JPS6325936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中空の分子配向された物品例えばポ
リアルキレンテレフタレート例えばポリエチレン
テレフタレート（PET）の容器の成形に関し、
そして更に詳しくは、側面の端の近辺における物
質分布が改善されているある種の非円形断面を有
する物品の製造のためのプレフオーム法
（Preform process）の改善に関する。

分子配向PETの容器は周知であり、そしてこ
れは優れた透明度、衝撃強度及び障壁性の故に包
装用途に望ましい。本発明以前にはそのような容
器の構造は円形に大きく限定されていた。しかし
ながら美的および機能的理由例えば空間の保有の
ために、周辺方向に良好な材料厚さ均一性を有す
る卵形状または三角形の非円形容器を吹込み成形
しうるということは往々にして望ましいことであ
つた。

過去において前成形されたプレフオームを分子
配向温度で条件調整させその後でブローモールド
中で膨脹させる方法によつて商品としての熱可塑
性物例えばポリエチレンおよびポリプロピレンか
ら非円形構造を生成させる試みは、長手方向の軸
から最も遠い部分と軸に近い部分との間に壁厚さ
均一性を促進するような特別の条件を設定するこ
とを包含していた。米国特許第3950459号明細書
における開示のように、そのような系は通常プレ
フオームの周囲方向に温度差を確立させて、より
少なく膨脹させる部分をより冷たく、そして従つ
てブローモールド中でより伸長させるべきより厚
い部分よりもより伸長するようにすることを包含
している。そのような温度差が充分に確立されな
かつた場合には、断面の端では過度の薄膜化また
は破裂さえも生ずることが予想されうる。そのよ
うな温度差を一貫して正確に与える必要があるた
め、プレフオーム熱処理法を単純化することは不
可能である。

ここに、ポリアルキレン（例えばポリエチレ
ン）テレフタレートの非円形中空物品の成形を容
易ならしめる方法改善が開発された。

従つて、本発明の目的は非円形の分子配向され
た中空物品例えば容器をポリアルキレンテレフタ
レート例えばPET熱可塑性物質から製造する方
法においてその物品の非円形断面の長手方向軸か
ら最も遠い部分における材料厚さ分布を改善する
ことである。

本発明のその他の目的は、そのような改善され
た材料厚さ分布を促進するために有利にPETの
固有の機械的性質を認識しそしてこれを使用する
ことである。

本発明の特定の目的は、成形パラメーターと、
容器断面の端部の良好なコーナー定義を有する実
質的に卵形状または等辺三角形状の分子配向
PET容器の吹込み成形において断面形を変化さ
せることのできる程度との間の関係を認識しかつ
規制することである。

本発明のその他の目的は、一部は次の記載から
明白でありそして一部はそこに述べられているで
あろう。

これらおよびその他の目的は、分子配向温度で
モールド中でプレフオームから実質的に卵形状ま
たは実質的に三角形その他の断面を有する分子配
向中空物品を製造する方法において、熱可塑性物
質を少なくとも約0.55の固有粘度を有する成形可
能なポリアルキレンテレフタレートとし、前記断
面をなすプレフオーム領域は前記膨脹の前に前記
領域に周囲方向の温度差を与える目的の処理を施
こされず、前記膨脹工程は、前記領域の第一の部
分を前記非円形断面に適合する凹部の短軸の端の
モールド壁に接するよう膨脹させてそこに比較的
厚い部分を作ると共に、前記領域の他部分を前記
凹部の長軸の端の壁部分に向けて前記第一部分よ
り大きな膨脹度で膨脹させて物質中に歪み硬化を
生ぜしめ、かくして上記の如く膨脹させられる他
部分を前記厚い部分より大きく歪み硬化せしめ；
大きく歪み硬化した前記膨脹させられる他部分が
長軸の端でモールド壁部分に向かつて膨脹し続け
るときに前記厚い部分から物質を引張り出し；前
記膨脹の間に断面のコーナー定義率（corner
definition ratio）を約３〜約９の間にそして離
心率（circular deviation ratio）を約2.4以下に
限定し、前記膨脹を次の関係式すなわち 平均軸方向伸長％(A)＝（物品長さ−プレフオーム長さ
）×100／プレフオーム長さ−プレフオームネツクフイ
ニツシユ長さ 最大半径方向伸長％(B)＝（プレフオーム軸からモール
ドまでの最大平面距離−プレフオーム外径）×100／プ
レフオーム外径 （式中Ａは約15〜約100でありそしてＢは約334を
越えない）に従つて制御すること；を包含し、か
くして膨脹中に歪み硬化を起こさない熱可塑性物
質からなる同じ断面をもつ物品に比して非円形断
面個所の壁厚さ変化の小さな物品を製造すること
によつて達成される。

