JPS6213896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツク中空体の製造方法に関
し、さらに詳しくは分子配向された薄肉の胴壁部
を有し、かつ高さ／直径の比の大きい缶状プラス
チツク中空体の製造に特に適した方法に関する。

胴壁部が分子配向され、透明性、強度、ガスバ
リヤー性が改善された缶状のプラスチツク中空体
の製造法として、特公昭43−8631号公報には、押
出し成形法等によりプラスチツク予備成形材を形
成し、予備成形材の周縁部を締付け、その中央部
を分子配向温度に保つて圧縮しながら型空胴内に
押出して胴壁部を形成する方法が開示されてい
る。しかしながらこの方法の場合は、予備成形材
を形成する工程を必要とし、そのため積層材より
なる予備成形材を用意することが困難であり、ま
た予備成形材を型空洞に押出す前に、均一に成形
温度に加熱しなければならないという手間を要す
るという問題を有す。また特開昭54−131663号公
報には２層よりなる缶状のプラスチツク容器の製
造法が開示されているが、これは溶融成形法であ
つて、分子配向により透明性等の容器特性が改善
されたプラスチツク容器の製造方法ではない。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点に鑑み
なされたものであつて、本発明は、フランジ部、
胴壁部および底壁部を有し、少なくとも該胴壁部
が分子配向しているプラスチツク中空体を製造す
る方法において、実質的に均一な厚さの平坦な、
分子配向可能温度上限以下の温度の分子配向性の
プラスチツク素材片の該フランジ部に対応する周
縁部を、ダイの上部キヤビテイと下部キヤビテイ
間の段差部において挾持し、該底壁部にほぼ対応
する中央部を第１のプランジヤと第２のプランジ
ヤにより圧縮しながら該下部キヤビテイ内に導入
して、該第１のプランジヤと該第２のプランジヤ
の間から延出する該プラスチツク素材片の材料に
より、胴壁部をほぼ分子配向可能温度に保持され
た該第１のプランジヤの側面と接触するようにし
て形成し、かつ前記導入の前期段階において、第
１のプランジヤと第２のプランジヤによる圧縮力
を比較的高めて、延出する材料を該第１のプラン
ジヤと下部キヤビテイ内面間の空隙にほぼ充満す
るよう蓄積し、その後該圧縮力を低下させて、該
蓄積した材料を軸方向に延伸することにより中空
成形体を形成し、その後該第１のプランジヤを復
帰させながら、該中空成形体の内部に加圧流体を
送出して該胴壁部を脹ませ、該分子配向可能温度
の下限より低い温度に保持された該下部キヤビテ
イの内面に接触せしめて冷却硬化することを特徴
とするプラスチツク中空体の製造方法を提供する
ものである。

さらに本発明はフランジ部、胴壁部および底壁
部を有し、少なくとも該胴壁部が分子配向してい
るプラスチツク中空体を製造する方法において、
実質的に均一な厚さの平坦な、分子配向可能温度
上限以下の温度の分子配向性のプラスチツク素材
片の該フランジ部に対応する周縁部を、ダイの上
部キヤビテイと下部キヤビテイ間の段差部におい
て挾持し、該底壁部にほぼ対応する中央部を第１
のプランジヤと第２のプランジヤにより圧縮しな
がら該下部キヤビテイ内に導入して、該第１のプ
ランジヤと該第２のプランジヤの間から延出する
該プラスチツク素材片の材料により、胴壁部をほ
ぼ分子配向可能温度に保持された該第１のプラン
ジヤの側面と接触するようにして形成し、かつ前
記導入の前期段階において、第１のプランジヤと
第２のプランジヤによる圧縮力を比較的高めて、
延出する材料を該第１のプランジヤと下部キヤビ
テイ内面間の空隙にほぼ充満するよう蓄積し、そ
の後該圧縮力を低下させて、該蓄積した材料を軸
方向に延伸することにより中空成形体を形成し、
その後該第１のプランジヤを復帰させながら、該
中空成形体の内部に加圧流体を送出して該胴壁部
を脹ませ、該分子配向可能温度の下限より低い温
度に保持された該下部キヤビテイの内面に接触せ
しめて冷却硬化し、かつ該中央部を該ダイスキヤ
ビテイ内に導入する前に、または導入中に、もし
くは該中空成形体を形成後に、該周縁部を材料が
主として半径方向外側に流れるように圧縮して、
薄肉の、もしくは整形されたフランジ部を形成す
ることを特徴とするプラスチツク中空体の製造方
法を提供するものである。

次に本発明は、フランジ部、胴壁部および底壁
部を有し、少なくとも該胴壁部が分子配向してい
るプラスチツク中空体を製造する方法において、
実質的に均一な厚さの平坦な、分子配向可能温度
上限以下の温度の分子配向性のプラスチツク素材
片の該フランジ部に対応する周縁部を、ダイの上
部キヤビテイと下部キヤビテイ間の段差部におい
て挾持し、該底壁部にほぼ対応する中央部を第１
のプランジヤと第２のプランジヤにより圧縮しな
がら該下部キヤビテイ内に導入して、該第１のプ
ランジヤと該第２のプランジヤの間から延出する
該プラスチツク素材片の材料により、胴壁部をほ
ぼ分子配向可能温度に保持された該第１のプラン
ジヤの側面と接触するようにして形成し、かつ前
記導入の前期段階において、第１のプランジヤと
第２のプランジヤによる圧縮力を比較的高めて、
延出する材料を該第１のプランジヤと下部キヤビ
テイ内面間の空隙にほぼ充満するよう蓄積し、そ
の後該圧縮力を低下させて、該蓄積した材料を軸
方向に延伸することにより中空成形体を形成し、
次いで該周縁部を材料が該胴壁部に向つて流れる
ように圧縮し、同時に該第１のプランジヤと該第
２のプランジヤを該ダイスキヤビテイ内にさらに
導入して、流れた材料により該中空成形体の胴壁
部上部を附加形成し、その後該第１のプランジヤ
を復帰させながら、該中空成形体の内部に加圧流
体を送出して該胴壁部を脹ませ、該分子配向可能
温度の下限より低い温度に保持された該下部キヤ
ビテイの内面に接触せしめて冷却硬化することを
特徴とするプラスチツク中空体の製造方法を提供
するものである。

