JPH03502669A - プラスチック材料の容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック材料の容器 本発明は一般に熱可塑性材料の容器におけるプラスチック材料の底部補強の提供 及び特許請求の範囲１の前文に記載のプレフォーム及び／又は容器を製作する方 法及び、請求の範囲６の前文に記載の熱可塑材料の容器に係る。

熱可塑性プラスチック材料の容器は、品物の貯蔵のため次第にその使用度が高ま って来ており、容器は品物の供給と結びついて、あるいはひとたび容器内に入れ られた品物は、熱可塑性材料のガラス転移温度を超える温度にさらされる。その −例はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の容器である。

公知例としては、例えば米国特許出願筒４２６４５５８号においては、容器に対 しいわゆる熱可塑性材料の温度安定化によって、容器がかなり高い温度に加熱さ れた場合であってもその形状を保存することを必要とした特性を与えている。こ の種の温度安定化は、容器がその製造時にブランクを熱い型の壁に吹込みするこ とによって形成され（ブロー成形）、さらに吹込みのため生じた余分な圧力が成 形された容器内に所定期間内で保持されるということによって実行される。熱い 型の壁に材料を当接させる時、容器内の材料は比較的高い温度に加熱され、同時 に容器は余分の圧力が容器の内部に保持されるという点でその形を保持するよう に強制される。従って材料に向き決め時に具体化された応力が緩められると、同 時にその熱的に条件付けされた結晶化が増大する。加えて、容器内、底部及び／ 又は口部内に含まれるアモルファス材料は熱結晶化を受ける。完全に満足すべき 形状安定性に達するためには、例えばＰＥＴの場合、熱条件結晶化は材料が不透 明になるまで続行されることを許されることが必要で、この場合少なくとも約６ ０秒のかなり長い加熱時間が求められる。

工具内滞溜時間が長いと生産原価が上がり、極めて多量に製造されるこの種の型 式の容器生産においては、かなり経済的に不利である。

本発明は上記の欠点を是正する。その効果は請求の範囲第１項に記載の方法によ って及び、請求の範囲第６項に記載の特徴をもつ容器によって達成されるであろ う。

本発明によれば、底部は、機械的に安定した状態を保つ、即ち周囲材料が軟化し 始める温度より高い温度でもその剛性を保持するプラスチック材料で形成される 。言い換えれば、材料間に剛性変化度がある。好ましい１具体例では、比較的よ り剛性の材料は根株形状を与えられ、しばしば中空胴部の軸頭域内に事実上円板 の形で設計される。

高温で機械的安定性及び剛性を保持する底部性能を増強するため本発明に従って 使用され得るプラスチック材料の例は、ポリアミド、ポリエステル、特にポリエ チレンテレフタレート、ポリカーボネート及びポリアクリロニトリルである。

本発明に対してひとたび理解を得られた当業者は各物理的適用に適うこれらの材 料の組合わせを困難なく選択することができるであろう。ここに記載の材料は例 としてのみ挙げたもので、本発明がそれによって限定されるものではない。

本発明のさらに適当な具体例は添付の請求範囲に開示する通りである。

本発明の本質及び様相は添付図面を参照した以下の説明からさらに明確に理解さ れるであろう。

添付図面において 第１図は、本発明容器が形成される以前の胴部の射出成形工程中の射出ノズル及 びこれと結合した型を通る断面図、第２図は、胴部の射出成形が完了した状態を 表す第１図に対応する断面図、 第３ａ、　３ｂ、　３Ｃ図は、第１図及び第２図の装置を用いて形成された胴部 の具体例の断面図、及び 第４ａ、　４ｂ、　４Ｃ図は第３ａ、　３ｂ、　３Ｃ図に記載の胴部から形成さ れた容器の断面図である。

図を参照すれば、第１図及び第２図は内側ノズル３１及び外側ノズル３２を備え た射出成形機３０を示す。

射出成形機は、外側型部４１と内側型部４２より成る射出型４０と結合する。割 出型４０には受は入れ部４３が備わり、これに対して射出成形機３０の結合部３ ３が結合する。結合部３３には第１供給通路３４及び第２供給通路３５が配置さ れており、ひとたび結合部３３及び受は入れ部４３が相互結合されると、射出型 ４０内に位置する連絡通路４５内に合流する。該連絡通路は射出型内の型空洞４ ４と接続する。

