JPH048206B2 - - Google Patents
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- JPH048206B2 JPH048206B2 JP57155210A JP15521082A JPH048206B2 JP H048206 B2 JPH048206 B2 JP H048206B2 JP 57155210 A JP57155210 A JP 57155210A JP 15521082 A JP15521082 A JP 15521082A JP H048206 B2 JPH048206 B2 JP H048206B2
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- temperature
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、耐ストレスクラツク性及び耐低温衝
撃性に優れたプラスチツクキヤツプの成形法に関
する。 プラスチツクキヤツプは、マヨネーズ、ケチヤ
ツプ、食油、インスタントコーヒー、液体洗剤及
び化粧品等のプラスチツク製ボトルやガラス瓶に
対し、現在広く使用されている。これらプラスチ
ツクキヤツプは主に射出成形法によつて成形され
ている。 一方、ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル
やガラス瓶に対しては金属製王冠やアルミニウム
製スクリユーキヤツプだけが使用されている。欧
米においては米国特許第4016996号公報に記述さ
れているが如き射出成形プラスチツクキヤツプが
ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル及びガラ
ス瓶に対して使用され始めた。 しかしこの様な射出成形プラスチツクキヤツプ
は、ビール、炭酸飲料等の低温で貯蔵され且つ容
器内に内圧のかゝる用途に対してはいまだその性
能は十分とは云えない為に、広く使用されるに致
らず、日本では全く使用されていない。 射出成形されたプラスチツクキヤツプは耐スト
レスクラツキング性や耐低温衝撃性に劣るため、
長期間貯蔵時にキヤツプのスカート部の上辺近く
や天面の周縁部近くに円周状のクラツクが発生し
たり、又低温貯蔵時に衝撃を受けるとキヤツプが
容易に破壊するるなどの問題点があり、この様な
問題点は、炭酸飲料やビール等の低温貯蔵が行な
われ且つ容易に内圧のかゝる容器用のキヤツプと
しては致命的な欠点であつた。 一方、圧縮成形によるプラスチツクキヤツプ成
形の技術は、例えば公表特許公報昭56−501315号
及び公表特許公報昭56−501121号に開示されてい
るが、ガス飲料用プラスチツクキヤツプとしての
耐ストレスクラツク性は、耐低温衝撃性、寸法安
定性ははなはだ不十分なものであつた。 本発明は、この様なプラスチツクキヤツプの問
題点を解決する成形法を提案するものである。本
発明によれば、天面部と該天面部の周縁部より実
質上垂直に伸びるスカート部を有し、該スカート
部の内面にネジ突起部を有するプラスチツクキヤ
ツプを圧縮成形する方法において、材料温度Ｔが
式：TD≦Ｔ≦Tm＋40、好ましくは式：Tm≦Ｔ
≦Tm＋40を満足することを特徴とする圧縮成形
法が提供される。こゝでTDとは、材料として使
用される樹脂の降伏点消滅温度をいうもので、例
えば第１図のストレス・ストレーン曲線を有する
ポリプロピレンではTDは125℃であり、第２図の
ストレス・ストレーン曲線を有するポリエチレン
ではTDは95℃である。またTmとは、材料として
使用される樹脂の融点をいう。材料温度がTD未
満と低くては、成形性が悪く、一方Tm＋40を超
えて高すぎては耐ストレスクラツク性が低下し、
その上生産性も低下するので好ましくない。 本発明書において、融点（Melting Point）と
は、例えばLEO MANDELKERN著
“CRYSTALIZATION OF POLYMERS”
（McGraw−Hill Book Company、1964年発行）
に記載されているように、結晶性あるいは半結晶
性高分子の結晶が融解する熱力学的第一次転位点
と定義され、示差熱分析法によつて測定される。 本発明のプラスチツクキヤツプの成形法の対象
となるプラスチツクキヤツプの一例を第３図に示
す。プラスチツクキヤツプは天面部１とスカート
部２より主として成り、スカート部２の延長にピ
ルフア−プルーフバンド４を有し、またスカート
部２にはネジ突起部３を有する。ピルフア−プル
ーフバンド４はブリツジ６と内側点起５を有し、
キヤツプを開口した場合、ピルフアープルーフバ
ンド４がキヤツプよりブリツジ６で切断され瓶に
残るようになる。又キヤツプは密封をよくするた
めライナー７を有する。 本発明においてプラスチツクキヤツプを成形す
るには、例えば第４図に示すキヤビテイ８の中に
所定の材料温度に維持された所定量の材料を載置
後キヤツプ内壁形成プランジヤー９によりプラス
チツクキヤツプ１６が圧縮成形される。プランジ
ヤー９にはピルフアー内壁形成プランジヤー１
０、ピルフアー外壁形成スリーブ１１ストリツパ
