JPS60232940A - 熱可塑性樹脂の成形 - 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】 本発明は、一般に熱可塑性物の容器の製造法に関し、更
に特にプラスチック容器を多成分から製造するための方
法を含む。通常の容器は一般に金属、ガラス、又は複合
物紙材料を容器形へ成形したものを含む。他の通常の容
器はグラスチックの容器形への成形を含む。本発明はプ
ラスチック、更に特にポリエフチル及び２リオレフイン
のような重合体に関係する技術分野に関する。本方法で
製造される容器は、通常のプラスチック成形技術によっ
て作られるもの並びにガラス、金属及び紙製のものを代
替する。

通常のプラスチック製のピンの製造において、ビンはい
くつかの方法の１つによって製造することができる。１
つのそのような方法は、溶融プラスチック材料をＡ？　
リソン（ｐａｒｉｓｏｎ）型中へ射出成形し、そしてこ
れを固化せしめることにより、予備成形物又は「パリノ
ン」を製造する方法である。次いでこのパリソンを、熱
、空気圧及び機械的延伸手段を組合せて用いるブロー成
形装置中へ置き、・クリソンを最終的なピンに膨張させ
る。

一般にこの２又は３段階法は、製造に必要な時間と装置
並びに重合体に使われる多量のエネ身ギーのために、非
常に長たらしく、費用がかかる。重合体のパリソンを射
出成形するための溶融、続く冷却、更に必要とされるブ
ロー成形のだめの再加熱は多量の熱使用量どなる。

プラスチック容器を製造する別法は、最終のビン形が単
一の型内で成形される及び液体溶融重合体を直接型中へ
射出して最終のビンを成形する、１１・直接的射出成形
法でおる。この方法は、パリソン法の２重の熱使用を排
除するけれど、重合体の配向が得られず、その結果ビン
が構造的に弱いという欠点をもっている。また重合体に
配向かないために、酸素の入シ及びＣＯ２の出に対する
遅閉性が低い。

熱可塑性物の容器を製造するだめの第３の手段は、管状
のパリソンを押出すことでアシ、管状のパリソンが依然
溶融状態でいる間に、・モリソンを型内に封入し、最終
のピンにブロー成形することを含む。これは、ピンの配
向が非常に小さく且つビンがブロ一工程中に封じ目の形
成される底部分に弱い区域を有するという欠点をこうむ
る。

一方、常法による缶の製造はビンの通常の製造法とかな
シ異なる。複合物の缶は縁折りした又は接着した金属又
はプラスチック端蓋のいずれかを有する板紙から主に作
られる。即ち板紙の缶の円筒体は、普通板紙の細片をら
線形に巻き、次いで物を詰める前にそれぞれこの円筒体
に金属又はプラスチックの蓋や底をつけることによる「
ら線巻き」である。

１つの改良された缶の製造法は、１９８２年８月５日付
け、ピンセント・フオーテユナ（Ｖｉｎｃｅｎｔ　Ｆｏ
ｒｔｌＬｎａ　）ら、Ｓ、Ｎ、第４０５、６４２号の［
サーモプラスチック・コンテナー・エンド・アンド・メ
トラド・アンド・アノぞレータス・フォア・イナーシャ
ル・スピンウェルティング・オプＶ・サーモグラスチッ
ク・コンテナー−エンズ（Ｔｈｅｒｔｎｏｐｌａｓｔｉ
ｃ　ＣｏｎｔａｉｎｅｒＥｎｄ　ａｎｄ　Ｍｅｔｐｈｏ
ｄ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒ　Ｉｎｅｒｔｉ
ａｌ　Ｓｐｉｎｗｅｌｄｉｎｇ　ｏｆ　ｉ。

Ｔｈｅｒｅｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｃｏｎｔｔｉｉｎｅｒ
　Ｅ％ｄｓ）Ｊ、及び１９８２年９月１７日付けＳ、Ｎ
、第４１５゜１２６号の「イナーシャル・スピンウェル
ディング・オプ・サーモプラスチック・アンド・サーモ
プラスチック・コーテッド・コンテナー・パーツ（Ｉｎ
ｅｒｔｉａｌ　Ｓｐｉｎｗｅｌｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｔｈｅ
ｒ−ｍｏｐｌα５ｔｉｃ　ａｎｄ　Ｔｈｅｒｍｔ）ｐｌ
α５ｔｉｃｃＣｏａｔｅｄ　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　ｐａ
ｒｔｓ、）Ｊの関連特許願に開示されている。これらの
関連特許願において、缶の底はら線巻きした板紙本体に
回転溶接される。熱可塑性端蓋を管状容器体に取シつけ
るための１つの手段は、本明細書に図面及び明細書が参
考文献として引用されるブラウン（Ｂｒｏｗｎ）らの再
刊性特許第ＲＥ２９４４Ｂ号に開示されているものであ
る。熱可塑性物の端蓋をすべての形の管に取シつける第
２の方法は、本明細書に図面及び明細書が参考文献とし
て引用される１９８２年４月２３日付けのドナルド・マ
ツクローグリｙ　（Ｄｏｎａｌｄ　ＭａｃＬｏｗｇｌｔ
ｎ　）及びビンセント・７オーチユナによる閘連米国特
許願Ｓ、Ｎ、第３７１，３６３号、「メソッド・オブ・
オツシレートリー・ボンディング（Ｍｅｔｈｏｄｏｆ　
０ｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ　Ｂｏｎｄｉｎｇ　）ｊに開示
されている如き振動接合を含む。