第３ａ、　３ｂ及び３０図は、幾つかの具体例において容器１１ａ、　１１ｂ。

１１ｃを形成する（第４ａ、　４ｂ図）鴬ためのプレフォームを形成する胴部１ ０ａ、　１０ｂ、　１０ｃを示す、幾つかの具体例では、胴部は完成容器となる 。

容器は容器胴部１２、口部１３及び底部２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃを含む。図 では、容器は第１のプラスチック材料１５及び第２のプラスチック材料１６から 成る具体例として示されている。第３ｂ図及び４ｂ図の具体例では、それぞれ第 ２のプラスチック材料は底部の外面の中央部１７内の周囲部と直接に接触する。

第３ａ図及び４Ｃ図の具体例では、それぞれ第２のプラスチック材料１６は、容 器及びプレフォームの第１のプラスチック材料１５によって完全に封入される。

第３Ｃ図及び４０図では、それぞれ第１のプラスチック材料１５は容器及びプレ フォームの第２のプラスチック材料１６によって完全に封入されている。第２の プラスチック材料は、第１の材料の軟化点より高い温度で第１の材料より八い剛 性をもつプラスチック材料から成る。軟化点という用語は主として材料のガラス 転移温度を意味するものとここでは理解されたい。特に急速結晶化材料は第３Ｃ 図及び第４Ｃ図の具体例において使用するために適しており、強化プレートが容 器の「内部」に向き合う底部及び／又は容器の「外部」に向き合う底部との結合 を形成する。図示の配置の結果、材料は、熱エネルギを材料の熱結晶化に転移す るための熱形成装置に対する当接のため直接に接近可能である。図示の具体例で は第２のプラスチック材料は、容器の立っている面によって封入又は包囲された 領域内でプレート様の強化層を形成する。普通はこの強化層は容器の軸線に関し て中心状めされ、さらに事実上円形のプレート又は円板を形成する。

上記の通り、第２のプラスチック材料は熱可塑性材料、より好ましくはポリアミ ド、ポリカーボネート、ポリエステル、特にポリエチレンテトラフタレート及び ポリアクリロニトリル又はその混合物より成る。第２のプラスチック材料がポリ エチレンテレフタレートより成るこれらの具体例では、これらの材料の急速結晶 化性能が選択されている。

第１のプラスチック材料は熱可塑性材料、好ましくはＰＥＴ又はポリアミドのよ うなポリエステルより成る。

図示のプレートは容器がその底部内の高温に耐える性能を決定する。普通容器の 胴部での温度安定性は、材料が配向、普通は２軸配向を受けるようにして達成さ れる。次の温度安定化の結果として、材料を使用予定のＲ高温度に適合された温 度まで加熱することによって実行され、そこで容器胴部内に希望する安定性が達 成される。胴部の材料は比較的薄いから、前記材料安定化は比較的達成がし易い 。他方では容器底部には材料の配向は僅かな程度であり、加えて材料はしばしば 比較的厚い。プラスチック材料は熱伝導性が乏しいのが欠点であるから、材料の 熱結晶化にはかなり時間がかかり、大量生産体制では受は入れ難いほど高原価と なる。底部に第２のプラスチック材料のプレートを挿入することによって、底部 の機械的安定性と剛性は高温においても得られるようになろう。第２のプラスチ ック材料のプレートは比較的少量の材料で構成されるに過ぎないから、上記プレ ートの使用が完成品の原価を受入れ難いほど引上げるようなことはない。プレー ト材料の選択は底部が機械的に安定した状態を保つ最大温度をも決定するであろ う。従って普通は熱結晶化の形での後処理は必要とされない。

本発明容器の製造においては、プレフォームの成形又は容器成形は第１の材料１ ５が射出成形機の外側ノズル３２を介して射出型４０の型空洞４４に送り込まれ るようにして開始する。材料は中央層よりもより急速に射出型の壁に対して冷却 され、このことは第２のプラスチック材料１６が内側ノズル３１を介して射出型 の受は入れ部の連絡通路４５に送り込まれるとき、第２の材料が、中央層内の第 １の材料を型空洞（第２図参照）のまだ材料を満たされていない部分の方へ出て 行かせることを意味する。このとき、第２の材料の層は第１の材料内の中央に形 成されるであろう。

内側ノズル３１を通る材料の導入が開始される前に型空洞の充填係数を選択する ことによって、寸法と厚さがそれぞれ、第２の材料１６がプレフォーム及び完成 器内で形成するプレートのために決定されるであろう。外側及び内側型部４１及 び４２の通路４６〜４７を通る熱料ｔｌｌｌｔｓ体の通過によって、型空洞へ導 入されるプラスチック材料の剛さの割合は所定程度に制御される。型空洞へ注入 される材料の速度と量は両方のプラスチック材料の拡がり工程を制御するために 用いられてもよい。ひとたび型空洞が満たされ、材料が冷却によって希望する機 械的安定性／剛性を獲得すれば、２つの型部分４１及び４２はこのようにして形 成された胴部（プレフォーム）又は容器により分離され、射出型から取外される 。連絡通路４５と結合した残留材料は形成された胸部から除外される。