また本発明は、フランジ部、胴壁部および底壁
部を有し、少なくとも該胴壁部が分子配向してい
るプラスチツク中空体を製造する方法において、
実質的に均一な厚さの平坦な、分子配向可能温度
上限以下の温度の分子配向性のプラスチツク素材
片の該フランジ部に対応する周縁部を、ダイの上
部キヤビテイと下部キヤビテイ間の段差部におい
て挾持し、該底壁部にほぼ対応する中央部を第１
のプランジヤと第２のプランジヤにより圧縮しな
がら該下部キヤビテイ内に導入して、該第１のプ
ランジヤと該第２のプランジヤの間から延出する
該プラスチツク素材片の材料により、胴壁部をほ
ぼ分子配向可能温度に保持された該第１のプラン
ジヤの側面と接触するようにして形成し、かつ前
記導入の前期段階において、第１のプランジヤと
第２のプランジヤによる圧縮力を比較的高めて、
延出する材料を該第１のプランジヤと下部キヤビ
テイ内面間の空隙にほぼ充満するよう蓄積し、そ
の後該圧縮力を低下させて、該蓄積した材料を軸
方向に延伸することにより中空成形体を形成し、
かつ該導入中に該周縁部を材料が該胴壁部に向つ
て流れるように圧縮して、流れた材料により該中
空成形体の胴壁部上部を形成し、その後該第１の
プランジヤを復帰させながら、該中空成形体の内
部に加圧流体を送出して該胴壁部を脹ませ、該分
子配向可能温度の下限より低い温度に保持された
該下部キヤビテイの内面に接触せしめて冷却硬化
することを特徴とするプラスチツク中空体の製造
方法を提供するものである。

以下図面を参照しながら本発明について説明す
る。

第１図〜第７図において、１は上部プランジ
ヤ、２は下部プランジヤ、３はダイス、４は押え
パツドである。ダイス３は、図示されない保持部
材に固設されており、第１図に示されるように、
上部キヤビテイ３ａおよび下部キヤビテイ３ｂが
形成されている。上部キヤビテイ３ａは短円筒状
であつて、その内径は、形成されるべきプラスチ
ツク中空体５（第６図参照）のフランジ部５ａの
外径にほぼ等しく定められており、一方下部キヤ
ビテイ３ｂは円筒状であつて、その内径は形成さ
れるべきプラスチツク中空体５の胴壁部５ｂの外
径に等しく定められる。上部キヤビテイ３ａの内
面３a₁は水平な段差部３ｃを介して、下部キヤビ
テイ３ｂの内面３b₁に連接している。

上部プランジヤ１の外径は、下部キヤビテイの
内面３b₁とのクリアランスｘ（第５図参照）が、
押圧延伸成形されるべき中空成形体５′の胴壁部
５′ｂの肉厚ｙよりも大きく定められており、例
えばｘ−ｙ＝0.2〜0.8mm程度に定められている。
上部プランジヤ１には、導孔７が軸線方向に形成
されており、導孔７の下端開口部は、スプリング
９によつて上方に牽引される截頭円錐形状のプラ
グ８によつて常時は閉じられている（第５図）。
導孔７は図示されない導管、電磁バルブを介し
て、図示されない加圧エア源に連通しており、図
示されないリミツトスイツチによつて、上部プラ
ンジヤ１の底面１ａがほぼダイス３の段差部３ｃ
のレベルより下方に位置するとき、上記電磁バル
ブが開いて、導孔７に加圧エアが供給されるよう
に構成されている。なお、上部プランジヤ１は金
属（例えば工具鋼等）よりなり、望ましくは表面
に平滑な硬質表面処理層（例えば硬質クロムメツ
キ層）が形成されている。そして図示されないヒ
ータが内蔵されていて、底面１ａおよび底面１ａ
より少なくとも形成されるべきプラスチツク缶胴
体の胴壁部５ｂの高さにほぼ等しい高さの部分の
側面１ｂ（第５図）は、当該プラスチツクスの分
子配向可能温度附近に保持されている。

下部プランジヤ２は、下部キヤビテイ３ｂ内を
摺動可能に構成されており、その上面２ａには望
ましくは平滑な硬質表面処理層が形成されてい
る。後記の材料の圧縮による延出を容易にするた
めである。押えパツド４は、中空部４ａを有して
いて、中空部４ａの内面に沿つて上部プランジヤ
１が摺動可能に構成されている。また押えパツド
４の底面４ｂは平担であつて、段差部３ｃに対向
するよう配設されており、かつ押えパツド４の下
部４ｃは、上部キヤビテイ３ａ内を上下動可能
に、その外径が上部キヤビテイ３ａの内径とほぼ
等しいか、それより僅かに小さく定められてい
る。押えパツド４の上下動はロツド１１を介して
図示されない駆動機構（例えば油圧装置）によつ
て行なわれる。

上部プランジヤ１および下部プランジヤ２も図
示されない駆動機構（例えば油圧装置）によつて
上下動され、かつ上部プランジヤ１の底面１ａと
下部プランジヤ２の上面２ａの間にプラスチツク
素材片１０の中央部１０ａを圧持して、下部キヤ
ビテイ３ｂ内に導入するさい、中央部１０ａに制
御された圧縮力を加えることができるようにする
ため、図示されない制御機構により、上部プラン
ジヤ１と下部プランジヤ２の下降速度差が制御さ
れるようになつている。

プラスチツク素材片１０は分子配向性を有する
熱可塑性プラスチツクスより主としてなる。この
種のプラスチツクスとしては、例えばアイソタク
チツクポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等の結晶
性ポリオレフイン樹脂、線状ポリエステル樹脂例
えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ニトリル樹脂、
あるいはこれらの共重体もしくはブレンド等が挙
げられる。製品であるプラスチツク中空体に特に
透明性が要求されない場合は、これらにタルク、
炭酸カルシウムや雲母フレーク等の充填剤を混入
したものであつてもよい。プラスチツク素材片１
０は、これらの分子配向性熱可塑性プラスチツク
ス単体よりなるシート、もしくはこれらの分子配
向性熱可塑性プラスチツクスを主体として、これ
に酸素ガスバリヤー性樹脂、例えばエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体、ポリアミド、セルロー
ス系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニ
リデン、もしくはポリビニルアルコール等を積層
又はブレンドしてなる積層体又はブレンドのシー
トを所定サイズに切断することによつて形成され
る。プラスチツク素材片１０の厚さは実質的に均
一であつて、約0.5〜６mmであることが好まし
く、より好ましくは約２〜４mmである。約0.5mm
よりより薄いと、プラスチツク中空体を成形のさ
い特に底部において破断を起し易く、一方約６mm
より厚いとフランジ部近傍において破断を生じ易
いからである。