従来法の缶の製造法の欠点は、缶本体が継ぎ目のある金
属管又はら線巻きの板紙管のいずれであれ、長く且つ費
用のかかる工程で作られるということである。また縁曲
げした金属管及びら線巻きした板紙管の両方とも漏れる
ことがらシ、更に板紙缶は普通液体物質の壁を迫る浸透
を防ぐために内側をコーティングしなければならない。

このコーティングをした板紙の缶でさえ、缶詰めされた
液体が底の周端から板紙中に入シ、セして缶壁中を吸い
上げられて、時にラベルから漏れ出すという「ウイーツ
キング（ｗｉｃｋｉｎｇ　）Ｊの欠点が起こる。

他の種類の通常の缶は、給いアルミニウムから作られる
延伸されたアルミニウム清涼飲料用缶である。この種の
缶は底と側面に継ぎ目がなしけれど、蓋を本体に縁曲げ
して取シ付けなければならない。またアルミニウムの使
用は、金属の精錬に、アルミニウムのシートへの成形に
、そして缶のシートからの延伸に多くのエネルギーを消
費するから非常に費用がかかる。更に上蓋は、切り込み
線を入れ且つ引張シつまみ（ｐｕｌｌ−ｔａｂ）を、溶
接又は他の手段によって機械的に接合させるためめ比較
的厚くなければならない。

ビン及び缶の改良された製造法は、１９８６年５月９日
付けのグランビル・ハーニｙ（Ｇｒαｎｖｉｌｌｅｎａ
ｈ４）らによる関連特許願Ｓ、Ｎ、第４９２，９２８号
に開示されているものである。これによると、円周に摩
擦溶接するフラングをもつ上蓋を熱成形し、また摩擦溶
接するフランジをもつ底蓋を熱成形し、そして円筒の本
体部分を押出して、これに上蓋及び下蓋を摩擦溶接する
ことにより容器を製造する。

バーンらの容器製造法は、単一層の又は多層の熱可塑性
物の壁構造を有し且つ管形押出し又は管形共押出しによ
って成形される連続の管形本体部分の製造に依存する。

バーンらの方法は容器製造の従来の技術よりも多くの改
良があるけれど、本発明は−・−ンらの方法及び通常の
容器の製造技術よりも更彦る重大な利点を提供する。例
えばバーンの方法の場合、各押出し機は１つの管を製造
することに限定され、従って押出し機の生産量に制限の
あることである。

本発明は、−広いシート形口金を通して押出されたシー
トを必要な多くの細片に切断して、シート形口金からの
すべての生産物を利用するために、押出し機を最大生産
量で運転することが可能である。

次いで各細片を連続した管に成形する。この方法はバー
ンの方法よりも５〜１０倍速い。また本発−明は異なる
ローラー群及び心棒を用いることにより、円筒形でない
管例えば正方形の管、長方形の管、三角形の管などを製
造するためにも使用することができる。また異なる管形
は、シートを多数の細片に切断する時、広いシートから
得られる各隣接した細片に異なったローラー群及び心棒
を用いることによって同時に製造することができる。

本発明は、材料がほとんど無訳にならず、優秀な重合体
の配向が達成でき、且つ連間性の多層の壁部分において
良好な接着が得られる、熱可塑性物の容器を製造するた
めの方法及び装置を提供することによって従来法の欠点
を克服する。これらの利点は、熱可塑性重合体の連間性
の多層シートを押出し又は共押出しし、シートを軸的に
又は２軸的に延伸して配向させ、次いでこのシートを１
つ又はそれ以上の連続の管形部分にロール加工し、そし
てこれをある長さに切り、底と上蓋で閉じ、これらを摩
擦溶接のような手段によって接合することによって具現
化される。

第１及び２図はシートの共押出しラインの等距離図であ
）； 第３図は成形される共押出しシートの図式的断面図でめ
り； 第４図は共押出しライン及びシート配向機の側面図でら
シ； 第５図は押出し／共積層化ラインの側面図であシ； 第６図は第４及び５図のラインに連結しうる容器成形ラ
インの上面図であり； 第７〜１３図は第６図で使用しうる管成形ラインを表わ
し； 第１４〜１６図は本発明で製造できる熱可塑性物のビン
形容器を表わし； 第１７図は本発明で製造できる熱可塑性物の缶を表わし
； 第１８〜２１図は異なる形の管成形ローラの組合せを例
示し；そして 第２２図は他の形の突き合せ溶接の軸方向の図を例示す
る。

第１図は共押出しライン１１０の等距離図である。主た
るスクリュー形押出し機１１２は供給管１１４によシ共
押出しブロック１２０に連結されている。押出し機１１
２は通常のスクリュー形の熱可塑性重合体し機であって
よい。第２の押出し機１１６はしばしば共押出し機と呼
ばれ、出口供給導管を有し、これも供給ブロックに連結
されている。押出し機１１２及び１１６は、熱可塑性重
合体例えばポリプロピレン、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ヒ他の同様の容器プラスチッ
クを可塑化する能力に関して選択される。供給管１１４
及び１１８から供給ブロック１２０に入る可塑化された
熱重合体は、供給ブロック内において厳密に予じめ決め
られた分布でシート形口金１２２中へ分布せしめられる
。

