JPS60224533A - バリヤ−性熱可塑性プラスチツク管状容器を製造する方法 - Google Patents

バリヤ−性熱可塑性プラスチツク管状容器を製造する方法

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JPS60224533A
JPS60224533A JP60053522A JP5352285A JPS60224533A JP S60224533 A JPS60224533 A JP S60224533A JP 60053522 A JP60053522 A JP 60053522A JP 5352285 A JP5352285 A JP 5352285A JP S60224533 A JPS60224533 A JP S60224533A
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JP
Japan
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sheet
layer
layers
tube
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP60053522A
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English (en)
Inventor
ビンセント・イー・フオーチユナ
ドナルド・エヌ・マクローリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vercon Inc
Original Assignee
Vercon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Vercon Inc filed Critical Vercon Inc
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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】 本発明昧一般に熱可塑性容器の製造に関し、特　９− に多重構成部品からグラスチック容器を製造する方法に
関する。慣用の容器は一般に容器の形状に成形された金
属、ガラス又は複合紙材料を含む。
他の慣用の容器はプラスチックを容器の形状に成形する
ことを含む。本発明はプラスチック、特にポリエステル
及びぽリオレフィンの如き重合体に関する技術分野を指
向する。本明細書に開示された方法により製造された容
器は慣用のプラスチック成形技術により製造された容器
並びにガラス、金属及び紙の容器に替わるものである。
従来のプラスチックビン製造においては、ビンはいくつ
かの方法の１つＫより形成することができる。１つのか
かる方法は溶融したプラスチック材料をパリソンモール
ドに射出成形しそしてそれを固化させることにより予備
成形体（ｐｒｅ−ｆｏｒｍ）又は”パリソン“を製造す
ることである。
次いでこのパリソンを熱、空気圧力及び機械的延１０− 仲手段（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）　の組合
せを使用するプロー成形装置中に置き、パリソンを膨張
させて最終のビンとする。
一般に、この２工程又は３工程方法はその製造に必要な
時間及び装置並びに重合体への大量のエネルギー人力に
より非常に長くかかりそして高価である。その後の冷却
を伴なう・ｆリソンを射出成形するための重合体の溶融
及び次いでプロー成形するのに必要な再加熱は大量の熱
入力を必要とする。
プラスチック容器を製造する他の方法は、最終のビンデ
ザインが単一モールドにおいて形成されそして液体電融
重合体がモールドにストレートに射出成形されて最終ビ
ンを形成する、ストレート射出成形法である。この方法
は、パリソンプロセスの二重の熱入力をなくするが、重
合体の配向が得られずそして得られるビンは構造的に弱
いという欠点を伴なう。又、重合体における配向が欠如
しているため、酸素の進入（ｉｎｇｒ　ａ　ｓ　ｓ　）
及びＣＯ７の進入に対して低バリヤーである。
熱可塑性容器を形成する第５の手段は、管状・矛すソン
を押出しそして管状ノぐリソンがまだ溶融した状態にあ
る間に・々リノンをモールド内に取囲みそしてそれをプ
ロー成形して最終ビンとすることである。これは、ビン
における非常に僅かの配向しか達成されず、ビンはやは
りプロー成形プロセス期間中シームが形成されるビンの
区域において弱化した区域を有するという欠点を伴なう
。
他方、従来法によるカンの製造はビンの従来の製造とは
相当異なっている。コンポジットカンは、主として、金
属又はプラスチック端がクリングされ（ｃｒｉｍｐｅｄ
　ｏ外）又は接着されている（ｇｌｕｅｄ　ｏ％）ペー
パーボンドから構成される。
カンのべ一ノ仁偉ンド円筒形本体は、螺旋状に巻かれた
べ一７母−ボードのストリップを使用して普通は”ス／
４’イラル巻きされ”　（ｓｐｉｒαｌ−ｗｏｕｎｄ）
　、次いで金属又はプラスチック底部及び頂部はそれぞ
れ充填の前及び後に本体に取付けられる。
カンを製造する１つの改良された方法は、ビン會 セント　フオルチュナ等（Ｖｉｎａａｎｔ　Ｆｏｒｔｕ
ｎａａｔ　ａｔ）の１９８２年８月５日に出願された同
時係属米国特許出願第４０５．６４２号”熱可塑性グラ
スチック容器端部及び熱可塑性容器端部の慣性スピン溶
接する方法及び装置“　じＴ五ｔｔｒｍｏ−ｐｌａｓｔ
ｉｃ　Ｃｏｎｔａｉｎａｒ　Ｅｎｄ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈ
ｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕａ　ｆｏｒ　Ｉｎａｒｔｉ
ａｌ　Ｓｐｔｎ−ｓａｅｌｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｔｈａｒｍ
ｏｐｌａａｔｉａ　ＣｏｎｔａｉｎｅｒＥｎｄｓ”）及
び１９８２年９月１７日に出願された同時係属米国特許
