JPS6034331A - 摩擦溶接されたバリヤ付きカン - Google Patents

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】 本発明は一般に熱可塑性プラスチック容器（ｔｈｇｒｔ
ｎｏｐｌａｓｔｉｃ　ｏｏｎｔａｉｎｅｒｓ）に関し、
更に特定的には多重構成部材より製造されたプラスチッ
ク容器に関する。慣用の容器は一般に容器形状に形成さ
れた金属、ガラス又は複合紙材料を含む。

他の慣用の容器はプラスチックの容器形状への成形を伴
なう。本発明はプラスチック、更に特定的にＶｌ、ポリ
エステル及びポリオレフィンの如き重合体に関する技術
分野に関する。本明細書に開示された方法により製造さ
れた容器は慣用のプラスチック成形技術並びにガラス、
金属及び紙の成形技術により製造された容器を代替する
。

慣用のグラスチックビン製造においては、ビンはいくつ
かの方法の１つにより形成することができる。１つのか
かる方法は溶融したプラスチック材料を・母すソンモー
ルドに射出成形しそしてそれ　９− を固化させることによってプレフォーム（ｐｒｅ−ｆｏ
ｒｍ）又は“パリノン１を製造することである。

次いでこのパリソンを、熱、空気圧力及び機械的延伸手
段の１１合せを使用するブロー成形装置内に入れてハリ
ソ／を膨張させて最終ビンにする。一般にこの２又は３
段階プロセスは、その製造に必要とされる時間及び装置
並びに重合体への大量のエネルイー人力のため非常に長
くかかり且つ費用がかかる。その後の冷却を伴なう、重
合体を溶融して・にリソンを射出成形すること及び次い
でプロー成形するために必要とされる再加熱は多量の熱
入力を必要とする。

プラスチック容器を製造する他の方法はストレート射出
成形法であって、最終ビンデザインが単一モールドで形
成され、そして液体の溶融した重合体をモールド内にｉ
α接射出して最終ビンを形成する方法である。このデザ
インは、ＪＰ　Ｉ７７７法（Ｄ−１０− ２倍の熱入力は排除するが、重合体の配向が得られず、
得られるビンは構造的に弱いという欠点を有する。重合
体の配向の欠如の故に、酸素の侵入及びＣＯ８が出−Ｃ
行くことに対しても低いバリヤを有する。

熱可塑性プラスチック容器を形成する第３の手段は、管
状パリソンを押出し、そして管状パリソンがまだ溶融し
た状態にある間に／ｆリソンをモールド内に閉じ込めそ
してそれを最終ビンにプロー成形することである。これ
はビンにおいて非常に少ない配向が達成され、そしてビ
ンは又プロー成形期間中シームが形成される底部区域に
弱くなった区域を有するという欠点がある。

他方、慣用の方法によるカンの製造は慣用のビンの製造
方法とは相当異なっている。カンは主として、金属又は
プラスチック端部がクリンプされ又は接着されている板
紙から製造される。カンの板紙シリンダ形本体は板紙の
螺旋状に巻かれたストリップを使用して普通”螺旋巻き
され“（５ｐｉｒａ、ｌ　−ｗｏｕｎｄ　）　、次いで
全編又はプラスチック底部及び１１１部はそれぞれ充填
の前及び後に本体上に置かれる。

カンを製造する１つの改良された方法はＶｉｎ−ｃｔｔ
ｎｔ　Ｆｏｒｔｕｎａ等に対する下記同時係員出願、即
ち、ｘｅｓ２釘Ｅ８月５日出願された”　Ｔｈｅｒｍｏ
−ｐｌａｓｔｉｃ　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　Ｅｎｄ　ａｎ
ｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓ　ｊ’ｏ
ｒ　Ｉｎｅｒｔｉａｌ　、Ｓｐｉｎｗｅｌｄｉｎｇｏｆ
　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｃ’ｏｎｔａｉｎｅｒ
　Ｅｎｄｓ　”　Ｓと題する米げｌ　ｉ’４Ｆｆｔ出願
第４０５．６４２号及び１９８２年９月１７１」出願さ
れた”　Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｓｐｉ？１ｗｅｌｄ−ｉｎ
ｇ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉａ　ａｎｄ　Ｔｈ
ｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＣｏａｔｅｄ　Ｃｏｎｔａｉｎ
ｅｒ　Ｐａｒｔｓ“と題する米国％許出願第４１５，１
２６号に開示される。これらの同時係桐出願においては
、オイルカン底部は螺旋巻きされた板紙本体にスピン溶
接される。

先行技術のカン製造方法の欠点はカン本体はそれらがシ
ーム付き金属管（ｓｅａｍｅｄ　ｍｅｔａｌ　ｔｕｂｅ
ｓ）であろうと螺旋巻き板紙管であろうと長くて費用の
かかる方法によって製造されるということである。クリ
ンプされた金属管（ｏｒｉｍｐｅｄ　ｍｅｔａｌｔｕｂ
ｅ　）及び螺旋巻きされた管の両方とも漏洩しがちであ
る。更に、板紙は普通、カンに入れられた流体が底部の
まわりの縁で板紙中に入わそしてカンの壁へサイフオン
作用で吸い上げられ（δ１ｐｈｏｎａ　ｕｐ　）　、最
終的にはラベルを通って漏出する、′吸い上げ″（ｗｉ
ｃｋｉｎｇ　）　の欠点を更に有する。