シート形口金１１２は熱重合体を、口金の出口スリット
１２４を通して、一般には柱状の溶融流から比較的中の
広い平らなシートに広げる。供給ブロック１２０の目的
は、押出し機１１２及び１１６からの２つの熱重合体流
の種々の組合せ物を分離し且つ再組合せし、口金１２２
から押出されたシー）１２６が単一の合体シートに共押
出しされた熱可塑性物層の所望の組合せとなるようにす
るととである。次いで共押出ししたシート１２６を冷却
ロール１２８．１３０及び１３２上に通してシートを固
化させ、共押出し工程後にそれを物理的に取シ扱いうる
ようにする。

第２図は、主押出し機１１２及び２つの共押出し機１１
６及び１３４を有する共押出しラインをれたシートに２
〜４層を形成せしめるけれど、第２図の共押出しライン
は２から６層までの多層シートを押出すことができる。

即ち各の更なる共押出し機の、共押出しラインへの付加
は、成形される多層シートに、更に２層を付加する能力
をもた１　らす。各の更なる共押出し機は、共押出しプ
ロン？ り内に更なる通路と分布手段が必要である。１つの特別
な具体例において、第２図の共押出しラインは、５層の
シートを製造するために使用される。

この時、主共押出し機１１２はシートの基本層を形成し
、これが２つの流れに分けられて重合体の最も外側の層
を与える。第２の重合体は、第２の共押出し機１１６を
通して共押出しすることができ、一般に連間層例えばエ
チレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含んでなる。第
３の共押出し機１３４は基本層を連間層に接着させるた
めの接着剤の１なぎ層を提供するために利用できる。第
１図のものと同様のシート形口金１２２は供給ブロック
１２０の流出部に連結されておシ、これが多層の溶融重
合体を柱状流として受け、それを薄い平らなシート１２
６に広げる。次いでこれは冷却ロール１２８〜１３２上
で冷却される。

第３図は冷却ロール１２８〜１３２間で冷却された多層
シート１２６を共押出しする第１及び２図のシート形口
金１２２の図式的断面例である。

共押出しされるシート１２６の厚さは多層の組成を例示
するために非常に誇張されている。ある具体例では、多
層シート１２６が好ましくは第１の押出し機１１２から
押出されたシートの外１１Ｊ表面上に基本層Ａを含んで
なる。中央の連間層Ｂは、共押出しされたシートのごく
中央に位置し、好ま一シ＜は第２の共押出し機１１６を
通して押出される。１対のつなぎ層Ｃは連間層Ｂ及び外
側層Ａ間に位置する。なおつなぎ層Ｃは共押出し機１３
４から押出される。ここに上述した種々の層Ａ、　Ｂ及
びＣの、押出し機１１２．１１６及び１６４からの押出
し法は主に固体重合体粒子の溶融物流への可塑化に関す
るものでおるということを特記すべきである。溶融物流
の実際の最終的な押出しは、３つの押出し機からの溶融
物流が供給ブロック１２０中で組合わせられた後、口金
１２２を通して起こる。

本発明のある具体例において、基本層ＡはＰＥＴのよう
な容器重合体から作られ、また連間層ＢはＥＶＯＨのよ
うな材料を含んでなる。Ｅ’ＦＩＯＨ及びＰＥＴは比較
的親和性がなくて互いに接着しないであろうから、との
連間及び基本の両層の間につなぎ層Ｃを共押出しする。

つなぎ層Ｃの一般的な組成はポリ酢酸ビニル又はエチレ
ン酢酸ビニル例えばＡＤＭＥＲとして言及される三井化
学■製のものである。他のＥＶＯＨ及びＰＥＴに対する
接着剤はデュポン・ケミカル社（ＤｕｐｏｎｔＣｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から商品名ＣＸＡとして市
販されているものである。

第２の具体例において、多層シートはポリプロピレンか
ら作られた基本層Ａを、ＥＶＯＨ遮閉層連間び三井化学
から商品名ＭＯＤＩＣとして市販されている接着剤を含
んでなるつなぎ層Ｃと共に含有する容器を製造するため
に成形される。

今や第４〜６図を参照すると、共押出し／容器製造ライ
ンで具現化された本発明が例示される。

第４図において、主押出し機１１２及び共押出し轟１６
を含んでなる共押出しラインは、供給ブロック１２０及
び口金１２２中への供給を含・んで例示される。共押出
しされたシート１２６は冷却ロール１２８〜１６２を経
て１対の巻き上げロール１３８に至る。巻き上げロール
１３８は摩擦による引張シ手段を提供し、シート１２６
が冷却ロール１２８〜１３２を通過した後、それに緊張
を与え続ける。シート１２６が巻き上げロール１３８を
出た後、これは通常のシート配向系を含んでなる２軸配
向機を通過する。シート配向系においては、シートをそ
の最適碌配向温度まで加熱し、横及び縦の両方に延伸し
、次いで冷却して最適な強度及び遅閉特性をシートに提
供する。これは今日熱可塑性物東の分野において市販さ
れている通常の配向系である。他に２軸配向機１４０を
冷却ロールと巻き上げロールの間に置いて、シート材料
を再加熱することの必要性を減することができる。

この場合、下方の冷却ロール１３２から出てくる材料の
温度を監視し、冷却ロール中を通る冷媒が、下端冷却ロ
ールを出る物質が正しく最適な配向温機はシートのすべ
ての３つの開放端を挟み、そしてシートを最適な配向を
与える最大値で２軸的に延伸する。