ースリーブ１２及びエジエクターピン１３が付属
しており、更にエア流路１４がキヤツプ内壁形成
プランジヤー９に、またエア抜き１５がキヤツプ
内壁形成プランジヤー９とピルフア内壁形成プラ
ンジヤー１０の間に設けられている。これらのキ
ヤビテイ及びプランジヤー等を用いての成形につ
いての詳細は更に後記の実施例で説明する。 本発明のプラスチツクキヤツプの圧縮成形を行
う場合、キヤビテイの温度Tcは、0.1Tn≦Tc≦
Tnの範囲内、好ましくは0.2Tn≦Tc≦0.5Tn（Tn
は材料樹脂の融点）の範囲内であることが好まし
い。キヤビテイ温度Tcが0.1Tn未満と低すぎて
は、成形不能乃至成形が出来てもキヤツプの寸法
安定性が低下したり、耐低温衝撃性や耐ストレス
クラツキング性が低下するので好ましくなく、一
方Tnを超えて高すぎては取り出し時のキヤツプ
の変形が起り易くまた生産性も低下するので好ま
しくない。なお、プランジヤーの温度はキヤビテ
イの温度と同じ温度に保つのが好ましい。 本明細書で「キヤビテイ」とは成形金型構成部
分のうち、スカート部外面及び該スカート部外面
に連なる天面部の表面を形成する部分をいう。 本発明のプラスチツクキヤツプ成形法に用いら
れる材料用の樹脂はポリプロピレン系樹脂であ
る。こゝでポリプロピレン系樹脂とは、プロピレ
ンホモポリマー、プロピレン−エチレン共重合体
の如きプロピレン−オレフイン共重合体等及びポ
リプロピレンとポリオレフイン（例：ポリエチレ
ン）との混合物等を意味する。共重合体及び混合
物の場合、プロピレンが80モル％以上含まれるも
のが好ましい。 上記の樹脂の中でもエチレンとの共重合ポリプ
ロピレン系樹脂が最も好ましい。 之等材料用樹脂はメルトインデツクスMI（JIS
K7210による）が、230℃、2160ｇ荷重の条件で
測定した場合３〜10ｇ／10分の流動指数を有する
ものが好ましく、３ｇ／10分未満と低すぎては、
成形しにくゝ、一方10ｇ／10分を超えて大きくて
は耐ストレスクラツク性や耐低温衝撃性が低下す
るので好ましくない。 本発明のプラスチツクキヤツプの成形法によつ
て圧縮成形されたプラスチツクキヤツプが、耐ス
トレスクラツキング性、耐低温衝撃性及び寸法安
定性に極めて優れている理由は必しも明らかでは
ないが、その一つの理由として本発明の成形法に
よつて成形されたプラスチツクキヤツプでは、材
料の樹脂を形成する高分子が、天面部の中央部よ
り天面部の周辺へ、更にはスカート部の下部へ向
つて垂直方向に配向が著しく行なわれるためと推
定される。この様なキヤツプにおける分子配向の
例は第１０図及び第１１図（対照）に示されてい
る。実施例１（実験番号Ｐ−２のプラスチツクキ
ヤツプのＸ線回折写真の第１０図及び比較例１実
験番号PR−９のプラスチツクキヤツプのＸ線回
折写真の第１１図を比較すると、比較例１、PR
−９の回折写真ではＸ線による内側より４本のデ
バイシエラー環の回折強度は環にそつて等しい強
度で示されているが、実施例１、Ｐ−２の回折写
真では４本のデバイシエラー環の回折強度が環に
そつて局部的に強く出ている。このことより実施
例１では、結晶の配向が可成り生じていることが
判る。（尚、これ等写真の縦方向（長辺）はスカ
ート部の上下方向を示し、写真の横方向（短辺）
はキヤツプの円周方向を示す）。 本発明にかかるプラスチツク製キヤツプにはさ
まざまな形状のものが含まれる。以下に本発明の
成形法の１例について詳細に説明する。キヤツプ
は、第３図に示したように、円盤状の天面１及び
該天面外縁より円筒状に垂れ下がるネジ突起３を
もつスカート部２、該スカート部２下端よりその
延長上にスカート部とほぼ同一径をもつ内側に第
５図のような突起のついたピルフアープルーフバ
ンド４、天面上部に低密度ポリエチレン
（LDPE）、直鎖低密度ポリエチレン（LLDPE）、
ポリ塩化ビニル（PVC）、エチレンプロピレンゴ
ム（EPR）、エチレンビニルアセテート（EVA）
等の熱可塑性プラスチツクにより形成され敷かれ
たライナー７を有する。前記ピルフアープルーフ
バンド４は前記スカート部下端と容易に分離可能
な弱いブリツジ６で接続されている。このピルフ
アープルーフバンド４の形状により施栓時に突起
がびん口下部の張り出し部にかかり、また開栓時
にブリツジ部から切断分離しピルフアープルーフ
バンドがビン口下部に残る。 前記ライナー７はキヤツプ天面と溶融接着させ
るか及び／又はキヤツプ天面に形成された壜口内
径にほぼ等しい外径をもちやや逆切頭円錘形をな
したリング状突起１７に係合される。 上記キヤツプは第１段階としてキヤツプ天面及
びスカート部、ピルフアープルーフバンド（以上
３部分をあわせて以下キヤツプ外殻という）を形
成する樹脂を、押出し機が加熱しながらストラン
ド状に押し出す。押し出されたストランド状樹脂
はロータリーカツターにより一定量切り取られ一
定温度に保温されたキヤビテイ内に落下される。 第２段階では、第１段階でキヤビテイ内に落下
された加熱樹脂を落下直後に第４図に示すように
キヤツプ外殻形成プランジヤとキヤビテイとによ
つて圧縮し、キヤツプ外殻形状に形成し、硬化す
