JPH0214183B2 - - Google Patents

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JPH0214183B2
JPH0214183B2 JP59148502A JP14850284A JPH0214183B2 JP H0214183 B2 JPH0214183 B2 JP H0214183B2 JP 59148502 A JP59148502 A JP 59148502A JP 14850284 A JP14850284 A JP 14850284A JP H0214183 B2 JPH0214183 B2 JP H0214183B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、管状のポリマ物品のつば（フラン
ジ）付け方法とその装置に関し、具体的には、晶
出（結晶化）可能な熱可塑性ポリマ、特にポリエ
チレンテレフタレートのような飽和線状ポリエス
テル材料の管状物品の開端部のつば付けに関す
る。管状物品は、両端が開いていてもよく、また
一端が開いて他端が閉じて（一体になつていても
いなくても）いてもよい。また、管状物品は、例
えば、加工食品・飲料容器用として使用されるよ
うなもので、この場合、つばは、例えば金属の端
部品にかみ合わせ接合するために設けられるのが
普通である（もつとも、そうでなければならない
ということではない）。管状体は、円形でも、矩
形でも、また他の断面を有するものであつてもよ
い。
〔発明の背景〕
金属の端部品をかみ合わせ接合によつて取り付
ける前に金属缶体につば付けを行う技術は周知で
ある。つばは、基本的には、回転ヘツドの多数の
ローラを使用して冷間スエージングで作る。この
方法を晶出（結晶化）可能な熱可塑性ポリマ体に
応用すると、ポリマ体が切れてしまうだけであつ
て、つばは形成されない。容器を形成すべく複合
繊維板で作られた管状体の端部をダイに軸方向に
プレスして管状体につば付けすることが公知であ
り、これは、加熱によつて行うことも知られてい
るが、冷間で行うのが普通である。複合繊維板の
水分量が正しければ、きちんと成形されたつばが
急速製造できる。しかし、この方法を晶出可能な
熱可塑性ポリマの管状体に使用した場合、軸方向
の力を取り除いたら、つばは管状体の元の形にほ
とんど完全に戻つてしまう。
二軸延伸した晶出可能な熱可塑性ポリマが、そ
の延伸温度より高温に加熱されると縮む傾向が一
般にあること、そしてこの傾向が、例えば150℃
〜230℃の範囲の温度で材料を拘束しながらアニ
ーリングするとかなり減少することがあることが
公知である。この方法はヒートセツトとして知ら
れている。これによつて、普通は、絞り成形温度
にまで抱束なしに再加熱したとき約３％以下の残
留一次収縮が材料に現われるようになる。しか
し、他の点ではヒートセツトした物品は寸法的に
安定であり強度がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ヒートセツトした晶出可能な
熱可塑性ポリマの管状物品、例えばポリエチレン
テレフタレートのような飽和線形ポリエステルの
管状物品の端に良質のつばを安定して成形する方
法と装置を提供することである。特に、容器体を
形成することになつている管状物品の開端部につ
ばを形成し、続いて金属の端部品にかみ合わせ接
合できることを目的としている。
〔発明の概要〕
本発明によれば、高温にヒートセツトされた晶
出可能な熱可塑性ポリマの管状物品につばを付け
る方法は、つば付けダイに管状物品を当てて、ポ
リマのガラス遷移温度より高いつば付け温度でし
かもヒートセツトされた高温よりは低い温度に管
状物品の前記端部を加熱し、管状物品とダイを一
体に押しつけることにより、管状物品の端部が軟
化し、フランジを形成するように外側または内側
に押しやられ、次に管状物品のつば付き端部が、
変形しないように拘束の元で冷却される。
この方法は、つばとダイの接触を密接にして続
いてつばを正確に形成するようにポリマの残留収
縮を利用すると共に、拘束下のつば付き端部の冷
却を続いて行うとき、それ以上の収縮を最小に
し、つばを所定寸法に硬化する。生産速度を上げ
なければならない場合は、強制冷却が普通は必要
である。しかし、用途によつては自然冷却を使用
できる。
管状物品の端部の加熱や人為的冷却は、ダイか