発明を全体的に記載するにあたり、添付図面が
参照される。第１図は本発明により有効に形成さ
れうるある種の非円形容器のジメンシヨン的限定
を示すグラフ図である。第２図は第１図の軸上に
示されたジメンシヨンを有する非円形容器の成形
における本発明により使用されるべき伸長の水準
の関係を表すグラフである。第３図は記載の温度
におけるPETに対する記載の歪み速度での応
力／歪みのダイヤグラムである。第４図は本発明
のプレフオームから成形可能な容器の垂直立面図
である。第５図は第４図の５−５に沿つた模式的
断面図である。第６図は第４図に概記したプレフ
オームをそこに示されている容器に変換させるこ
とのできる、伸長−吹込み装置の模式的立面図で
ある。第７図は別の容器断面の第５図と同様の図
である。

ブローモールド中で分子配向温度で円形プレフ
オームを膨脹させることによつて、その長さのほ
とんどまたは全体にわたつてかまたはそのような
長さに沿つた少なくとも一つまたはそれ以上の断
面において非円形断面（例えば実質的卵形状）を
有するポリエチレンテレフタレートの容器形成に
おいては、PET材料の機械的性質の故に、プレ
フオームの材料中の円周的温度勾配に依存するこ
となく、良好な壁厚さ均一性を以てそのような断
面を形成させることができる。

更に詳しくは、第４図に概略を示したプレフオ
ーム１０はその断面が円形であり、そしてこれは
その長手方向軸に垂直な面にあるその長さに沿つ
て、最大卵形状断面１４（第５図）を有するびん
１２（第４図）の構造にその輪郭において合致す
る凹部構造を有するブローモールド４０（第６
図）中で膨脹せしめられるものである。分子配向
温度における吹込みの間に、プレフオーム１０は
最初は半径方向に、その外側表面がモールド凹部
壁に短軸１６（第５図）の端の近くで接するまで
膨脹する。そのような初期膨脹は、１５ａ，１５
ｂで示されているような初期接触に関して概略の
形で示されている一連のより大きくなる同心円に
より第５図に模式的に説明されている。卵形状の
完全な形成のためのそれ以上の膨脹は、第５図に
模式的に２４，２６で示されるように、部分膨脹
円形物の自由側面（凹部表面にまだ接触していな
い）を長軸１８の端の方への外側方向に伸長し
て、最後にはそのような軸の端の部分で壁を形成
させる。軸の端は模式的に第５図では２０ａ，２
０ｂで示されている。それ以上の膨脹は、すでに
モールド壁に接触している円形の周辺部分からプ
ラスチツクを引つ張る。プレフオームの後者の部
分（すなわち第５図の１５ａおよび１５ｂを含む
部分）は、発達途中の卵形状の端の自由な未膨脹
部分２４，２６よりも必然的に一層冷たい。その
理由はモールド凹部壁は、通常の方法で、凹部表
面直下のモールド中のチヤンネルを通して熱伝達
媒体を循環させることによつて冷却されているか
らである。本性的にPET物質は分子配向形成温
度では伸長に対しては有効な抵抗を示す。すなわ
ち第３図に示されているように、200〓（93℃）
の温度そして10％／秒の歪み速度では、200％伸
長の達成のためには450psiの応力が必要である。
伸長を更に50％増大させるためには（第３図のｘ
軸に沿つて200％から250％）、200psi（ｙ軸に沿つ
て）の応力増加が要求される。200％伸長におい
ては450psiの応力が必要であり、一方250％では
650psiの応力が必要である。このことは毎秒10％
の歪み速度で、歪み硬化作用を生ぜしめることが
見出されている比較的低い伸長％に対するシヤー
プな応力増大を示している。しかしながら、実際
の容器製造条件下においては、経済的なブローモ
ールドサイクル時間の達成において200％／秒の
程度の歪み速度がより現実的である。10％／秒の
歪み速度における応力要求に比べた場合、200
％／秒の歪み速度では、比較的低い伸長％の達成
のために、PETは更により厳しい応力増大を示
すことが予想される。PETのこの歪み硬化特性
は、重合体をある量だけ伸長させた後では、それ
以上の伸長に必要な力は実質的に増大すること、
そしてその点においては、前にあまり伸長されな
かつた部分（すなわち短軸１６の端のみまでしか
伸長されなかつた第５図の１５ａおよび１５ｂの
近くの最初に比較的厚かつた部分）の材料がより
伸長されるであろうということの点で、比較的均
一な厚さの卵形その他の断面の形成を容易ならし
める。１５ａおよび１５ｂ部分から材料を引つ張
つて最終的には２０ａ，２０ｂ部分を形成する材
料を提供するということに反映されるPETのこ
の自己調節的性質は、非円形例えば卵形構造に改
善された程度の壁厚さ均一度を与える結果とな
る。