なお積層体の場合、一般に接着剤層を介して加
熱接着された一体シートが用いられるのである
が、本発明の場合は、必ずしも一体シートとする
必要がなく、例えば第９図ａに示すように、分子
配向性熱可塑性プラスチツクシート片１００ａ
（例えば厚さ500〜2000μｍのポリプロピレンシー
ト片）、接着剤フイルム片１００ｂ（例えば厚さ
50〜150μｍの無水マレイン酸変性ポリプロピレ
ンフイルム片）、バリヤー性熱可塑性プラスチツ
クスフイルム片１００ｃ（例えば厚さ200〜400μ
ｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体フイル
ム片）、接着剤フイルム片１００ｂ、分子配向性
熱可塑性プラスチツクシート片１００ａの順に単
に重ね合せたもの（図では説明を明瞭にするため
各層間に大きな空隙が設けられているが、実際に
はほとんど空隙はない）をプラスチツク素材片１
０としてもよい。上部プランジヤ１と下部プラン
ジヤ２の間で分子配向可能温度の材料が圧縮され
て、上部プランジヤの側面１ｂに沿つて延出され
るさいに、各層間に生ずる辷り現象等によるもの
と推測されるが、成形中にフランジ部５ａを除く
部分の各層間に十分な接合が行なわれるからであ
る。なおフランジ部５ａについても、後記の第１
０図、第１１図に示されるような方法で圧縮され
る場合は、上記の接合が行なわれるからである。

この場合は、(イ)切断（打抜き）屑の再利用が可
能である、(ロ)厚い積層体（プラスチツク素材片１
０の厚さは均一で、より好ましくは約２〜６mm）
の製造（例えば同時溶融押出し法により）は、巻
取りの困難、ならびに冷却速度が遅いため生産速
度の低下、ならびに微結晶のサイズが大きくなる
ことに起因する成形性の低下等の技術的問題が多
いが、このような問題を解消できる、(ハ)さらに予
熱したプラスチツク素材片１０を用いて、プラス
チツク中空体の成形を行なう場合は、予熱時間の
短縮が可能である、等の利点を有する。

なお、第９図ｂに示すように、分子配向性熱可
塑性プラスチツクシート片１００ａに接着剤フイ
ルム片１００ｂを接着した２枚の積層体片１０１
の間にバリヤー性熱可塑性プラスチツク片１００
ｃをサンドイツチ状に単に挾んでなるプラスチツ
ク素材片１０、又は第９図ｃに示すように、予め
比較的薄い複数の（図では３枚）積層材片１０２
を製造し、これらを単に重ね合せてなるプラスチ
ツク素材片１０を用いてもよい。この場合も、前
述の成形中の接合が実現され、かつ前記の利点
(ロ)、(ハ)を有する。同様にして第９図ｄに示すよう
に、比較的薄い複数の（図では３枚）の分子配向
性熱可塑性プラスチツク片１００ａを単に重ね合
せてなるプラスチツク素材片１０を用いてもよ
い。

プラスチツク素材片１０の直径は、プラスチツ
ク素材片１０を段差部３ｃ上に載置して、押えパ
ツド４によつて挾持できるように、かつ所定のフ
ランジ部５ａの幅が得られるように定められる。
すなわち上記直径は、上部キヤビテイ３ａ内面３
a₁の内径とほぼ等しいか、もしくは上記内径と下
部キヤビテイ３ｂの内面３b₁の内径の中間の寸法
に定められる。

プラスチツク素材片１０は、好ましくは室温
（通常約10〜40℃）のまま、すなわち予加熱する
ことなしに、第１図に示すように、上部キヤビテ
イ３ａに装入された後成形される。しかし、分子
配向可能温度上限（Ｔ_u）より低い所定温度に均
一に予加熱を行つた後、成形されてもよい。ここ
に分子配向可能温度上限（Ｔ_u）とは、アイソタ
クチツクポリプロピレン、高、中、低密度ポリエ
チレン等の結晶性熱可塑性プラスチツクスの場合
は融点（本明細書においては、大気圧下で、示差
熱分析法で測定された融解吸熱曲線の頂点温度で
定義される）を、結晶性熱可塑性プラスチツクス
であつてもポリエチレンテレフタレート等の冷結
晶化温度の存在する樹脂の場合は、当該冷結晶化
温度を、そしてポリ塩化ビニル、ニトリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂等の無定形プラスチツクス
の場合は、液状流動開始温度（本明細書において
はJISK6719に記される高化式フローテスターを
使用してプランジヤー圧力160Kg／cm²のもとで等
速度で加熱した時に樹脂が直径１mm、長さ10mmの
ノズルから液状流動吐出を開始する温度で定義さ
れる）を意味する。またシート押出し成形ダイス
（図示されない）から出てくるシートが、冷却ロ
ールで冷却されて上記所定温度に達した状態で、
該シートをダイス３の上面３ｄ上に載置し、押え
パツド４をカツターとして下降させて、押えパツ
ド４の下部コーナ４ｄとダイス３の上部キヤビテ
イ３ａの開口部コーナ３d′（第１図においては、
開口部コーナ３d′は曲率部となつているが、この
場合は図示されないが、直角部となつている）に
より、プラスチツク素材片１０に切断し、そのま
ま段差部３ｃ上に切断された該プラスチツク素材
片１０を載置してもよい。