他のタイプの慣用のカンは純粋なアルミニウムから製造
された引き抜きアルミニウム飲料カン（ｄｒａｗｎ　ａ
ｌｕｍｉｎｕｍ　ｂｇｎａｒａｇｅ　ｃａｎ　）である
。

このタイプのカンは底部及び側部でシームレスで　１３
− あるけれども、頂部は本体にクリンプされなければなら
ない。アルミニウムの使用も又手が出ない程高価になり
１１つアルミニウムの使用は、アルミニウムをシートに
形成しそしてシートからカンを引き抜（（ｄｒａｗ　）
のに大量のエネルギー消費を必要とする。頂部は刻み目
をつけなければならない相対的に厚い材料でなければな
らずそして溶接又は他の手段によってそれに機械的に融
着された引張りタブ（ｐｕｌｌ−ｔａｂ）を持たなけれ
ばならない。これも又非常に費用がかかる。

本発明は、各々が利用し得る最も経済的方法で形成され
ることができしかも各々はその熱成形方法の最大の利益
を得る別々の構成部品からこのような容器を形成するこ
とによって先行技術の熱可塑性ビン及びカンの欠点を克
服する。該構成部品はスピン溶接することによって接合
されて単一の強い美的な容器にされる。本発明の１つの
態様に　１４− おいては、容器は摩擦溶接用周囲フランツ及び刻み目を
つけられた引張タブ区域（５ｃｏｒｅｄ　ｐｕｌｌ−ｔ
ａｂ　５ｅｃｔｉｏｎ　）を有する頂部閉鎖部材（ｃｌ
ｏｓｕｒｅ）を熱成形し、嵌め合わせ特性（ｎｅｓｔｉ
ｎｇ　ｃｈａｒａ−ｃｔｅｒｉｔｔｔｉｃｓ　）を有す
る底部区域を熱成形しそしてシリンダ形（ｃｙｌｉｎｄ
ｒｉｃαｌ）本体部分を押出し、それに前記上部区域及
び下部区域を摩擦溶接することにより形成される。

第１図を参照すると、ビン１０１の形状の容器が部分断
面側面図で示されている。ビン１０１はシリンダ形管の
形状に形成された略シリンダ形管状区域１０２を具備し
、中心部分１０２には上部ビン部分又は頂部部分１０３
及び下部閉鎖部分又は底部区域１０４が接合されている
。

上部区域１０３は一般に、僅かにチー・臂−をつけられ
た略シリンダ形スカート区域１０５、内方でネック状の
ショルダ区域１０６及び螺旋状キャップネソ１０８が形
成されている上部ねじつき円筒形ネック部４：１１０７
から成る。二重目的リング１０９がネック１メ域１０７
のまわりに形成されそしてそれかｒ、半ｔ’ｆ：　’、
’ｊ：ｉ向に夕）側に突き出している。

リング１０９の目的ヲ」、ビンに内容物を入れる期間中
充填機からビンを懸架するだめの充填リング（ｆｉｌｌ
　ｒｉｎσ）を与えることである。リング１０９は、ス
ピン溶接マンドレルに頂部区域を係合させるため、リン
グ１０９上に形成された周囲駆動うｙ　（ｐｅｒｉｐｈ
ｅｒａｌ　ｔｉｒｉｖｅ　ｌｕｇｓ　）　の組も含む。

中心区域１０１は好ましくは同時押出しにより最終形状
に形成された略シリンダ形管状区域である。このシリン
ダはホットナイフ又は水レーザ（ｗａｔｅｒ　１ａｓｅ
ｒ　）の如き手段によって所定長さに切断されて所望の
容量のビンを形成する。第１図に示された態様は中心本
体部分１０２の壁区域は単一層の重合体プラスチックか
ら構成されていることを示すけれども、本発明の好まし
い態様においては、シリンダ形本体区域１０２はシリン
ダ形同時押出しダイを通して同時押出しすることにより
多層シリンダ形本体部分に形成された。好ましくけ、使
用した重合体の層は３つ又は５つの何れかであり、そし
てＦＤＡ認可重合体内層及び外層と、壁を通っての容器
からの酸素の侵入及び二酸化炭素の損失を防止するため
にエチレンビニルアルコール（ＥＶＡＬ）の如き公知の
バリヤ重合体から形成された中心バリヤ層から成ってい
た。

更に、バリヤ層と外層及び内層との間に重合体をバリヤ
に接着するための接着剤であるＣＸＡの如き材料の追加
の層を設けてもよい。ＣＸＡはｄｕｐｏｎｔ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙにより製造された接着剤であ
る。

