JPH02258310A - 多層プリフォーム、プリフォームの成形方法、およびこのプリフォームから成形された容器 - Google Patents

多層プリフォーム、プリフォームの成形方法、およびこのプリフォームから成形された容器

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JPH02258310A JP1281572A JP28157289A JPH02258310A JP H02258310 A JPH02258310 A JP H02258310A JP 1281572 A JP1281572 A JP 1281572A JP 28157289 A JP28157289 A JP 28157289A JP H02258310 A JPH02258310 A JP H02258310A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般にブロー成形によってプラスチック容器を
成形し得る新規かつ有用なプラスチックプリフォームに
関し、特に積層構造を有するプラスチックプリフォーム
に関する。
〔従来の技術〕
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のプリフォーム
（予備成形体）ならびにこのようなプリフォームからブ
ロー成形した容器が広く知られている。しかしながら、
ＰＥＴそのものとしては、容器として要求される必要な
物性のすべてを有しているわけではない。したがって、
まずＰＥＴ内層、外層、内および外層中間バリアー層な
らびにＰＥＴあるいは他のプラスチックによって形成さ
れるコアとからなる５層構造の積層プリフォームが開発
されている。クリシュナクマーら（米国特許第４．６０
９，５１６号、１９８６年９月２日）およびベック（米
国特許第４．５５０．０４３号、１９８５年１０月２９
日）の特許は、積層プリフォームおよびそれからブロー
成形した容器に関して許可された最近の特許の典型であ
る。
ＰＥＴのようなプラスチックプリフォームからブロー成
形した容器は、その本体中に高度の２軸配向を有してい
るが、このような容器の基底部分における２軸配向は、
２軸配向がほとんどないかあるいはまったくない基底部
分の最中央部において大きく減少している。このような
底部分における２軸配向の欠如は、当該容器の底部分に
おけるプリフォームの延伸状態が最小になるという事実
に起因するものである。したがって、プリフォームおよ
び得られる容器の底部分は、本体部分とは必ずしも同じ
構造ではない。
内層および外層がＰＥＴからなり、そして中間層がバリ
アー物質を含むまったく異なる材料からなる３層構造の
プリフォームならびにこれから得られるブロー成形容器
もまた周知である。しかしながら、このようなプリフォ
ームならびに結果物たる容器においては、中間層が最後
に射出された場合、連結されたノズル中に、次に射出さ
れるプリフォームおよびこれから得られる容器の内層部
分を形成すべきではない中間層材料が一定量残存してし
まうという欠点がある。
本発明によれば、内側および外側ＰＥＴ層ならびにＰＥ
Ｔ以外の他のプラスチック材料からなる中間層を含むプ
リフォームが提供される。そして、このプリフォームに
おいては、その基底部あるいは底形成部分において、射
出ノズルに残存する最後のプラスチック材料がＰＥＴに
なるように、中間層はＰＥ７３７層によって置換されて
いる。
さらに、中間層の射出温度よりも実質的に高い温度でＰ
Ｅ７３７層を射出することによって、このＰＥ７３７層
が最後に射出された中間層を侵食し、それを貫通するこ
とによって、５層構造に画定された部分が得られる。
上記ならびに他の目的、は、以下において明らかとなり
、本発明の本質は、詳細な説明、特許請求の範囲および
添付図面に例示されたいくつかの図を参照することによ
ってさらに明確に理解されるであろう。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明は、ブロー成形に
よってプラスチック容器を形成するための射出成形プラ
スチックプリフォームであって、該プリフォームは、開