出願第４１５，１２６号“熱可塑プラスチック及び熱可
塑性グラスチックコーテツ１３− ド容器部品の慣性スピン溶接”　（ＩｎｅｒｔｉαｌＳ
ｐｔｎｗｅｌｄｉｎｇ　ｏｆ　ＴｈｅｒｍｏｐＬａａｔ
ｉｃ　（ｔａｎｄ　Ｔｈｍｒｔｎｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｃ
ｏａｔｅｄ　Ｃｏｎｔａｉｎ−ｇｒ　ｐａｒｔｓ）に開
示されている。これらの同時係属出願においてはカン底
部はス・ｔイラル巻きされたイー／４−・ざ−ド本体に
スピン溶接される。熱可塑性端部を管状容器本体に取付
けるための１つの手段はゾラウン（１３ｒｏｗｒ＆）等
への米国再発行特許、ＲＥ第２９４４８号に開示された
手段であυ、その図面及び明細書をここに側照すること
によυ本明細書に加入する。すべての形状の管に熱可塑
性端部差を取付ける第２の方法は、ドナルドマクμｍリ
ン及びビンセント　フオルチェナ（Ｄｏｎａｌｄ　Ｍａ
ａＬａｘｇｈｌｔｎ　ａｎｄ　Ｖシ％ｃａｎｔＦｏｒｔ
ｕｎａ）Ｋより１９８２年４月２５日出願された１振動
接合方法”　（”ＭＥＴＨＯＤ　ＯＦＯ！５ＣＩＬＬＡ
ＴＯＲＹ　ＢＯＮＤＩＮＧ”）　と題する同時−１４− 係属米国特許出願第３７１，３６５号に開示された如く
振動による接合（ｏｓｃｔｌｌａｔｏｒｙ　ｂｏｎｄ−
ｉｎｇ）を含み、その図面及び明細書はここに側照する
ことによ９本明細書に加入する。
カン製造の先行技術の方法の欠点は、カン本体が、それ
らはシームされた金属管であろうとスパイラル巻きされ
たに−・セーボード管であろうと、長い費用のかかる方
法によシ製造されるということである。クリンプされた
金属管及びスパイラル巻きされたペーパーが一ド管の両
方共漏洩が起こりやすい。更に、ペーパーボードカンは
普通は、液体材料の壁を通る浸出（ｓｔｅｐαｇｇ）を
防止するために内側を被覆されなければならない。被覆
されたペーパーが−ドカンですら、カンに入れられた流
体が底部のまわりの縁においてペーパーポード中に入り
そしてカンの壁にサイフオンで吸い上げ（Ｈ１１ｈｏ％
ｓ　ｕｐ）、　最終的にはラベルを通って漏出する、′
ウィッキング（ｗｔｃｋｉｎｇ）の欠点を有する。
他の種類の慣用のカンは、軟質アルミニウムからつくら
れた打ち抜きされた（ｄｒαｗｎ）アルミニウム飲料カ
ンである。この種のカンは底部及び側部においてシーム
レスであるけれども、頂部は本体にクリンプされなけれ
ばならない。アルミニウムの使用も又非常に高価になる
。何故ならばアルミニウムの使用は、金属を精錬し、ア
ルミニウムをシートに成形し２そしてシートからカンを
打ち抜くためのエネルギーの大きい出費を必要とするか
らである。頂部は刻み目をつけ（ｊｃｏｒｅｄ）なけれ
ばならない相対的に厚い材料でなければならず、そして
溶接又は他の手段によりそれに機械的に融合された引き
タグ（ｐｕｌｌ−ｔａｂ）を持つ。
これも又非常に費用φかかる。
ビン及びカンを形成する改良された方法は、グランビレ
バーン（Ｇｒａｎｖｉｌｌｔｔ　Ｈａｈｎ）等により１
９８５年５月９日出願された同時係属米国特許出願第４
９２，９２８号に開示されたビン及びカンであり、それ
によれば、容器は周辺摩擦溶接フランジを有する頂部ふ
たを熱成形し、やはり摩擦溶接フランジを有する底部ふ
たを熱成形し、そして上部ふた及び下部ふたを摩擦浴接
する円筒形本体部分を押出すことにより形成される。
バーン等の容器プロセスは、単層又は多重層熱可塑性壁
構造体を有する連続的管状本体部分を形成し、該管状本
体部分を管状押出し又は管状同時押出しによシ形成する
ことに基づいている。
バーン蝉のプロセスは容器製造の先行技術に対する相当
な改良であるけれども、本発明はバーン等のプロセス及
び従来の容器製造方法に対する更に有意な改良を提供す
る。たとえば、バーンのプロセスにおいては、各押出機
は単一管の製造に限１７一 定され、これは押出機の出力に対する制限でちる。
本発明は、広幅シートダイを通して押出しそして押出さ
れたシートをシートダイの全出力を利用するのに必要な
だけ多くのストリップに分割する（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ
）　ことによって押出機を最大出力で操作することを可
能とする。しかる後、各ストリップは連続的管に形成さ
れ、このプロセスはバーンプロセスより５倍乃至１０倍
速くすることができる。本発明は、種々の異なるローラ
及びマンドレルを使用して正方形管、長方形管、三角形
管の如き非円筒形管を製造するために使用することもで
きる。種々の異なる管形状も又、広幅シートからくる各
隣接したストリップに対して種々の異なるローラ及びマ
ンドレルを使用することによりシートを多重ストリップ
に分割する除に同時に製造することができる。
本発明は、殆んどスクラップ材料を生成せず、−１８− 優れた重合体配向が達成可能であり、そしてバリヤー性
の多重層シート（ｈａｒｒｉｅｒｅｄ　ｍ５ｌｔｉ−１
ａｙｅｒｔｔｄ　ｗａｌｌ　５ｅｃｔｉｏｎｓ）におけ
る良好な接着を得ることができる熱可塑性容器を形成す
るための方法及び装置を提供することによって先行技術
の欠点を克服する。これらの利点は熱可塑性重合体のバ
リヤー性多重層シートを押出し又は同時押出しし、シー
トを軸方向又は２軸方向に延伸することによシ配向し、
次いでシートをローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）　して１
つ又はそれより多くの連続的管状区域にし、該連続的管
状区域を所定長さに切断しそして管区域への摩擦醇接の
如き手段により取付けられる底部及び頂部により閉じる
ことにより実現される。
第１図はメインスクリテー型押出機１１２が供給管１１
４によって同時押出し供給プ四ツク１２０に作用的に接
続されている同時押出しライン１１０の等内因である。
押出機１１２は、慣用のスクリュ一式熱可塑性プラスチ
ック押出機であることができる。出口供給管１１８を有
する同時押出機としばしば呼ばれる第２押出機１１６も
又、供給ブロック１２０に作用的に接続されている。押
出機１１２及び１１６はＩリプロピレン、ポリスチレン