比較において、比較的偏平な応力−歪み曲線を
有する熱可塑性物質、例えばニトリル重合体例え
ば70／30重量比のアクリロニトリル／スチレン物
質において同等量の伸長および伸長速度に対して
は、応力の増大は歪みと共にシヤープには増大し
ない。このことは、長軸の端の壁のための物質は
短軸の端のすでに成形されそして部分的に冷却さ
れたプラスチツクからは引つ張つてはこれないこ
と、そしてその結果自由膨脹端の厚さはプラスチ
ツクが長軸の端の方に移動していくにつれて減少
しつづけることを意味している。このため膨脹が
過剰であれば長軸の端の近くで破壊するかまたは
短軸の端の近辺の壁厚さに対して壁厚さを実質的
に局部的に薄くする。

しかしながら、PETの歪み硬化の傾向は高伸
長部分例えば円形コーナーで達成可能な定義量に
制約を課する。本明細書に使用されている「コー
ナー」なる表現は、実質的卵形状断面の長軸の端
の近くの壁部分（例えば第５図の２０ａ、および
２０ｂ）を包含することが意図されている。本発
明によれば、実質的に卵形状または実質的に三角
形状その他の断面を有する容器に対しては、(a)コ
ーナー定義率、(b)離心率、(c)平均軸伸長％および
(d)最大半径方向伸長％の間にある関係が確立され
ている。これは、それに従つた場合にポリアルキ
レンテレフタレート例えばPET熱可塑性物質か
らつくられた容器の高度伸長コーナー部分に優れ
た定義を与える。そのような関係は、第１図およ
び第２図にグラフ的に記載されており、そしてこ
れは伸長の間にコーナー定義率を約３〜約９の
間、好ましくは約３〜約8.4の間に限定しそして
離心率を約2.4以下、好ましくは約2.2以下に限定
することを包含する。本発明の目的に対しては、
コーナー定義率は、仕上がつた非円形構造物の平
面断面の長手方向の軸（または最初に第６図に１
０で示すようにモールド中においた時のプレフオ
ームの長手方向の軸３４）とモールド凹部との間
の最大距離を円いコーナーの半径で除したものと
して定義される。第５図の構造に対しては、その
ようなコーナー定義率は距離２２をR₁で除した
ものにより表される。第７図の実質的に等辺の三
角形断面に対しては、そのようなコーナー定義率
は距離２４をR₂で除したものである。