口端形成部、本体形成部、および閉口基底形成部を有し
、前記プリフォームは、内層および外層とこの内層およ
び外層とは異なるプラスチックからなる少なくとも１つ
の中間層とを含み前記中間層は通常前記基底部で終了す
る本体形成部において積層構造を有し、かつ、該基底部
の少なくとも底部分において前記中間層が置換されてコ
ア層が形成されていることを特徴とする。
また、本発明は上記のプリフォームによって成形された
容器である。
さらに、本発明は射出成形型および組み込みコアを用い
るプリフォームの成形方法であって、前記射出成形型を
、複数の入口通路のその各々が分離された流動プラスチ
ック原料に通じたノズルに密閉状態で接続し、第１の所
定容量の第１プラスチックを、前記第１プラスチックの
内層および外層が実質的に所望のプリフォームの全体に
形成されるに十分な前記第１所定容量で前記成形型のコ
アの周囲に射出し、第２の所定容量の第２プラスチック
を前記成形型の前記第１プラスチックの中に射出するこ
とにより前記第１および第２層を画定し、そして第３プ
ラスチックを前記成形型に射出することにより前記第２
プラスチックを前記成形型内に移動させるとともに該成
形型を前記第３プラスチックで充填して、前記ノズルか
ら前記第２プラスチックを除去するとともに次回のブリ
フオーム形成のためのノズルの準備を行うことを特徴と
する。
〔作用〕
第１プラスチックが射出され、次に第２プラスチックが
射出され、さらに第３のプラスチックを射出することに
よりプリフォームが形成され、このプリフォームをブロ
ー成形し容器が成形される。
このため、射出成形が終了した後のノズル内には第２プ
ラスチックよりも融点の高い第３プラスチックが残留し
、次回の射出の準備がなされる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図においては、多重キャビティ射出成形型１０の一
つのキャビティが断面に示されている。
各々のキャビティは、符号１２で固定され、これは成形
型本体１４およびコア１６によって部分的に形成されて
いる。各々のキャビティ１２の部分は、ネックリング１
８によっても形成されている。
キャビティ１２には、閉鎖可能のゲートを具備するノズ
ルが連結されている。必要なプラスチック材料が該キャ
ビティ１２に射出された後、このゲートは閉じられる。
射出されたプラスチック材料が充分硬化した後、コア１
６は射出成形されたプリフォーム２０およびネックリン
グ１８とともに本体１４に対して引込められて、その後
、ネックリング１８が分離されプリフォーム２０がコア
１６から脱着される。コア１６およびネックリング１８
は、次いで本体１４ならびにキャビティと再び組み合わ
されて、ノズルからの流動性プラスチック材料を受は入
れる準備が整う。
本発明によれば、通常、符号２２で同定される特殊なノ
ズルが利用される。ノズル２２内体は、本発明の部分で
はない。ノズル２２は成形型本体１４の四部２４に、キ
ャビティ１２の底部で密閉されるように配置される。ノ
ズル２２はキャビティ底部の開口２８を介してキャビテ
ィ１２に開放したゲート２６を有している。
ノズル２２は、ゲート２６を通じて３種の異なるプラス
チック材料の分離流をもたらすような構造を有している
。通路は、集中的に配置され、外通路３０、中間通路３
２および中央通路３４を含む。さらに、ゲート２６は、
通路３４を閉鎖するための最内部ゲート面３６、通路３
２を閉鎖するための中間ゲート面３８、ならびに通路３
０を閉鎖するための最外部ゲート面４０を含む。ゲート
面３６．３８および４０は、引込み可能ビン４２によっ
て封止関係で順番に係合されている。
次に、プリフォーム２０は、ネックリング１８によって
外部的に限定されているネック仕上部４２、中間部４４
ならびに底形成部４６を含む。
ネック終端部４２は開口を有しており、一方、底形成部
４６は閉じている。
計量された量の第１材料をキャビティ１２へ射出する第
１の射出を行い、その後ただちに第２材料によって最終
的にキャビティ１２へ充填を行うことによって、２種類
のみの材料からなるプリフォーム２０を形成することが
可能であることが理解される。実際は、ネック終端部４
