JP2000502019A - プラスチック容器製造のための方法および予備成形物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は流動媒体用で注入口を有する充填済みの閉鎖プラスチック容器を製造するための方法に関する。この方法は全処理段階を省略することにより簡単な充填機械の作業を可能にしねじ無し部(8)と雌ねじ付き部(6)とを有する管部(5)が雄ねじを有するプラスチック容器注入口に取り付けられることを特徴とする。プラスチック容器は管部(5)と注入口とを通じて充填され、充填を終わると、熱成型により管部(5)のねじ無し部(8)が封止されて閉鎖される。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック容器製造のための方法および予備成形物 本発明は、流動出来る物質用の、注入口を有する充填・封鎖プラスチック容 器の製造方法に関する。本発明はさらに雄ねじとそのねじの底側の端に配置した 保持枠とを有する、プラスチック容器製造用の熱可塑性物質の予備成形物に関す る。 成形のためと充填のためとを含め、プラスチック容器、特に瓶、の製造に関 しては、数多くのシステムと工程とが知られている。こうして例えば、特に瓶の 成形において、プラスチック材料の予備成形物をプラスチック容器を構成する最 終形状に吹込成形する工程がある。瓶は殺菌、乾燥してから充填する。封止箔ま たはねじ蓋もまた殺菌して、充填済みの無菌の瓶にかぶせる。多くの場合、ねじ 蓋は工程の最終段階で充填済みの瓶にかぶせる。既知の工程に基づいて作動する 充填装置は、充填材料が無菌状態の下で容器に注入されるとき二種以上の殺菌装 置を必要とする。瓶用に一つの殺菌装置と、瓶蓋用に別の殺菌装置とである。加 えて瓶蓋はときに多層封止箔とねじ蓋とで構成されることがある。 充填装置が既知の工程により作動する充填作業はしたがって、三種の異なる 部品−予備成形物と封止箔とねじ蓋−について二個以上を余分に購入して保管し なければならない。これら三種の異なる部品の処理は、充填封鎖済みの瓶を形成 するためこれら三種の部品を一つにまとめる能力のある高度に統合された充填機 械を必要とする。 本発明の目的は、本明細書の最初の部分に規定する種類の、流動出来る物質 用のプラスチック容器製造工程と、簡単な充填機械の作動が可能で既知の製造工 程の全段階が省略されるとともに在庫管理もまた簡単になる可能性のあるプラス チック容器製造用予備成型物との提供にある。 本発明による工程に関しては、雄ねじ付きの注入口にねじ無し部と雌ねじ部 とを有する管部分を取り付けたプラスチック容器に、管部分と注入口とを通して 充填した上で、管部分のねじ無し部を熱成形により閉鎖して充填済み容器を封鎖 することにより、その目的が達せられる。 雄ねじ付きの注入口に開示した種類の管部分を取り付けたプラスチック容器 が本発明による工程に利用出来るときは、充填作業と封鎖作業とは、現在まで可 能であった方法より有利な方法で実施出来る。工程中の容器充填段階から容器自 体の移動と取り扱いとが必要なだけなので、例えば封止箔又はねじ蓋のような別 の部品をもその関連で移動したり取り扱う必要は全く無い。プラスチック容器の 注入口に取り付けた管部分は、そこで一緒に運ばれる。管部分はブラスチック容 器に固定されているので、輸送段階で、取付装置などは、封鎖手段を妨害するこ となく、不要である。詳細に説明するとこの管部分は、そこと注入口とを通じて 容器に充填出来るよう開口している。 管部分のねじ無し部は成型後管部分が閉鎖されるかまたは管部分からねじ蓋 が形成されるよう熱により成形されるので、封鎖作業もまた極めて有利な様相で 影響を受ける。その上熱成形作業はねじ蓋の握り特性を改良して瓶が容易に開け られるような人間工学的蓋形状を持たせるのを可能にする。蓋の上に示された商 標または銘柄を消費者が認められるような方法で熱成形作業によりねじ蓋に個性 のある形状を持たせられる。結局これは、消費者の観点から、異なる銘柄供給者 を容易に識別できることを意味する。 雌ねじ部を有する管部分はプラスチック容器の注入口にねじ込みかまたは射 出成形により取付または付着出来る。