、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフ
タレート、エチレンビニルアルコール、及び他の同様な
容器プラスチックの如き熱可塑性重合体を可塑化する能
力に対して選ばれる。
供給管１１４及び１１８から供給ブロック１２０に入っ
てくる可塑化された熱可塑性重合体はシートダイ１２２
への厳密に予め決められた分配において供給ブロック内
で分配される。シートダイ１２２は熱可塑性重合体を、
一般に管状の溶融した流れから、グイ出口スリット１２
４を通して、相対的に広幅の平坦なシートに広げる。供
給ブロック１２０の目的は、ダイ１２２から押出された
シート１２６が単一の一体的シートに同時押出しされた
所望の組合わせの熱可塑性プラスチック層を構成するよ
うに、押出機１１２及び１１６からの２つの熱可塑性グ
ラスチック流れの種々の組合わせを分離したり再結合す
る（ｒ　ｅ　ｃ　ｏｍｂ　ｉｎ）　ことである。次いで
同時押出しされたシート１２６はチルロール１２８．１
５０及び１３２の上を進み、シートを固化しそしてそれ
が同時押出しプロセスの後物理的に処理されることを可
能とする。
第２図は、主押出機１１２及び２つの同時押出機１１６
及び１３４を有する同時押出ラインを示す。第１図の同
時押出ラインは、２つの同時押出機の出力流れを分割及
び再構成することによって、同時押出しされたシートに
おける２層乃至４層を生成することができるのに対して
、第２図の同時押出しラインはその中に２層乃至６層を
有する多−２１− 重層シートを押出すことができる。従って、上記同時押
出しラインへの各追加の同時押出機の追加は形成される
多重層シートにおける追加の２つの層の追加を可能とす
る。各追加の同時押出機は、同時押出しブロック１２０
内の追加のチャンネル及び分配手段を必要とする。１つ
の特定の態様においては、第２図の同時押出しラインは
、主同時押出機１１２が２つの流れに分割されて重合体
の最外層を与えるシートの基部層を生成するようにした
、５層シートを製造するために使用される。
第２の重合体は、第２の同時押出機１１６を通して同時
押出しすることができそして一般にエチレンビニルアル
コール（Ｅ　Ｖ　ＯＨ）の如キハリャ層材料よシ成シそ
して第３同時押出機１３４は基部層をバリヤ層に接着す
るための接着剤の結合層（ｔｉｅ−１ａｙｅｒ）　を与
えるのに使用することができる。第１図のそれと同様な
シートダイ１２２２２　− は、供給ブロック１２０の出力に接続されそして管状流
れにおける多重層浴融重合体を受け入れそしてそれを薄
い平坦なシート１２６に広げ、次いでこれはチルロール
１２８−１５２上で冷却される。
第５図はチルロール１２８−１３２間で冷却される多重
層シート１２６を同時押出しする第１図及び第２図のシ
ートダイ１２２の略断面図である。
同時押出しされたシート１２６の厚さはその多重層構成
を説明するために大幅に誇張されている。
１つの態様においては、多重層シート１２６は、好まし
くは主押出機１１２から押出されるシートの外側表面の
ベース層Ａを具備する。中心バリヤ層Ｂは同時押出しさ
れたシートのまさに中心に位置づけられ、そして好まし
くは第２同時押出機１１６を通して押出される。結合層
Ｃの対はバリヤ層Ｂと外側層Ａとの間に位置づけられ、
該結合層Ｃは同時押出機１３４から押出される。押出機
１１２．１１６及び１′５４を通る種々の層ＡＸＢ及び
Ｃの押出しに関する前記説明は主として同体重合体粒子
の溶融した流れへの可塑化について言及していることに
留意されるべきである。溶融流れの実際の最終押出しは
、３つの押出機からの溶融した流れが供給ブロック１２
０！Ｆ−おいて組合わされた後ダイ１２２を通して行な
われる。
本発明の１つの好ましい態様においては、ベース層Ａは
、ｐＥＴの如き容器重合体及びＥＶＯＨの如き材料から
成るバリヤ層Ｂから構成された。
ＥＶＯＨ及びＰＥＴは、相対的に非相溶性であシ（ｉｎ
ｃｏｒｎｐａｔｉｂｌｇ）　、そして相互に接着しない
ので、結合層Ｃがバリヤ層とベース層との間に同時押出
しされ九。結合層Ｃの一般組成は、アトマー（ＡＤＭＥ
Ｒ）　と名付けられた日本のミツイカガク社（Ｍｉｔｓ
ｕｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）により製造
されたものの如きポリ酢酸ビニル又はエチレン酢酸ビニ
ルである。ＥＶＯＨ及びｐＥＴのための別の接着剤は商
標名ＣＸＡ下にデュＩンケミー１ｙル社（Ｄｕｐｏｎｔ
　Ｃｈｅｔｍｔｏａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）により販売さ
れたそれである。
第２の態様においては、ＥＶＯＨ−々リヤ層及び商標名
モデイツク（Ｊ（ＯＤＩＣ）下に日本のミツイ化学社（
Ｍｉｔａｕｊ　Ｃｈａｍｉｅａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａ−ｔ
ｉｏｎ）により販売された接着剤より成る結合層Ｃを有
するポリプロピレンからつくられたベース層Ａより成る
多層シートが容器を製造するために形成された。
第４図乃至第６図を参照すると、同時押出し／容器製造
ラインにおいて具体化された本発明が例示されている。
第４図において、供給ブロック１２０及びダイ１２２に
供給している主押出機１１２及び同時押出機１１６を具
備する同時押出しラ　２５− イン１１０が、示されている。同時押出しされたシート
１２６はチルロール１２Ｂ−１５２を通って引き取りロ
ール１３８の対へと進む。引き取りロール１５８はシー
ト１２６がチルロー＃１２Ｂ−１３２を通過した後にシ
ート１２６上の張力を保持するために摩擦引張り装置を
与える。シート１２６が引き取りロール１３８を通って
出た後、それは慣用のシート配向システムを含んで成る
２軸配向器１４０を通して走行させられる。シート配向
システムにおいては、シートはその最適配向温度に加熱
されそして横方向及び縦方向の両方に延伸され、次いで
冷却されて、シートにおける最適強化特性及びバリヤ特
性を与える。これは今日熱可塑性プラスチック分野にお
いて商業的に入手可能な慣用の配向システムでおる。そ