底部部材１０４は、相対的に柔軟性の中心部分１７− １１０、ダイｆフラム１１１、及び円周のまわりに上向
きのｔ７字形スピン溶接フランツ１１２を略円形ダイア
　７ラム型閉鎖部材（ｃｌｏｓｔｔｒｅ　ｍ、ｅｒｎｂ
ｅｒ）より成る。Ｌ線部分１０５は底部部材１０４の上
向きフランＤ’ｌ１２と同様な下向きＩＩ字形スピン溶
接フランツ１１３を同様にＭすることに留意されたい。

（Ｉ字形フランツ１１２及び１１３は容器の円筒形本体
部分１０２をその中に締り嵌め係合（ｔｉｇｌｉｔ−ｆ
ｉｔｔｉｎｇ　ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ　）において受け
入れるような寸法である。締シ嵌め（１ｎｔｅｒｆｅ−
ｒｅｎｃｅ　ｆｉｔ　）はフランジ区域１１２及び１１
３と円筒形本体区域１０２との間に配置されるのが好ま
しい。これは３つの容器区域がスピン溶接によって相互
に接合されるとき融解熱を与える。前述した如く、容器
１０１はポリエステル又はポリオレフィンの１つから選
ばれた重合体から製造される。更に特定的には、その１
つの態様において　１８− け、容ｆ＋”ｉ　１０１はポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）から製造された。との材料は食品及び飲料製
品に対してＦｌ）、４により容認されてよ？す、そして
特に、その透明性、強瓜及びバリヤ性により容器に対し
て有オリである。ＰＥＴけ特に、該重合体を延伸するこ
とによってその配向温度でその構造を配向させる方法に
よって強化することに応答性である。

中心本体区域１０１け好壕しくは、円形同時押出ダイに
より形成された同時押出された多層管から形成される。

１つの好ましい態様においては、重合体の５つの層を同
時押出して円筒形管とすることができる。外側＃はＰＥ
Ｔであり、次いで接着剤の層、次いでサラン（Ｓαｒａ
ｎ）、バレツクス（Ｂａｒｅｚ　）又はＥＶＡＬの如き
バリヤ層が使用される。次いで接着剤の層及びＰＥＴの
最終内側層が続く。これらの材料は１９８１年２月１０
日に発行されたハート（Ｈａｒｔ）及びルトレツソ（１
？１ｂｔｌｅｄｇｅ　）に対する”　Ｃｏ−ｅｘｔｒｖ
、５ｉｏｎＡｐｐａｒａｔｒｂｓ　ａｎｄ　Ｍｔｔｔｈ
ｏｄ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｃｈｂｃｉｎｇｒｉｈｂｌｔｉ−
Ｌａｙｅｒｅｄ　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａ、５ｔｉｃ　ｐｉ
ｐｅ　”　と題する、本出願人にル尖渡された米国特許
第４．２４９゜８７５号に開示された無ス／ｅイダダイ
の使用によって多層シリンダ形管に同時に、同時押出し
することができる。上記特許は本願に引照により加入す
る。

第４図を参照すると、波形充填リング（ｃｏｒｒｕ、−
ｇａｔｅｄ　ｆｉｌｌ　ｒｉｎｇ　）　１０９の構造を
更に特定的に開示するために、第１図の線４−４で取ら
れたビン１０１の頂部部分の軸線方向断面図が示される
。第４図においては、ネック部分１０７が断面図で示さ
れ、それに周囲の充填リング１０９が一体的に取付けら
れている。充填リング１０９は１０７の表面から相当な
距離外向きに突き出している。対称スピン溶接ラグ１１
４の組がリング１０９の外円周上に形成され、そしてそ
れから半径方向外向きに突き出している。ラグ１１４は
、特に頂部部分１０５にスピン運動を加えるためのスぎ
ン溶接マンドレルと係合するようにかつている。

スロット１１６がフランジ１１２の壁及び壁１０２の下
端を通って切られている。これは容器上のラベルのプリ
ントのだめの位置づけスロットとして及び容器が２次パ
ッケージ、即ち１６パツク“（ｓｉｚ　ｐａｃｋ　）に
おいて位置しているとき、ラベルの好ましい区域が外向
き方向において位置づけられることを確実にするために
容器の底部リムにおいて切られている。これはパッケー
ジを充填しそ（７てそれらをその商標の下で売っている
販売者にとって非常に重要な販売の観点である。たとえ
ば、飲料製造者は）！ツケーソがスーパーマー−２１− ケラトに置かれているとき、ラベルの人目を引く特徴が
消費者に見えるように商標又はロゴタイプの主をな部分
が外側に向いている状態で各容器が・Ｐツケーヅ内にあ
ることに非常に関心がある。かくして、容器の下縁にノ
ツチ１１６を切ることは、充填された容器が標準６パツ
ク（５ｔａｎｄａｒｄ　５ｉｘｐａｃｋ）に入れられる
とき、該ノツチはロゴタイプの人目を引く部分が／４’
ツケーソ内で外向きに向くように包装期間中容器を配向
させるために使用され得るような方法で充填者がラベル
を位置づけることを許容する。