特に望みの管部分のプラスチック容器の注 入口への射出成形は格別の手段を講じなくとも信頼性のある封鎖特性を生じる。 代案では管部分をあらかじめ別途製作し次いで好適には無菌封鎖の方法でプラス チック容器の注入口に接続する。 その雄ねじ付き注入口にねじ無し部と雌ねじ部とを有する管部分を取り付け るプラスチック容器の製造に関する本発明のさらに有利な構造においては雌ねじ 付きの管部分を吹込予備成形物の雄ねじに差し込みその後吹込予備成形物をプラ スチック容器を構成する最終形状まで膨らませる。この実施例は最初に説明した 実施例と異なり、上述のように、そこから容器の充填と封鎖の工程段階を進める 基礎として、開示した方法でその注入口に管部分を取り付けたプラスチック容器 が存在すると見なさない、逆に、ここの後の説明の特徴は（管部分を取り付けた ）プラスチック容器を作る方法、明確にはそれ自体は既知の吹込予備成形物を 使うこと、を開示する。これは容器を最終的に形成する望みのプラスチック材料 から成ることは理解されよう。しかし既知の工程と異なり本発明によれば上記の 管部分は、管部分をあらかじめ製造した後のねじ込みによってか、または吹込予 備成形物の雄ねじの周りに管部分を初めて作る射出成型によってかで、吹込成型 予備成形物に取り付けられる。したがって本発明によれば吹込成型予備成形物は 管部分と組み立てられて好適には無菌封鎖された構成単位を作りその後膨張、充 填および封鎖を含む本発明による段階が上述の方法で起こる。初期試験において 管部分を吹込成型予備成形物の雄ねじに取り付けたとき吹込成型予備成形物を膨 らませても開示した（管部分を取り付けた）プラスチック容器を作り得ることが 見出された。これは最終的に充填封鎖されたプラスチック容器のために特に優れ た製造工程をもたらす。 例えばプラスチック容器に例えば牛乳のような無菌充填物を満たしたいとき 、一定の条件下で本発明による工程により製造されたプラスチック容器はいずれ の方法でも別々の殺菌工程を受ける必要がない。膨張段階のため吹込成型予備成 形物を同時に殺菌工程にも使える温度まで加熱せねばならない。換言すれば、吹 込成型予備成形物はいずれの場合にも、膨張段階の後には内部が無菌とみなされ るほど、プラスチック容器生産の前に既に熱せられている。この殺菌処理または 別個の殺菌処理を取り付けた管部分に実施すると、既知の工程では避けられなか ったような、別個のねじ蓋または追加密封箔に関する追加の殺菌工程の必要はな い。再度本発明による方法では単一の殺菌工程のみを採用する。 例えば瓶その他の包装用のプラスチック容器はしばしば包装製造者が製造し て充填業者に供給する。本発明による工程を使うと、充填業者は供給容器として 一つの予備成形物を扱うだけである。別個の密封箔と別個のねじ蓋に関して節約 出来る。取付管部分を有する吹込成型予備成形物は単体として供給されるとの事 実は充填工場における成型充填機械を著しく簡単に出来ることを意味する。包装 が殺菌されたものであっても単一の殺菌工程のみは必要である。密封箔またはね じ蓋について別個の殺菌は必要でない。充填業者の機械に関し、充填業者は充填 工程の中にねじ蓋用の装着装置をもはや必要としない。それにより充填機械が大 いに単純化されることが理解されよう。 吹込成型予備成形物に取付られ最終的にそこを通してプラスチック容器が充 填される管部分のお陰で、驚くべき利点として、容器の充填高さもまた増える、 管部分が未だ閉鎖されていないとの事実は一層大きい頭部空間容積が容器を満た すために利用出来ることを意味するからである。 本発明による上述の両方法により瓶の閉鎖が管部分の熱可塑性成形と封鎖と により出来る。管部分の熱成形作業は最終的に出来上がるねじ蓋が独特の出来れ ば個性的な形状であるように実施出来る。そのようなねじ蓋の握りの良さとその 開け方の改良についての利点は既に述べた。独特の蓋形状とこのような封鎖方法 とにより各種製品の識別が非常に容易になることもまた説明した。 熱成形可能なプラスチック材料を含む容器が充填作業に先立って殺菌される ときは本発明による追加の利点である。複数個の部品のための別個の複数回の殺 菌処理は不要で、プラスチック容器または吹込成型予備成形物は一回だけ殺菌さ れる、容器に接続された管部分もまたプラスチック容器の言はば不可欠の部分と して扱われるからである。 