JPH07178801A - 予備成形体の製造方法 - Google Patents

予備成形体の製造方法

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JPH07178801A JP6158324A JP15832494A JPH07178801A JP H07178801 A JPH07178801 A JP H07178801A JP 6158324 A JP6158324 A JP 6158324A JP 15832494 A JP15832494 A JP 15832494A JP H07178801 A JPH07178801 A JP H07178801A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロー成形容器のための予備成形体を連続
して製造する際に、予備成形体射出成形用金型キャビテ
ィの中に第１番目に射出される材料が、予備成形体の外
側の層を形成する材料と異なることがないようにするこ
とができ、さらに製造コストの低廉化を図ることができ
る予備成形体の製造方法を提供する。 【構成】 射出成形金型１０のキャビティ１２の中に
複数の異なる材料を射出して多層構造を有する容器の予
備成形体２４を形成する方法であって、金型キャビティ
１２の中に第１材料Ａを射出する工程と、金型キャビテ
ィ１２の中に射出された第１材料Ａの内部に、中間層材
料Ｂを射出して、第１材料Ａ内に少なくとも１層の中間
層４８を形成する工程と、金型キャビティ１２の中に射
出された中間層材料Ｂのうち容器の底部を形成する部分
４２の内部に第１材料Ａと同じ材料Ｃを射出して、中間
層材料Ｂ内にさらに芯体層５４を形成する工程とを含む
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロー成形によりプラ
スチック容器をつくるのに用いられるプラスチック予備
成形体を製造する方法の改良に関するものであり、さら
に詳しくは、ラミネート構造を有するプラスチック予備
成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
予備成形体およびこの予備成形体からブロー成形される
容器は良く知られている。
【０００３】しかしながら、ＰＥＴそれ自体は、容器と
して要求されるすべての必要な特性を備えてはいない。
それゆえに、まずＰＥＴの内側層および外側層、内側お
よび外側の中間バリア層、ならびにＰＥＴないしは他の
プラスチックから形成される芯体層を含む多層構造のラ
ミネート予備成形体が開発されている。 Krishnakumar
らの米国特許第４６０９５１６号、および Beck の
米国特許第４５５００４３号は、ラミネート予備成形体
とそれを用いてブロー成形された容器に関する典型的な
最近の認可された特許である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、特に、内
側と外側のＰＥＴ層と中間層を含む主として多層構造を
有するプラスチック予備成形体に関するものである。こ
のような予備成形体は良く知られているが、中間層材料
について次のような問題を有している。すなわち、中間
層材料は、ＰＥＴよりも高価なものである。また、ブロ
ー成形容器の底部が形成される際、この容器の底部を形
成する部分は二軸方向の延伸が少なく、結果として生ず
る容器の底部を形成する予備成形体の部分の厚さはその
減少がほとんど無い。このため、予備成形体を製造する
際に、ブロー成形容器の底部を形成する部分に胴体部分
を形成する部分と同量の中間層材料を射出して中間層を
形成すると、製造コストが高くついてしまう。
【０００５】また、予備成形体の射出成形用金型キャビ
ティの中に異種のプラスチック材料を連続的に射出成形
するために好適な装置が従来から提案されているが、こ
れらの装置においては、プラスチック材料が予備成形体
の射出成形用金型キャビティの中に射出される際に通る
ノズルには、キャビティ内に最後に射出された材料の一
部が残留する。このノズルの内部に残留するプラスチッ
ク材料は、同じ予備成形体射出成形用金型キャビティを
用いて次の予備成形体を形成する際に、第１番目に射出