次いで延伸したシートを、その延伸された形を維持しつ
つ冷却し、シートの再収縮及びその配向の消失を防止す
る。

第６図において、配向機からのシートは切シ込み機（５
ｌｉｔｔｅｒ）１４２を通過し、そこで３つ又はそれ以
上の基本的な細片、例えばり、　Ｅ及びＦに切られる。

基本的細片り、　Ｅ及びＦから切シ取られる主シートの
両端Ｘ及びＹは、これをグラインダー中に通し、次いで
共押出し機の１つを通してシート中に埋め込まれる層へ
返送することによって再循環される。次いで各細片り、
　Ｅ及びＦは熱ロール成形機に進み、そこで各細片を円
筒形の管Ｇ、Ｈ及びＩにロール加工し、溶接する。

次いでこれらの連続円筒形管をプレ切、断機１４６まで
通過させ、これによシ管１４７を予じめ決めた所望の管
長に粗く切断する。この長さの管１４７は貯蔵箱１４８
に蓄積され、次いで正確な切断機１５０まで移動し、そ
こで正確な長さに切断さ表、平滑で均一な端部が与えら
れる。正確な長さの管１５１は第２の蓄積箱１５２に蓄
積され、そこからそれぞれ商業的に公知であシ且つ更に
１９６７年１月１日付けのジー・ダブリュー・ブラウン
（Ｇ、Ｆ、Ｂｒｏｗｎ）らの上述の再刊行特許第２９、
４４８号に記述されている如き回転溶接機１５３に送ら
れる。

回転溶接機１５６においては、成形された容器端蓋カコ
ンベヤ１５４によって供給され、正確な容器は回転溶接
後ホラ−Ｊ？−１５６に蓄積され、適当ならば向きを揃
えてラベル印刷機１５８に送りこむ。印刷機１５８から
は、最終の容器がコンベヤベルト１６０で充填ラインに
運ばれ、充填されるべき液体又は固体の食品生成物を受
ける。回転溶接機１５３と印刷機１５８は容器工業で購
入することのできる市販の装置である。

１つの好適な具体例はガーデン・グローブ（Ｇａｒｄｅ
ｎ　Ｇｒｏｖｅ　）、カリフォルニア（Ｃａｌｉｆｏｒ
ｎｉａ　）のパーコン社（Ｖｅｒｃｏｎ。

Ｉｎｃ、）製のＡＷ−１４型回転溶接機として知られる
回転溶接機を利用し、そして印刷機１５８はカムデン（
Ｃａｍｄｅｎ）　、ニュー・ジャージ（Ｎｅｗ　Ｊｅｒ
ｓｅｙ）ｃｒ）パン・ダＡ　（Ｖａｎ　Ｄａｒｎ　）、
ニー・ニス・エイ（Ｕ、Ｓ、Ａ）で作られ且つ販売され
ているパン・ダム印刷機を含んでなる。

他に、また本発明の多くの利点のうちの１つは、シート
を円筒管に成形する前にそれにラベルを印刷する目的で
子分印刷機を使用することができることである。これは
シート切り込み機１４２の上流又は下流のいずれかに、
通常の平面ラベル印刷機を配置することだけが必要であ
る。平面ラベルの印刷は、容器工業で良く知られておシ
、円筒の又は湾曲した表面にラベルを印刷するよりも非
常に容易で、速く且つ精確である。本発明は容器に曲面
をもたせる前に、湾曲されるｆ２ステック容器の熱可塑
性物壁に多くのラベルを直接平面印刷することを可能に
する。この方法は従来本発明まで可能でなかった。

蓄積箱１５２から回転溶接機１５３に入る容器は、シー
ト共押出し機、２軸配向機及び熱ロール成形機及び溶接
機１４４の組合せによって成形される等しい長さの円筒
形管部分を含んでなる。第１４〜１７図からは、これら
の円筒形管部分が缶やビンに成形できることが理解でき
る。いずれの場合でも、即ちそれが缶であってもビンで
おっても、容器の底の部分は基本的には円筒管に摩擦溶
接、融着又は接着させるために上に向いたＵ字型フラン
ジ員をもつ円形板である。容器の上部は、好ましくは射
出成形によって成形されたビンの上方部分或いは下方に
Ｕ字型の取りつけフランジを有する開口用つまみ付きの
平らな円板を含んでなる缶蓋のいずれかであってよい。

今や第５図を参照すると、容器製造ラインの他の具体例
は、連間層重合体或いはその他多層シートの内側又は外
側に接着される金属ホイル層のいずれかを有する多層シ
ートを製造するラインで例示される。第５図では、単−
一層供給ブロック２１２及び単一層押出し口金２１４に
通じる第１の押出し機２１０が示される。一般的に押出
し機２１０上付近には、好ましくは重合体又は金属ホイ
ルのいずれかを含んで彦る連間層材料２１６のロールが
位置する。この材料層２１８はスプレッダ−（ａｐｒｅ
ａｄｅｒ）ｏ−ル２２０上を通過し、冷却ロールの組合
せ２２４において第１押出し機からのシート２２２と遭
遇する。供給ブロック２２８及び押出し口金２３０を有
する第２の押出し機は第２の重合体シート２３２を冷却
ロール組合せ２２４に供給する。２つの重合体シート２
２２及び２３２は上方の冷却ロール２６４及び中央の冷
却ロール２３６の間において連間層２１８の外側を被覆
する。ここでそれは依然加熱された準軟質状態にある間
に、接着するように圧着せしめられ、その結果２つの押
出された層と連間層との間に良好な接着が付与される。