本発明にしたがって、開封破壊の密封手段または密封部材が吹込成型予備成 形物と管部分との間に配置されるときもまた有利である。開封破壊の密封手段は 、管部分が最終的にねじ蓋の一種になるので、密封部材の在来の造作と同じく管 部分をつながる容器の注入口に関して封止を良くするのに役立つ。著しく有利な 方法では開封破壊の密封手段はつながる容器の注入口の外側端面を一方とし管部 分の向き合う面を他方としてその間に設ける。特殊な実施例において、管部分が 容器の注入口の雄ねじにねじ込まれるときは、開封破壊の密封手段を付ける計画 のとき密封部材を含むのを控えることが出来る。この場合二つの部品（注入口と 管部分）の上記境界面の間の環状間隙に沿って薄い密封手段を入れる。これは密 封手段の薄く細い構造により最終使用者が管部分から作られたねじ蓋をプラスチ ック容器に対して回したとき容易に破れて開きそれによりねじ蓋を開くので開封 破壊の密封手段を含む。この密封手段により得られる密封完全性のほかに、細く 薄い構造のものであっても、本発明による開封破壊手段はバクテリアその他の不 純物または汚染が上記二つの部品の間の環状間隙に侵入出来ないとの追加の利点 をもたらす。 本発明にしたがうと、特に充填に先だってプラスチック容器の殺菌を望むと き、過酸化水素を殺菌処理に使える。その観点から本発明にしたがうプラスチッ ク容器がペットボトルであると利点がある。ペットボトルの製造は一般的に知ら れている。充填作業に先立ってそれに管部分を本発明の段階にしたがって接続す ることはしかし予想していない。これはPETの吹込成型予備成形物を購入して本 発明による工程を用いて処理出来、その結果この目的に多くの既知の工程段階が 採用し保証されまた試験され検査された既知の装置が利用出来るとの利点をもた らす。さらに初期試験ではプラスチック容器またはPETを本発明にしたがって過 酸化水素で殺菌出来ることが示された。 さらに熱成形可能の管部分は消費者がプラスチック容器を一層容易に開けら れるよう本発明にしたがう工程によりそこに出来るねじ蓋の握り特性を改善する ため人間工学的に切断出来る。 本発明のさらに有利な構造では、熱可塑性プラスチックを含みまた雄ねじと ねじの底側の端に配置した保持環とを有する予備成形物の場合に、熱成形可能材 料の管部分をねじに付けられるようになっている。管部分自体は開いておりプラ スチック容器の注入口の充填断面積を減らさない構造に出来る。説明した種類の 管部分は射出成型により別個に作って注入口の雄ねじに、押しながらまたは類似 の方法で、ねじ込んで差し込むか、もしくは注入口の上に管部分を射出成型して 直接付けるかのいずれかで作ることが出来る。 その観点から、密封部材が予備成形物と管部分との間に配置されるときまた は、代替実施例において、開封破壊密封手段が予備成形物と管部分との間に配置 されているときもまた有利である。密封部材または開封破壊手段を付けて、本発 明による特徴は、例えば射出成型などの、既知の生産工程により−管部分無しで −生産出来る予備成形物を提供する。既知の生産技術は予備成形物自体にも管部 分自体にも適用出来る。本発明にしたがって吹込成型予備成形物と管部分とが装 着装置を用いて相互に接続されると好ましい。この時これにより次の簡便化され た処理（つづく工程段階）に望ましくまた開示した工程段階を実施した後究極的 に多数回開閉出来るねじ蓋を生じる作業片が得られる。 吹込成型予備成形物を扱うときは最終的に欲しい形にプラスチック容器を成 形するのにそれ自体既知の伸張吹込成型工程が使える。予備成形物を扱うときは 、次いで取り付けた管部分と一緒にそれを膨らませる。これでプラスチック容器 は充填するばかりに完成する。伸張吹込成型工程の温度のお陰で殺菌されている ときは、余分の殺菌処理は不要である。しかし扱っているのが予備成形物でなく 伸張吹込成型工程と成形作業の後で初めて管部分取り付けたプラスチック容器で ある状況では、熱成形による充填と封鎖とが実行されるとき、容器が管部分と一 緒に殺菌出来るのが望ましい。 本発明による工程は簡単な成形充填システムの作成を可能にする。