２がまず最初に第１材料で形成され（もし単独でなけれ
ば）、そして−刃本体４４および底形成部４２が第１プ
ラスチック材料の内層４８および外層５０ならびに第２
材料の中間層５２を含む積層構造に形成される結果とな
るであろう。
第１図から明らかであるように、もし２種類の流動プラ
スチック材料のみがプリフォーム２０の形成に使用され
る場合は、最後に射出される材料は、中間層５２の材料
であろう。実際は、いくらかの最終射出された第２プラ
スチック材料がノズル２２内に残留し、そして、それが
次に続くプリフォーム２０の形成によってキャビティ１
２に最初に射出される結果となるであろう。しかしなが
ら、このことは、中間層５２の形成に用いられるプラス
チック材料がプリフォーム２０からブロー成形して得ら
れる容器の内部表面に連接する製品の形成用材料として
は認められない材料である場合においては、許されるこ
とではない。
この場合、次のことを指摘することができる。
つまり、本発明によれば、２種類の材料の積層プリフォ
ームに対する上記の問題は、まず最初に所定量の第１プ
ラスチック材料を射出し、次いで所定量の第２プラスチ
ック材料を射出し、さらに続いて第１の材料によってキ
ャビティ１２を充填することによって解決することが可
能である。このようにすることによって、ノズル２２中
に残っている残留プラスチック材料は結果的に第１プラ
スチック材料になるであろう。
上述したプリフォームは、好ましくはＰＥＴからなる第
１材料およびＭＸＤ　−６ナイロンのようなバリアー材
料からなる第２材料によって形成されるが、この第２材
料はバリアー材料以外のもの、たとえば着色プラスチッ
ク、高いＴｇ　（ガラス転移点）を有するプラスチック
などであってもよい。
本発明による更なる改良点は、ノズル２２のようなノズ
ルを用い、第３の分離したプラスチック材料をキャビテ
ィ１２内に射出してプリフォーム形成を停止することで
ある。この場合の第３プラスチック材料はＰＥＴであっ
てもよいが、第１材料のＰＥＴよりも高い温度のもので
あることが好ましい。
この場合、射出されたＰＥＴの温度が高すぎると、アセ
トアルデヒド（Ａ／Ａ）がＰＥＴ溶融副生物として生じ
、これがある種のソフトドリンク、特にコーラの味に悪
影響を与えることに留意されるべきである。適切なプリ
フォーム２０は、通路３０を通じてキャビティ１２内に
射出されるプラスチック材料が、２７１℃（５２０’Ｆ
）のオーダーの温度を有するＰＥＴの場合に、形成する
ことができる。
第１プラスチック材料は、ゲート面４０および通路３０
の出口を解除するに充分なだけピン４２を引き下げるこ
とによって、キャビティ１２内に射出される。この第１
材料は、典型的なプリフォームでは当該プリフォームの
容積の５０〜６０％を構成する、予め計量された投入量
だけキャビティ１２内に放出される。
この第１投入量がキャビティ１２に向かうとすぐに、ゲ
ート面３８と通路３２の出口が解除されるようにピン４
２をさらに引き下げる。このとき、予め決められた量の
第２材料がキャビティ１２に向かい、前述したクリシュ
ナクマー等およびベックの特許にしたがって３層構造の
中央もしくは中間層が形成されるように、既にキャビテ
ィ１２に射出されているプラスチック材料の第１の投入
物の中に貫入していくであろう。典型的なプリフォーム
の形成においては、その第２材料の予め計量された量は
、当該プリフォーム２０の容量の３０〜４０％をなし、
その材料が有する通常の溶融温度においてキャビティ１
２内に射出される。
最後に、本発明にしたがって、ピン４２が、第１図に示
す位置まで完全に引き下げられる。この位置では、ゲー
ト面３６が解除されるのみならず、第３プラスチック材
料が通路３４からノズルを通じて流動するのを許す。通
路３４はＰＥＴの押出し機に直接接続されていることが
、通路３４を介して来るプラスチック材料の投入を完全
にノズル２２を通過させる上で好ましい。
第１図に示すような、通常のプリフォーム構造において
は、キャビティ１２に最後に射出されるプラスチック材
料の容量は、当該キャビティの容量の１０％程度であろ
う。この射出される第３プラスチック材料は、第２プラ
スチック材料の温度よりも１０〜３８℃（５０〜１００