るに十分な時間冷却のため圧縮状態に保つ。 第３段階は離型である。詳しくは第６図〜第９
図に示した。第６図のように保持されている上部
プランジヤー、キヤビテイー、キヤツプ外殻のう
ち上部プランジヤーを構成しているストリツパー
スリーブ１２及びピルフアープルーフバンド外側
形成スリーブ１１が上昇する。続いて第７図のよ
うにピルフアープルーフバンド内側形成スリーブ
１０が、ピルフアープルーフバンド内側突起の離
脱を容易ならしめるため上部からみて時計回りに
回転しながら、上昇しピルフアープルーフバンド
から離脱する。次いでキヤツプ外殻１６と共にキ
ヤツプ内壁形成プランジヤー９が上昇しキヤビテ
イ８より離脱し、続いて第９図のようにストリツ
パースリーブ１２及びキヤツプ内壁形成プランジ
ヤーの内部を通り下面に至るイジエクタピン１３
が同時に下降し、さらにイジエクターピン１３外
周に沿つてエアー流路１４よりエアーを噴出さ
せ、キヤツプ外殻１６をキヤツプ内壁形成プラン
ジヤー９より離脱させる。 第４段階ではターレツト等により位置決めされ
たキヤツプ外殻の天面上部に、押し出し機より加
熱溶融され押し出されたストランド状ライナー形
成用樹脂を、ロータリーカツタにより定量切り取
り落下させる。 第５段階では、キヤツプ天面上部に落下された
ライナー形成用溶融樹脂を、落下直後にライナ形
成用スリーブを備えるライナ形成用プランジヤー
により圧縮成形することにより、第３図に示すよ
うなライナー７が形成される。 更に第６段階で、ピルフアープルーフバンドの
付け根に近い部分に回転式カツターにより第３図
に示すような円周方向に断続する細長い穴を明
け、ブリツジ６を形成させる。このブリツジ形成
工程は、前記ライナー形成工程と同時に行つても
よい。 以上の流れの各段階を連結する方法は種々あ
る。好適例の場合、第１〜第３段階をいくつかの
キヤビテイをもつ回転ステージと該回転ステージ
と同軸の形成プランジヤを有する回転ドラムから
なる回転圧縮成形機が用いられる。該回転圧縮成
形機で得られるキヤツプ外殻をベルトコンベアタ
ーレツト、シユート等によりライナー形成用の、
回転ターレツトと該回転ターレツトと同軸にて回
転するライナー形成プランジヤーを有する回転ド
ラムからなる回転ライナー形成装置が用いられ
る。このようにして得られたキヤツプはコンベ
ア、ターレツト、シユート等により上記ブリツジ
形成工程へもたらされる。 コンベアー、ターレツト、シユート等によつて
連結される上記３つの過程は２つ以上の過程をひ
とつの装置で行なつてもよい。さらにキヤビテイ
ーおよび／あるいはキヤツプ外殻への樹脂の送り
込みは加熱した円盤状あるいはその他の形状のシ
ートによつて行なつてもよい事を理解されたい。 実施例 １ 第１図のストレス−ストレイン曲線を有し降伏
点消滅温度が125℃で、示差熱分析法による融点
が160℃、JIS Ｋ−7210にしたがつた、230℃、荷
重2160ｇ（JIS Ｋ−7210の測定条件14）でのメル
トインデツクスが3.0ｇ／10分の市販ポリプロピ
レン（三菱ノーブレンBC5C）をスクリー径40
mm、ノズル径５mmの押出機より押し出し、ロータ
リーカツターにて一定重量（2.3ｇ）切断しキヤ
ビテイーに落下させた。落下後直ちにキヤツプ外
殻内壁形成プランジヤーを下降させ、樹脂温度
170℃でキヤツプの形成を行なつた。キヤビテイ
温度は内部ヒーターにより65℃に保温した。成形
圧力は約800Kg／cm2で、適正キヤツプを形成する
位置にキヤツプ外壁形成プランジヤーの下死点を
設定した。冷却のため約７秒間圧縮状態に保つた
後、前記３段階と同様にしてキヤツプを離型し
た。 次に該キヤツプ外殻内に、押出機より加熱溶融
押出されたエチレン−ビニルアセテート（EVA）
共重合体をロータリーカツターにて一定重量切断
して落下させ、直ちにライナー形成用プランジヤ
ーで圧縮し、続いてライナー形成スリーブを下降
させてライナーを形成した。 次に樹脂温度を160℃、180℃、190℃、200℃、
と変えて成形圧力を各温度に応じて変える以外は
前記と全く同様にしてキヤツプの形成成を行なつ
た。 上記160〜200℃の各樹脂温度で採用した成形圧
力（必要最小成形圧力）を第１表に示す。 以上のようにして得た各条件につき夫々20個の
キヤツプについて行なつた成形後のキヤツプのネ
ジ部分の内径測定、耐ストレス−クラツク性テス
ト、及び耐低温衝撃性テストの結果を第１表にＰ
−１〜５として示す。 キヤツプのネジ部分の内径の値はネジ突起の頂
部と、該頂部とキヤツプ中心線を軸として相対す
る位置のネジ突起との距離を実体顕微鏡を用いて
測定して得たものである。 耐ストレス−クラツク性テストは、15.6℃で約
４ボリユームの炭酸ガスを含む炭酸水を低温で静
かにガラス壜に充填し、成形したキヤツプを施
栓、50℃界面活性剤水溶液（0.5％濃度）中に、
キヤツプ部分が没するように一週間放置し、キヤ
ツプに円周状クラツクが発生した壜数を目視計数
する事によつて行なつた。 耐低温衝撃性テストは水を充填したガラス壜
に、成形したキヤツプを施栓し、４℃雰囲気に一
昼夜放置後、４℃雰囲気中で壜を傾斜10゜の金属
面上に１ｍの高さからキヤツプ天面を下にして落