される材料になる。
【０００６】しかしながら、多層構造の予備成形体の外
側の層を形成するプラスチック材料と異なる材料が、予
備成形体射出成形用金型キャビティの中に第１番目に射
出されることになるのは、好ましいことではない。
【０００７】この発明は、ブロー成形容器のための予備
成形体を連続して製造する際に、予備成形体射出成形用
金型キャビティの中に第１番目に射出される材料が、予
備成形体の外側の層を形成する材料と異なることがない
ようにすることができる予備成形体の製造方法を提供す
ることを目的とする。また、この発明は、製造コストの
低廉化を図ることができる予備成形体の製造方法を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、射出成形金型キャビティの中に複数の
異なる材料を射出して多層構造を有する容器の予備成形
体を形成する方法であって、金型キャビティの中に第１
材料を射出する工程と、金型キャビティの中に射出され
た第１材料の内部に、中間層材料を射出して、第１材料
内に少なくとも１層の中間層を形成する工程と、金型キ
ャビティの中に射出された中間層材料のうち容器の底部
を形成する部分の内部に第１材料と同じ材料を射出し
て、中間層材料内にさらに芯体層を形成する工程とを含
むことを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記予備成形体の製造方法は、第１番目に計量
された第１材料による射出成形が行われ、次いで、計量
された中間層材料による射出成形が行われる。この中間
層材料は、第１番目に射出された第１材料を予備成形体
射出成形用金型キャビティの壁にこすりつけながら押し
進めるように作用する。そして、中間層材料は、第１材
料の内側層と外側層との間に少なくとも１層の中間層を
形成する。そして最後に、金型キャビティの中に射出さ
れた中間層材料のうち容器の底部を形成する部分の内部
に第１材料と同じ材料を射出し、中間層材料内にさらに
芯体層を形成して、予備成形体射出成形用金型キャビテ
ィ内を充填する。このことによって、中間層材料の量は
著しく減少される。
【００１０】さらに、最後に射出される材料が第１番目
に射出される材料と同じであることによって、次の予備
成形体を形成する際に、射出成形ノズル内に第１材料と
同じ材料が残っており、予備成形体射出成形用金型キャ
ビティ内に最初に導かれる。これによって、予備成形体
の首部の端面は要求される材料となる。
【００１１】この第１材料内に形成される中間層のうち
ブロー成形容器の底部を形成する部分にのみ第１材料と
同じ材料による芯体層を形成し容器の本体部を形成する
部分には形成しないことによって、ブロー成形の際、容
器の本体部を形成する部分が延伸されて中間層の厚さが
非常に薄くなって、容器について要求されるガスバリア
性等が損なわれるのを防止することが出来る。
【００１２】
【実施例】上記および以下に示される他の目的に関し
て、この発明の本質は、次の詳細な説明、クレームおよ
び添付図面を参照することにより、より明確に理解され
る。
【００１３】第１図は一般的な予備成形体射出成形用金
型の片側断面図であり、この金型内において、３層構造
と５層構造を有する予備成形体が射出成形される。第２
図は、予備成形体金型キャビティ内にプラスチック材料
を３回射出する場合の射出連続時間を示す図である。
【００１４】第３図は、第１図の予備成形体からブロー
成形された容器の片側断面図であり、容器本体の中間部
分は切り欠かれており、異なる層は表されていない。こ
れらの図面を参照しつつ詳細に説明すると、第１図に示
されるように、一般的な予備成形体射出成形用金型は、
符号数字１０で示されている。
【００１５】金型１０は、マルチキャビティタイプがよ
り好ましく、このタイプのものは、多くのキャビティ１
２を有し、この中にはコア１４が適当な場所に配置され
ている。
【００１６】各々のキャビティ１２は、射出成形用ノズ
ル１８のために、シート１６によって表される底開口部
を備えている。この金型１０の底開口部は、またスプー
ル孔２０をキャビティ１２の底部に含んでいる。
【００１７】金型１０は開閉可能なネックリング２２と