次いで多層シートは最終の冷却ロール２３８を通シ、冷
却ロールの組合せから多層シート材料２４０として出て
来る。この材料は巻き上げロール組合せ２４２を通シ、
そして第６図の切シ込み機１４２及び熱ロール成形機１
４４に送られる。

第５図の具体例において、連間層材料２１８として金属
ホイル層を用いるならば、金属ホイルが配向能力に欠け
るから配向系を利用すべきでない。

一方連間層材料が熱可塑性重合体例えばエチレンビニル
アルコール（ＥＶＯＨ）を含んでなるならば、冷却ロー
ル及び巻き上げロール間或いは巻き上げロール及び切シ
込み機関のいずれかにおいて２軸配向機が有利に使用で
きる。前述したように、２軸配向機は主にシートの両端
とシートの自由端とを挟みつけ且つシートを２軸方向に
延伸しうる機械的延伸手段を含んでなる。即ち第５図の
他の具体例は、シート層を一緒に接着するための共押出
し系よシもむしろ積層系を用いる第４図の系と同様の多
層の連間層を含むシートを提供する。第５図の多層シー
ト系の利点は、重合体以外の材料をシート材料中に配置
できるということである。

例えば薄い金属ホイル例えばアルミニウム４、イル、ス
ズホイル、又は銅ホイルを重合体層内に埋めこんで利用
することができる。重合体層は金属ホイルへの良好な接
着を付与するのに十分高い温度に維持される。他に共押
出し機は、単一の押出し機２１０に対して、１層が容器
重合体であり且つ第２層が接着剤である２層シート材料
を与えるために利用することができる。同様に、第２の
押出し機２２６は、２層材料を共押出しするための共押
出し機と代替でき、これが接着剤層を上に有する容器重
合体を与える。接着剤層は、両者が２つの冷却ロール２
３４及び２３６中を通過する時、に内側に面し、従って
連間材料２１８と接触してこれに良好な接着を付与する
ように位置している。これはポリプロぎレンやｐＥＴの
ような重合体と容易に親和性を示さない連間材料例えば
ＥＶＯＢを用いる場合に特に有用である。本発明は、２
つの重合体材料間にホイル材料を位置させることに加え
て、ラベルを有する印刷された連間材料を、ｐＥＴのよ
うな２つの透明な重合体間に埋入するためにも使用する
ことができる。この結果容器ラインの中央又は終りにお
いて印刷機１５８を使用する必要がなくなる。

第７〜１３図を参照すると、熱ロール成形機／溶接機の
組合せ１４４０１つの可能な具体例が開示されている。

この例示は真の縮尺というよシもむしろ図式的でアシ、
そのような組合せの運転の一般的な原理を示すことだけ
が意図される。図面において、２組の平行な共軸的ロー
ラー群３１０及び３１２は多層シート材料と接触し、こ
れがそのガラス転移温度まで加熱されている間にそれを
円筒形の管に穏やかに湾曲させる。第７図では平行なロ
ール群が一般に平らでアシ、第２の線状的°に配置され
た組の平行なロール群３１４．３１６は最初のロール群
３１０．３１２の下流に配置される。第８図において、
ロール群はシート１２６に付与すべきある程度の曲線と
なっている。第９図はロール群３１８及び加熱された心
棒３２０によって形成されたシート材料の半円筒を表わ
す。

第１０図では、材料はロール６２２及びこの時点で円筒
になった心棒３２０の働きによって完全に円筒形の管に
成形される。また公知の通常の溶融及び／又は加熱源の
いずれかを含んでなる溶傍機５２４は第１０図に示され
る。例えばこの溶接機の熱源６２４は、火焔、レーザー
、マイクロ波要素、石英加熱器又はいずれかの同等な手
段であってよい。他に、溶接機３２４は重合体１２６の
継ぎ目域１２５に、溶融した熱可塑性重合体を噴霧し或
いは流しこむことができる。接合法の他の具体例によれ
ば、円筒化した管の２つの端を接合するために工Ｉキシ
或いは他の許容しうる液体又は半固体接着剤のような迅
速に硬化する樹脂を利用することもできる。

第１０図の具体例は、「突き合せ溶接」として公知のも
のを示す。第１１図は軸方向の第１０図に示された最終
の管形成工程の側面図である。第１２図は異なる管形成
工程の具体例を示す図式図でオシ、第１０及び１１図の
突き合せ溶接ではなくて重ね溶接が行なわれる。第１２
図において、シートの一端は最終管形成工程において反
対側の端の上に重ねられ、熱加圧ローラー３２６が接合
力を付与して円筒形の管を形成する。ローラー３２６は
実際には第１３図に示されるように管の継ぎ自滅に沿っ
て軸方向に位置する一連のローラー群からなる。熱源３
２４は熱可塑性シートの継ぎ自滅を予熱するためにロー
ラー群３２６の上流に位置する。熱源３２４は放射又は
ラジオ波加熱のようないずれかの適用しうる熱源であっ
てよい。

第１３図のロール群は、重ねられた部分をその準溶融状
態で漸次平らにし、そして円筒形の管部分が完全に形成
されるまで、すなわち重ね域を１次元的接合にするまで
加圧していることが示されている。従って第７〜１３図
は第６図の管形成頬順組合せ系１４４のいくつかの具体
例を例示する。