れに替るものとして、２軸配向器１４０を、シート材料
を再加熱する必要を減じるために、チルロールと引き−
２６− 取りロールとの間に配置することができる。この場合に
おいて、下部チルロール１５２からくる材料の温度線監
視されそしてチルロールを通る冷却液は、底部チルロー
ルを出る材料が正確な最適配向温度にあるように非常に
正確に制御される。次いで材料は２軸配向器を通過し、
２軸配向器はすべての３つの開いた側でシートをつかみ
そして最適配向を与えるように最大量においてそれを２
軸方向に延伸する。しかる後、延伸されたシートは、そ
の延伸された形状に保持されながら冷却されて、シート
の再収縮及びその配向の損失を防止する。
第６図において、配向器からのシートはスリッタ１４２
を通過し、そこでそれは３つ又はそれより多くの第１次
ストリップＤＸＥ及びＦにスリットされる。−次ストリ
ツｆＤ、Ｅ及びＦから切シ裂かれる主シートの側部Ｘ及
びＹは、それらをグライン〆を通して走行させそして同
時押出機の１つを通して該シートにおける埋め込まれた
層（ｂｕｒｉｅｄ　１ａｙｓｒ）　に戻すことによって
再循環される。次いで各ス）　ＩＪツブＤＸＥ及びＦは
熱ロール成形機（ん−ａｔ　ｒｏｌｌ　ｆｏｒｍｅｒ）
　へと進み、次いでそこで各ストリップはローリングさ
れそして溶接されて円筒形管ＧＳＨ及びＩとされる。次
いでこれらの連続的な円筒形管はプレカッタ１４６　（
ｐｒ＃−ｃｕｔｔｇｒ）へと進み、プレカッタ１４６は
管１４７を所定の望ましい管長に大ざっばに切断する。
所定の望ましい長さの管１４７は大箱１４８内に蓄積さ
れ、次いで正確なカッタ１５０へと進み、そこでそれら
は正確な長さに切断され、そして端部ですら平滑さを与
えられる。
次いで正確な長さの管１５１は、第２蓄積器１５２に蓄
積されそしてそこから当業界で知られたそして１９６７
年１月１０日付のジー　〆プリュブラウン（Ｇ、Ｆ、Ｂ
ｒｏｗｎ）等への前記加入した再発行米国特許第２９．
４４８号に記載されているスピンウエルダ１５！１に個
々に通される。
スピンウエルダ１５５において、形成された容器端はコ
ンベヤ１５４を介して供給されて、正確な管部分（ｔｕ
ｂｅ　５ａｅｔｉｏｎａ）１５１となるようにスピン溶
接される。これは第１４図乃至第１７図に示された如き
容器を形成する。スピンウェルディングされた後のこれ
らの容器は次いでホッパ１５６に蓄積されそしてラベル
プリンタ１５８へ通すため正しく配向させられる。プリ
ンタ１５８から、仕上げられた容器はコンベヤ１６０を
通って、その中に入れられるべき液体又は固体食品製品
を受け入れるため充填ラインに送られる。スピンウェル
〆１５３及びプリンタ１５８は容器工業において購入す
ることができる商業的に入手可能な品物である。
１つの好ましい態様は、バーコン社、ガーデン−２９− クローブ　カリフォルニア（Ｖａｒｃｏｎ、Ｉｎｃ。
Ｇａｒｄｅｎ　Ｇｒｏｖｅ、Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ）に
より製造された。４Ｆ−１４スピンウエルダと各付けら
れたスピンウエルダを使用し、そしてプリンタ１５８Ｈ
ノ？ン、メム、ニーニスニー社、カムデン、ニュージー
？−Ｖ−（Ｖａｎ、　Ｄａｒｎ、　Ｕ、　Ｓ、　Ａ、。
Ｃａｔｎｄａ？Ｌ、＃ｇｗＪｅｒｓｅｙ）により製造さ
れそして販売されたパンダム　プリンタ　（ＶａｎＤａ
ｍ　ｐｒｉｔｒｔｅｒ）　より成る。
別法として且つ本発明の多くの利点の１つであるが、シ
ートが円筒形管に形成される前にシートにラベルを印刷
するためにフラットプリンタ（ｆｌａｔ　ｐｒｉｎｔｅ
ｒ）　を使用することができる。
これはシートスゲリッタ１４２の上流又は下流の何れか
において慣用のフラットラベルグリンタの配置のみを必
要とする。フラットラベルの印刷は容器工業において良
く知られておｐそして円筒形−５０− 表面及び曲がった表面へのラベルの印刷よシはるかに容
易で、速く且つより正確である。本発明は、曲がったプ
ラスチック容器の熱可塑性プラスチック壁土にそれらが
曲げられる前に直接に多数のラベルのフラットプリンテ
ィングを可能とする。このプロセスは本発明以前には、
従来可能でなかった。
蓄積器１５２からスピンウエルダ１５３へと進む容器部
片（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　ａｅｃｔｔｏｎｓ）は、シー
ト同時押出機、２軸配向器及び熱ロール成形機（五−ａ
ｔ　ｒｏｌｌ　ｆｏｒｍｅｒ）及び浴接機１４４により
形成された等しい長さの円筒形管部片より成る。第１４
図乃至第１７図から、これらの円筒形部片はカン又はピ
ンに成形することができるたとがわかる。何れの場合に
も、容器の底部部分は、それがカンであれ、ピンであれ
、主として、円筒形管にディスクを摩擦溶接、融合（ｌ
ｕｓｉｎｒｙ）又は接着（ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ）するた
めの上向きに向いているＵ字形フランジ部材を有する円
形ディスクである。容器の頂部は好ましくは射出成形に
よシ形成されるピン頂部であるか又は、下向き形状のＵ
字形取付けフランジを有するタブ開きフラットディスク
（ｔａｂ−ｏｐｅｎｉｎｇ　ｆｌａｔ　ｄｉｓｃ）を具
備するカン頂部であることができる。
第５図を参照すると、容器成形ラインの別の態様が示さ
れており、この態様においては、多層シートの内側又は
外側に結合されたバリヤ重合体又は金属フォイル層を有
する多層シートが形成される。第５図において、単一層
フイードグロック２１２及び単一層押出ダイ２１４に供
給する第１押出機２１０が示されている。押出機２１０
の上の大体近くに位置しているのは好ましくは重合体又
は金属フォイルよシ成るバリヤ材料のロール２１６であ
る。この材料の層２１８はスプレッダロール２２０の上
を進みそしてチルロール組立体２２４において主押出機
シート２２２と共に現われる。
供給ブロック２２８及び押出ダイ２３０を有する第二押
出機２２６は重合体の第２のシート２５２をチルロール
組立体２２４に供給する。２つの重合体シート２２２及
び２５２はチルロール２３４と中心チルロール２５６と