組み合わされており、このリング２２は、予備成形体２
４のように射出成形された予備成形体を取り出すために
コア１４とともに金型１０から分離可能であり、さらに
成形された予備成形体をはずすために、キャビティ１２
およびコア１４から順次分離可能である。一般には予備
成形体２４がキャビティ１２から先ず取り出されて、次
いでコア１４から取り外される。
【００１８】図示された予備成形体２４は、符号２６に
よって示されるように首部を含んでおり、この首部は、
外周ネジ２８と、リング３２によって形成されたタンパ
・バンド支持肩部３０と、サポート又はキャッピング・
フランジ３４を含んでいる。
【００１９】首部２６の下において、予備成形体２４
は、肩形成部３６を含み、この肩形成部３６においては
徐々に肉厚が増大し、そして、肩形成部３６は、短いリ
ング部３８を介して首部２６に連結されている。
【００２０】肩形成部３６の下には、伸長した本体形成
部４０があり、この本体形成部４０はキャビティ１２と
コア１４のわずかなテーパを除けば、略円柱状形状をな
し、しかも均一な厚みとなっている。このような本体形
成部４０は、底形成部４２に連続しており、この底形成
部４２は、円柱状部分４４と、一般に半球状の底部４６
を有している。この場合、円柱状部４４は、本体形成部
４０と比べて厚さが増大していることに注目すべきであ
る。
【００２１】予備成形体２４は、Pocock らの米国特許
第４５２５４０１号に従って、一般に形成される。この
特許において底形成部は、中間層又は芯体層の厚みを削
減できるように、より大きな厚みを有している。
【００２２】第２図に最も良く示されるように、予備成
形体２４は、キャビティ１２の中に溶融プラスチック材
料を連続的に充填することによって形成される。予め選
定され計量された第１材料Ａは、ノズル１８を通じてキ
ャビティ１２の底部に１番射出される。次いで、予め選
定され計量された第２材料Ｂは、第１材料Ａをキャビテ
ィ１２の中に押しやりつつ、キャビティ１２の中に射出
される。第１材料Ａはキャビティの中を前進しながら、
キャビティの壁に付着し、第２材料Ｂは、第１材料Ａの
分離された層の中に入ってゆく。この方法は、一般に前
述の Krishnaumar らおよび Beck の米国特許に開示
されている。
【００２３】前もって、第１材料Ａの量のみが計量され
ており、第２材料Ｂはキャビティ１２を完全に充填する
ための量が射出される。しかしながら、第２材料Ｂは一
般に第１材料Ａよりも高価であるという事実上の見地か
ら、第２材料Ｂの使用、特に底部形成部４２の使用は削
減することが要望されている。この発明によれば、金型
キャビティ１２の完全な充填は、金型キャビティ１２の
中に、溶融プラスチック材料Ｃにより、第３番目の分離
射出成形を行なうことによって達成される。材料Ｃは、
第１図に明確に示されるように、底形成部４２の内部に
ほぼ完全に位置している。
【００２４】この場合、材料Ｃの射出は、材料Ｃの量の
広がりのために、第２材料Ｂの材料節約という結果をも
たらすことが示される。さらに、第１図からわかるよう
に、最後に射出成形される材料は、スプール開口２０を
充填するのみならず、ノズル１８の最終射出通路をも充
填する。この最終射出通路は、通例のものであり、図示
されていない。最終射出通路の中に残留している材料Ｃ
は、次の予備成形体２４を形成するために、キャビティ
１２の中に第１番目に射出される材料になることは明ら
かである。過去において、射出成形サイクルの始めに第
２材料Ｂの限られた量が射出されることは望まれていな
かったことがわかっている。
【００２５】予備成形体２４に見られるように、第２材
料Ｂは、実質的に首部２６の上部まで広がっているが、
首部２６のより低いところに終結してもよい。これは最
初にキャビティ１２の中に射出された第１材料Ａの量に
依存する。第２材料Ｂは結果として芯体層４８を形成し
ており、第１材料Ａを内側層５０と外側層５２とに分離
している。このようにして予備成形体２４は、まず根本
的に３層構造になる。
【００２６】プラスチック材料技術の現状において、バ
ージンＰＥＴ材料は、第１材料Ａの好適材料である。他
方、第２材料Ｂは結果として作られる容器の用途に依存