第２２図に示す他の具体例では、異なる種類の溶接機を
軸方向の図で例示する。この具体例におす いて、シート１２６は前述した具体例と同様に円筒形の
心棒３２０上で湾曲されておシ、シニトの２つの端は心
棒上で互いに突き合せ溶接が適用されようとしている。

両端が互いに接触する直前において、それらは電源（図
示してない）に連結された電熱抵抗線３３０、例えばニ
クロム線のそばを通過する。重合体シートの端が加熱さ
れた抵抗線の近くを通ると、それが溶融温度となシ、こ
の電熱線を通過した直後に一緒に圧着される。これは重
合体シートを加熱するための溶融エネルギ薫−の使用量
が最小でおる優秀な突き合せ溶接を提供する。所望によ
・シ、ポリテトラフルオルエチレンのような無粘着性コ
ーティングを電熱線に適用本して、重合体の線への不注
意による接触がらる場合の、重合体の線への粘着を最小
にしてもよい。

第１４〜１６図は本発明によって有利に製造される容器
の１つの種類を例示する。これらの図面においては、上
述の方法に従って形成された円筒形の管側壁４０２を有
するビン４０１が示される。

円形の蓋４０４は管４０２の底端に摩擦溶接、融着又は
接着されておシ、またねじ山つきの首部分４０７とその
上に合体的に形成された充填環（ｆｉｌｌ　ｒｉｎｇ）
４０９を含んでなる上部部分４０３は管４０２の上に同
様に取シ付けられる。

管壁部分４０２は単一層材料として例示されてい、るが
、第１５図は積層及び／又は共押出しによって形成させ
た３層材料の、他の壁部分４０２の具体例を例示する。

前述したように、管壁部分４０２は第１及び２図に示す
如き多数の共押出し機を用いることによシ１から９程度
の高層数までのいずれかの層数を有していてもよい。

第１７図は上述の方法に従って成形した継ぎ目つきの管
を、典型的な缶５０１を製造するために使用する例を晴
示す。缶は円筒形の管部分５０２からなシ、これに底蓋
５０４と上蓋５０３が取シつけられている。上蓋５０３
は容器を開けるための開口つまみ５０５がつけられてい
る。前述したように、ビン４０１及び缶５０１は、容器
の管部分に摩擦溶接、接着、又は融着させるためにＵ字
形フランジを円周にもつ蓋を含んでいる。他に蓋は縁曲
げしても、接着させても、或いは上述のものを組合せて
取シつけてもよい。

第１８〜２１図は、円筒形でない均一な管を製造するた
めの異なった最終的ローラー群の配置を例示する。第１
８図は正方形の管を形成させるためのローラー群及び心
棒を示す。第１９図は長方形の管を製造するための同様
の配置を例示しｉ−または第２０図は三角形の管の製造
法を示す。他の多角形も明らかに成形できる。第２１図
は楕円形の管を製造するための円筒形でない管形成系を
例示する。他の弧状の管形も同様に作ることができる。

即ち、無回転摩擦溶融技術例えば振動溶接を用いること
によシ、或いは端蓋の管への熱溶融及び／又は接着剤に
よる接合を用いることによシ、多くの種類の円筒形でな
い管形を容器にすることができる。

即ち、本発明は遅閉性並びに熱可輩性重合体の配向を有
する熱可塑性物の容器を迅速に製造するための手段を提
供する。本方法は原料の重合体ベレットを用い、これを
所望ならば印刷されたラベルを有する最終の容器に転換
する。全工程は比較的コンノククトであり、食品加工業
の充填工場内に直接配置することができる。従って本方
法は空の容器を、容器製造工場から充填工場まで輸送す
る必要性をなくす。この輸送過程は、窒の容器が軽くて
もかさばっているという理由から非常に不経済である。

また本発明は切如屑を最小にして容器を製造するための
迅速な、効率良い、且つ効果的な手段を提供する。この
ように製造される容器は、重合体遅閉層、ホイル遅閉層
又はこれらの組合せを含む多層の遅閉層材料を有するこ
とのできる円筒形の壁部分を提供するばかシでなく、容
器壁の重合体を配向せしめうるから例外的な強度を与え
、一方重合体の使用量を減する。本容器製造法はシート
材料の押出し、共押出し、積層又はこれらの組合せを用
い、次いでこれを継ぎ目つきの管にロール加工し、溶接
する。本方法は管形の重合体材料の連続製造法を提供し
、次いでこれをある長さに切断し、端を閉じて最終の容
器とする。５２インチ又はそれより広い巾のシートを押
出す大型の押出し機を用いることにより、１つの単一押
出し系から多数の管製造ラインに分岐させることができ
る。例えば第１の押出し機及び第２の共押出し機を用い
る５２インチの共押出しラインにおいては、巾が５２イ
ンチの５層連間層シートが製造される。次いでこれを、
この単一シートから供給されるいくつかの異なる管製造
ラインに対して切シこむことができる。管製造ラインで
は、普通の１０及び１２オンスの寸法の及び第１４及び
１７図に例示されるソフト・ドリンク用の缶又はビンを
製造することができる。この容器は直径が約２．２５イ
ンチでラシ、巾約フインチのシートの細片を必要とする
。巾５２インチのシートの両側からある量の切シ屑がで
るが、この巾広いシートから少くとも６本、できれば７
本の細片を切シ取ることができる。これは単一シート押
出し機から６又は７つの缶製造ラインを運転することを
可能にする。即ち前述のバーンらによる管形の容器壁を
共押出しするための管形押出し法は過去の技術よシ明ら
かに利点を有するけれど、本発明は切シ込み機及び管の
溶接機を用いることによシ、５又はそれ以上の管製造ラ
インが単一の押出し系から製造できるという更なる利点
さえも提供する。