離心率は、仕上がつた非円形構造物の平面断面
の長手方向の軸（または第６図に１０で示すよう
にモールド中に最初におかれたときのプレフオー
ムの長軸３４）とモールド凹部との間の最大距離
を最終非円形断面構造物の平面断面の長手方向の
軸（または第６図に１０で示すようにモールド中
に最初におかれたときのプレフオームの長軸３
４）とモールド凹部との間の最小距離で除したも
のとに定義される。第５図の卵形構造に対して
は、そのような離心率は距離２２を距離２６で除
したものであり、一方第７図の三角形状構造に対
してはそれは距離２４を距離２８で除したもので
ある。更に本発明によれば、モールド中のプレフ
オームの膨脹は次の関係により制御される。すな
わち平均軸方向伸長％(A)は、物品長さ（第４図３
０）からプレフオーム長さ（第４図１１）を減じ
た値を100倍したものを、プレフオーム長さから
ネツクフイニツシユ長さ（第４図３２）を減じた
値で除したものに等しい。そして最大半径方向伸
長％(B)は、モールド中におかれた場合のプレフオ
ーム軸（第６図中では３４）からモールド表面ま
での最大平面距離（第５図の２２および第７図の
２４）からプレフオーム外径（第４図３６）を減
じこれを100倍したものをプレフオーム外径で除
したものに等しいが、ここにＡは約15〜約100で
あり、そしてＢは約334未満である。フイニツシ
ユが物品ブローモールド中での再成形の間に物品
上に形成される場合すなわちプレフオームが成形
フイニツシユを有していない場合には、成形物品
上のフイニツシユ長さを前記各平均伸長に対する
方程式において使用すべきである。あるいはフイ
ニツシユが与えられていない場合には、最終成形
の間に軸方向に伸長されないプラスチツク長さに
対する数字（もしある場合には）が使用されるべ
きである。再成形される長形のプレフオームの軸
方向伸長の量に関しては、これは長さに沿つて変
化することが予想できる。例えば、例示されてい
る態様においては、ネツクフイニツシユに近いプ
ラスチツクは閉鎖端に近いところのものよりは伸
長が少なく、一方その中間のものはこれら両極端
の中間の量だけ伸長されるであろう。前記関係式
で軸伸長に関して使用されている場合の「平均」
なる表現は、プレフオーム長さの増加的部分で生
ずる軸方向伸長量を考慮しそして次いでそのよう
な個々の伸長量の算術平均を計算することによつ
て決定される。これは、未伸長プレフオーム表面
上に間隔をあけた〔例えば１インチ（2.54cm）は
なれた〕グリツドの印を形成させそして軸方向伸
長の後および吹込み成形の前に隣接する印の間の
距離を測定して個々の伸長量を計算することによ
つて容易化される。

更に、第２図の平均軸方向伸長パラメーターに
関しては、前以て定めた重量の容器の製造に充分
なプレフオーム中のプラスチツクの所定量に対し
ては、最初のプレフオームがその容器の長手方向
軸（第４図３０）に関して非常に長い場合（これ
はプレフオーム厚さが比較的小さいことを意味す
る）には、減少した厚さの故に歪み硬化が顕著に
なりそしてこのことは所望の端部半径Ｒのシヤー
プな形成に抵抗する傾向となるであろう。その理
由は、その材料が最大伸長部分に近づくにつれて
過度の薄膜化が生ずるからである。更に、このプ
レフオームが注入成形される場合には、PETは
剪断感受性なのであるから、比較的長いせまい注
入用モールド凹部に沿つての材料の時間のかかる
移動はアセトアルデヒドの形成を促進させうる。
これは容器が人によつて消費される物質の包装に
意図されている場合には味の問題を生ぜしめう
る。他方、プレフオームが上記欠点を相殺すべく
過剰に厚くされている場合には、注入成形の間に
別異の問題が予想されうる。更に詳しくは厚さが
厚すぎる場合には、コーナーおよび内側表面に接
する厚さの部分が、冷却プレフオーム注入モール
ドおよびコアロツドとの冷却接触によつてその注
入成形モールド中で比較的速やかにその物質の結
晶凍結点以下に冷却されて結晶の生成が従つて物
質の白濁の形成が阻止されるにしても、そのよう
な比較的厚い部分の中心付近に保持されていた熱
は、モールドから放出後にその物質を再び逆に加
熱して結晶形成および白濁形成を促進させる傾向
がある。これは避けることが望ましい。