するのであるが、着色ＰＥＴ、再生ＰＥＴ、ＭＸＤ−６
ナイロン、コポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）、
ＰＰ／ＰＥＴブレンド、ポリアクリロニトリル、ポリカ
ーボネート等を含む種々の材料から選択される。
【００２７】第１材料ＡにバージンＰＥＴ材料を用いる
ことによって容器の内側および外側の表面が綺麗な容器
を製造することが出来、第２材料Ｂを着色ＰＥＴ、再生
ＰＥＴ、ＭＸＤ−６ナイロン、コポリエステル、ポリプ
ロピレン（ＰＰ）、ＰＰ／ＰＥＴブレンド、ポリアクリ
ロニトリル、ポリカーボネート等を含む種々の材料から
選択することによって、容器の用途に応じて、例えばガ
ス・バリア性等の特性を容器が備えるようにすることが
出来る。
【００２８】本発明の以前には、第１材料Ａは予備成形
体２４の４０〜６０体積パーセントを占め、残り、すな
わち４０〜６０％を第２材料Ｂがしめていた。本発明に
よれば、材料Ｃをキャビティ１２に充填することによっ
て第２材料Ｂの材料節約を図ることができる。第２材料
Ｂの体積パーセントは、３０〜４０％まで減少できる一
方で、材料Ｃの体積パーセントは、１０〜２０％とな
る。
【００２９】さらに第１図を参照すると、底形成部４２
において、材料Ｃは芯体層４８の内部に芯体層５４を形
成し、この芯体層５４は芯体層４８を内側中間層５６と
外側中間層５８とに分割する。一方で、内側層５０と外
側層５２は、実質的に同じように残っている。このよう
にして、底形成部４２は５層構造に形成される。
【００３０】さらに、予備成形体２４の底部に明らかに
示されるように、最後に射出されるプラスチック材料
は、プラスチック材料Ｃであり、このものは、外側中間
層５８と外側層５２を貫いて延びるスプール６０を形成
する。上述したように、材料Ｃは第１材料Ａと同じ材
料、すなわちＰＥＴとするのがより好ましい。
【００３１】第３図において、予備成形体２４は、通常
のブロー成形によって容器６２を形成する。この容器６
２は首部２６を有し、このものは予備成形体２４のそれ
と一致する。そして、また容器６２は第１図のリング部
３８に対応する無延伸リング部３８を有する。
【００３２】他方、肩形成部３６は、軸方向および径方
向の両方に徐々に引き伸ばされ、肉厚を薄くし、２軸延
伸を増大せしめて肩６４を形成する。予備成形体２４の
本体形成部分４０は、軸方向と径方向の両方に実質的に
引き伸ばされ、より高い２軸延伸された容器本体６６を
形成する。最後に予備成形体２４の底形成部４２は、外
径が略円柱状の底部６８、湾曲した支持環７０および底
壁７２となる。
【００３３】容器６２の底は、徐々にその中央に向って
厚さが増しており、これに伴ない底の中央は実質的に引
き伸ばされておらず、予備成形体２４の最も底部と同程
度の厚さであることがわかる。
【００３４】上述のことから、このような容器の底部
は、本質的に５層構造であるが容器の本体部６６と上方
部は、３層構造になるように慣行の３層容器に一部修正
を加えていることがわかる。一方、容器底部の第２材料
の大幅な削減は、結果とて生ずる容器の外観、強度、可
能なバリア特性を決して低下させるものではない。
【００３５】従って、本発明によれば、容器６２は３層
構造のみの容器に比べより安価な材料コストで作られ
る。予備成形体の１つの好適な具体例のみが、ここに明
確に図示され、記述されているけれども、添付のクレー
ムによって明らかにされるように、この発明の精神、範
囲を逸脱しない限りにおいて、予備成形体は変更され得
る。
【００３６】
【発明の効果】上述のように本発明は、金型キャビティ
の中に射出された中間層材料のうち容器の底部を形成す
る部分の内部に第１材料と同じ材料を射出して、中間層
材料内にさらに芯体層を形成するようにしたので、中間
層を形成する高価な中間層材料を節約することができ、
これによって、ブロー成形容器の製造コストの低廉化を
図ることが出来る。そして、中間層材料内に形成する芯
体層をブロー成形の際に延伸されない容器の底部を形成
する部分にのみ形成したので、結果として生ずる容器の
外観、深度、バリア性を低下させる虞はない。
【００３７】また、最後に射出される材料が第１番目に
射出される材料と同じであることによって、次の予備成
