に示す
ように肉厚移行壁部（68）を介して垂直流通路となるフ
ラット面（72）へ向かうことになり、次に垂直矢印（8
2）に示すように流通路を下降することになる。プラス
チック材料の最初の流れが、型の底部にまで到達する
と、連続する射出圧力により、矢印（84）に示すように
材料は流通路から側壁部（70）の中間部分へ横方向外方
へ流れ始める。上記フラット面（72）は長溝に形成され
る場合もある。

したがって、上記流れのパターンに基づき、射出プラ
スチックは射出口（50）のハブ（52）を介して半径方向
外方向に移動して、リブ（55）〜（60）を形成する放射
状流通路を矢印（64）の方向に通り、支持フランジ（6
3）の周囲を円周方向に移動し、同時に肉厚移行壁部（6
8）の領域にある容器キャビティの底縁部の周囲を外側
下方に移動し、そして矢印（80），（82）で示すように
キャビティの垂直壁、特に垂直な流通路となるフラット
面（72）内に流れる。プラスチック材料はキャビティ
（30）の底部へ向けて流通路を下降するとともに、矢印
（84）で示すように流通路間のキャビティ壁部の領域を
横方向にも流れる。この流れのパターンによりプラスチ
ック材料は中央コア周囲の離間して配置されている流通
路内に迅速に流通することができる。従って、コア型に
対する圧力をコア型周囲に於いて均一にできるので、コ
ア型（24）がキャビティ型（22）に対してずれることを
防止でき、さらに、高温のプラスチック材料を可及的速
やかに成形キャビティの底部に移動させて、材料が未だ
比較的高温なうちに薄肉部分内へより均一に流通せしめ
ることができる。この流れのパターンは、高い射出圧力
およびキャビティ（30）内での真空引きと相まって、キ
ャビティ内への材料充填を迅速に行うことができる。ま
た、キャビティ全体に対するプラスチック材料の均衡の
とれた供給配分により、流通路領域を除く容器の周囲全
体について肉厚を一定に保持して極めて薄肉の容器を形
成することができる。

本発明の好ましい実施例に於いて、６本の放射状に伸
張する流通路と、これらの放射状流通路の端部のそれぞ
れの間に６本の垂直流通路を離間して設けている。垂直
流通路は第３図の（90）〜（95）にて示すように製品の
薄肉の側壁（70）の周囲に、対応する厚肉部すなわちラ
ンナー部を離間して形成することになる。なお、これら
のランナー（90）〜（95）は図示のため誇張した厚みで
示しおり、実際には、最も肉厚の部分にて約0.020イン
チの最大半径方向厚みを形成するよう約1/8〜3/8インチ
幅を必要とするに過ぎないということがわかる。コアベ
ース（32）の表面の選択された領域が僅かに平たくなっ
ていることおよび、限定された流通路により形成される
ランナーに於いて壁の厚みが幾分増大することにより、
成形工程の信頼性が大幅に増大するとともに、従来可能
であったよりもはるかに薄い厚みの高比率容器を射出成
形することが可能になるということが判明した。

以上、好ましい実施例について本発明の説明を行って
きたが、特許請求の範囲に記載する本発明の原理および
範囲から逸脱することなく種々改変および改造すること
は自明である。

＜効果＞ 上述の如く成形する方法および装置により、従来のプ
ラスチック容器よりも多くの利点を有する極めて薄肉の
容器を製造することができる。特に本発明によると、射
出口から底壁部、移行壁部を経て極めて薄肉になる側壁
部へと樹脂材料が均一に流れ易い方法と装置にしている
と共にコア型の安定上の点でも充分配慮したものゆえ、
薄肉であっても、偏肉のない容器を能率よく提供でき
る。しかも、本発明により得られる容器は、従来の成形
型および成形技術を用いて成形できたものよりも軽量で
あり、材料を大幅に節約することができる。通常、直径
が2.5インチであり高さが5.5インチの12液量オンスの従
来容器の製造に際し、本発明システムでは約12グラムの
プラスチックを使用するが、これと同様の寸法であるが
高さ全体にわたって0.020インチの肉厚の壁を有する従
来方法により成形された容器は約20グラムの材料を必要
とするということが判明している。容器を大量に製造す
る場合、この使用材料量の差は極めて重大であり、本発
明の場合、多大の経済的利点をも生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成された容器を逆さにした斜視
図で、 第２図は第１図の容器の底部の平面図、 第３図は第１図のIII−III線に沿った断面図、 第４図は第１図の容器を製造するための成形装置の断面
図で、 第５図は第４図の装置の内側になるコア型の側面図であ
る。 （10）……成形された容器、（12）……底壁、 （14）……側壁、（16）……頂部縁部、 （20）……成形装置、（22）……キャビティ型、 （24）……コア型、（26）（28）……型表面、 （30）……成形用キャビティ、（32）……コアベース、 （34）……コアポペット、（36）……空気取入口、 （38）……環状空気室、（50）……射出口、 （55）〜（60）……リブ、（62）……環状流通路、 （63）……支持フランジ、 （68）……肉厚の移行壁部、 （70）……容器側壁、（72）……フラット面、 （90）〜（95）……ランナー