の間でバリヤ層２１８の外側に集束し、そこでそれらは
まだ加熱された半軟質状態においてプレスされて接合関
係にされ、かくして２つの押出された層と・々リヤ層と
の間の良好な接着を与える。次いで多層化されたシート
は最終チルロール２３８の上を進み、そしてチルロール
組立体から多層化シート材料２４０として現われる。こ
の材料は引き取りロール組立体２４２を通過し、そこか
ら第６図のスリッタ１４２及び熱ロール成形体（ｈｅａ
ｔ　ｒｏｌｌ　ｆｏｒｍｅｒ）１４４へと進む。
３３− 第５図の態様において、金属フォイル層がバリヤ材料２
１８を与えるならば、金属フォイルの配向能力線ないた
め配向器システムは使用されない。
他方もしバリヤ材料２１８がエチレンビニルアルコール
（ＥＶＯＨ）　の如キサーマルホリマ−（ｔｈｇｒｒｎ
ａｌ　ｐｏｌｙｍｅｒ）より成る場合には、二軸配向器
１４０をチルロールと引き取りロールとの間で又は引き
取シロールとスリッタとの間で有利に使用することがで
きる。前記した如く、二軸配向器は主としてシートの両
側及びシートの自由端をつかむ能力及びシートを２軸方
向に引っ張る能力を有する機械的延伸手段より成る。か
くして、第５図の別の態様は、シート層を相互に結合す
るため同時押出より拡むしろラミネーテイングシステム
を使用する第４図のシステムのシートに似た多層バリヤ
一つきシート　（ｍｕｌｔｔ−１ａｙｍｒａｄ　ｂａｒ
ｒｉａｒｇｄ　５ｈｅｅｔ）　を与える。
−３４− 第５図の多層シートシステムの利点は、重合体以外の材
料をシート材料において配置することができるというこ
とである。たとえば、アルミニウムフォイル、錫フォイ
ル、父娘銅フォイルを重合体層内にそれを埋め込む（ｂ
ｕｒｙｉｎｇ）ことにより使用することができる。重合
体層は金属フォイルに良好な接着を与えるのに十分高い
温度に保持される。別法として１層が容器重合体であシ
そＬ７て第２層が接着剤である二重層シート材料を与え
るように単一押出機２１０の代わりに同時押出機を使用
することができる。同様に、ｗＪ２押出機２２６を、そ
の上に接着剤の層を有する容器重合体を与える二重層材
料を同時押出しするための同時押出機で置き換えること
ができる。接着剤層は、両者が２つのチルロール２３４
を通過している関内側に面しておシ、従ってバリヤ層２
１８に接触しそしてそれへの良好な接着を与えるように
位置づけられる。これは、ポリプロピレン及びｐＥＴの
如き重合体と容易に相溶性ではないＥＶＯＨの如きバリ
ヤ材料を使用する場合に特に有用である。
２つの重合体材料間にフォイル材料を位置づけることの
他に、本発明は、ＰＥＴの如き２つの透明な重合体材料
間に埋め込まれるべきラベルをその上に有するプリント
されたバリヤ材料を与えるのに使用することができる。
これは容器ラインの中間又は終りにおけるプリンタ１５
８の必要をなくする。
第７−１３図を参照すると、熱ロール成形機／溶接機組
立体１４４の１つの可能な態様が開示されている。この
例示は実際のスケールではなく略図であシ、そしてかか
る組立体の一般的操作原理を示すことのみを意図する。
図において、２組の平行な同軸のローラ３１０及び５１
２が、各層シート材料１２６に接触しそしてそれがその
ガラス転位温度に加熱されている間にそれを円筒形管に
徐々Ｋ（（Ｈｎｔｌν）曲げるために設けられている。
菌７図において、平行ロールは大体平担であシ、そして
第２の線形に配置された平行ロールの組３１４．３１６
が最初のロール５１０．５１２から下流に設けられてい
る。第８図において、ロールはシート１２６に成る量の
曲率を与え始めている。
第９図はロール３１８及び加熱されたマンドレル３２０
により形成されたシート材料の半円を表わす。第１０図
において、該材料はロール３２２及びこの点で円筒形に
なっているマンドレル３２０の作用によって完全な円筒
形管に形成された。第１０図には公知の慣用の融合及び
／又は加熱源の何れかを含んで成る溶接源５２４も示さ
れている。
たとえば、溶接熱源３２４は、フレーム、レーザ、マイ
クロ波素子、石英ヒータ（ｑｕａｒｔｇｈａａｔ＃ｒ）
又は任意の均等物手段であることかで３７− きる。或いは、溶接源６２４は重合体１２６におけるシ
ーム区域に噴霧され又は流される（ｓｔｒｅａｍ−ａｄ
）　浴融したサーマルポリ−ｒ−（ｍｏｌｔｅｎｔｈｅ
ｒｍａｌ　ｐｏｌｙｍｅｒ）を与えることができる。
シームプロセスの他の態様はローリングされた管（ｒｏ
ｌｌｅｄ　ｔｕｂｅ）の２つの線を接合するためにエポ
キシ又は他の許容し得る液体又は半固体セメントの如き
速硬性樹脂を使用することができる。
第１０図の態様は、“バット溶接“　（ｂｕｔｔ−ｗｇ
ｌｄ）　として知られているものを示す。第１１図は、
軸方向図１０に示された最終の管形成工程の側面図であ
る。第１２図は、第１０図及び第１１図のバット溶接で
はなくて１ランプ溶接′（ｌａｐ−ｗｅｌｄ）が形成さ
れる管形成プロセスの異なる態様の略図である。第１２
図において、シートの１つの縁は最終管形成工程におい
て対向端の上部に重ねられ、そして熱プレスローラ３２
６＝３８− が円筒形管を形成するためのシーリング力を与える。ロ
ーラ３２６は実際には第１５図に示された如く、管のシ
ーム区域に沿って軸線方向に位置づけられた一連のロー
ラより成る。熱源３２４は放射（ｒａｄｔａｎｔ）又は
電波（ｒａｄｉｏｗａｖｅ）加熱の如き適用可能なソー
スであることができる。
第１５図のロールは、円筒形管部片が完全に形成される
まで、その半溶融状態において重ねられた区域を徐々に
平坦化することによりラップ接合部を一次元シーム　（
ｓｉｎｇｌｅ　ｄｉｍｔｒｎｓｉｏｎａ１８６αｍ）に
押圧していることが示されている。かくして第７図乃至
第１５図は第６図の管形成組立体１４４のいくつかの態
様を示す。
第２２図に示された他の態様においては、種々のタイプ
の溶接機が軸方向図で示されている。この態様において
は、シート１２６は前記した態様に似た円筒形マンドレ
ル３２０の上でローリングされそしてシートの２つの線
はノクット溶接のためのｉンドレル上で合わされる。縁
が相互に接触する直前に、該層は、電源（示されていな
い）が接続されている電気加熱抵抗線６６０、たとえば