室温のまま予加熱することなしに成形を行なつ
ても、プラスチツク素材片１０の中央部１０ａが
上部プランジヤ１および下部プランジヤ２の間で
圧縮されるさい発生する加工熱による温度上昇、
および成形中に胴壁部および底壁部が、ほぼ分子
配向可能温度（T₁）、すなわち分子配向可能温度
下限より約20℃低い温度以上、分子配向可能温度
上限より約60℃高い温度以下、より好ましくは分
子配向可能温度下限より約20℃高い温度以上、分
子配向可能温度上限より約20℃高い温度以下に保
持された、夫々上部プランジヤ１の側面１ｂおよ
び底面１ａと接触することによる熱伝達によるも
のと推測されるが、成形中の中空成形体５′は、
第１〜５図の例の場合、フランジ部を除いて分子
配向可能温度に保たれたことを本発明者等は見出
した。従つてプラスチツク素材片１０の予加熱設
備と予加熱工程を必要としない、前記予加熱なし
での成形法の採用がより好ましい。

本明細書において、分子配向可能温度とは、本
発明によつて形成が行われるプラスチツク中空体
５の少なくとも胴壁部５ｂを形成する分子配向性
プラスチツクスの高分子鎖が、通常の溶融成形に
比較して配向され、その結果力学的強度、ガスバ
リヤー性、透明性等の向上が認められるような温
度を意味する。例えばアイソタクチツクポリプロ
ピレンの場合は融点より低く、約120℃より高い
温度を、ポリエチレンテレフタレート等の線状ポ
リエステル樹脂の場合は、ガラス転移温度以上で
かつ冷結晶化温度より低い温度を、ポリ塩化ビニ
ル、ニトリル樹脂、ポリカーボネート等の無定形
プラスチツクの場合は、ガラス転位温度以上でか
つ液状流動開始温度より低い温度を、またポリオ
レフイン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重
合体を主とする積層体もしくは前記重ね合せ体の
場合は、後者のビニルアルコール含有モル％をＭ
とすると、当該ポリオレフイン樹脂の融点より低
い温度で、かつ（1.64M＋20）℃以上の温度を意
味する。

前記の成形装置により、プラスチツク中空体５
は、例えば次のようにして製造される。

先ず第１図に示すように、上部プランジヤ１お
よび押えパツド４をダイス３の上方に上昇させた
状態において、プラスチツク素材片１０の周縁部
１０ｂをダイス３の段差部３ｃ上に載置する。こ
の場合、プラスチツク素材片１０が比較的高い分
子配向可能温度に予熱されている場合は、プラス
チツク素材片１０の下部キヤビテイ３ｂ上の軟化
した中央部１０ａが下方に撓むのを防止するた
め、下部プランジヤ２の上面２ａを段差部３ｃと
同一レベルに予め配位しておくことが好ましい。
次いで第２図に示すように、押えパツド４を下降
させて、プラスチツク素材片１０の周縁部１０ｂ
を、段差部３ｃと押えパツド４の底面４ｂによつ
て所定の押圧力で挾持する。

少なくとも上部プランジヤ１の底面１ａがプラ
スチツク素材片１０の上面１０ｃに接触する前の
段階における上記押圧力は、周縁部１０ｂの材料
が圧縮されて、半径方向内側に向つて殆んど流動
を生ずることなく、かつ周縁部１０ｂが段差部３
ｃ上に挾持されているような値に保たれることが
必要である。上記材料が半径方向内側に向つて流
動するほど、上記押圧力が過大であると、上部プ
ランジヤ１が下降するさいに該材料に大きな剪断
力が加わるためと推測されるが、中空成形体の胴
壁部とフランジ部の境界附近で屡々破断を生じる
からである。

上記挾持後、プラスチツク素材片１０の中央部
１０ａに、第２図に示すように、上部プランジヤ
１と下部プランジヤ２を当接させ、中央部１０ａ
を押圧しながら、第４図に示すように、上部プラ
ンジヤ１および下部プランジヤ２を同時に下部キ
ヤビテイ３ｂ内を降下させる。降下の前期段階
（通常は全行程の約20〜40％に達するまでの段
階）における押圧力を比較的高くして、中央部１
０ａの圧縮量を大きく、すなわち両プランジヤの
間から延出する材料の量を多くして、延出する材
料によつて形成される胴壁部５′b′が、第４図に
示すように、下部キヤビテイの内面３b′と上部プ
ランジヤ１の側面１ｂ間の空隙をほぼ充満するよ
うにする。すなわち降下の前期段階において、前
記空隙に材料を蓄積する。前期段階を経過後押圧
力を低下して下降を続けると、両プランジヤの間
から延出する材料の量が少なくなるため、胴壁部
５′b′の前記蓄積された材料にテンシヨンが加わ
つて胴壁部５′b′は延伸する。従つて前期段階後
の降下の後期段階においては、胴壁部５′ｂは、
形成中の胴壁部５′b′の延伸によつて供給された
材料と、両プランジヤの間から延出する材料によ
つて形成される。

そのため降下が終了、すなわち中空成形体５′
が形成された時点では、第５図に示すように、胴
壁部５′ｂと下部キヤビテイ内面３b₁の間に空隙
１２が形成される。そして押圧力と降下速度の適
当な制御により、実質的に均一な肉厚の胴壁部
５′ｂが得られる。かくして0.2mmという薄肉の胴
壁部５′ｂを形成することも可能である。そして
降下の後期段階における押圧力は前述のように比
較的低いので、底壁部５′ｃの肉厚は比較的厚く
（例えば約１mm以上）、従つて成形時のテンシヨン
によるコーナ部５′ｄの破断が防止される。降下
の後期段階まで押圧力を高く保持する場合は、底
壁部５′ｃ従つてコーナ部５′ｄが薄肉になつて破
断しやすく、また破断しない場合でも、プラスチ
ツク中空体５を密封後レトルト加熱殺菌のさい、
薄肉のため（特に0.3mm以下の場合）熱変形によ
りコーナ部５ｄにしわを生じ易い。さらに底壁部
５ｃが薄肉（約１mm以下）であることは、プラス
チツク中空体５の半径方向内側に向う外力に対す
る変形抵抗を弱め、さらにレトルト加熱殺菌処理
のさい、底壁部５ｃが脹れるという問題を有す
る。一方降下の前期段階から押圧力を比較的低く
して成形を行なう場合は、成形中の胴壁部への材
料の補給は、両プランジヤの間の中央部１０ａに
対応する材料からのみであるので、降下速度に対
して材料の補給が間に合わず、胴壁部に大きなテ
ンシヨンが加わるため、成形中の胴壁部の温度が
低い場合は破断し易く、温度が高い場合は表層に
マイクロクラツクを生じて胴壁部が白化し易いと
いう問題を生ずる。