第６図はプレフオーム１０を第４図の構造を有
する分子配向容器１２に変換させるための伸長−
吹込み集成体３８を示している。これはまず各プ
レフオーム１０をその熱可塑性物質の分子配向温
度範囲で通常のブローモールド４０の分離可能な
区分４４，４６内に封入することにより達成され
る。次いで伸長機構４８をブローモールド４０の
解放端およびプレフオーム１０上に移動させ、そ
の後プレフオーム１０の半球形端をブローモール
ド４０の底部分５２に押圧しかつそれによつて第
６図の５４に示されているようにプレフオームの
本体部分（第４図の１３）を軸方向に伸長させる
ために、入れ子式伸長棒５０を適当な機構（図示
されていない）によつて伸長部分に移動させる。
それと同時に、または好ましくはその直後に、吹
込み媒体例えば圧搾空気を、棒５０の開口部５
６，５８を通してプレフオームの内側に導入せし
めて、それを前記の様式でモールド凹部壁に半径
方向外側に伸長させて、びん１２の形状とする。
ある環境例えば仕上げ容器に対して非加圧適用が
意図されている場合においては、吹込み媒体の圧
力およびプレフオームの短縮させた容器長さに対
する長さが所望軸方向伸長を与えるに充分であり
うるが故に、別個の伸長棒を設ける必要はないか
もしれない。

熱可塑性物質を強制的に成形係合状態ならしめ
るモールド凹部の表面の性質は形成される非円形
容器の長軸に沿つての形成の限定に影響を示しう
る。この点に関してはその円いコーナーの間の容
器パネル形成部分のそのような表面を熱絶縁性物
質例えばテフロンでコーテイングすると第５図お
よび第７図の比較的浅い半径R₁およびR₂を有す
るコーナーに吹込み押圧する能力を改善しうる。
そのようなテフロンコーテイングはコーテイング
した表面での材料の見掛けのすべりを改善し、そ
してプラスチツクからの過剰の熱伝達を減少させ
それによつて材料の時期尚早の硬化を防止する。
他方、サイクル時間が主たる関心事ではない場合
には、同様の効果は多分、モールド中のチヤンネ
ルを通して循環せしめられる熱伝達媒体の使用に
よつて約100〓〜180〓（38〜82℃）の程度の凹部
表面温度を与えて高温でモールドを操作すること
によつて達成できる。

プレフオーム１０から本発明により製造可能な
中空物品例えば容器はそのサイズを広範囲に変動
させることができ、そしてこれは好ましくは内容
積c.c.当り約0.03〜約0.13ｇの範囲にある重量およ
び堆積で特性づけられる。本発明は約170〜3780
c.c.、そして好ましくは約470〜1890c.c.の堆積を有
している容器の形態の非円形、実質的に卵形また
は実質的に等辺三角形の断面構造物に適用可能で
ある。例えば閉じた拠物線、楕円、その他の構造
は、本発明により成形可能な形状の範囲内にある
と考えられる単一層物品が好ましいけれども、面
接着接触状態にある複数個の熱可塑性物質層を有
する複合容器もまたその少なくとも一層が主比率
（例えば少なくとも約50重量％）のポリアルキレ
ンテレフタレートを包含している限りは本発明に
より成形可能な範囲になる。

本発明は成形可能なポリアルキレンテレフタレ
ート例えばポリエチレンおよびポリブチレンテレ
フタレートの成形に応用可能である。

本発明の熱可塑性物品の製造に有用なポリエチ
レンテレフタレートとしては、その主比率例えば
重合体の約50重量％、好ましくは約97重量％まで
が式 のエチレンテレフタレート反復単位を含有してお
りそしてその残余が少量のエステル形成性成分で
あるような重合体があげられる。それはまた、約
10モル％までのエステル形成グリコール単位がジ
エチレングリコール、プロパン−１，３−ジオー
ル、ブタン−１，４−ジオール、ポリテトラメチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、１，４−ヒドロキシメチ
ルシクロヘキサンその他から導かれたものであり
そして10モル％までの成分が酸例えばイソフタル
酸、ジ安息香酸、ナフタレン−１，４−または
２，６−ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸
およびデカン−１，１−ジカルボン酸その他から
導かれたものであるエチレンテレフタレート共重
合体をも包含する。

成形物品中に所望の目的性質を得るためには、
ポリエチレンテレフタレートは少なくとも0.55の
固有粘度（37.5／62.5重量比のテトラクロロエタ
ン／フエノールの溶液中１％重合体濃度で30℃に
おいて測定）を有しているべきである。優れた強
靭性すなわち衝撃負荷抵抗を有する物品を得るた
めには、好ましくはその固有粘度は少なくとも約
0.7である。重合体溶液の固有粘度は溶媒単独の
それに相対的に測定され、そしてこれは次のよう
に定義される。