ニクロム線のそばを通る。加熱された線に対する重合体
シート側部の接近した移り変わ’）（Ｃ１ｏｓｅｔｒα
ｎ５ｉｔｉｏｎ）はそれらを浴融温度に到らしめ、しか
る後それらは線を通過した直後相互にブレスされる。こ
れは重合体シートを加熱するのに溶融エネルイの使用を
最小にして優れたバット溶接を与える。もし望ましいな
らば、ポリテトラフルオロエチレンの如き非粘着性コー
ティングを加熱される線に使用して、重合体が不注意に
線に接触する場合に線に重合体が粘着するのを最小にす
ることができる。
第１４図乃至第１６図は、本発明によシ有利に製造され
る容器の１つの種類を説明する。これらの図において、
上記した方法に従って形成された円筒形管状側壁を有す
るビン４０１が示される。
ディスクふた（ｄｉｓｃ　ｃｌｏｔｔｓｂｒａ）　４０
４は、管４０２の底部端に摩擦溶接又は融合又は接着さ
れ、そしてねじ込み式ネック部分４０７及びその上に一
体的に形成された充填リング４０９を有するビン頂部を
含んで成る頂部ふた（ｔｏｐｃｌｏｓｕｒｅ）４０３が
管４０２の頂部に同様に取付けられる。管状壁区域４０
２は単層材料として示されているが、第１５図は三重層
材料がラミネーション及び／又は同時押出によって形成
されている壁区域４０２の別の態様を示す。前記した如
く、管状区域４０２の壁は第１図及び第２図に示された
如き多重同時押出機によって１乃至９のいかなる数の層
でも有することができる。
第１７図は典型的なカン５０１を製造するのに前記した
方法に従って形成されたシームされた管−４１− の使用を説明する。該カンは底部ふた５０４及び頂部ふ
た５０５が取付けられているシームされた管状円筒形区
域５０２から構成されている。頂部ふた５０５は容器を
開けるためにその中に形成されテイル引き開き夕２　（
ｐｕｔｌ　ｏｐｅｎｉｎｇｔαｂ）５０５を有する。前
記した如く、ビン４０１及びカン５０１は容器の管状区
域に摩擦溶接し、又は接着しくｃｅｍｅｎｔｉｎｇ）　
又は融合するための周辺Ｕ字形状フランジを有するふた
を有する。
或いは、ふたはクリンプされ又は接着されることができ
又は上記の組合せであることができる。
第１８図乃至第２１図は、非円筒形の均一な管を得るた
めの種々の最終ローラ形状を示す。第１８図は四角形管
（ｓｑｕａｒｅ　ｔｕｂイｓｇ）を形成するためのロー
ラ及びマンドレルを示す。第１９図は長方形管を製造す
るための同様な装置を示しそして第２０図は三角形管の
ための方法を示す。他−４２− の多角形状体を形成することができることは自明である
。第２１図は楕円形管を製造するだめの非円筒形管形成
組立体を示す。他の弧状管形状体を同様に製造すること
ができる。かくして多くのタイプの非円筒形管形状体を
非スピン摩擦溶接法、たとえば振動溶接の使用又は管へ
の端部ふたの熱融合及び／又は接着剤接合の使用によっ
て容器に形成することができる。
従って、本発明はバリヤ特性及び熱可塑性重合体の配向
を有する熱可塑性プラスチック容器を迅速に形成するた
めの手段を提供する。本発明の方法は、未加工重合体ペ
レツ）　（ｒａｗ　ｐｏｌｙｍｅｒｐｇｌｌｇｔｓ）を
採用しそしてそれを所望ならばプリントされたラベルを
有する仕上げられた容器に変える。全体のプロセスは相
対的にコンツク上でありそして直接食品加工業者の充填
プラントに配置することができる。かくして、該方法は
、空容器の軽量であるが嵩ばった性質の故に非常に不経
済である、容器製造プラントから充填プラントへの空容
器の積出しの必要を力くする。本発明は、又、スクラッ
プ材料を最小にして容器を形成するための迅速で、効率
の良い、効果的な手段を提供する。かくして形成された
容器は、重合体バリヤ、フォイルバリヤ又はその組合せ
、を有する多重層バリヤ材料を有することができる円筒
形振区域を提供し、及び大量の重合体（ｂｕｌｋ　ｐｏ
ｌｙｍｅｒ）の必要を減じると共に余分の強度を与える
ための容器壁における配向した重合体を有する能力を提
供する。容器形成プロセスは、シート材料の押出し、同
時押出し、ラミネーション又はこれらの組合せ、次いで
これらのシート材料をシームされたｆＫローリングする
ことそして溶接することを使用する。本方法によれば管
状重合体材料を連続的に製造してそれを次いで所定の長
さに切断しそして端部で閉じて最終容器を与える。５２
インチまで又はそれより広い幅のシートを押出す大型押
出機を使用することによシ、多重管状ラインを１つの単
一押出し組立体から形成することができる。
同様に、多重バリヤ一つき管状ライン紘単−同時押出組
立体から形成することができる。たとえば第１押出機及
び第２押出機を使用する５２インチ同時押出しラインに
おいては、５２インチ幅の三層バリヤーシートを形成す
ることができ、次いでこれをこの単一シートから供給す
るいくつかの異なった管ラインに分割することができる
。管ラインは普通の１０オンス及び１２オンスの寸法の
第１４図及び第１７図に示されたソフトドリンクカン又
はビンを形成することができる。この容器は直径約２．
２５インチであり、約７インチ幅のシートのストリップ
を必要とする。成る量の廃棄物が５２インチ幅シートの
各側からトリミングされる−　４５− ことを許容して、少なくとも６個のストリップを上記広
幅シートから切断することができ、場合によシフ個のス
トリップすら切断することができる。
これは６又７の管ラインが単一シート押出機から操作さ
れることを許容する。かくして、管状容器壁の同時押出
のための前記し九ノ１−ン等の管状押出しプロセスは先
行技術に対して明白な利点を有するが、本発明は、５又
はそれより多くの異なる管ラインをスリッター及び管溶
接機の使用により単一押出組立体から形成することがで
きるという追加の利点すら与える。
本発明の特に好ましい態様は、上記した詳細な説明に記
載されているけれども、上記説明は、本明細書に開示さ
れた特定の形態又は態様に限定されることを意図するも
のではない。何故ならば、本発明はそのように限定され
ないことは当業者には明らかであるからである。たとえ
ばシートから−４６− 管を形成するためのローラ及び加熱されたマンドレルが
示されているが、平行なマンドレルの対をローラの代わ