なお上記降下中、底壁部５ｃおよび胴壁部５ｂ
となるべき材料は、表面がほぼ分子配向可能温度
（T₁）に保持された上部プランジヤ１と接触して
おり、かつ加工熱による温度上昇も起るので、前
記のようにプラスチツク素材片１０が予熱されな
い室温のものであつても、成形中の上記材料は分
子配向可能温度に保たれる。ここにほぼ分子配向
可能温度（T₁）とは、前述のように、分子配向可
能温度下限（Ｔ_L）より約20℃低い温度以上、分
子配向可能温度上限（Ｔ_u）より約60℃高い温度
以下、より好ましくは分子配向可能温度下限（Ｔ
_L）より約20℃高い温度以上、分子配向可能温度
上限（Ｔ_u）より約20℃高い温度以下の温度を意
味する。T₁がＴ_Lより約20℃よりも低い場合は、
プラスチツク素材片１０が予熱されないとき、成
形中の材料が分子配向可能温度まで昇温すること
が困難である。一方T₁がＬ_uより約60℃よりも高
い場合は、プラスチツク素材片１０を予熱した場
合は勿論、予熱しない場合でも、成形中の材料の
温度が分子配向可能温度を越えるので好ましくな
い。なおＴ_u＜T₁Ｔ_u＋約60℃の場合でも、成形
速度が大きいときは、材料と上部プランジヤ１と
の接触時間が短いため、成形中の材料を分子配向
可能温度に保つことが可能である。

なお上記成形中、下部キヤビテイ内面３b₁およ
び下部プランジヤ２の上面２ａは、図示されない
内蔵ヒーターによつて当該分子配向性プラスチツ
クスの分子配向可能温度下限（Ｔ_L）より若干低
い（通常約20〜50℃）温度、例えばポリプロピレ
ンの場合は約70〜100℃に保持される。内面３b₁
および上面２ａの温度が上記温度より低い場合
は、成形中の材料を分子配向可能温度に保持する
ことが困難になるので好ましくない。

中空成形体５′が形成された後、上部プランジ
ヤ１を上昇せしめると同時に、好ましくは下部プ
ランジヤ２を僅かに（例えば約５mm）下降させ
る。これは第６図に示すように、上部プランジヤ
１が上昇したごく切期段階では、まだプラグ８
は、タイムラグのため導孔７の開口部を閉じてい
て、そのため上部プランジヤ１の底面１ａと底端
部５′ｃの間に形成される空隙１３が減圧となつ
て、まだ分子配向可能温度の底端部５′ｃが内側
に向つて変形し易いが、下部プランジヤ２を僅か
に下降させると底端部５′ｃと下部プランジヤの
上面２ａの間の空隙１４も同様に減圧されて、底
端部５′ｃの上下側における圧力バランスが保た
れ、上記変形を防止することができるからであ
る。

さらに上部プランジヤ１を上昇させると、第７
図に示すように、エア圧力によつてプラグ８が下
つて、プラグ８と導孔７の開口部間の隙間２０よ
り加圧エアが吹出されて、中空成形体５′は吹込
成形され、底端部５′ｃは下部プランジヤ２の上
面２ａに、胴壁部５′ｂは下部キヤビテイの内面
３b₁に密接して、分子配向可能温度より低い温度
まで冷却し、硬化する。そして第８図に示すよう
に、フランジ部５ａ、胴壁部５ｂ、底壁部５ｃを
有するプラスチツク中空体５が形成される。その
後上部プランジヤ１の上昇を続け、押えパツド４
および下部プランジヤ２を上昇させて、ダイス３
よりプラスチツク中空体５を抜き出す。以上のよ
うにして胴壁部５ｂの外径と高さの比が約1.5〜
３であつて、胴壁部５ｂの肉厚が薄く（約0.1〜
0.3mm）、かつ実質的に均一であり、さらに胴壁部
５ｂが分子配向により透明性、ガスバリヤー性等
の容器特性において向上したプラスチツク中空体
５が得られる。なお用途により比較的厚い胴壁部
５ｂが要求される場合は、例えば0.4〜1.0mmの肉
厚の胴壁部５ｂを有するプラスチツク中空体５を
製造することができることはいうまでもない。

以上のようにして製造されたプラスチツク中空
体５のフランジ部５ａは、その厚さがプラスチツ
ク素材片１０の初めの厚さに実質的に等しいた
め、かなり厚い（約２〜６mm）場合が生ずる、ま
たその側端面５a′（第８図）はプラスチツク素材
片１０を形成するさいの切断面の状態にほぼ近
く、従つてその表面が荒れている。そのため内容
物を充填後の、金属蓋（図示されない）の２重巻
締、または金属キヤツプ（図示されない）の巻締
が困難である。またプラスチツクシート又はフイ
ルム（金属箔との積層体を含む）よりなる蓋をヒ
ートシールした場合は、側端面５a′の外観が劣
る。以上の問題点の対策について以下に説明す
る。

第１０図および第１１図は、フランジ部５ａを
薄くする方法の例を説明するための図面である。
第１０図ａにおいて、ダイス３′の上部キヤビテ
イ３′ａの内径は、押えパツド４の外径より若干
大きく、空隙１５が形成されるように定められて
いる。従つて上部プランジヤ１の降下終了後に、
押えパツド４（少なくとも底面４ｂの温度は、上
部プランジヤ１の側面１ｂとほぼ等しい温度に、
図示されない内蔵ヒータによつて保持されてい
る）の押圧力を高めてフランジ部５ａを圧縮する
と、第１０図ｂに示すように、材料は主として空
隙１５内に流れ込み（本明細書においては、この
ような場合も材料が半径方向外側に流れると称す
る）、所定厚さのフランジ部５a₁と、フランジ部
５a′に連接する立上り部５a₂が形成される。立上
り部５a′はその基部から切断して除去する。なお
空隙１５の幅が広い場合や、圧縮量が小さい場合
は、立上り部５a′が形成されないことがある。な
お上部プランジヤ１が降下前、又は下部キヤビテ
イ３′ｂ内を降下中に上記圧縮を行なつてもよ
い。