或いは、下部スカート１１２におけるノツチ１１６より
はむしろラグ又は突き出しているノブの妬き位置づけ手
段を頂部区域１０３に形成することができる。突起又は
ラグは容器１０１の側部又は頂部から１：１．　＊、え
ない底部１０４のトラフ１１１の内側に形成することも
できる。位置づけ手段　２２− １１６のこの特定の態様は２次包装の関心事である故に
好ましい方法である。スロッ）１１６は、該スロットに
係合しそして小売り表示時にビンの配向を与えることが
できる２次・にツケージにおける突き出しているラグに
よりビンの容易な配向を許容する。

第２図は、中心本体区域１０２に接合される前における
スリーピース容器の上部部分１０５の図を示す。この図
は頂部区域１０５のはめ合わせ性（ｎｅｓｔαｂｉｌｉ
ｔν）を示す。第２図において、第２の頂部部分１０５
が一点鎖線で描かれて相互に対しての頂部分のはめ合わ
せ性を示す。これは大規模での容器の製造において特に
重要である。多くの容器は１つの場所で製造されそして
充填のため他の場所に輸送されなければならない。１１
及び２１寸法の慣用のｐＥＴビンの場合には、これらは
一般に単−一−スにおいて形成され、そして最終の充填
場所に空で輸送される。普通は、単一ピースビンを容肝
一杯に積んだトラック又は鉄道車輛は、全積荷容着は空
の容器で充填されているけれども、その正規の積荷重量
の約１／２０のみ輸送しでいるととになる。かくして積
荷重（ｓｈ、１ｐ−ｐｅｒ　）は主として空気の輸送に
対して支払いしている。本発明を利用することに□よっ
て、積荷重は第２図及び第３図に示された如き嵌め合わ
された（　ｎｅｓｔｅｄ　）　ビンの構成部品を輸送す
ることができ、そ１７て輸送の効率を大きく増加させる
ことができる。第３図は底部区域１０４を部分断面図で
示しそして嵌め合わされた位置において１点鎖線で示さ
れた追ｆ＋ｏの底部区域１０４を示すことによって底部
区域１０４の嵌め合わせ性を示す。

第２図にも・いて、本発明を利用することにより達成さ
れる輸送空間の節約を見ることができる。

１点鎖ｆ４表示１０５が実ｇ！表示１０５から外方に突
き出す距勲を考察すると、１点鎖線表示頂部部分は実紛
表示頂部部分によって占められるもとの空間の約イのみ
の追加の空間を占めるととがわかる。かくして、ビン製
造者は相互に嵌め合わせされた多数の頂部部分１０５を
輸送することができ、普通の輸送空間の約％を節約する
ことができる。

同様に、底部部分１０４は追加の空間節約を達成するた
めに嵌め合わせることができる。

頂部区域及び底部区域の嵌め合わせ性に加えて、容器の
中心区域に対する同時押出されたシリンダの使用はビン
製造業者及び充填者が充填現場で中心部分１０２を製造
し、それによってシリンダ形管に対する輸送コストを節
約する。かくして、中心区域に対（−ては、積荷重はバ
ルク重合体ペレットを輸送しさえすれば良く、とれは空
間使用に関する限り効率が良くそして充填現場でシリン
ダ形押出しによりシリンダ形管に容易に押出される。

２５− かくして、容器のための本発明のデザインは空の容器に
対する大きく減少しだ輸送コス）　（ｓｈｉｐ−ｐｉｎ
ｇ　ｃｏｓｔｓ　）及び強度、バリヤー及びスピン溶接
された構造から生じる最終容器の他の特徴の改良と言う
非常に大きい利益を与える。

第５図はスリーピース容器の底部部分１０４の別の態様
を示す。第５図において、底部区域２０４はそのまわり
に形成された周囲Ｕ字形スピン溶接フランツとフランツ
２１２から内方に位置した屈曲区域（ｆｌｅｗ　５ｅｃ
ｔｉｏｎ）　２１１を有する底部区域２０４が形成され
る。中心区域２１０はビン頂部の上部ネック部分１０７
をその下に受け入れるように彦っているシリンダ形の盛
り上がった（　ｒａｉｓｅｄ　）キャップ受器区域（ｃ
ａｐ−ｒｅｃｇｐｔａ−ｏｌｇ　５ｔｔａｔｉｏｎ）　
２１０より成る。ネック部分１０７はその−Ｈにねじ込
みにより取付けられたキャップ１１５を有する。受器部
分２１０の下部シ２６− ヨルダ部分２１３はその下に位置したビンの充填リング
１０９と当接係合するような寸法にされている。かくし
て底部２０４に形成されだ受器２１０は、安定なそして
製品を表示するのに魅力的な積重ねられた方位において
貯蔵棚又はジョールーム棚に充填された容器を置くこと
を許容する。