下させ、落下によつてキヤツプが破損した壜数を
計数する事によつた。 比較例 １ 実施例１と同一のポリプロピレンを使用して、
樹脂温度を100℃、110℃、120℃、125℃、130℃、
140℃、150℃、210℃、220℃として各温度に応じ
て成形圧力を変化させる以外は実施例１の樹脂温
度170℃の場合と全く同様にしてキヤツプ外殻の
成形を行なつた。キヤツプ外殻が形成されたもの
について実施例１と同様にしてライナーを形成し
た。このようにして得たキヤツプについて実施例
１と同様の評価を行ないその結果を第１表にPR
−１〜９として示す。 第１表から明らかなように、PR−１〜３では
成形ができない。PR−４〜７ではキヤツプ成形
は可能であるが所要成形圧が5000Kg／cm2以上と極
端に高くなり、、多数箇取りによる生産性が著し
く低下するので実生産に採用できない。PR−４
〜５ではネジ部分内径のバラツキ（標準偏差）が
大きくなるので製品歩留りも更に低下することが
分つた。PR−８〜９は耐低温衝撃性及び耐スト
レスクラツク性が悪い。 実施例２及び比較例２ 示差熱分析法による融点が160℃で、JIS Ｋ−
7210に従がつた230℃で荷重2160ｇ（JIS Ｋ−
7210の条件14）でのメルトインデツクス及びTD
がそれぞれ10.0ｇ／10分及び122℃の市販ポリプ
ロピレン（三菱ノーブレンBC3）0.1ｇ／10分及
び128℃の市販ポリプロピレン（シヨウワアロマ
ーSK−111）並びに15ｇ／10分及び123℃の市販
ポリプロピレン（三菱ノーブレンBC2）の３種の
市販ポリプロピレンで各メルトインデツクスに適
合する成形圧とする以外はすべて実施例１と同様
にして樹脂温度170℃でキヤツプ外殻を形成し、
実施例１と同様にしてライナーを形成する。 以上の様にして得たキヤツプに対してキヤツプ
ネジ部分の内径、耐低温衝撃性性及び耐ストレ
ス・クラツク性を実施例１と全く同様の方法で調
べた。得られた結果をＰ−ａ（実施例２）、Ｐ−ｂ
（比較例２）及びＰ−ｃ（比較例２）として、Ｐ−
２（実施例１）と共に、第２表に示す第２表より
明らかな様に、実施例２のプラスチツクキヤツプ
Ｐ−ａは実施例１のＰ−２キヤツプと同様に優れ
た性能を有するが、比較例２のＰ−ｂキヤツプは
ネジ部内径のバラツキ（標準偏差）が大きく製品
歩留りに劣り、且つ所要成形圧力が大きく多数個
取り成形性すなわち生産性に劣る事が分る。Ｐ−
ｃキヤツプは、所要成形圧力は小さいが、耐低温
衝撃性及び耐ストレスクラツク性において本発明
による実施例１及び２のキヤツプにくらべて極め
て劣る事が分る。 実施例３及び比較例３ 実施例１の実験番号Ｐ−２において、キヤビテ
イ温度を35℃、140℃及び70℃に保つた以外はＰ
−６と同一条件でキヤツプを成形した。実施例１
と同様にテストした結果を、Ｐ−２−ｂ（実施例
３）、Ｐ−２−ａ（比較例３）及びＰ−２−ｃ（比
較例３）として、Ｐ−２（実施例１）と共に、第
３表に示した。
撃性に優れたプラスチツクキヤツプの成形法に関
する。 プラスチツクキヤツプは、マヨネーズ、ケチヤ
ツプ、食油、インスタントコーヒー、液体洗剤及
び化粧品等のプラスチツク製ボトルやガラス瓶に
対し、現在広く使用されている。これらプラスチ
ツクキヤツプは主に射出成形法によつて成形され
ている。 一方、ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル
やガラス瓶に対しては金属製王冠やアルミニウム
製スクリユーキヤツプだけが使用されている。欧
米においては米国特許第4016996号公報に記述さ
れているが如き射出成形プラスチツクキヤツプが
ビール、炭酸飲料用プラスチツクボトル及びガラ
ス瓶に対して使用され始めた。 しかしこの様な射出成形プラスチツクキヤツプ
は、ビール、炭酸飲料等の低温で貯蔵され且つ容
器内に内圧のかゝる用途に対してはいまだその性
能は十分とは云えない為に、広く使用されるに致
らず、日本では全く使用されていない。 射出成形されたプラスチツクキヤツプは耐スト
レスクラツキング性や耐低温衝撃性に劣るため、
長期間貯蔵時にキヤツプのスカート部の上辺近く
や天面の周縁部近くに円周状のクラツクが発生し
たり、又低温貯蔵時に衝撃を受けるとキヤツプが
容易に破壊するるなどの問題点があり、この様な
問題点は、炭酸飲料やビール等の低温貯蔵が行な
われ且つ容易に内圧のかゝる容器用のキヤツプと
しては致命的な欠点であつた。 一方、圧縮成形によるプラスチツクキヤツプ成
形の技術は、例えば公表特許公報昭56−501315号
及び公表特許公報昭56−501121号に開示されてい
るが、ガス飲料用プラスチツクキヤツプとしての
耐ストレスクラツク性は、耐低温衝撃性、寸法安
定性ははなはだ不十分なものであつた。 本発明は、この様なプラスチツクキヤツプの問
題点を解決する成形法を提案するものである。本
発明によれば、天面部と該天面部の周縁部より実
質上垂直に伸びるスカート部を有し、該スカート
部の内面にネジ突起部を有するプラスチツクキヤ
ツプを圧縮成形する方法において、材料温度Ｔが
式：TD≦Ｔ≦Tm＋40、好ましくは式：Tm≦Ｔ
≦Tm＋40を満足することを特徴とする圧縮成形