固有粘度＝（溶液粘度／溶媒粘度）／Ｃ （式中Ｃは溶液100ml当りの重合体のｇ数で表さ
れた濃度である） 本発明による二軸配向した容器の形成は、プレ
フオームの熱可塑性物質の外側表面温度が約180
〜230〓（82.2〜110℃）、そして好ましくはその
物質のガラス転位温度〔PETに対しては約162〜
165〓（72.2〜73.9℃）〕よりも約37〓（93.3℃）
高い温度で起こる。

本発明において「実質上卵形状または実質上三
角形状の断面」なる表現はその断面が少なくとも
対称軸を有しているが円形ではないことを意味す
るものであり、従つて当業者には明らかなように
本発明は楕円状、閉鎖拠物線状またはその他の卵
形に準ずる非円状形状と同様に直方形状、菱形
状、五角形状またはその他の形状の断面を有する
中空物品の成形に対してもその発明思想を逸脱す
ることなしに適宜変更を加えることによつて適用
しうるものであることを理解されたい。

次に本発明の例を掲げるが、これらは限定的な
ものとして解釈されるべきではない。

例 １ 予熱された円筒状の注入成形されたプレフオー
ムから第４図のびん１２の形と同一でその長さの
ほとんど全部にわたつて卵形断面を有する容器が
製造される。そのような容器は24オンス（710c.c.）
の公称容量、48ｇの重量、4.3インチ（10.92cm）
の長径（第５図の１８）および1.9インチ（49.5
cm）の短径、9.8インチ（24.89cm）の全長、2.2の
離心率（第５図における２２を１６で除したも
の）および17.2のコーナー定義率（第５図におけ
る２２をR₁で除したもの）を有している。

約0.72の固有粘度を有するPETを第４図の１０
に示したような構造のプレフオームに通常の装置
中で注入成形した。これは次のジメンシヨン特性
を有していた。

全長＝7.0インチ（17.7cm）、フイニツシユ 長さ＝0.636インチ（1.62cm）。

外径＝1.131インチ（2.873cm） 平均厚さ＝0.102インチ（0.259cm） 平均厚さはフイニツシユの下のプレフオームの
長さに沿つての最小厚さとそのような長さに沿つ
ての最大厚さとの和を２で割つたものとした定義
される。前記びん構造を与えるべきブローモール
ドセツトの凹部ジメンシヨンに関しては、平均軸
伸長％および最大半径方向伸長％は、次のように
してそれぞれ44％および334％と計算された。

平均軸方向伸長％(A)＝（びん長さ−プレフオーム長さ
）×（100）／プレフオーム長さ−プレフオームネツク
フイニツシユ長さ Ａ＝9.8−7.0／7.0−0.64（100） Ａ＝44％ 最大半径方向伸長％(B)＝（最大容器外径−最小プレフ
オーム外径）×（100）／最小プレフオーム外径 Ｂ＝（49.1−1.13）／1.13×（100） Ｂ＝334％ 長手方向の軸のまわりに回転させつつ、そのよ
うなプレフオームの本体部分（第４図１３）を米
国特許第4036927号明細書に示されている加熱装
置によつて実質的な室温から約200〜230〓（93〜
110℃）に加熱した。

加熱したプレフオームを第６図に示されている
伸長−吹込み集成体中に入れるが、これは、所望
の目的のびん構造のものに形状および程度におい
て同等する表面を有するモールド凹部を含みそし
て便利には21℃の程度の冷却水温度の水を循環さ
せることにより冷却されている。次いでプレフオ
ームをそのような凹部の底に対して軸方向に伸長
させ、そして側壁と熱交換接触状態として長軸お
よび短軸に沿つて膨脹させてびん形状を生成させ
た。

600psiまでの吹込み圧力の場合でさえも、そし
て数種のその他の操作パラメーターを変化させた
後でさえも、例えばモールド冷却時間の延長、吹
込み圧割合の変化および吹込み空気流速の変化の
後でさえも各々の場合に前記実験のびんはどれも
容器の長軸の端の部分でモールド表面と完全には
合致しておらず、そのような部分の凹部表面とは
接触係合して少し足りないところで終わつてい
る。