ガラスビン及びパリソン型プラスチックビンの如き先行
技術容器の１つの欠点け、それらが容器の各層間に積重
ねシート（ａｔαｃｋ　５ｈｅｅｔ　）を置かなければ
高度に不安定でありぞして積重ねることができないとい
うことである。かくしてスーパーマーケット所有者の如
き小売人が製品の多層積み重ねを表示することを望む場
合にけ、費用がかかり時間を消費する積重ねシートを容
器の各層間に置かなければならない。本発明により、各
容器の底部におけるシリンダ形ビン受器２１０を使用し
て、キャップ１１５を含むネック部分１０７は充填され
た容５の底部に上向きに突き出すことができ、そ［７て
充填された容器の重量はそのすぐ下の容器の重い、強い
充填リンダ１０９にょシ支えることができる。

頂部部分１０３並びに底部部分１０４及び２０４け射出
成形の如き慣用の手段により形成することができるけれ
ども、これらの区域を形成するだめのより新ら］７い手
段を使用することができることは認められるべきである
。たとえばグランビルＳ／ニー　、　バー　ン（Ｇｒａ
ｎｖｉｌｌｍ　Ｊ、　Ｈａｈｎ　）等によって１９８２
年７月１日出願された、”　Ａｐｐａｒａ−ｔｕｓ　ｆ
ｏｒ　Ｐ’ｏｒｒｎｉｎｇ　Ｂｉａｘｉａｌｌｙ　Ｏｒ
ｉｅｎｔｅｄＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ａｒｔｉｃ
ｌｅｓ　”と題する、本出願人に譲渡されに：同時係属
米国特許出願第３９４．３８２号において、容器の頂部
及び底部の如き物品を熱成形すイ）ための装置が開示さ
れる。この装置はとれらの熱成形技術及び装置により得
られる利益の故に特に本発明において使用するのに有利
である。上記バーン等の出願においては、単一シート又
は多層シート重合体は配向温度より高い温度に加熱され
、そして中圧空気がシート材料に尚てられてそれをプレ
フォームモールドへと下向ｔ＝に抑圧し、それによりパ
リソンを生成する。成る量の冷却がブレフオーム上で起
こり、そして重合体はその温度が配向範囲に下げられる
。この時点で、高圧サーソング空気はプレフォームモー
ルドラ通って流れそしてシートを最終モールドにおいて
その最終形状となるように上に押圧し、同時に完成物品
を形成しそして該物品を２軸配向を得るのに最適な量延
伸する。ノ・−ン装置の使用は最適強度及びバリヤ特性
を得るのに十分に配向されている本容器に対する頂部及
び底部を与える。慣用の射出成形方法と反対に、ノ・−
ン装置を使用することによっても、射出成形システムに
おいて達成され２９− 得ない配向により追加の強度を得ることができる。

ＰＥＴの如き普通の容器重合体の２つの層間にサンドイ
ッチされたバリヤ層重合体を具備する多層頂部又１ｒｔ
底部を得るだめに同時押出されたシート材料を使用する
こともできる。前記したバーン等の米国特許出願第３９
４．３８２号はその全体を引照により本願に加入する。

典型的動作において、飲料容器又は他のタイプの容器は
第２図乃至第５図に開示された３つの区域を使用するこ
とによって形成される。更に特定的には、それに形成さ
れた下向き形状のスピン溶接フランツ１１３を有する固
相圧力成形（熟成形）又は射出成形によって形成された
頂部区域１０５はスピンｆ１接マンドレルに位置づけら
れる。押出しの如き手段によって形成されたシリンダ扶
壁区域１０２はスピン溶接装置の中心マンドレルに置か
れる。上向き形状のスピン溶接フランツ１１２３０− を有する底部部分１０４又は２０４下部スピン溶接マン
ドレルに置かれる。好ましくは、中心本体区域を含む中
心スピン溶接マンドレルは定置マンドレルであり、そし
て上部及び下部マンドレルはスピニング操作に適合して
いる。３つの容器区域がそれぞれのマンドレルに位置づ
けられて後、上部及びＦ部マンドレルは回転エネルギー
をそれに付与されて、中心マンドレルに対してそれらを
迅速にスピンせしめる。上部及び下部マンドレルは同じ
方向に回転され得るが、好ましくは、それらは反対方向
に回転されて相互のトルクを相殺する。

使用される特定の重合体及びスピン溶接フランジ１１２
及び１１３における締り嵌めの量に基づいて選ばれる予
め選ばれた回転速度に達した後、頂部及び底部区域は中
心区域と迅速係合せしめられ、中心区域の壁をＵ字形７
ランソへと強制しそしてそこのプラスチックを一時的に
溶融せしめそして相互に融合亡しめる。これはフランジ
ｌ１２及び１１３において漏れのない、清浄な溶接密封
された（　ｈｅｒｍａｔｉａａｌｌｙ　５ｅａｌｅｄ　
）接合部及びそこに形成された強い接合部を形成する。