本発明の特に好適な具体例を詳細に上述してきたけれど
、この記述は限定的というよシも例示的と見なされるか
ら本発明をその記述で開示された特別な態様又は具体例
に制限することが意図されず、また本発明がそのように
制限されないということは同業者にとって明白である。

例えば、シートから管を作るのにローラー群と加熱され
た心棒を示し、たけれど、ローラー群よりもむしろ１対
の平行な心棒が使用でき、或いは加工に対して心棒よシ
も全部にローラー群が使用できるということは明白であ
る。また上述したもの以外の種類の継ぎ目の溶接が利用
できることも明らかでアシ、熱成形の技術に熟達するも
のには公知の方法が想起される。溶融した管から容器を
製造するために、他の上及び底蓋の形もオＵ用できる。

同様に、管をある長さに切断するために異なる切断手段
例えばレーザーｔｐ断、超音波切断、熱ナイフ切断及び
迅速鋸を利用することができる。本明細書に開示された
もの以外の重合体例えばスチレンアクリロニ合体も使用
できる。即ち本発明は、例示の目的で本明細書に開示さ
れた本発明の特別な例の変化及び改変のすべてを包含す
るものと言うことができ、−これらは本発明の精神及び
範囲から逸脱を構成しない。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図はシートの共押出しラインの等距離図であ
り； 第３図は成形される共押出しシートの図式的断面図であ
シ； 第４図は共押出しライン及びシート配向機の側・。 ｉ　面図であシ； 第５図は押出し／共積層化ラインの側面図であシ； 第６図は第４及び５図のラインに連結しうる容器成形ラ
インの上面図でめシ； 第７〜１３図は第６図で使用しうる管成形ラインを表わ
し； 第１４〜１６図は本発明で製造できる熱可塑性物のビン
形容器を表わし； 第１７図は本発明で製造できる熱可塑性物の缶を表わし
； 第１８〜２１図は異なる形の管成形ローラーの組合せを
例示し；そして 第２２図は他の形の突き合せ溶接の軸方向の図を特徴す
る 特許出願人　バーコン・インコーホレーテッドＦＩＧ、
２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性樹脂を可塑化するための手段；該可塑化し
   た樹脂をシートにするための該可塑化手段に連結された
   シート形口金； 該シートから、予じめ決めた所望の巾を有するシート材
   料の連続細片少くとも１つを切シとるだめの該シート形
   口金と連動した切シ込み手段；該シートの細片を連続管
   に成形するためのロール手段； 該ロール加工し且つ接合した管から予じめ決めた望まし
   い長さを切シ取るための切断手段；そして 熱可塑性物の端蓋を肢管に付加するための手段、を含ん
   でなる管形プラスチック製品を製造するための装置。 ２、該可塑化手段が押出し機を含んでなる特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３、該シート形口金に連結された共押出し機を更に含ん
   でなる特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、該シート形口金の後で、少くとも１つの更なる材料
   層を該シートに付加するための手段を更に含んでなる特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、該口金の後で、遮閉層とラベルシートを該押出した
   シートに付加するための手段を更に含んでなる特許請求
   の範囲第４項記載の装置。 ６、該接合手段が該シート端を一緒に熱融着するための
   溶融手段を含んでなる特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 Ｚ　該溶融手段が突き合せた溶融手段を含んでなる特許
   請求の範囲第６項記載の装置。 ａ　該溶融手段が加熱された線を含んでなる特許請求の
   範囲第７項記載の装置。 ２　該溶融手段が重ね溶接手段を含んでなる特許請求の
   範囲第６項記載の装置。 １０、端蓋を付加するための手段が摩擦溶接を含んでな
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 １１、固体の熱可塑性樹脂に機械的エネルギーを適用し
   て該樹脂を溶融するための溶融手段；該溶融した樹脂を
   連続シートに押出すための口金手段； 連間シートを該シート上−に形成せしめるための手段； 該シートを、少くとも１つの予じめ決めた所望の巾の細
   片に形成させるための手段； 該細片を管形にロール加工するための手段；肢管から、
   予じめ決めた所望の長さの管形容器部分を切断するため
   の手段；そして 熱可塑性樹脂を肢管に付加して容器を形成させるだめの
   手段、 を含んでなる熱可塑性物の容器を熱可塑性樹脂から製造
   するための装置。 １２、該溶融手段が機械的押出し機を含んでなる特許請
   求の範囲第１１項記載の装置。 １６、該遅閉層形成手段が該押出し機に平行な該口金手
   段に取り付けられた共押出し機を含んでなる特許請求の
   範囲第１２項記載の装置。 １４、該手段が共押出しシート形口金を含んでなる特許
   請求の範囲第１３項記載の装置。 １５、該遅閉層形成手段が、該口金手段の後に、１つ又
   はそれ以上の更なる材料シートを該連続シートに適用す