少ない段 階だけが必要な簡単な手段でしたがって少ない機能と少ない構造的単位だけを有 するシステムが要望されている。特に既知の機能と装置に関しては、本発明にし たがう工程を使うとき、密封箔の供給と、運搬と、殺菌と、位置決めと、封止と が省略される。同様に在来の成形充填システムの場合に設けたねじ蓋の供給と、 運搬と、位置決めと、取り付けとのため設けた装置のすべての機能と部品ともま た省略される。充填業者はもはや密封箔やねじ蓋を在庫する必要はない。容器を 完成するため成形し容器を構成するため一緒に取り付けねばならぬ最低二種の異 なる個別の部品を含んだこれまでと代わり、本発明にしたがう工程は単一部品の みの取り扱いだけを含む。 在来の密封箔の省略のお陰で、本発明による工程を採用して全部がリサイク ル可能の材料から作られたプラスチック容器を有利に成形し、充填し、封止する ことが可能である。密封箔の除去はリサイクル可能な容器を作るための材料分離 がもはや実行されないとの意味であることは特に有利である。 本発明のさらなる利点、特徴および可能な用途は添付図面を参照した実施例 に関する下記の記述から明らかとなるであろう。図面において、 図１は丸底（半球形）で閉じられた吹込成型予備成形物の断面図である。 図２は管部分の断面図である。 図３は管部分を取り付けた吹込成型予備成形物の断面図である。 図４は図３の丸い破線IVで囲んだ部分の拡大図である。 図５は管部分を取り付けた吹込成型瓶の形のプラスチック容器を示す。 図６は図５のプラスチック容器の殺菌を示す。 図７は図５のプラスチック容器の充填を示す。 図８は管部分閉鎖用圧迫成型用具を図式的に示す。 図９は管部分を工程中の用具取り外し後で封鎖段階の後の閉鎖されたねじ蓋 の形で示す。 図10は閉鎖されたねじ蓋付きのプラスチック容器を図９に対して容器の（瓶 の）縦軸の周りに90度だけ回転した状態で示す図である。 図11は図４と同様の図であるが開封破壊密封手段を付けさらに拡大してある 。 図12は図11と同様の図であるが開封破壊密閉手段の代わりに密封環を挿入し てある。 図13は図２と同様管部分の断面図であるが別の実施例である。 図14は図13の丸い実線XIVで囲んだ部分の拡大図である。 図１に一般的に数字１で示す吹込成型予備成形物は伸張した構成のもので、 その下部にはほぼ半球形の底２がまたその頭部には雄ねじ３と予備成形物上に雄 ねじ３の予備成形物の底側の端に成形された保持環４とが設けられている。この 予備成形物はPETで作られている。 図２は一般的に参照数字５で示される管部分の断面図でほぼ円形構造の雌ね じ７付きの部分６とねじ無しの頭部８とを有している。管部分５は全体を通して 開いておりその雌ねじ部分７は吹込成型予備成形物１の雄ねじに噛み合っている 。 管部分５を吹込成型物１の雄ねじ３上にねじ込んで図３を得るのは可能であ る。吹込成型物１は管部分５にねじ込みかその上にプレスする（また本質的には 射出成型されることもある）方法で吹込成型物１とそれに取り付けられた管部分 ５から構成される統合物が得られるよう接続される。密封完全性を得る目的と殺 菌を良くするため図４の矢印の先端の位置、予備成形物１の環状面９と管部分５ の環状の肩10との間、に特殊な手段を設けるのが望ましい。 その目的で、一つの実施例により図11に図４と同様の図を拡大率を大きくし て一部だけ示すが、吹込成型予備成形物１の縦方向中心線12は、図３のねじ込ん だ状態では管部分の縦方向中心線12に相当する。開封破壊密封手段13は吹込成型 予備成形物１の環状面９と管部品の環状の肩10との間に、それら平行に配置して ある。これは二つの部品、正確には吹込成型予備成形物１と管部分５と、をつな ぐ環状の、薄く、細い付加密封継ぎ目13を含む。同時にこの密封継ぎ目13は容易 に開封破壊出来、その理由で図11の面９と10との間に示した配置は開封破壊手段 13をも示す。 図12に示す別の実施例においては、環状密封部材14、例えばゴム、が面９と 面10との間に横たわる。 （図４，11または図４，12に示す特性と特徴とを有することの出来る）図３ に示すように管部分５に固定して接続された吹込成型予備成形物的はここで瓶型 容器の形状に吹込成型を受ける。