１１２及び１１３におけるスピン溶接された接合部にわ
たって得られたフープ強度（ｈｏｏｐ　ａｔｒｅ−ｎｇ
ｔｈ　）　、該フープ強度は容器の全体の強度に大きく
寄与する、に加えて、フランツ１１２及び１１３から生
じる半径方向外方に突き出しているショルダは完成ｌ−
だ容器に対して保護されたラベル区域を与える。一般に
、１１２及び１１３におけるこれらの突き出しているシ
ョルダは”ロールリング″　（ｒｏｌｌ　ｒｉｎｇｓ　
）と呼ぶことができる。

直接区域１０２」−の接着されたラベル又は印刷された
ラベルの如きラベルが中心本体区域１０１に施こされる
と、リング１１２及び１１３は隣接ビン上の同様なリン
グに接触しそして区域１０２上の印刷されたラベルのこ
すり（ｓｃｕｆｆｉｎｇ　ａｎｄγｗｂｂｉｎｇ）　を
防止する。これによりラベルに対する重要な保護を与え
、これは小売り業者にとって最も重要なことである。か
くして本発明の利点は、容器の製作の前に容器構成部品
を輸送するとき良好な嵌め合わせ性を包含する。更に他
の利点は小売りの位置における充填された容器の積み重
ね性である。第３の利点は容器の壁におけるスピン溶接
された接合部にわたって得られたフープ強度の増加であ
り、そして他の利点は容器の装飾ラベルの保護を与える
突き出しているロールリングである。

本発明の他の特定の利点は、各々の特定の構成部品の最
適特性を得るために種々の異なった方法による種々の構
成部品の製造を可能とすることである。たとえば、頂部
及び底部は最適強度及びバリヤ特性を与えるように種々
の方法により製造さ−３３− れることか述べられ、そして中心区域は改良された配向
及びバリヤ特性を与えるための種々の方法により製造さ
れることが述べられているが、追加の長所が完成容器に
おいて達成され得る。たとえば、管状中心区威の偵部及
び底部におけるスピン溶接は全体の容器に対する増加し
たフープ強度を与えるとともに、並行なロールリム（ｒ
ｏｌｌ−ｒｉｍｓ）の対を与えて中心区域に取付けられ
ているラベルを保護する。更に、Ｉｌ、１１１長い中心
区域を設けることは、容器を充填する食品又は飲料製造
者の広告ラベル受は入れるための最大表面積を与える。

これは容器上の“広告空間の最適化“（ｏｐｔｉｍｉｚ
ｉｎｇｔｈｅｂｉｌｌｂｏａｒｄ　５ｐａｃｅ　）　と
して知られている。

本発明は飲料を包装するのに使用される公知の慣用のビ
ン型容器よりもラベルのだめのよ如多くの広告空間を力
える。

最適広告空間の他に、本発明は印刷され及び／　３４− 又は塗装されたラベルを受り入れるための容器の外表面
を改良する機会も与える。たとえば、中心管状区域１０
２が同時押出しにより形成されるとき、同時押出された
シリンダの層の１つ、即ち、最外層はポリスチレン、高
衝撃ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はポリプロピレ
ンの如き白色不透明半多孔性材料から製造することがで
き、これは慣用のラベル印刷方法によって、鮮明ではつ
きりしたラベルの色の印刷にとって高度に望ましい表面
を与える。

ピ／の頂部部分１０３は、消費渚にとって魅力的で且つ
ビンの内容物の明白な表示を与えるＰＥＴの如き透明で
強じんな材料から形成することができる。同様に、底部
区域１０４は容器充填者により所望される特性を与える
のに最適な材料から選ぶことができる。完成された容器
におけるコストを維持するため底部部分１０４に対して
ポリスチレン又は高衝撃ポリスチレンの如き相対的に低
コストの材料を使用することができる。これらの材料の
代替のすべてはもちろん、主として、種々の構成部品を
相互にスピン溶接することについての相容性に依存する
。たとえば、頂部１０３及び底部１０４の外側フランツ
における接触表面は、シリンダ形壁部分１０１の外表面
及び内表面とスピン溶接するために相容性でなければな
らない。スピン溶接に対１〜て相容性であるこれらの材
料は当業者には知られており、従って代替することがで
きる。

前記説明は本発明の方法によるビンの形成に関するもの
であるのに対して、飲料及び食品工業において１回使用
カン（ｓｉｎｇｌｅ−ｓｅｒｖｉｎｇ　ｃａｎｓ）と呼
ばれるものを形成するために本願に開示された方法を使
用することもできる。これはビンセント　イー、フオル
チュナ（Ｖｉｎｃｅｎｔ　Ｅ、Ｆｏｒｔｕｎａ）によｆ
ｉ１９８３年１月６日出願された”　Ｃｌｏｓｗｒｅｔ
ａｆｏｒ　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ　Ｈａｖｉｎｇ　ｐｌ
ａｓｔｉｃ　Ｔｏｐｓ　”と題する同時係属米国特許出
願第４５へ１６５号に開示された如きプラスチック閉鎖
部材で頂部区域１０３を代替することによシ達成するこ
とができる。該ピンセント　イー、フォルチュナの出願
ハそっくりそのまま４照によ如本願に加入する。