りに使用することができ又は該プロセスに対して全部マ
ンドレルではなくてローラを使用することができること
は明らかである。開示された溶接機ではなくて他のタイ
プのシーム溶接を使用することができること、該公知プ
ロセスは熱成形の分野の業者に入手可能であることも又
明らかである。他の形状の頂部及び底部カンも又溶接さ
れた管から容器を形成するために使用することもできる
。同様に、管を所定の長さに形成するのに種々の異なる
切断手段、たとえばレーザ切断、音波切断、ホットナイ
フ切断及び高速のと引きを使用することができる。開示
された重合体以外の他の重合体、たとえば、スチレンア
クリロニトリル（ＳＡＮ）、ポリ塩化ビニリデン（ｐＶ
ｄＣ）及び４リエチレン及びポリプロ２レンの共重合体
を使用することができる。かくして本発明は説明の目的
で開示された本発明の特定的例の、本発明の精神及び範
囲から逸脱しない、すべての変更及び修正を含むことを
宣言する。
【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図はシート同時押出ラインの婢内因であ
る。 第３図は形成されている同時押出シートの略断面図であ
る。 ｔ４４図は同時押出ライン及びシート配向器の側面図で
ある。 第５図は押出し／同時ラミネートラインの側面図である
。 第６図は第４図及び第５図のラインに接続されるべき容
器形成ラインの頂面図である。 第７図乃至第１３図は第６図で使用されるべき管形成ラ
インを示す。 第１４図乃至第１６図は本発明により製造することがで
きる熱可塑性プラスチックビン型容器を示す。 第１７図は本発明により製造された熱可塑性プラスチッ
クカンを示す。 第１８図乃至第２１図は異なった形状の管ローラ組立体
を示す。 第２２図は別のタイプのパラｌ接機の軸線方向図を示す
。 図において、１１０・・・・・・同時押出しライン、１
１２・・・・・・主スクリュー型押出機、１１４・・・
・・・供給管、１１６・・・・・・第２押出機、１１８
・・・・・・出口供給管、１２０・・・・・・同時押出
し供給ブロック、１２２・・・・・・シートダイ、１２
４・・・・・・出口スリット、１２６・・・・・・シー
ト、１２８．１３０．１３２・・・・・・チルロール、
１３４・・・・・・同時押出機、１５８・・・・・・引
取ｐロール、１４０・・・・・・２軸配向器、４９− １４２・・・・・・スリッタ、１４６・・・・・・プレ
カッタ、１４７・・・・・・管、１４８・・・・・・ビ
ン、１５０・・・・・・カッタ、１５２・・・・・・第
２蓄積器、１５３・・・・・・スピン浴接機、１５４・
・・・・・コンベヤー、１５８・・・・・・ラベルプリ
ンタ、１６０・・・・・・コンベヤ、２１０・・・・・
・第１押出機、２１２・・・・・・単一層フィードブロ
ック、２１４・・・・・・単一層押出しダイ、２１６・
・・・・・バリヤ材料のロール、２１８・・・・・・バ
リヤ材料の層、２２０・・・・・・スプレッダロール、
２２２・・・・・・主押出機シー）、２２４・・・・・
・チルロール組立体、２２６・・・・・・第二押出機、
２２８・・・・・・供給ブロック、２３０・・・・・・
押出ダイ、２３２・・・・・・第二シート、２５４・・
・・・・チルロール、２５６・・・・・・中心チルロー
ル、２３８・・・・・・最終チルロール、２４０・・・
・・・多層化シート材料、２４２・・・・・・引取りロ
ール組立体、５２０・・・・・・円筒形マンドレル、３
３０・・・・・・電気加熱抵抗線、４０２・・・・・・
管、４０３・・・・・・頂部ふた、４０４・・・・・・
−５０− ディスクふた、４ｏ７・・・・・・ネック部分、５ｏ１
・・・カン、５０２・・・・・・管状円筒形区域、５０
３・・・・・・頂部ふた、５０４・・・・・・底部ふた
、５０５・・・・・・引き開きタグ、である。 特許出願人　・々−コン・インコーホレーテッド−５１
− ＦＩＧ、２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、管状本体を有する熱可塑性プラスチック物品を製造
    する方法であって、 所定の望ましい厚さにおいて熱可塑性材料のシートを形
    成し、 該シートを所定の所望の幅の少なくとも１つの連続的ス
    トリップにトリミングし、 該熱可塑性プラスチック材料を成形することができる温
    度に該ストリップを加熱し、 該加熱されたストリップを連続的管にローリングし、該
    ローリングされたストリップの２つの縁を相互にシール
    して管を形成し、 肢管から所定の長さの区域を切断し 各該管区域に少々くとも１つの端部ふたを取付けて管状
    物品を形成することを含む方法。 ２、＃、シート形成工程が該熱可塑性プラスチック材料
    を機械的押出機において浴融しそしてそれをシートダイ
    を通して押出すことを含む特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 ′５．＃シートは少なくとも２つの異なる熱可塑性プラ
    スチック材料から形成され、各々の該材料は該シートに
    おける別々の層において位置づけられ、該層は相互に固
    定的に接合される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、該加熱工程が、押出機からのそのガラス転位温度よ
    り高い該シートの押出しの熱を該ローリング工程を通じ
    て保持することを含む特許請求の範囲第２項記載の方法
    。 ５、該シート形成工程が単一多重層シートにおいて複数
    の層を同時押出することを含む特許請求の範囲第５項記
    載の方法。 ＆　該シート形成工程が複数の層を単一のラミネートさ
    れたシートにラミネートすることを含む特許請求の範囲
    第３項記載の方法。 ２　該シート形成工程が少々くとも５つの層を単一の接
    合されたシートにラミネートすること及び同時押出しす
    ることを含む特許請求の範囲第３項記載の方法。 ａ　＃、レシート内側層がバリヤ重合体を含んで成る特