法が提供される。こゝでTDとは、材料として使
用される樹脂の降伏点消滅温度をいうもので、例
えば第１図のストレス・ストレーン曲線を有する
ポリプロピレンではTDは125℃であり、第２図の
ストレス・ストレーン曲線を有するポリエチレン
ではTDは95℃である。またTmとは、材料として
使用される樹脂の融点をいう。材料温度がTD未
満と低くては、成形性が悪く、一方Tm＋40を超
えて高すぎては耐ストレスクラツク性が低下し、
その上生産性も低下するので好ましくない。 本発明書において、融点（Melting Point）と
は、例えばLEO MANDELKERN著
“CRYSTALIZATION OF POLYMERS”
（McGraw−Hill Book Company、1964年発行）
に記載されているように、結晶性あるいは半結晶
性高分子の結晶が融解する熱力学的第一次転位点
と定義され、示差熱分析法によつて測定される。 本発明のプラスチツクキヤツプの成形法の対象
となるプラスチツクキヤツプの一例を第３図に示
す。プラスチツクキヤツプは天面部１とスカート
部２より主として成り、スカート部２の延長にピ
ルフア−プルーフバンド４を有し、またスカート
部２にはネジ突起部３を有する。ピルフア−プル
ーフバンド４はブリツジ６と内側点起５を有し、
キヤツプを開口した場合、ピルフアープルーフバ
ンド４がキヤツプよりブリツジ６で切断され瓶に
残るようになる。又キヤツプは密封をよくするた
めライナー７を有する。 本発明においてプラスチツクキヤツプを成形す
るには、例えば第４図に示すキヤビテイ８の中に
所定の材料温度に維持された所定量の材料を載置
後キヤツプ内壁形成プランジヤー９によりプラス
チツクキヤツプ１６が圧縮成形される。プランジ
ヤー９にはピルフアー内壁形成プランジヤー１
０、ピルフアー外壁形成スリーブ１１ストリツパ
ースリーブ１２及びエジエクターピン１３が付属
しており、更にエア流路１４がキヤツプ内壁形成
プランジヤー９に、またエア抜き１５がキヤツプ
内壁形成プランジヤー９とピルフア内壁形成プラ
ンジヤー１０の間に設けられている。これらのキ
ヤビテイ及びプランジヤー等を用いての成形につ
いての詳細は更に後記の実施例で説明する。 本発明のプラスチツクキヤツプの圧縮成形を行
う場合、キヤビテイの温度Tcは、0.1Tn≦Tc≦
Tnの範囲内、好ましくは0.2Tn≦Tc≦0.5Tn（Tn
は材料樹脂の融点）の範囲内であることが好まし
い。キヤビテイ温度Tcが0.1Tn未満と低すぎて
は、成形不能乃至成形が出来てもキヤツプの寸法
安定性が低下したり、耐低温衝撃性や耐ストレス
クラツキング性が低下するので好ましくなく、一
方Tnを超えて高すぎては取り出し時のキヤツプ
の変形が起り易くまた生産性も低下するので好ま
しくない。なお、プランジヤーの温度はキヤビテ
イの温度と同じ温度に保つのが好ましい。 本明細書で「キヤビテイ」とは成形金型構成部
分のうち、スカート部外面及び該スカート部外面
に連なる天面部の表面を形成する部分をいう。 本発明のプラスチツクキヤツプ成形法に用いら
れる材料用の樹脂はポリプロピレン系樹脂であ
る。こゝでポリプロピレン系樹脂とは、プロピレ
ンホモポリマー、プロピレン−エチレン共重合体
の如きプロピレン−オレフイン共重合体等及びポ
リプロピレンとポリオレフイン（例：ポリエチレ
ン）との混合物等を意味する。共重合体及び混合
物の場合、プロピレンが80モル％以上含まれるも
のが好ましい。 上記の樹脂の中でもエチレンとの共重合ポリプ
ロピレン系樹脂が最も好ましい。 之等材料用樹脂はメルトインデツクスMI（JIS
K7210による）が、230℃、2160ｇ荷重の条件で
測定した場合３〜10ｇ／10分の流動指数を有する
ものが好ましく、３ｇ／10分未満と低すぎては、
成形しにくゝ、一方10ｇ／10分を超えて大きくて
は耐ストレスクラツク性や耐低温衝撃性が低下す
るので好ましくない。 本発明のプラスチツクキヤツプの成形法によつ
て圧縮成形されたプラスチツクキヤツプが、耐ス
トレスクラツキング性、耐低温衝撃性及び寸法安
定性に極めて優れている理由は必しも明らかでは
ないが、その一つの理由として本発明の成形法に
よつて成形されたプラスチツクキヤツプでは、材
料の樹脂を形成する高分子が、天面部の中央部よ
り天面部の周辺へ、更にはスカート部の下部へ向
つて垂直方向に配向が著しく行なわれるためと推
定される。この様なキヤツプにおける分子配向の
例は第１０図及び第１１図（対照）に示されてい
る。実施例１（実験番号Ｐ−２のプラスチツクキ
ヤツプのＸ線回折写真の第１０図及び比較例１実
験番号PR−９のプラスチツクキヤツプのＸ線回
折写真の第１１図を比較すると、比較例１、PR
−９の回折写真ではＸ線による内側より４本のデ
バイシエラー環の回折強度は環にそつて等しい強
度で示されているが、実施例１、Ｐ−２の回折写
真では４本のデバイシエラー環の回折強度が環に
そつて局部的に強く出ている。このことより実施
例１では、結晶の配向が可成り生じていることが
判る。（尚、これ等写真の縦方向（長辺）はスカ
ート部の上下方向を示し、写真の横方向（短辺）
はキヤツプの円周方向を示す）。 本発明にかかるプラスチツク製キヤツプにはさ