ら、あるいはダイへ熱伝達させることによつて間
接的に行うことができる。ダイを介する加熱は、
ダイに、あるいはダイの近くに固定された熱源に
よつて、あるいはダイとは別個でかつダイから取
り外し可能な熱源によつて可能である。熱源は、
大熱容量の導伝性高温体で、内部カートリツジ式
電気加熱器や、高温油、高温空気、あるいは生蒸
気や、赤外線区域で作動可能な電気的加熱コイル
のような放射加熱器や、直接的炎加熱器によつて
加熱されるものでよい。ダイ内やその近くで、し
かしダイとは別個に配置された熱源は、連続的に
エネルギを与えられるが、所定の温度になつたと
き、あるいはダイが冷却されたときダイから取り
外すことができる。
以上のものに代えて、あるいはそれに加えて、
適当な温度のインフレーシヨンガスや外部放射加
熱器のように、管状物品の外側に配置された手段
によつて直接にポリマを加熱したり冷却して管状
物品の端部を加熱したり、人為的に冷却すること
ができる。このような管状部品端部の直接加熱は
当該端部をダイに接触させる前に行うことができ
る。
管状物品が金属製端部を有する容器体を形成す
るものである場合、ダイを容器の金属製部品とす
ることができる。この場合、つば付け操作によつ
て、容器体と、かみ合せ接合用の１つ以上の金属
端部品との組合せが作られる。
管状物品の両端が開いている場合、同じような
つば付けダイの利用によつて同時に両端をつば付
けすることができる。
本発明は、さらに、高温でヒートセツトされた
晶出可能な熱可塑性ポリマの管状物品につば付け
を行う装置に関するのであつて、該装置は、つば
付けダイと、管状物品をダイに対して適所に保持
する装置と、管状物品とダイを一体に押しつける
装置と、管状物品の当該端部を加熱したり冷却す
る装置とを有する。
管状物品を保持する装置は、管状物品の両端に
係合するように構成された一対のつば付けダイで
形成できる。
本装置は、外向きのつばを形成することがで
き、この場合、つばの端の外側への動きを制限す
るためにダイの周囲に同軸に停止リングを配置す
ることが好ましい。停止部材は、内向きのつばを
付けるように設計された装置にも設けることがで
きる。
〔発明の実施例〕
本発明の例示として特定の実施例を添付の図面
を参照しながら更に詳細に説明する。
第１図には、晶出可能な熱可塑性ポリマ、特に
ポリエチレンテレフタレートのような飽和線状ポ
リエステル材料の管状物品又は管状体１０が示さ
れ、管状体１０の開端部１２には、本発明の方法
に従つて、外側へ反つたつば１１が形成されてい
る。
第２図には、容器体１０の開端部１２を閉じる
ようにつば１１に対してかみ合せ接合される端部
品１４のリムの形が示されている。端部品１４に
は上方に延びる壁１５、この壁１５から外側へ延
びるかみ合せ接合パネル１６、外側リムのところ
で内側に曲つて内向き切断端１８で終る部分１７
とがある。密封しなければならない場合には、図
示のように、かみ合せ接合パネル１６の下側にプ
ラスチツクのライナ部品１９が設けられる。
第３図に示すように、端部品がつば１１にかみ
合せ接合されたとき、かみ合せ接合パネルの曲つ
た外側部分はつば１１の内側にあつて容器１０の
壁の上側部分に当つている。つば１１はほとんど
垂直に下方へ曲り、かみ合せ接合パネル１６の大
部分はつば１１の外側にあつてそれと密に接触
し、このときライナ部品が（もしあれば）接合部
を密封するのに役立つ。端部品の直立壁１５が容
器１０の壁の上側部分の内側に当つている。
このようなかみ合せ接合部を大規模製造で欠陥
品を最小限にして信頼性高く作るために重要なこ
とは、容器体１０のつば１１がきちんと成形され
るべきこと、すなわち厳しい許容差内で正確に作
られるべきことである。第４図に示した装置は、
両端が開いているポリエチレンテレフタレートの
ような飽和線形ポリエステル材料の管状体１０に
つばを作るように設計されている。この装置は、
基本的には対称形であつて、管状体１０の両端部
を同時につば付けできる。
この装置の上側部分と下側部分には、つば１１
を形成するために垂直壁２１とそれから外へ折れ
た水平フランジ２２を有する金属ダイ２０があ
る。ダイ２０は同軸の止めリング２３で囲まれて
おり、止めリング２３の内側縁は、つば１１の所
定幅に等しい距離だけ壁２１から隔たつている。
止めリング２３は、基盤２７に断熱パツド２５，
２６を介して取りつけられたドラム形ハウジング