    許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、ｕパｖヤ重合体がエチレンビニルアルコールへポリ
    塩化ビニリデン及びスチレンアクリロニトリルから成る
    群より選ばれたものである特許請求の範囲第８項記載の
    方法。 １０６　該ローリングされた管が円筒形である特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 １１、該ローリングされた管が非円筒形である特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 １２、該端部ふたがスピン溶接によって肢管に取付けら
    れる特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １３、該端部ふたは摩擦溶接により肢管に取付けられる
    特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １４、肢管の該層がラップ接合においてシールされる特
    許請求の範囲第１項記載の方法。 １５、肢管の該層はバット接合においてシールされる特
    許請求の範囲第１項記載の方法。 １６、肢管の縁が熱融合によりシールされる特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 １７　μ管の該層が接着によりシールされる特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 １ａ　該シートが形成されて後肢シートを少なくとも１
    つの軸線方向に配向する工程を更に含む特許請求の範囲
    第１項記載の方法。 １９　該シート形成工程の後肢シート上にラベルをプリ
    ントすることを更に含む特許請求の範囲第１項記載の方
    法。 ２α　該プリンティング工程が該ローリング工程に先立
    ち行なわれる特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２１、該配向工程の後肢シート上にラベルをプリントす
    る工程を更に含む特許請求の範囲第１８項記載の方法。 ２２、咳シートの１つの内側層が金属フォイルより成る
    特許請求の範囲第７項記載の方法。 ２五　該シートの１つの内側層がプリントされたラベル
    を含んで成る特許請求の範囲第７項記載の方法。 ２４、グラスチック容器を製造する方法であって、相互
    に接合された少なくとも３層の重合体の層を有する単一
    シートを形成し、該層の少なくとも１つはバリヤ重合体
    から成り、 該シートを所定の所望の幅の複数のストリップにスリッ
    トし、 該ストリップをそれらのガラス転位温度より高わりに連
    続的管になるようにローリングすることを含む方法。 ２５、該シートが、構造重合体の２つの外側層と、中心
    バリヤ層と、各々の該構造層と該中心層との間の接着剤
    の中間層とから成る５つの同時押出しされた層を具備し
    て成る特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６、核外側層の１つはポリプロピレンより成す、他の
    外側層はポリプロピレン／エチレン共重合体よシ成シ、
    該バリヤ層はエチレンビニルアルコールよυ成る特許請
    求の範囲第２５項記載の方法。 ２１　該取付は工程が摩擦溶接より成る特許請　６− 求の範囲第２４項記載の方法。 ２ａ　該シートを形成した後肢シートを少なくとも１つ
    の軸線方向において配向する工程を更に含む特許請求の
    範囲第２４項記載の方法。 ２９　＃シート形成工程の後肢シート上にラベルをプリ
    ンティングすることを更に含む特許請求の範囲第２４項
    記載の方法。 ５α　該形成工程の後且つ該ローリング工程の前に該シ
    ート上にラベルをプリンティングすることを更に含む特
    許請求の範囲第２４項記載の方法。 ３１、該ローリング工程の後裔々の鉄管にラベルをプリ
    ンティングする工程を更に含む特許請求の範囲第２４項
    記載の方法。 ３２、該配向工程の後肢シート上にラベルをプリンティ
    ングすることを更に含む特許請求の範囲第２８項記載の
    方法。 ５′５．該層の１つがその上にプリントされたラベルを
    有する特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ５４、熱可塑性プラスチック材料の少なくとも１つの層
    を有するシートを押出し、 該押出されたシートに少ガくとも１つの追加の材料の層
    をラミネートして多層の結合した材料の単一シートを形
    成し、 該多層シートを非溶融軟化温度に加熱し、該シートをト
    リｉングして連続的な所定の望ましい幅の少なくとも１
    つのストリップを形成し、該ストリップをローリングし
    て、該ストリップの縁が形成される管の長手方向軸線に
    実質的に平行であるところの管を形成し、 核層を接合して囲まれた（ｇｎｃｔｏｓｓｄ）連続的管
    を形成し、 鉄管から所定の望ましい長さを切断し、各該層さの管に
    少なくとも１つの端部ふたをシールして容器を形成する
    ことを含む容器を形成する方法。 ８− ３５、該ラミネーテイング工程が該押出されたシートに
    金属フォイル層を加えること及び該フォイル層上に熱可
    塑性プラスチック材料の第２の層を加えることを更に含
    む特許請求の範囲第５４項記載の方法。 ５＆　該層は相互に熱融合される特許請求の範囲第３４
    項記載の方法。 ５ｚ　該層は相互に接着される特許請求の範囲第３４項
    記載の方法。 ３ａ　該押出し工程が異なったサーモポリマーの少なく
    とも２つの層の同時押出しを含む特許請求の範囲第３４
    項記載の方法。 ３９、該シートを形成した後肢シートを２軸方向に配向
    する工程を更に含む特許請求の範囲第３４項記載の方法
    。
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