°Ｆ）程度高いことが好ましい。たとえば、第１図およ
び第３図に示されているように、第２プラスチック材料
の最後に射出された部分への侵出が起こるように、この
第３プラスチック材料は、第２プラスチック材料よりも
１０℃（５０’Ｆ）程度高い温度を有していてもよい。
第１図および第３図を参照すると、第３プラスチック材
料が、プリフォームの底形成部４６において、中間層５
２を実際に置換しているコア層５４を形成していること
がわかるであろう。更に、相対的に熱い第３プラスチッ
ク材料が中間層５２の最後に射出された部分に侵入する
ことによって、コア層５４が中間層５２中に貫入して短
い間隔に亘って５層構造を与えている。
最後に射出されるプラスチック材料がキャビティ１２の
底を介して展開するとともにプリフォーム２０の露出さ
れた外部を形成することにより、プリフォーム２０の最
中央部は２層構造のみのものになる。
ここで第２図を参照すると、この場合はプリフォーム２
０からブロー成形されたビンの形態の容器６０が例示さ
れている。この容器６０は、プリフォームのネック終端
部４２にちょうど対応するネック終端部を有している。
一方、容器６０は、当該プリフォームよりもはるかに大
きな径と高さを有している。容器６０は、通常筒状体６
２および実質的に硬質な底６４を含む。底６４は、中央
部に向かって厚さが増大し、実質的に非延伸あるいは配
向しているであろう相対的に厚い中央部６６を含む。
このビンの底部の形状は、製品ならびに底のタイプに大
きく依存していてもよい。更に、もし望むならば、底は
、チャイム６８とみなされる部分において本体６６に隣
接する部分で終了していてもよい。いずれにしても、通
常、第２図中の円で囲った部分においては、第３図の拡
大部分に適格に示されているように、コア層５４と中間
層５２とが合体した状態になっているということが理解
されるべきである。
〔発明の効果〕
上述した本発明によれば、第１プラスチックがが射出さ
れ、次に第２プラスチックが射出され、その後第３プラ
スチックが射出されてプリフォームが形成されるので、
次に射出されるプリフォームの内層部分を形成すべきで
ない中間層材料である第２プラスチックが射出ノズル中
に残存することなく、第３プラスチックが残留するため
に、１回の射出の完了とともに次回の射出の準備が完了
するとともに、このように成形されたプリフォームがブ
ロー成形して成形された本発明の容器は、積層構造を有
して良好な特性を備えているという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に係るプリフォームを、成形す
るための射出成形の状態を示す半断面図、第２図は第１
図に示すプリフォームからブロー成形され中間部分が省
略された容器の半断面図、第３図は第２図において円で
囲まれた領域の部分拡大断面図である。 １２・・・キャビティ、２２・・・ノズル、２６・・・
ゲート、５２・・・中間層、５４・・・コア層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ブロー成形によってプラスチック容器を成形するた
    めの射出成形プラスチックプリフォームであって、該プ
    リフォームは、開口端形成部、本体形成部、および閉口
    基底形成部を有し、前記プリフォームは、内層および外
    層とこの内層および外層とは異なるプラスチックからな
    る少なくとも１つの中間層とを含み前記中間層は通常前
    記基底部で終了する本体形成部において積層構造を有し
    、かつ、該基底部の少なくとも底部分において前記中間
    層が置換されてコア層が形成されていることを特徴とす
    るプリフォーム。 ２、前記コア層が前記基底部の底において前記外層を通
    して外部に拡張している、請求項１に記載のプリフォー
    ム。 ３、前記コア層が前記中間層内に拡張して５層構造が形
    成されている、請求項１に記載のプリフォーム。 ４、前記コア層が前記中間層内に拡張して前記中間層の
    下部のみにおいて５層構造が形成されている、請求項１
    に記載のプリフォーム。 ５、前記コア層が前記中間層内に拡張して前記中間層の