形体を形成する際に、射出成形ノズル内に第１材料と同
じ材料が残っており、予備成形体射出成形用金型キャビ
ティ内に最初に導かれることになるので、予備成形体の
首部を要求される材料によって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な予備成形体射出成形用金型の片側断面
図である。
【図２】予備成形体金型キャビティ内にプラスチック材
料を３回射出する場合の射出連続時間を示す図である。
【図３】第１図の予備成形体からブロー成形された容器
の片側断面図である。
【符号の説明】
１０…金型 １２…キャビティ １４…コア １６…座 １８…ノズル ２２…ネックリング ２４…予備成形体 ２６…首部 ３６…肩形成部 ４０…本体形成部 ４２…底形成部 ４８…層 ５４…芯体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 67:00 (72)発明者 サパヤン エム．クリシュナクマー アメリカ合衆国 ニューハンプシャー州 03062，ナシュア，オールド コーチ ロ ード 32 (72)発明者 トーマス イー．ナヒル アメリカ合衆国 ニューハンプシャー州 03031，アムハレスト，リンチ ファーム ロード（番地なし) (72)発明者 スティーブン ライル シュミッド アメリカ合衆国 ニューハンプシャー州 03054，メリマック，イーストリッジ ロ ード 75 (72)発明者 ウエイン エヌ．コレッティ アメリカ合衆国 ニューハンプシャー州 03054，メリマック，フレンチ コート 19

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 射出成形金型キャビティの中に複数の異
    なる材料を射出して多層構造を有する容器の予備成形体
    を形成する方法であって、 前記金型キャビティの中に第１材料を射出する工程と、 金型キャビティの中に射出された第１材料の内部に、中
    間層材料を射出して、第１材料内に少なくとも１層の中
    間層を形成する工程と、 金型キャビティの中に射出された中間層材料のうち容器
    の底部を形成する部分の内部に第１材料と同じ材料を射
    出して、中間層材料内にさらに芯体層を形成する工程
    と、 を含むことを特徴とする予備成形体の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記第１材料が、中間層材料よりも安価
    な材料である請求項１記載の予備成形体の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記第１材料がバージンポリエステルで
    あり、中間層材料がガスバリア性樹脂，着色ポリエステ
    ル，再生ポリエステルまたは耐熱性樹脂である請求項１
    に記載の予備成形体の製造方法。
  4. 【請求項４】 射出成形金型キャビティの中に２つの異
    なる材料を射出して３層構造部分と５層構造部分を有す
    る容器の予備成形体を形成する方法であって、 前記金
    型キャビティの中に第１材料を射出する工程と、 金型キャビティの中に射出された第１材料の内部に、第
    ２材料を射出して芯体層を形成する工程と、 前記金型キャビティの中に射出された第２材料のうち容
    器の底部を形成する部分の内部に第１材料と同じ材料を
    射出して、第２材料内にさらに芯体層を形成する工程
    と、 を含むことを特徴とする予備成形体の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記第１材料が、第２材料よりも安価な
    材料である請求項４記載の予備成形体の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記第１材料がバージンポリエステルで
    あり、第２材料がガスバリア性樹脂，着色ポリエステ
    ル，再生ポリエステルまたは耐熱性樹脂である請求項３
    に記載の予備成形体の製造方法。
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