まざまな形状のものが含まれる。以下に本発明の
成形法の１例について詳細に説明する。キヤツプ
は、第３図に示したように、円盤状の天面１及び
該天面外縁より円筒状に垂れ下がるネジ突起３を
もつスカート部２、該スカート部２下端よりその
延長上にスカート部とほぼ同一径をもつ内側に第
５図のような突起のついたピルフアープルーフバ
ンド４、天面上部に低密度ポリエチレン
（LDPE）、直鎖低密度ポリエチレン（LLDPE）、
ポリ塩化ビニル（PVC）、エチレンプロピレンゴ
ム（EPR）、エチレンビニルアセテート（EVA）
等の熱可塑性プラスチツクにより形成され敷かれ
たライナー７を有する。前記ピルフアープルーフ
バンド４は前記スカート部下端と容易に分離可能
な弱いブリツジ６で接続されている。このピルフ
アープルーフバンド４の形状により施栓時に突起
がびん口下部の張り出し部にかかり、また開栓時
にブリツジ部から切断分離しピルフアープルーフ
バンドがビン口下部に残る。 前記ライナー７はキヤツプ天面と溶融接着させ
るか及び／又はキヤツプ天面に形成された壜口内
径にほぼ等しい外径をもちやや逆切頭円錘形をな
したリング状突起１７に係合される。 上記キヤツプは第１段階としてキヤツプ天面及
びスカート部、ピルフアープルーフバンド（以上
３部分をあわせて以下キヤツプ外殻という）を形
成する樹脂を、押出し機が加熱しながらストラン
ド状に押し出す。押し出されたストランド状樹脂
はロータリーカツターにより一定量切り取られ一
定温度に保温されたキヤビテイ内に落下される。 第２段階では、第１段階でキヤビテイ内に落下
された加熱樹脂を落下直後に第４図に示すように
キヤツプ外殻形成プランジヤとキヤビテイとによ
つて圧縮し、キヤツプ外殻形状に形成し、硬化す
るに十分な時間冷却のため圧縮状態に保つ。 第３段階は離型である。詳しくは第６図〜第９
図に示した。第６図のように保持されている上部
プランジヤー、キヤビテイー、キヤツプ外殻のう
ち上部プランジヤーを構成しているストリツパー
スリーブ１２及びピルフアープルーフバンド外側
形成スリーブ１１が上昇する。続いて第７図のよ
うにピルフアープルーフバンド内側形成スリーブ
１０が、ピルフアープルーフバンド内側突起の離
脱を容易ならしめるため上部からみて時計回りに
回転しながら、上昇しピルフアープルーフバンド
から離脱する。次いでキヤツプ外殻１６と共にキ
ヤツプ内壁形成プランジヤー９が上昇しキヤビテ
イ８より離脱し、続いて第９図のようにストリツ
パースリーブ１２及びキヤツプ内壁形成プランジ
ヤーの内部を通り下面に至るイジエクタピン１３
が同時に下降し、さらにイジエクターピン１３外
周に沿つてエアー流路１４よりエアーを噴出さ
せ、キヤツプ外殻１６をキヤツプ内壁形成プラン
ジヤー９より離脱させる。 第４段階ではターレツト等により位置決めされ
たキヤツプ外殻の天面上部に、押し出し機より加
熱溶融され押し出されたストランド状ライナー形
成用樹脂を、ロータリーカツタにより定量切り取
り落下させる。 第５段階では、キヤツプ天面上部に落下された
ライナー形成用溶融樹脂を、落下直後にライナ形
成用スリーブを備えるライナ形成用プランジヤー
により圧縮成形することにより、第３図に示すよ
うなライナー７が形成される。 更に第６段階で、ピルフアープルーフバンドの
付け根に近い部分に回転式カツターにより第３図
に示すような円周方向に断続する細長い穴を明
け、ブリツジ６を形成させる。このブリツジ形成
工程は、前記ライナー形成工程と同時に行つても
よい。 以上の流れの各段階を連結する方法は種々あ
る。好適例の場合、第１〜第３段階をいくつかの
キヤビテイをもつ回転ステージと該回転ステージ
と同軸の形成プランジヤを有する回転ドラムから
なる回転圧縮成形機が用いられる。該回転圧縮成
形機で得られるキヤツプ外殻をベルトコンベアタ
ーレツト、シユート等によりライナー形成用の、
回転ターレツトと該回転ターレツトと同軸にて回
転するライナー形成プランジヤーを有する回転ド
ラムからなる回転ライナー形成装置が用いられ
る。このようにして得られたキヤツプはコンベ
ア、ターレツト、シユート等により上記ブリツジ
形成工程へもたらされる。 コンベアー、ターレツト、シユート等によつて
連結される上記３つの過程は２つ以上の過程をひ
とつの装置で行なつてもよい。さらにキヤビテイ
ーおよび／あるいはキヤツプ外殻への樹脂の送り
込みは加熱した円盤状あるいはその他の形状のシ
ートによつて行なつてもよい事を理解されたい。 実施例 １ 第１図のストレス−ストレイン曲線を有し降伏
点消滅温度が125℃で、示差熱分析法による融点
が160℃、JIS Ｋ−7210にしたがつた、230℃、荷
重2160ｇ（JIS Ｋ−7210の測定条件14）でのメル
トインデツクスが3.0ｇ／10分の市販ポリプロピ
レン（三菱ノーブレンBC5C）をスクリー径40
mm、ノズル径５mmの押出機より押し出し、ロータ
リーカツターにて一定重量（2.3ｇ）切断しキヤ
ビテイーに落下させた。落下後直ちにキヤツプ外
殻内壁形成プランジヤーを下降させ、樹脂温度
170℃でキヤツプの形成を行なつた。キヤビテイ