    長さの大部分にわたって５層構造が形成されている、請
    求項１に記載のプリフォーム。 ６、前記コア層が前記中間層内に拡張し、該中間層をそ
    の長さの大部分にわたって内側および外側中間層に分割
    して５層構造が形成されている、請求項１に記載のプリ
    フォーム。 ７、前記中間層が、バリアー層、着色層および高Ｔ＿ｇ
    層から選択される、請求項１に記載のプリフォーム。 ８、前記基底部および前記本体の下部が、容器底形成部
    を画定し、かつ、前記コア層が前記容器底形成部を越え
    て上方に向かって伸びている、請求項１に記載のプリフ
    ォーム。 ９、前記内層および外層が同一のプラスチックで形成さ
    れている、請求項１に記載のプリフォーム。 １０、前記内層および外層が同一のプラスチックで形成
    され、しかし異なる温度で射出されている、請求項１に
    記載のプリフォーム。 １１、前記中間層の溶融温度に比べてコア層が高い射出
    温度であるために、前記中間層の前記コア層が接触して
    いる部分が、前記コア層によって侵食されている、請求
    項１に記載のプリフォーム。 １２、前記コア層の容量が、前記プリフォームの容量の
    １０％程度である、請求項１に記載のプリフォーム。 １３、それぞれの層の相対容量は、前記内層および外層
    が５０〜６０％、前記中間層が３０〜４０％、ならびに
    コア層が１０％程度である、請求項１に記載のプリフォ
    ーム。 １４、請求項１のプリフォームによって成形された容器
    。 １５、前記容器が、底部およびこの底部を越えて上方に
    伸びるコア層を含む、請求項１４に記載の容器。 １６、前記容器が底部、本体および終端部を含み、前記
    本体は通常３層構造を有し、前記底部は通常異なる３層
    構造を有し、そして、前記２つの３層構造の間に５層構
    造の中間部が形成されてなる、請求項１４に記載の容器
    。 １７、射出成形型および組み込みコアを用いるプリフォ
    ームの成形方法であって、前記射出成形型を、複数の入
    口通路のその各々が分離された流動プラスチック原料に
    通じたノズルに密閉状態で接続し、第１の所定容量の第
    １プラスチックを、前記第１プラスチックの内層および
    外層が実質的に所望のプリフォームの全体に形成される
    に十分な前記第１所定容量で前記成形型のコアの周囲に
    射出し、第２の所定容量の第２プラスチックを前記成形
    型の前記第１プラスチックの中に射出することにより前
    記第１および第２層を画定し、そして第３プラスチック
    を前記成形型に射出することにより前記第２プラスチッ
    クを前記成形型内に移動させるとともに該成形型を前記
    第３プラスチックで充填して、前記ノズルから前記第２
    プラスチックを除去するとともに次回のプリフォーム成
    形のためのノズルの準備を行うことを特徴とする方法。 １８、前記第３プラスチックを、前記第２プラスチック
    の溶融温度よりも高い温度であって、かつ、より熱い第
    ３プラスチックがこの第３プラスチックが接触している
    第２プラスチックに侵食する温度差をもって射出する、
    請求項１７に記載の方法。 １９、前記第３プラスチックを、前記第１プラスチック
    の射出温度よりも高い温度で前記成形型に射出する、請
    求項１７に記載の方法。 ２０、前記第１および第３プラスチックが双方ともＰＥ
    Ｔである、請求項１９に記載の方法。 ２１、前記第３プラスチックを、前記第１プラスチック
    の射出温度よりも高い温度で前記成形型に射出する、請
    求項１８に記載の方法。 ２２、前記温度差が、１０〜３８℃（５０〜１００°Ｆ
    ）程度である、請求項１８に記載の方法。 ２３、前記第１プラスチックを２７１℃ （５２０°Ｆ）程度の温度で射出し、前記第２プラスチ
    ックをその好ましい溶融温度で射出する、請求項２１に
    記載の方法。
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