第１１図ａにおいて、ダイス３″の上面３″ｄ
は、押えパツド４の底面４ｂとほぼ同じレベルで
あつて、かつ上部キヤビテイ３″ａの外径は、底
面４ｂおよびフランジ部５ａの外径（両者はほぼ
等しい）より遥かに大きく定められている。そし
て段差部３″ｃには、フランジ部５ａを包囲する
ように、環状の楔形小突起部１６が設けられてお
り、小突起部１６の高さは圧縮後のフランジ部５
a₂の高さにほぼ等しく定められている。上部プラ
ンジヤ１の降下終了後、押えパツド４によりフラ
ンジ部５ａを押圧圧縮すると、第１１図ｂに示す
ように、材料は小突起部１６の外側の上部キヤビ
テイ部分３″a′に流れこみ、部分３″a′内に流動し
た材料部分１８は小突起部１６によつて分離され
るので、形成された薄肉のフランジ部５a₂との引
離しは容易に行なうことができる。上記圧縮を、
上部プランジヤ１が、降下前、又は下部キヤビテ
イ３″ｂ内を降下中に行つてもよいことは、第１
０図の場合と同様である。

第１２図は、フランジ部５ａの側端面５a′およ
び底面５a″を整形するための例を示したものであ
つて、第１２図ａに示すように、ダイス３の上
面３〓ｄの内側には、整形後のフランジ部５a₃の
ほぼ下半部に対応する形状の凹部２０が形成され
ており、凹部２０の最内側にはフランジ部５ａ
（周縁部１０ｂ）を挾持するための突起部２０ａ
が形成されている。一方押えパツド４′にはフラ
ンジ部４′ａが設けられており、フランジ部４′ａ
の下面４′a′の内側には、整形後のフランジ部５
a₃の側面のほぼ上半部に対応する形状の側面２１
ａを有する凹部２１が形成されている。凹部２１
の上面２１ｂは幅がフランジ部５ａの幅より僅か
に広い平面となつている。従つて上部プランジヤ
１の降下終了後（第１２図の場合）、もしくは降
下前、又は降下中に押えパツド４′により、ダイ
ス３ｄと押えパツドのフランジ部下面４′a′が
接触するまで、フランジ部５ａを若干押圧するこ
とによつて、側端面５a′および底面５a″が、第１
２図ｂに示すように、整形されたフランジ部５a₃
を得ることができる。

なお図示されないが、上部プランジヤ１が下部
キヤビテイ３ｂを降下中、より好ましくは、降下
の前記後期段階に、押えパツド４の押圧力を高め
て、周縁部１０ｂを圧縮して、フランジ部５ａの
薄肉化を図つてもよい。第５図に示すように、中
空成形体５′の成形終了後、押えパツド４により
フランジ部５ａを押圧、圧縮し、同時に上記圧縮
により胴壁部３ｂの高さが増大する分だけ上部プ
ランジヤ１および下部プランジヤ２を降下させる
ことによつても、フランジ部５ａの薄肉化を実現
することができる。以上のようにフランジ部の圧
縮または整形を行なう場合は、プラスチツク素材
片１０は必ずしも円形でなくてもよく、例えば正
多角形（例えば正６角形）であつても、外周が円
形のフランジ部を得ることが可能である。またこ
れらの場合、押えパツド４の底面４ｂ、および押
えパツド４′の凹部２１の側面２１ａ、上面２１
ｂの温度は、上部プランジヤ１の側面１ｂとほぼ
等しい温度に保持される。

以上の例においては胴壁部が円筒形のプラスチ
ツク中空体の製造法について述べたが、胴壁部の
断面形状が隅丸四角形等任意の形状のプラスチツ
ク中空体の製造も、キヤビテイ等の形状を変える
ことによつて容易に得られることはいうまでもな
い。

さらに、プラスチツク素材片の中央部のダイス
キヤビテイ内への導入は、上部プランジヤ１と下
部プランジヤ２を実質的に移動させることなく、
（ただし押圧に伴う若干の移動はある）、ダイス３
と押えパツド４を同時に上昇せしめることによつ
て行なつてもよい。また図示されないが、中空成
形体５′内への加圧エア（加圧流体）の吹込は、
プランジヤ１の側面１ｂから行なつてもよい。

本発明によれば、上部プランジヤと下部プラン
ジヤによりプラスチツク素材片の中央部の材料を
圧縮しながら該中央部をダイスキヤビテイ内に導
入するために、上部プランジヤが下降して中央部
に接触する前に、プラスチツク素材片の周縁部の
材料が半径方向内側に向つて流れることがないの
で、中空成形体の胴壁部とフランジ部の境界附近
で破断を生ずるおそれがないという効果を有す
る。

さらに胴壁部は分子配向可能温度において形成
されるので、分子配向しており、透明性、ガスバ
リヤー性、強度等の容器特性が改善されたプラス
チツク中空体が得られるという効果を有する。

また分子配向可能温度附近に保持された上部プ
ランジヤの側面と接触しながら、圧縮により延出
した材料により胴壁部が形成されるので、プラス
チツク素材片を予加熱することなく室温の状態か
ら成形しても、破断することなく分子配向した胴
壁部を有し、かつ高さ対直径の大きい缶状のプラ
スチツク中空体を得ることができるという利点を
有する。

さらにプラスチツク素材片は実質的に均一な厚
さのシート又はフイルムより切断により形成され
るので、射出成形法等により形成する場合にくら
べて、低コストで、かつ量産性に優れているとい
うメリツトを有する。

以下実施例について説明する。

実施例 １ メルトフローインデツクス（230℃測定）が0.9
ｇ／10分、融点（差動熱量計法）が164℃の厚み
３mmのポリプロピレンシートから直径60mmのブラ
ンクを打ちぬいて用意した。第１図に示した装置
において上部プランジヤ（直径51.4mm）、下部プ
ランジヤ（直径53.0mm）、下部キヤビテイ（内径
53.05mm）の表面温度が各々155℃、100℃、75℃
となるよう予め内部ヒーターによつて予熱した。

室温（30℃）で上記ポリプロピレンブランクを
第１図に示すように、上部キヤビテイ内に置き、
押えパツドによつて10Kg／cm²の圧力でブランク周
辺を挾持した。その後上部プランジヤと下部プラ
ンジヤによりブランク中央部に1120Kg／cm²の圧力
を加えながら、ブランク中央部を下部キヤビテイ
内に50mm／秒の速度で導入し、下部プランジヤ先
端が下部キヤビテイ上端から25mmの位置でブラン
ク中央部の圧力を200Kg／cm²に低下させながら、
下部プランジヤ先端が下部キヤビテイ上端から
100mmとなるまで成形を行つた。