   るために巻き上げシートの供給機を含んでなる特許請求
   の範囲第１１項記載の装置。 １６、ラベル印刷機を、該冷却手段及び該ロール加工手
   段の間に更に含んでなる特許請求の範囲第１１項記載の
   装置。 １Ｚ　熱可塑性樹脂を溶融するだめの第１の押出し機； 熱可塑性遅閉層重合体を溶融するための、該第１の押出
   し機に平行な配置の共押出し機；多層熱可塑性物シート
   を成形するための該押出し機及び共押出し機に取りつけ
   られた共押出しシート形口金： 該シートを、少くとも１つのシート材料の連続細片に切
   ９とるための切り込み機； 各の該連続細片を連続の管にロール加工するだめの管ロ
   ーラー群； 該ロール加工した管の隣る端を一緒に溶接するための管
   溶接機； 該連続の溶接した管から所望の長さの管を切断するため
   の管切断機；そして 熱可塑性物の蓋を、各の該長さの管の少くとも１端に溶
   接するための摩擦溶接機、 を含んでなる連間性をもつ熱可塑性物の管形容器を製造
   するだめの容器製造系。 １８、更なる材料層を該熱可塑性物質シートに適用する
   ために、第２のロール供給系を更に含んでなる特許請求
   の範囲第１７項記載の装置。 １２２ベル印刷機を、該シート形口金の下流に位置させ
   て更に含んでなる特許請求の範囲第１７項記載の装置。 ２０、該ラベル印刷機が、該シートが該シート形口金か
   ら出てくるにつれてそれに平面ラベルを印刷するのに適
   する特許請求の範囲第１９項記載の装置。 ２１、ロール加工され且つ接合された熱可塑性物シート
   の細片を含んでなる管壁部分；及び該管壁部分において
   、その端を密閉的に封する少くとも１つの端蓋、 を含んでなる、熱可塑性本体部分を有する製品。 ２２、該壁部分が少くとも１つの構造重合体層及び少く
   とも１つの連間重合体層を有する熱可塑性物シートの多
   層シートを含んでなシ、そして該層が１つのシートに一
   緒に接着されている特許請求の範囲第２１項記載の製品
   。 ２五　該壁部分が２つの重合体層間に接着された金属ホ
   イルの層を更に含んでなる特許請求の範囲第２１項記載
   の製品。 ２４、該端蓋が該管壁部分に摩擦溶接される熱可星性物
   の蓋を含んでなる特許請求の範囲第２１項記載の製品。 ２＆　該管壁部分の反対側の端に摩擦溶接された第２の
   熱可塑性物の蓋を更に含んでなる特許請ｊ　請求の範囲
   第２４項記載の製品。 ２６、該管壁部分が円筒形で、ｌ且つ該壁部分の長さ方
   向の軸に平行な溶接線を有する特許請求の範囲第２１項
   記載の製品。 ２ｚ　該管壁部分が円筒形で々く且り該壁部分の長さ方
   向の軸に平行な溶接線を有する特許請求の範囲第２１項
   記載の製品。 ２ａ　多層本体部分を有する容器を含んでなシ、但し該
   容器が押出された熱可塑性樹脂材料のシートとこれに接
   着された連間層材料のシートを含んでなシ；該多層シー
   トを、管の長さ方向の軸に平行にロール加工し且つ溶接
   することによって管形部分に溶接し；そして該管形部分
   がその一端に密閉的に付加された少くとも１つの蓋員を
   有する、製品。 ２９　該連間層材料が該熱可塑性樹脂材料と共押出じさ
   れた連間樹脂層を含んでなる特許請求の範囲第２８項記
   載の容器。 ３［１該連間層材料が該熱可塑性樹脂材料に積層された
   金属ホイル層を含んでなる特許請求の範囲第２８項記載
   の容器。 ６１、該管部分に付けられた印刷ラベル層を更に含んで
   なる特許請求の範囲第２８項記載の容器。 ６２、該押出された熱可塑性樹脂材料の２つのシート間
   に積層された印刷ラベル層を更に含んでなる特許請求の
   範囲第２８項記載の容器。 ６３、熱可塑性樹脂材料の該シートに直接印刷されたラ
   ベルを更に含んでなる特許請求の範囲第２８項記載の容
   器。 ６４、連間層材料の該シートに直接印刷されたラベルを
   更に含んでなる特許請求の範囲第２８項記載の容器。 ３５、熱可塑性樹脂の連続シートを成形し；連間層材料
   の連続シートを該樹脂シートに接着し；該接着した多層
   シートを少くとも１つの予じめ決めた巾の連続細片に切
   り込み； 該細片を管形にロール加工し； 該管形の細片の端を一緒に接合し； 該管形細片を予じめ決められた所望の長さに切断し；そ
   して 各の該長さの管に少くとも１つの端蓋を取シつける、 工程を含んでなる方法によって製造される容器。 ６６、該シート成形工程が押出し機及びシート形口金を
   通して該シートを押出すことを含んでなる特許請求の範
   囲第６５項記載の容器。 ３Ｚ　該接着工程が共押出し機及び多層供給ブロック及
   びシート形口金を通して熱可塑性樹脂材料及び熱可塑性
   樹脂材料を共押出しすることを含んでなる特許請求の範
   囲第３６項記載の容器。 ３ａ　該接着工程が、該押出されるシートを押出した後
   、連間層シートを該押出されたシートに接着させること
   を含んでなる特許請求の範囲第６６項記載の容器。 ３９．　該接着工程が接着剤の使用を含んでなる特許請
   求の範囲第３８項記載の容器。 ４０、該接着工程が熱溶融を含んでなる特許請求の範囲
   第３８項記載の容器。 ４１、該遅閉層シートが金属ホイルを含んでなる特許請
   求の範囲第６８項記載の容器。 ４２、該遅閉層シートが連間樹脂を含んでなる特許請求
   の範囲第３８項記載の容器。