かくして、加入されたフォルチュナ出願を参照すると、
１０１．２０１１３０１及び４０１で示された閉鎖部材
のすべては、飲料カンのための閉鎖部材として使用する
のに％に有利である。更に特定的には、これらの閉鎖部
材は１回使用カンを形成するために本明細省に開示され
たスリーピース飲料容器に関して使用するのに高度に望
ましい。

前記した頂部の１つは開示された上部部分１０３の代わ
りに開示のシリンダ形管にスピン溶接することができる
。フオルチュナのカン閉鎖部材を取３７− 付ける方法は、ビン部分１０３を取付ける方法、即ち、
シリンダ形本体部分１０２にカン閉鎖部材をスピン溶接
する方法と実質的に同一である。前記したフオルチュナ
のカン閉鎖部材は本発明を形成するだめのスピン溶接技
術に適合性である外周におけるＵ字形状スピン溶接フラ
ンツの利点を与える。かくして、前記加入された出願に
開示された閉鎖部材は明らかにビンよシはむしろカンを
形成するために本発明に適合性であることは明白である
。

第１図は本発明に従って製造されたカン３０１を半断面
側面図で示す。カン３０１は同時押出された、バリヤ性
の多層シリンダ形本体３０２を具備し、それに相対的に
平坦な円板状底部３０４が摩擦溶接されている。底部３
０４は本体３０２に滑り嵌め係合（ｓｎｕｇ−ｆｉｔｔ
ｉｎｇ　ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ　）するためのＩｆ字形
周囲フランツ３１２を使用する。

　３８− 通常Ｆよ、これは優れた摩擦溶接条件を与えるためには
締り嵌め（１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｉｔ　）　で
ある。

底部３０４は嵌め合わせチャンネル３１１、ドーム状区
域３１０及び１つ又はそれより多くの整列ノツチ３１６
を更に具備する。

底部３０４がシリンダ形カン本体３０２に摩擦溶接され
た後、容器の実質的内容物（ｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｔ
ｅｎｔｓ　）は公知の且つ慣用の充填技術によシその中
に入れられる。充填の後、カンは相対的に平坦な閉鎖頂
部３０５をそれに摩擦溶接することにより閉じられる。

これは、摩擦溶接を普通は妨害する液体内容物を含有す
る場合ですら、閉鎖部材３０５に形成された下方に向い
ているＵ字形溶接フランジ３０３を有することにより達
成される。

７ランソ３０３Ｆｉ、、容器の液体内容物から離れるよ
うに変位された摩擦溶接ゾーンを確立するためにカン本
体３０２の外壁と締り嵌め保合（ｃｌｏｓｅ−ｆｉｔｔ
ｉｎｇ　ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ　）　するようになッテ
イる外周リムを有する。好ましくは周囲フランツとカン
本体との間の嵌合は最善の結果に対しては備かに締り嵌
め（ｓｌｉｇｈｔ　１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｉｔ
　）である。

第６図はサラン又はバレツクスの如き高度にがス不透過
性材料の中心層４０１が、両者ともポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリ塩化ビニル（、ＰＶＣ）、ｓｆ　ＩＪスチレン又は
その他の如き良好な容器重合体から形成された外側層４
０２及び内側層４０３との間にサンドイッチされている
、層状容器本体１０２．３０２の１つの態様を示す。層
４０２及び４０３　ｉｔ必らずＬ２も同じ材料である必
要はない。

たとえば、夕１層４ｏ２は、相対的に安価で且つ印祠及
び着色に対［７て優れた性質を有するポリスチレンであ
ることができ、そして内層は非常に良好々配向された強
度プラスバリヤ層４０１を補うためのＣＯ３及び酸素に
対して和尚良好な不透過性を有するＰＥＴであることが
できる。

更に、サンドイッチ層の各々の間にデュポンＣＸＡ　（
ｄｗＰｏｎｔ’ｓ　ＣＸＡ　）の如き接着剤の層を加え
ることＫよって非相容性重合体層を使用することができ
る。これは５つの層、３つの押出機、同時押出ダイから
管３０２を同時押出しすることＫより達成され得る。１
つの押出機は溶融した中心バリヤ層をダイに供給しそし
て第２の押出機は溶融した接着剤の分割流れ（ｓｐｌｉ
ｔ−ｓｔｒｇαｍ）をダイに供給し、そこでそれはバリ
ヤ重合体の両側に１重ねられる″（ｒａｙｅｄ　ｄｏｗ
ｎ　）　。第３の押出機は溶融した重合体を２つの流れ
において与え、これらは同時押出ダイにおいて接着剤層
に重ねられる。結果として壁において３つの異なった材
料を使用した５つの層の管が得られる。もし層４０３４
１− とは異なったイ」滲４の層４０２を製造することが望ま
しいならば、追加の押出機を同時押出ダイに結合しなけ
ればならない。