その後上部プランジヤを上昇させながら10Kg／
cm²の圧力のエアーを導入し、成形容器胴壁面を上
部プランジヤ側面より下部キヤビテイ表面に移動
させ胴壁部と底壁部の冷却固化を行つた。その後
押えパツドと下部プランジヤを上昇せしめ、胴壁
部の厚み0.3mm、高さ99mmの極めて透明性のすぐ
れた容器を得た。

実施例 ２ メルトフローインデツクスが0.4ｇ／10分、融
点が163℃の厚み１mmのポリプロピレンシートか
ら直径60mmのブランクを２枚打ち抜き用意した。
さらにメルトフローインデツクスが６ｇ／10分、
融点が165℃のポリプロピレン(A)を最内外層、融
点が162℃の無水マレイン酸変性ポリプロピレン
(B)を接着層、ビニルアルコール含有量が70モル
％、そして融点が182℃のエチレン−ビニルアル
コール共重合体(C)を酸素バリヤー層としたＡ／
Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ａ構成の厚み１mm（酸素バリヤー層
であるエチレン−ビニルアルコール共重合体層の
厚みは約85μ）の対称５層積層シートから直径60
mmのブランクを１枚打ち抜き、各々をオーブンで
155℃に加熱した。

実施例１と同一の装置（上部プランジヤ等も実
施例１と同一温度に予熱された）の上部キヤビテ
イ内にポリプロピレンブランクが両側になるよう
に上記加熱された３枚のブランクを重ねて置き、
押えパツドによつて10Kg／cm²の圧力でブランク周
辺を挾持した。その後上部プランジヤと下部プラ
ンジヤによりブランク中央部に320Kg／cm²の圧力
を加えながら、ブランク中央部を下部キヤビテイ
内に50mm／秒の速度で導入し、下部プランジヤ先
端が下部キヤビテイ上端から25mmの位置でブラン
ク中央部の圧力を90Kg／cm²に低下させながら、下
部プランジヤ先端が下部キヤビテイ上端から100
mmとなるまで成形を行つた。