温度は内部ヒーターにより65℃に保温した。成形
圧力は約800Kg／cm2で、適正キヤツプを形成する
位置にキヤツプ外壁形成プランジヤーの下死点を
設定した。冷却のため約７秒間圧縮状態に保つた
後、前記３段階と同様にしてキヤツプを離型し
た。 次に該キヤツプ外殻内に、押出機より加熱溶融
押出されたエチレン−ビニルアセテート（EVA）
共重合体をロータリーカツターにて一定重量切断
して落下させ、直ちにライナー形成用プランジヤ
ーで圧縮し、続いてライナー形成スリーブを下降
させてライナーを形成した。 次に樹脂温度を160℃、180℃、190℃、200℃、
と変えて成形圧力を各温度に応じて変える以外は
前記と全く同様にしてキヤツプの形成成を行なつ
た。 上記160〜200℃の各樹脂温度で採用した成形圧
力（必要最小成形圧力）を第１表に示す。 以上のようにして得た各条件につき夫々20個の
キヤツプについて行なつた成形後のキヤツプのネ
ジ部分の内径測定、耐ストレス−クラツク性テス
ト、及び耐低温衝撃性テストの結果を第１表にＰ
−１〜５として示す。 キヤツプのネジ部分の内径の値はネジ突起の頂
部と、該頂部とキヤツプ中心線を軸として相対す
る位置のネジ突起との距離を実体顕微鏡を用いて
測定して得たものである。 耐ストレス−クラツク性テストは、15.6℃で約
４ボリユームの炭酸ガスを含む炭酸水を低温で静
かにガラス壜に充填し、成形したキヤツプを施
栓、50℃界面活性剤水溶液（0.5％濃度）中に、
キヤツプ部分が没するように一週間放置し、キヤ
ツプに円周状クラツクが発生した壜数を目視計数
する事によつて行なつた。 耐低温衝撃性テストは水を充填したガラス壜
に、成形したキヤツプを施栓し、４℃雰囲気に一
昼夜放置後、４℃雰囲気中で壜を傾斜10゜の金属
面上に１ｍの高さからキヤツプ天面を下にして落
下させ、落下によつてキヤツプが破損した壜数を
計数する事によつた。 比較例 １ 実施例１と同一のポリプロピレンを使用して、
樹脂温度を100℃、110℃、120℃、125℃、130℃、
140℃、150℃、210℃、220℃として各温度に応じ
て成形圧力を変化させる以外は実施例１の樹脂温
度170℃の場合と全く同様にしてキヤツプ外殻の
成形を行なつた。キヤツプ外殻が形成されたもの
について実施例１と同様にしてライナーを形成し
た。このようにして得たキヤツプについて実施例
１と同様の評価を行ないその結果を第１表にPR
−１〜９として示す。 第１表から明らかなように、PR−１〜３では
成形ができない。PR−４〜７ではキヤツプ成形
は可能であるが所要成形圧が5000Kg／cm2以上と極
端に高くなり、、多数箇取りによる生産性が著し
く低下するので実生産に採用できない。PR−４
〜５ではネジ部分内径のバラツキ（標準偏差）が
大きくなるので製品歩留りも更に低下することが
分つた。PR−８〜９は耐低温衝撃性及び耐スト
レスクラツク性が悪い。 実施例２及び比較例２ 示差熱分析法による融点が160℃で、JIS Ｋ−
7210に従がつた230℃で荷重2160ｇ（JIS Ｋ−
7210の条件14）でのメルトインデツクス及びTD
がそれぞれ10.0ｇ／10分及び122℃の市販ポリプ
ロピレン（三菱ノーブレンBC3）0.1ｇ／10分及
び128℃の市販ポリプロピレン（シヨウワアロマ
ーSK−111）並びに15ｇ／10分及び123℃の市販
ポリプロピレン（三菱ノーブレンBC2）の３種の
市販ポリプロピレンで各メルトインデツクスに適
合する成形圧とする以外はすべて実施例１と同様
にして樹脂温度170℃でキヤツプ外殻を形成し、
実施例１と同様にしてライナーを形成する。 以上の様にして得たキヤツプに対してキヤツプ
ネジ部分の内径、耐低温衝撃性性及び耐ストレ
ス・クラツク性を実施例１と全く同様の方法で調
べた。得られた結果をＰ−ａ（実施例２）、Ｐ−ｂ
（比較例２）及びＰ−ｃ（比較例２）として、Ｐ−
２（実施例１）と共に、第２表に示す第２表より
明らかな様に、実施例２のプラスチツクキヤツプ
Ｐ−ａは実施例１のＰ−２キヤツプと同様に優れ
た性能を有するが、比較例２のＰ−ｂキヤツプは
ネジ部内径のバラツキ（標準偏差）が大きく製品
歩留りに劣り、且つ所要成形圧力が大きく多数個
取り成形性すなわち生産性に劣る事が分る。Ｐ−
ｃキヤツプは、所要成形圧力は小さいが、耐低温
衝撃性及び耐ストレスクラツク性において本発明
による実施例１及び２のキヤツプにくらべて極め
て劣る事が分る。 実施例３及び比較例３ 実施例１の実験番号Ｐ−２において、キヤビテ
イ温度を35℃、140℃及び70℃に保つた以外はＰ
−６と同一条件でキヤツプを成形した。実施例１
と同様にテストした結果を、Ｐ−２−ｂ（実施例
３）、Ｐ−２−ａ（比較例３）及びＰ−２−ｃ（比
較例３）として、Ｐ−２（実施例１）と共に、第
３表に示した。
【表】
【表】
＊２ 供試キヤツプ数に対する落下時破損キヤツプ数
の百分率。
＊３ 供試キヤツプ数に対するクラツク発生のあつた
ヤツプ数の百分率。
の百分率。
＊３ 供試キヤツプ数に対するクラツク発生のあつた
ヤツプ数の百分率。
【表】
第１図は、本発明で用いられる材料の樹脂につ
いてのストレス・ストレーン曲線を示す。第２図