２４に固定され、ダイ２０はキヤツプねじ２８に
よつて基盤２７に固定されている。こうして、ダ
イ２０と止めリング２３は、色々な寸法の同様部
品に対して容易に取り外し、交換でき、これによ
り、対応する色々な寸法の容器体１０を取り扱う
ことができる。ハウジング２４は、加熱用電気コ
イル２９を収容し、冷却空気用入口３０および出
口３１を具備している。加熱用コイル２９は、導
線３２を介して温度制御装置３３に結合してい
る。基盤２７は、液圧プレスのブロツクまたはプ
ラテン３４に各々取りつけられている。
使用に際しては、ポリエチレンテレフタレート
のような二軸延伸ポリエステル材料の円筒形容器
体１０が装置内に配置され、このときその両開端
部が頂部及び底部の両ダイ２０の引込みテーパ３
５と接触している。なお、二軸延伸ポリエステル
材料は、例えば本件出願人の公告英国特許出願第
8037137号（公告第2089276A号）に開示されたよ
うにして作られ、また本件出願人の英国特許出願
第8310966号に記載されたような方法でヒートセ
ツトされている。容器体の配置の前に、その間
に、あるいはその後に、あるいはそれらを通し
て、ダイ２０は、ポリマのガラス転移点よりは高
いがヒートセツトの温度よりは低いつば付け温
度、ポリエチレンテレフタレートに対しては典型
的には125℃に急速加熱される。次に、プラテン
３４に作用する手段（図示せず）によつてプレス
の両つば付けダイ２０を互いに押しつけて、200
Kg以下の、典型的には30Kgの圧縮荷重が容器体１
０に加えられる。これによつて、容器体１０の両
端は、軟化し、つば１１を形成するために外側へ
押され、これは、つばの端が止めリング２３に接
するまで続く。各つばのポリマ材料には、各々の
ダイ２０からの熱がそれに加わると、残留収縮が
生じる傾向にある。これによつて、ポリマはダイ
２０の形状を正確に採り、つばがきちんと形成さ
れるようになる。
次に加熱器２９への通電が遮断され、ダイ２０
は、入力３０を通つて導入されて出口３１を通つ
て排出される冷却空気によつて強制冷却され、こ
の冷却はつば状になつた端部の温度がつば付け温
度より少なくとも20℃（典型的には40℃）低い温
度に、可能性としてはポリマのガラス転移温度や
それ以下に大体低下するまで続けられる。これに
よつてそれ以上の熱収縮が停止し、あるいは少な
くとも最小限に抑えられ、つばを所定の寸法にき
ちんと成形硬化する。次に、軸方向の荷重が取り
除かれ、つば付き容器体１０が装置から外され
る。
以上のように具体的に記載した方法と装置は、
本発明の範囲内で改変することができる。特に、
一方の端だけが開いている容器については、ダイ
２０の一方を例えば平らな当て部材に置き換え
て、容器の閉端に当ててつば付け荷重を加えるよ
うにしてもよい。
前述のように電熱放射コイル２９をダイ２０に
隣接して固定する代わりに、熱容量の大きい取り
外し可能な導体、すなわち高温ブロツクの形の加
熱器を使用し、この加熱器をダイ２０に直接接触
させて加熱し、冷却するには加熱器を取り外すよ
うにしてもよい。高温ブロツクには連続的にエネ
ルギを加えてもよいし、内側にカートリツジ式加
熱器を設けるようにしてもよく、また例えば高温
油、高温空気、生蒸気の循環によつて加熱しても
よい。電気抵抗加熱は、例えばダイの作動部分に
加熱電流を通して利用できる。誘導加熱も利用で
きる。高温空気の循環もダイの加熱に使用でき
る。
ダイの冷却は、前述のような冷却空気による他
に液体冷却材によつて行うこともできる。各つば
に対して設けられる加熱装置や冷却装置は、つば
材料に直接に作用できるように管状物品の外に配
置でき、またダイ２０を冷却用ヒートシンクとし
て使用できる。
ダイ２０の一方または両方を容器の金属端部品
とすることができ、これによつてつば付け操作を
すると、かみ合せ接合工程に直ちに持つていける
容器と端部品の組立体ができる。
必要に応じて、容器の各つばの下に、内側に突
出する首部を形成でき、これは、各ダイの壁２１
に対応の環状凹部を設けて、ポリマ材がこの凹部
内に収縮できるようにして行える。
適当な部材を設けて、矩形や楕円などの円形以
外の断面の容器体１０につばを付けるようにする
こともできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、容器体のつば付き開端部の部分側面
図で、一部を断面で示してある。第２図は、第１