例 ２ 例１のモールドを長軸／端半径比（コーナー定
義率）9.8を与えるように修正１、モールド凹部
表面を0.001インチ（0.00254cm）厚さのテフロン
でコーテイングし、そして例１の成形法をくりか
えした。加工法はプラスチツクが長軸の端におい
てそのような部分のモールド表面との完全な表面
接着状態に一層近接する程度まで改善されたけれ
ども、凹部表面のシヤープな複製の意味での完全
な一致は不可能であつた。

例 ３ 例２のびんモールドを更に改造して7.6のコー
ナー定義率を与えるようにし、そして例１の成形
法をくりかえした。各々の場合、びんの長軸の端
においてプラスチツクはモールド凹部表面と完全
に合致した。長軸の端の壁厚さと比較した場合の
短軸の端での壁厚さは、びんを第５図に相当する
卵形状断面であつた場合比較的均一であつた。約
20ミル（0.05cm）の短軸端の壁厚さのものに対し
ては、長軸の端の壁厚さは短軸端のものから約50
％を越える程には変化しないと推定された。

例 ４ 例１〜３の形成法を第４図の一般モールド構造
を使用してくりかえしたが、ただし各プレフオー
ムの全長は5.5インチ（13.9cm）であり、そして
ネツクフイニツシユ（スレツドの間）の外径は33
mm（3.3cm）であつた。本例においては、平均軸
方向伸長は88％であつた。他の関係する比率は次
のとおりであつた。コーナー定義率＝7.6、離心
率＝2.2、最大半径方向伸長％＝334％。

このようにして形成されたいくつかのびんは、
長軸の端においてモールドに合致するが、しかし
その他のものはそうではなく、そして後者に対し
てはそのような部分での劣つた定義が得られる。
その理由は、比較的高い軸方向伸長においては軸
方向のプレフオームの変形が明確により小さい断
面厚さおよびプレフオームの近くの部分における
よりもはるかに大なる変形度を有する頚部（ネツ
ク）形成帯の長さに沿つての成形を伴い、その結
果減少した断面区分のそのような部分が長軸の端
の方に向かつて膨脹される際にプラスチツクが凹
部表面に達する前に歪み硬化が生じ、そしてそれ
以上の変形が不可能となるからであると信じられ
る。

例 ５ 第３図の一般モールド構造を使用して例１〜３
の成形法をくりかえしたが、ただしプレフオーム
の全長は6.3インチ（16cm）でありそしてネツク
フイニツシユ外径は28mm（2.8cm）であつた。比
の要約は次のとおりである。

平均軸伸長％＝61％ 最大半径方向伸長％＝393％ 離心率＝22％ コーナー定義率＝7.6 過度の半径方向伸長の故に、これらプレフオー
ムのいずれかを使用して卵形断面を形成すること
は不可能であつた。前記のことから許容しうる容
器の形成のためには、最大半径方向伸長パラメー
ターは約334％を越えるべきではないことが決定
された。

例 ６ 実質的に等辺の三角形状の形成における本発明
を説明するために、コーナー半径R₂が0.5インチ
（1.27cm）の第７図の構造を有する10オンス（296
c.c.）容器の形成において例１〜３の方法をくりか
えす。4.03インチ（10.23cm）の全長、28ｇの重
量および28mm（2.8cm）のネツクフイニツシユ外
径を有するプレフオームが使用される。関係する
成形データは次のとおりである。

平均軸伸長％＝53％ 平均半径方向伸長％＝215％ コーナー定義率＝5.0 離心率＝2.0 各々の場合に良好な100％コーナー定義率を有
しそして例３で得られたものに比肩しうる周辺方
向壁厚さ分布を有する三角形状びんが形成され
る。

前記例および異なつたジメンシヨンの卵形容器
の形成で得られたその他のデータを使用して第１
図および第２図を作製した。

前記実施例は離心率およびコーナー定義率が第
１図の斜線部分内にありしかもコーナー定義率と
平均軸方向伸長％との関係が第２図の交叉線部分
内にある場合には、約334％を越えない水準の最
大半径方向伸長％において良好なコーナー定義お
よび材料分布が得られることを示している。

本発明の容器を形成するプレフオームは好まし
くはその断面は円形であり、そしてプレフオーム
熱処理工程の複雑さを低減するためにブローモー
ルド中での膨脹の前には円周方向には合目的的に
温度差は与えられないけれども、非円筒形状プレ
フオームを使用することは本発明の範囲内であ
る。本発明に使用可能なプレフオームは任意の周
知のプラスチツク成形技術例えば注入（射出）ま
たは吹込み成形、シート材料からの機械的な助け
をかりたかまたはこれなしの熱成形、圧縮成形、
および前記のものの組合せを含むその他の方法に
より成形させることができる。