は本発明の方法で成形されるプラスチツクキヤツ
プの側面及びその部分断面図であり、第３図、第
５〜８図は本発明のプラスチツクキヤツプの成形
を行いつゝあるキヤビテイ及びプランジヤーの断
面図であり、第４図は本発明によつて成形される
プラスチツクキヤツプのピルフアプルーフバンド
の部分拡大斜視図であり、第９図及び第１０図
は、プラスチツクキヤツプのスカート部のＸ線回
折図を示す図面代用Ｘ線写真である。
いてのストレス・ストレーン曲線を示す。第２図
は本発明の方法で成形されるプラスチツクキヤツ
プの側面及びその部分断面図であり、第３図、第
５〜８図は本発明のプラスチツクキヤツプの成形
を行いつゝあるキヤビテイ及びプランジヤーの断
面図であり、第４図は本発明によつて成形される
プラスチツクキヤツプのピルフアプルーフバンド
の部分拡大斜視図であり、第９図及び第１０図
は、プラスチツクキヤツプのスカート部のＸ線回
折図を示す図面代用Ｘ線写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 天面部と該天面部の周縁部より実質上垂直に
伸びるスカート部を有し、該スカート部の内面に
ネジ突起部を有するポリプロピレン系樹脂キヤツ
プを無理抜き成形法で圧縮成形する方法におい
て、 ポリプロピレン系樹脂としてMI：３〜10ｇ／
10分の材料を用い、材料温度160〜200℃、キヤビ
テイ温度16〜65℃の条件下成形を行うことを特徴
とする圧縮成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15521082A JPS5945111A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | プラスチツクキヤツプの成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15521082A JPS5945111A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | プラスチツクキヤツプの成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945111A JPS5945111A (ja) | 1984-03-13 |
| JPH048206B2 true JPH048206B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15600909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15521082A Granted JPS5945111A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | プラスチツクキヤツプの成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945111A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171116A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Kishimoto Akira | プラスチツクキヤツプの成形工具 |
| US4709824A (en) * | 1985-12-12 | 1987-12-01 | Tri-Tech Systems International Inc. | Tamper evident plastic caps with lower separable or breakaway portions and a method of forming them |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4122147A (en) * | 1978-03-23 | 1978-10-24 | The Continental Group, Inc. | Method of making multilayer containers |
| US4343754A (en) * | 1979-09-21 | 1982-08-10 | H-C Industries, Inc. | Process and apparatus for molding liners in container closures |
| JPS5766914A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-23 | Showa Denko Kk | Method of pressure molding |
-
1982
- 1982-09-08 JP JP15521082A patent/JPS5945111A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945111A (ja) | 1984-03-13 |
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