ある種の具体例では、例えば胴部の機械的の後成形が第４ａ図及び４ｂ図に示す 形状を得るようにして実行されてもよい。他の具体例では、射出型の型空洞は、 底部がすでに射出成形機と結合して第４ａ図及び４ｂ図にそれぞれ示すものに類 似の最終形状を得るようにして選択され寸法法めされる。

図示の成形された胴部の外側寸法例えば容器１４部と底部の径、高さ及び材料厚 さの関係は発明思想をさらに明確に説明るため拡大されているものであることを 指摘しておかなけれならない。

上記の詳細な説明は本発明の限定された具体例について古したものであって、当 業者は本発明が添付請求の範囲の主旨び範囲から逸脱することなく多数の具体例 を含むものであるとを容易に理解されよう。

Ｆｉｇ、７ Ｆｉｇ、　３ａ Ｆｔ’ｇ、　４ａ 国際調査報告 ｌｌｌＩｈ−−＾””””””　　ＰＣＴ／！：ＦｔｌＱ／ｎｌ’ｌ１７０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プレフォーム（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）及び／又は容器（１１ａ，１１ｂ ，１１ｃ）を製造する方法であって、容器胴部（１２）が温度安定性の向上した 閉じた底部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を持ち、容器は少なくともその底部に第 １のプラスチック材料（１５）と第２のプラスチック材料（１６）とを含む多層 構造を含んでおり、少なくとも２重層射出式の射出成形機（３０）が容器（１１ ａ，１１ｂ，１１ｃ）又は容器のためのプレフォーム（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ ）を射出成形し、プレフォームは再整形後は容器を形成するもので、前記射出成 形機が、容器（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）又は後工程で容器（１１ａ，１１ｂ， １１ｃ）に再整形されるプレフォーム（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の形成時にお いて、容器の底部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）内にその形成下で第２のプラスチ ック材料（１６）を配置するように制御されること、また第２のプラスチック材 料（１６）が第１の材料の軟化点よりも高い温度で第１のプラスチック材料より も高い剛性を有していることを特徴とする方法。 ２．第２のプラスチック材料が、完成容器において容器の立っている面の内側領 域を包囲する領域に配置されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法 。 ３．第２のプラスチック材料層が容器の軸線領域に事実上円形のプレートとして 配置されていることを特徴とする請求の範囲１又は２に記載の方法。 ４．第２のプラスチック材料が、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル 、ポリアクリロニトリル、又はそれらの混合物より成る熱可塑性材料より成るこ とを特徴とする請求の範囲１から３のいずれか一項に記載の方法。 ５．ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート特に急速結晶化性ポリエチレ ンテレフタレートより成ることを特徴とする請求の範囲４に記載の方法。 ６．高温安定性の閉じた底部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）をもつ事実上熱可塑性 材料の容器（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）であって、前記底部が少なくとも第１の プラスチック材料と第２のプラスチック材料とより成る多層材料から成り、前記 底部の少なくとも中央部分（２１，２１ａ）において、第１の材料の軟化点より も高い温度で第１の材料よりも高い剛性を持つ第２の材料（１６）の１つ又はそ れ以上のプレート（２２）及び／又は円板（２２ａ）が含まれていることを特徴 とする容器。 ７．前記プレート（２２）及び／又は円板（２２ａ）が第１のプラスチック材料 （１５）により容器の内部と接触することから分離されていることを特徴とする 請求の範囲６に記載の容器。 ８．前記プレート（２２）及び／又は円板（２２ａ）がその両側に第１のプラス チック材料を、即ち容器の内側及び外側に向かって含むことを特徴とする請求の 範囲６に記載の容器。 ９．第１のプラスチック材料（１５）が、少なくとも一方側に但し好ましくは面 側に第２のプラスチック材料（１６）を含むことを特徴とする請求の範囲６に記 載の容器。 １０．前記プレート（２２）及び／又は円板（２２ａ）がポリアミド、ポリカー ボネート、ポリエステル、特にポリコチレンテレフタレート、ポリアクリロニト リル又はそれらの混合物より成ることを特徴とする請求の範囲６から９のいずれ か一項に記載の容器。 １１．第２のプラスチック材料（１６）が、例えばガラス、炭素などの繊維、ポ ール、粒子などの機械的補強用の物体が材料内に内蔵されるようにして強化され ていることを特徴とする請求の範囲６から１０のいずれか一項に記載の容器。