その後上部プランジヤを上昇させながら、10
Kg／cm²の圧力のエアーを導入し、成形容器胴壁面
を上部プランジヤ側面より下部キヤビテイ表面に
移動させ、胴壁部と底壁部の冷却固化を行つた。
さらに押えパツドと下部プランジヤを上昇せし
め、胴壁部の厚み0.3mm、高さ99mmの極めて透明
性のすぐれた、かつ酸素バリヤー性の極めてすぐ
れた容器を得た。胴壁部および底壁部は、３枚の
ブランクを重ねて成形したにもかかわらず、完全
に接着されていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる工具の例の
説明用縦断面図、第２図は第１図の工具によるプ
ラスチツク中空体の成形直前の状態を示す縦断面
図、第３図は第２図の−線に沿う横断面図、
第４図は第１図の工具による成形の前期段階の状
態を示す縦断面図、第５図は第１図の工具による
圧縮延伸成形が終了して中空成形体が形成された
時点の状態を示す縦断面図、第６図、第７図、お
よび第８図は夫々、第５図の中空成形体を吹込成
形する直前、中途、および終了後の状態を示す縦
断面図、第９図は重ね合せてなるプラスチツク素
材片の縦断面図であつて、第９図ａは異種のプラ
スチツク単体片を重ね合せてなる場合、第９図ｂ
は積層体片とプラスチツク単体片を重ね合せてな
る場合、第９図ｃは積層体片を重ね合せてなる場
合、第９図ｄは同種のプラスチツク単体片を重ね
合せてなる場合を示す図面、第１０図は本発明の
実施に用いられる薄肉のフランジ部を形成可能な
工具の第１の例の要部縦断面図であつて、第１０
図ａはフランジ部を圧縮前の状態を示す図面、第
１０図ｂはフランジ部を圧縮して薄肉化した後の
状態を示す図面、第１１図は本発明の実施に用い
られる薄肉のフランジ部を形成可能な工具の第２
の例の要部縦断面図であつて、第１１図ａはフラ
ンジ部を圧縮前の状態を示す図面、第１１図ｂは
フランジ部を圧縮して薄肉化した後の状態を示す
図面、第１２図は本発明の実施に用いられる整形
されたフランジ部を形成可能な工具の例の要部縦
断面図であつて、第１２図ａはフランジ部を押圧
する前の状態を示す図面、第１２図ｂはフランジ
部を押圧して整形した後の状態を示す図面であ
る。 １……上部プランジヤ（第１のプランジヤ）、
１ａ……底面、１ｂ……側面、２……下部プラン
ジヤ（第２のプランジヤ）、３ｂ……下部（ダイ
ス）キヤビテイ、３b₁……内面、５……プラスチ
ツク中空体、５′……中空成形体、５ａ，５a₁，
５a₂，５a₃……フランジ部、５ｂ……胴壁部、５
ｃ……底壁部、１０……プラスチツク素材片、１
０ａ……中央部、１０ｂ……周縁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フリンジ部、胴壁部および底壁部を有し、少
   なくとも該胴壁部が分子配向しているプラスチツ
   ク中空体を製造する方法において、実質的に均一
   な厚さの平坦な、分子配向可能温度上限以下の温
   度の分子配向性のプラスチツク素材片の該フラン
   ジ部に対応する周縁部を、ダイの上部キヤビテイ
   と下部キヤビテイ間の段差部において挾持し、該
   底壁部にほぼ対応する中央部を第１のプランジヤ
   と第２のプランジヤにより圧縮しながら該下部キ
   ヤビテイ内に導入して、該第１のプランジヤと該
   第２のプランジヤの間から延出する該プラスチツ
   ク素材片の材料により、胴壁部をほぼ分子配向可
   能温度に保持された該第１のプランジヤの側面と
   接触するようにして形成し、かつ前記導入の前期
   段階において、第１のプランジヤと第２のプラン
   ジヤによる圧縮力を比較的高めて、延出する材料
   を該第１のプランジヤと下部キヤビテイ内面間の
   空隙にほぼ充満するよう蓄積し、その後該圧縮力
   を低下させて、該蓄積した材料を軸方向に延伸す
   ることにより中空成形体を形成し、その後該第１
   のプランジヤを復帰させながら、該中空成形体の
   内部に加圧流体を送出して該胴壁部を脹ませ、該
   分子配向可能温度の下限より低い温度に保持され
   た該下部キヤビテイの内面に接触せしめて冷却硬
   化することを特徴とするプラスチツク中空体の製
   造方法。 ２ プラスチツク素材片が同種又は異種のプラス
   チツクシート又はフイルムを重ね合せてなる特許
   請求の範囲第１項記載のプラスチツク中空体の製
   造方法。 ３ プラスチツク素材片の温度が室温である特許
   請求の範囲第１項記載のプラスチツク中空体の製
   造方法。 ４ フランジ部、胴壁部および底壁部を有し、少
   なくとも該胴壁部が分子配向しているプラスチツ
   ク中空体を製造する方法において、実質的に均一
   な厚さの平坦な、分子配向可能温度上限以下の温
   度の分子配向性のプラスチツク素材片の該フラン
   ジ部に対応する周縁部を、ダイの上部キヤビテイ
   と下部キヤビテイ間の段差部において挾持し、該
   底壁部にほぼ対応する中央部を第１のプランジヤ
   と第２のプランジヤにより圧縮しながら該下部キ
   ヤビテイ内に導入して、該第１のプランジヤと該
   第２のプランジヤの間から延出する該プラスチツ
   ク素材片の材料により、胴壁部をほぼ分子配向可
   能温度に保持された該第１のプランジヤの側面と
   接触するようにして形成し、かつ前記導入の前期
   段階において、第１のプランジヤと第２のプラン
   ジヤによる圧縮力を比較的高めて、延出する材料
   を該第１のプランジヤと下部キヤビテイ内面間の
   空隙にほぼ充満するよう蓄積し、その後該圧縮力
   を低下させて、該蓄積した材料を軸方向に延伸す
   ることにより中空成形体を形成し、その後該第１
   のプランジヤを復帰させながら、該中空成形体の
   内部に加圧流体を送出して該胴壁部を脹ませ、該
   分子配向可能温度の下限より低い温度に保持され
   た該下部キヤビテイの内面に接触せしめて冷却硬
   化し、かつ該中央部を該ダイスキヤビテイ内に導
   入する前に、または導入中に、もしくは該中空成
   形体を形成後に、該周縁部を材料が主として半径
   方向外側に流れるように圧縮して、薄肉の、もし
   くは整形されたフランジ部を形成することを特徴
   とするプラスチツク中空体の製造方法。 ５ フランジ部、胴壁部および底壁部を有し、少
   なくとも該胴壁部が分子配向しているプラスチツ
   ク中空体を製造する方法において、実質的に均一
   な厚さの平坦な、分子配向可能温度上限以下の温
   度の分子配向性のプラスチツク素材片の該フラン
   ジ部に対応する周縁部を、ダイの上部キヤビテイ
   と下部キヤビテイ間の段差部において挾持し、該
   底壁部にほぼ対応する中央部を第１のプランジヤ
   と第２のプランジヤにより圧縮しながら該下部キ
   ヤビテイ内に導入して、該第１のプランジヤと該
   第２のプランジヤの間から延出する該プラスチツ
   ク素材片の材料により、胴壁部をほぼ分子配向可
   能温度に保持された該第１のプランジヤの側面と
   接触するようにして形成し、かつ前記導入の前期
   段階において、第１のプランジヤと第２のプラン
   ジヤによる圧縮力を比較的高めて、延出する材料
   を該第１のプランジヤと下部キヤビテイ内面間の
   空隙にほぼ充満するよう蓄積し、その後該圧縮力
   を低下させて、該蓄積した材料を軸方向に延伸す
   ることにより中空成形体を形成し、次いで該周縁
   部を材料が該胴壁部に向つて流れるように圧縮
   し、同時に該第１のプランジヤと該第２のプラン
   ジヤを該ダイスキヤビテイ内にさらに導入して、
   流れた材料により該中空成形体の胴壁部上部を附
   加形成し、その後該第１のプランジヤを復帰させ
   ながら、該中空成形体の内部に加圧流体を送出し
   て該胴壁部を脹ませ、該分子配向可能温度の下限
   より低い温度に保持された該下部キヤビテイの内
   面に接触せしめて冷却硬化することを特徴とする
   プラスチツク中空体の製造方法。 ６ フランジ部、胴壁部および底壁部を有し、少
   なくとも該胴壁部が分子配向しているプラスチツ
   ク中空体を製造する方法において、実質的に均一
   な厚さの平坦な、分子配向可能温度上限以下の温
   度の分子配向性のプラスチツク素材片の該フラン
   ジ部に対応する周縁部を、ダイの上部キヤビテイ
   と下部キヤビテイ間の段差部において挾持し、該
   底壁部にほぼ対応する中央部を第１のプランジヤ
   と第２のプランジヤにより圧縮しながら該下部キ
   ヤビテイ内に導入して、該第１のプランジヤと該
   第２のプランジヤの間から延出する該プラスチツ
   ク素材片の材料により、胴壁部をほぼ分子配向可
   能温度に保持された該第１のプランジヤの側面と
   接触するようにして形成し、かつ前記導入の前期
   段階において、第１のプランジヤと第２のプラン
   ジヤによる圧縮力を比較的高めて、延出する材料
   を該第１のプランジヤと下部キヤビテイ内面間の
   空隙にほぼ充満するよう蓄積し、その後該圧縮力
   を低下させて、該蓄積した材料を軸方向に延伸す
   ることにより中空成形体を形成し、かつ該導入中
   に該周縁部を材料が該胴壁部に向つて流れるよう
   に圧縮して、流れた材料により該中空成形体の胴
   壁部上部を形成し、その後該第１のプランジヤを
   復帰させながら、該中空成形体の内部に加圧流体
   を送出して該胴壁部を脹ませ、該分子配向可能温
   度の下限より低い温度に保持された該下部キヤビ
   テイの内面に接触せしめて冷却硬化することを特
   徴とするプラスチツク中空体の製造方法。