当業者には種々の改変および変形が容易に暗示
されるであろう。従つて前記のものは単なる例と
してのみ考えられるべきである。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図は本発明により有効に形成され
うるある種の非円形容器のジメンシヨン的限定を
示すグラフであり、第２図は第１図の軸上に示さ
れたジメンシヨンを有する非円形容器の成形にお
ける本発明により使用されるべき伸長の水準の関
係を表すグラフであり、第３図は記載の温度にお
けるPETに対する記載の歪み速度での応力／歪
みのダイヤグラムであり、第４図は本発明のプレ
フオームから成形可能な容器の垂直立面図であ
り、第５図は第４図の５−５に沿つた模式的断面
図であり、第６図は第４図に概記したプレフオー
ムをそこに示されている容器に変換させることの
できる伸長−吹込み集成体の模式的立面図であ
り、そして第７図は別の容器断面の第５図と同様
の図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分子配向温度に保ちつつモールド中でプレフ
   オームを膨脹させることを包含した、実質的に卵
   形または実質的に三角形またはその他の非円形断
   面を有する分子配向された中空物品を熱可塑性プ
   ラスチツク物質のプレフオームから製造する方法
   において、前記熱可塑性物質を少なくとも約0.55
   の固有粘度を有する成形可能なポリアルキレンテ
   レフタレートとし、前記断面をなすプレフオーム
   領域は前記膨脹の前に前記領域に周囲方向の温度
   差を与える目的の処理を施こされず、前記膨脹工
   程は、前記領域の第一の部分を前記非円形断面に
   適合する凹部の短軸の端のモールド壁に接するよ
   う膨脹させてそこに比較的厚い部分を作ると共
   に、前記領域の他部分を前記凹部の長軸の端の壁
   部分に向けて前記第一部分より大きな膨脹度で膨
   脹させて物質中に歪み硬化を生ぜしめ、かくして
   上記の如く膨脹させられる他部分を前記厚い部分
   より大きく歪み硬化せしめ；大きく歪み硬化した
   前記膨脹させられる他部分が長軸の端のモールド
   壁部分に向かつて膨脹し続けるときに前記厚い部
   分から物質を引張り出し；前記膨脹の間に断面の
   コーナー定義率を約３〜約９の間にそして離心率
   を約2.4以下に限定し、前記膨脹を次の関係式す
   なわち 平均軸方向伸長％(A)＝（物品長さ−プレフオーム長さ
   ）×100／プレフオーム長さ−プレフオームネツクフイ
   ニツシユ長さ 最大半径方向伸長％(B)＝（プレフオーム軸からモール
   ドまでの最大平面距離−プレフオーム外径）×100／プ
   レフオーム外径 （式中Ａは約15〜約100でありそしてＢは約334を
   越えない）に従つて制御すること；を包含し、か
   くして膨脹中に歪み硬化を起こさない熱可塑性物
   質からなる同じ断面をもつ物品に比して非円形断
   面個所の壁厚さ変化の小さな物品を製造すること
   を特徴とする中空物品の製造方法。 ２ プレフオームが主比率のポリエチレンテレフ
   タレートを包含していることを特徴とする、前記
   第１項記載の方法。 ３ プレフオームが注入成形されそしてその断面
   が実質的に円形であることを特徴とする、前記第
   １項または第２項記載の方法。 ４ 物品が容器であることを特徴とする、前記第
   ３項記載の方法。 ５ 熱絶縁性コーテイングをその上に有するモー
   ルド凹部の表面に対してプレフオームが膨脹せし
   められることを特徴とする、前記第３項記載の方
   法。 ６ 容器が卵形状断面を有していることを特徴と
   する、前記第４項記載の方法。 ７ 容器が等辺三角形状断面を有していることを
   特徴とする、前記第４項記載の方法。 ８ 容器が約473〜約1890c.c.の公称容量を有して
   いることを特徴とする、前記第６項記載の方法。 ９ PETの固有粘度が少なくとも約0.7であるこ
   とを特徴とする、前記第２項記載の方法。