これはそれに固定された管部分５を用いて実施 される。結果を図５に示す。 伸張吹込成型工程により成形され今や（吹込成型工程後）参照数字14で識別 される容器は、次の工程段階において、それに付いた管部分５を用いて殺菌され る。図６は過酸化水素が図の矢印16と17とで示すように殺菌管15を通じてプラス チック容器14中に吹き込まれ内壁に案内されるのを含む工程を図式的に示す。 工程の次の段階で殺菌容器14は管部分５を通じて充填される。図７に充填管 18を用いる充填作業と、そこから丁度入っている充填物質19と、既に容器中に入 った流動出来るかまたは液状の物質19とを示す。 図８は圧迫切断用具20，20'の熱成形作業直前で管部分５の切断前の状態を （充填内容物なしで）図式的に示す。 矢印20，21'で示すように二つの用具部分20，20'が合わさって一緒に管部分 ５のねじ無しの管状部８を押したとき、それが今や参照数字22で示すねじ蓋を作 り、容器14の注入口の上には、参照数字23で示すように、管中にその閉鎖のため 形成された横方向密封継ぎ目24が付く。図９の容器を縦方向中心線12（示さず） の周りに90度だけ回すと、それは図10に示す容器14となり紙面つまり閉じたねじ 蓋22に平行に横方向に伸びた密封継ぎ目24が付いている。 雄ねじ３とねじ３の底側の端に配置された保持環４とを有する熱可塑性材料 の予備成形物１が、プラスチック容器14の製造に用いられ中間製品の形での市場 向けつまり商業的素材を代表する。この予備成形物１は、本明細書の冒頭で述べ たように、流動出来る物質用の、充填と閉鎖の状態で、注入口23を有するプラス チック容器14の製造のため本工程を実現するのに特に好適な様式で役立つ 図13と14は管部分５の別の実施例を示す。無菌封止の目的で、ねじ７を有す る部分６か肩10に密封縁25を付けて設けてある。充填していないとき予備成形物 またはパックに加わる力をうまく逃がすためその径方向の外側で強化肩26に隣接 する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ねじ無し部(8)と雌ねじ(7)を切った部分(6)とを有する管部分(5)と注入 口(23)とを雄ねじ(3)を有する注入口(23)に取り付けたプラスチック容器(14)が 管部分(5)を通じて充填され、充填済み容器(14)が熱成形により閉鎖される管部 分(5)のねじ無し部(8)により閉鎖されることを特徴とする流動出来る物質用の注 入口(23)を有する充填閉鎖プラスチック容器(14)の製造工程。 ２．ねじ無し部(8)と雌ねじ(7)を切った部分(6)とを有する管部分(5)を雄ね じ(3)を有する注入口(23)に取り付けたプラスチック容器(14)の製造のため、雌 ねじ(7)有する管部分(5)を吹込成型予備成形物(1)の雄ねじ(3)上に差し込みその 後吹込成型予備成形物(1)をプラスチック容器(14)の最終形状まで膨らませるこ とを特徴とする請求の範囲１に記載の工程。 ３．熱成形可能プラスチック材料を含む容器(14)が充填作業の前に殺菌され ることを特徴とする請求の範囲１または請求の範囲２に記載の工程。 ４．開封破壊密封手段(13)または密封部材(14)が吹込成型予備成形物(1)と 管部分(5)との間に配置されることを特徴とする請求の範囲１から３のいずれか に記載の工程。 ５．殺菌処理に過酸化水素を用いることを特徴とする請求の範囲１から４の いずれかに記載の工程。 ６．プラスチック容器がペットボトルであることを特徴とする請求の範囲１ から５のいずれかに記載の工程。 ７．熱成形可能管部分(5)が人間工学的に成形されることを特徴とする、請 求の範囲１から６のいずれかに記載の工程。 ８．熱成形可能材料の管部分(5)に熱成形を施すことを特徴とする雄ねじ(3) と雄ねじ(3)の底側の端に配置された保持環(4)とを有し、プラスチック容器(14) を製造するための熱可塑性材料の予備成形物。 ９．密封部材(14)が予備成形物(1)と管部分(6)との間に配置されていること を特徴とする請求の範囲８に記載の予備成形物。 10．開封破壊密封手段(13)が予備成形物(1)と管部分(5)との間に配置されて いることを特徴とする請求の範囲８又は９に記載の予備成形物。