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底壁部と、極めて薄肉の側壁部と、前記底
   壁部と前記側壁部との間の移行壁部とを形成するための
   キャビティを有し、中央射出口から前記移行壁部領域に
   対して放射状外方に伸張する複数個の放射状流通路を、
   キャビティの底壁部の領域に形成し、前記移行壁部領域
   から、前記射出口の位置に対向する前記キャビティ端部
   へ伸張する複数個の長手方向流通路を、キャビティの側
   壁部の領域に於いて放射状流通路の位置間に離間して形
   成し、流体の熱可塑性樹脂材料を高圧にて前記射出口か
   ら流入させ、当初前記材料は、放射状流通路に沿って半
   径方向外方へ流れ、前記移行壁部領域を通り、そして、
   長手方向流通路に沿って流れ、前記当初の流れにより前
   記成形キャビティの周囲に於いて圧力を均一化して成形
   型を安定させると共に、前記材料を放射状流通路から、
   キャビティの前記底壁部及び前記移行壁部へと流通さ
   せ、次いで前記長手方向流通路から、前記キャビティの
   前記薄肉側壁部へ横方向に流通させ、これにより薄肉容
   器を前記キャビティ内に成形することを特徴とする薄肉
   プラスチック容器の製造方法。
2. 【請求項２】薄肉の側壁部として0.015インチ程度の厚
   みに成形する特許請求の範囲第１項記載の薄肉プラスチ
   ック容器の製造方法。
3. 【請求項３】前記キャビティを真空にして前記熱可塑性
   樹脂材料の流通を容易にしておく特許請求の範囲第１項
   記載の薄肉プラスチック容器の製造方法。
4. 【請求項４】前記底壁部の周囲に環状流通路を形成して
   前記熱可塑性樹脂材料を円周状に配分する特許請求の範
   囲第１項記載の薄肉プラスチック容器の製造方法。
5. 【請求項５】前記熱可塑性樹脂材料を高温にて供給し、
   これにより前記材料が、前記キャビティ内への射出中流
   体状に保持する特許請求の範囲第１項記載の薄肉プラス
   チック容器の製造方法。
6. 【請求項６】底壁部と側壁部とを有する容器を成形する
   ための分離可能な型を有する装置であって、外側になる
   キャビティ型と、前記キャビティ型と同心でありかつ前
   記キャビティ型から離間していて内側になるコア型とか
   らなり、両型間に流体状の熱可塑性樹脂材料を受容する
   キャビティを形成し、かつ前記キャビティに形成された
   底壁部と、側壁部と、及び前記底壁部と前記側壁部との
   間の中間にある移行壁部とを有しており、前記キャビテ
   ィと同軸状でありかつ、前記熱可塑性樹脂材料を前記キ
   ャビティに供給する射出口手段と、前記内側及び外側と
   なる型のいずれか一方に設けられかつ、前記射出口手段
   から前記移行壁部へ放射状に伸張する複数個の放射状流
   通路手段と、前記コア型に形成されかつ、前記移行壁部
   から前記コア型の長手方向に伸張する複数個の長手方向
   流通路手段とから成ることを特徴とする薄肉プラスチッ
   ク容器の製造装置。
7. 【請求項７】前記放射状流通路手段は、前記底壁部に肉
   厚領域を形成し、前記長手方向流通路手段は前記側壁部
   に肉厚領域を形成し、前記放射状流通路は、前記キャビ
   ティに於いて製造される容器の底壁に起立するリブを形
   成し、また、前記長手方向流通路は、前記キャビティに
   於いて製造される容器の側壁の長手方向に、平行な離間
   したランナーを形成するためのものであり、前記ランナ
   ー形成部は前記側壁よりも少しだけ肉厚である特許請求
   の範囲第６項記載の薄肉プラスチック容器の製造装置。
8. 【請求項８】前記底壁部の縁部に近接して前記外側キャ
   ビティ型に環状流通路を形成し、前記環状流通路は、前
   記キャビティに於いて形成される容器の底壁に支持フラ
   ンジを形成するためのものである特許請求の範囲第６項
   記載の薄肉プラスチック容器の製造装置。
9. 【請求項９】前記キャビティは、直径に対する高さの比
   率が大きい全体的に円筒状の容器を形成できるよう構成
   されている特許請求の範囲第６項記載の薄肉プラスチッ
   ク容器の製造装置。
10. 【請求項１０】前記放射状流通路は前記キャビティ型に
    形成されている特許請求の範囲第６項記載の薄肉プラス
    チック容器の製造装置。
11. 【請求項１１】前記長手方向流通路手段は各々、前記キ
    ャビティの側壁部の領域において、前記内側になるコア
    型の長手方向に形成したフラットな面から成り、フラッ
    トな面は容器の側壁にランナーを形成すること、及び、
    ランナーを有する部分は側壁よりも僅かに肉厚に形成で
    きるようにしてある特許請求の範囲第６項記載の薄肉プ
    ラスチック容器の製造装置。
12. 【請求項１２】前記複数個の長手方向流通路手段は各
    々、一対の隣接する放射状流通路手段の外側端部の間に
    位置している特許請求の範囲第６項記載の薄肉プラスチ
    ック容器の製造装置。
13. 【請求項１３】前記上部の射出口とは、反対側位置のキ
    ャビティ下端部に、キャビティに接続されている真空手
    段を有する特許請求の範囲第６項記載の薄肉プラスチッ
    ク容器の製造装置。
14. 【請求項１４】コア型はコアベースとコアポペットから
    なり、コアポペットはコアベースに対して移動自在にな
    っていてコア型内に有するエアエジェクト手段にて成形
    容器を取り出し得るようにしている特許請求の範囲第６
    項記載の薄肉プラスチック容器の製造装置。
15. 【請求項１５】前記キャビティの前記底壁部と前記移行
    壁部は、0.020インチ以上の厚みを有すること、そし
    て、前記キャビティの前記側壁部は約0.015インチの厚
    みに形成されてある特許請求の範囲第６項記載の薄肉プ
    ラスチック容器の製造装置。
16. 【請求項１６】前記放射状に伸張する流通路は、移行壁
    領域周囲の離間した地点に対して同時に等量の射出樹脂
    材料をガイドして前記コア型を安定させるよう、バラン
    スよく設けられている特許請求の範囲第６項記載の薄肉
    プラスチック容器の製造装置。