図に示す容器の開端部にかみ合せ接合する端部品
の外側リムの形の拡大断面図である。第３図は、
容器体と端部品の間のかみ合せ接合部の形の拡大
断面図である。第４図は、本発明によつて管状ポ
リマ物品をつば付けする装置の断面図である。 １０……管状体、１１……つば、１２……開
端、１４……端部品、１６……かみ合せ接合パネ
ル、２０……金属ダイ、２２……つば、２３……
止めリング、２５，２６……断熱パツド、２４…
…ハウジング、２８……キヤツプねじ、２９……
加熱器、３０……空気入口、３１……空気出口、
３３……温度制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 高温にヒートセツトされた晶出可能な熱可塑
    性ポリマの管状物品につば付けする方法であつ
    て、つば付けダイに管状物品の端部を当接し、ポ
    リマのガラス転移温度より高いが、前記ヒートセ
    ツトした温度よりは低いつば付け温度に前記管状
    物品の端部を加熱し、管状物品とダイを一体に押
    しつけることにより、管状物品の端部を軟化させ
    るとともに外側または内側に強制的に押しやつて
    つばを形成し、そして管状物品のつば付き端部
    が、歪まないように拘束しながら冷却するように
    したことを特徴とする方法。 ２ 管状物品の端部の加熱ダイからの熱伝導によ
    つて行われることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の方法。 ３ ダイ内に、またはダイ近くに固定された熱源
    によつてダイを加熱することを特徴とする特許請
    求の範囲第２項に記載の方法。 ４ ダイとは別個でかつダイから、取り外し可能
    な熱源によつてダイを加熱することを特徴とする
    特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ５ 管状物品の外側に配置された加熱装置によつ
    て、管状物品の端部を加熱することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 冷却装置を有するダイとの熱伝導によつて、
    管状物品の端部を人為的に冷却することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
    か一項に記載の方法。 ７ 管状物品の外側に配置された冷却装置によつ
    て管状物品の端部を人為的に冷却することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいず
    れか一項に記載の方法。 ８ 管状物品が金属製端部付きの容器の本体を形
    成するためのものであり、ダイが該容器の金属製
    端部である特許請求の範囲第１項ないし第７項の
    いずれか一項に記載の方法。 ９ 管状物品の両端部をつば付けダイに係合させ
    て同時につば付けを行うことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項ないし第８項のいずれか一項に記
    載の方法。 １０ 高温にヒートセツトされた晶出可能な熱可
    塑性ポリマの管状物品につば付けを行う装置であ
    つて、つばつけダイと、端部がダイに当接する位
    置に管状物品を保持する装置と、管状物品とダイ
    を一体に押しつける装置と、管状物品の前記端部
    を加熱する装置及び冷却する装置とからなり、更
    に環状物品のつば付けされた端部が歪まないよう
    に拘束する装置を備えたつば付け装置。 １１ 管状物品を保持する装置が、管状物品の両
    端部に係合するようになつている一対のつば付け
    ダイによつて形成されることを特徴とする特許請
    求の範囲第１０項に記載の装置。 １２ 前記つば付け装置が外向きのつばを形成す
    るものであり、前記拘束手段が前記ダイのまわり
    に同軸に配置され、つば付けされた端部が外側へ
    移動しないようにした停止リングであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１０項または第１１項
    記載の装置。
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