円形のスぎン溶接された端部を有するシリンダ形カンが
本明細書に記載されているけれども、端部を本体に取付
けるのに開示された回転スピン溶接技術よりはむしろ振
動式摩擦溶接技術（ｏｓｃｉ−１１ａｔｏｒｙ　ｆｒｉ
ｏｔｉｏｎ−ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　
）を使用することによって、非円形カン本体及び端部に
関して本発明を使用することができる。振動式接着はド
ナルド　マクロ−リン（ＤｏｎａｌｄＭａｃＬａｕｇｈ
ｌｉｎ　）及びヒンセント　７に＋：３−す（Ｖｉｎｃ
ａｎｔ　Ｆｏｒｔｗｎａ　）により１９８２年４月２３
日出願された”　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｏｓｃｉｌｌａ
ｔｏｒｌｌＢｏｎｄｉｎｇ　”　と即する同時係属米国
特許出願第３７１、３６３号に特に記載されている。

本発明の喝しζ好ましい態様を詳細に説明してき４２− たけれども、この説明は本発明を前記開示された特定の
形態又は態様に限定することを意図するものではない。

何故ならばそれらは限定よシもむしろ説明のためのもの
であることが８識されるべきであり、当業者には本発明
がそのように限定されカいことは明らかであるからであ
る。故に本発明は本明細書に例示的に開示された特定実
施例の、本発明の精神及び範囲から逸脱し々いすべでの
変更及び修正を含むことを′ｆｔ言する。排他的所有権
又は独占権が請求される本発明の態様は特許請求の範囲
に記載されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う容器の部分断面側面図である。 第２図は第１図の容器の頂部部分の拡大断面側面図であ
る。 第３図は容器の底部区域の拡大断面図である。 第４図は第２図の頂部区域の駆動ラグリングの拡大断面
出血図である。 第５図は容器頂部に積み重ねられた容器底部の断面側面
図である。 第６図は容器側壁の一部の拡大部分断萌図である。 第７図は本発明の容器の別の好ましい態様の部分画ｒｔ
ｉ側面図である。 図において、１０１・・・・・・ビン、１０２・・・・
・・シリンダ形中心部分、１０３・・・・・・上部ビン
部分又は頂部部分、１０４・・・・・・下部閉鎖部材又
は底部区域、１０５・・・・・・シリンダ形スカート区
域、１０６・・・・・・内方ネック状ショルダ区域、１
ｏ７・・・川ねじ付４きシリンダ形ネック部分、１０９
・・・・・・リング、１１０・・・・・・柔軟性中心部
分、】１１・旧・・ダイアフラム、１１２，１１３・・
・・・・Ｕ字形スピン溶接７ランノ、１１４・・・・・
・スピン溶接ラグ、１１５・・・・・・キャップ、１１
６・・・・・・スロット、２０４・・・・・・底部区域
、２１０・・・・・・キャップ受器区域、２１２・・・
・・・Ｕ字形スピン溶接フランツ、２１３・・・・・・
下部ショルダ部分、３０１・・・・・・カン、３０２・
・・・・・多層シリンダ状本体、３０４・・・・・・円
板状底部、３１１・・・・・・嵌め合わせチャンネル、
３１２・・・・・・Ｕ字形周囲フランツ、３１６・・・
・・・整列ノツチ　である。 ４５− 図面の浄書（内容に変更なし） ・　ｆ１０８　１０９　／／４ １′７１ｏ？ 　Ｗ ２−４・　−へ−＼＼　＼−ノ パリ ／／３　１　１０５　ｆｉｇ、４ ”　４０／　４ｏ３ ｉ Ｆｉｇ、６ ０２ｏｌ Ｆｉｇ、１ ／／／　／ノ０ ／１２　Ｌ　１０４ 特開口ａ６０−３４３３１（１３） ３０８　３０５ ０３ １ ０２３ｏ１ １１ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ。４　識別記号　庁内整理番号優先権主
張　０１９８昭邦月９日［相］米国（Ｕ　Ｓ）［相］４
９２９２８＠発　明　者　ビンセント・イー・フ　アメ
リカ合衆国オーテユナ　チ・ラドナサー カリフォルニア州９２６４９ハンチントンビークル　１
６４１２ 特許庁長官　志賀学殿 １、事１′１の表示 昭和５９年持重１１願第９１１３９号 ２、発明の名称 摩擦溶接されたバリャ付きカン ３、補正をする老 事件との関係　特許出願人 住所　アメリカ合衆国テキサス用７５２２１ダラス・ビ
ーＡ−ボックス４１０ 名称　フスデン・テクノロジー・インコーホレーテッド
５、補】■命令の［１イ・ｉ　な　しく自発）６、補正
のλ・）Φ 図面 一つりり−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともその一部がバリヤ性重合体材料より成る
   熱可塑性プラスチック容器であって開けることができる
   閉鎖部材を有する頂部区域を熱可塑性重合体から形成し
   、 少なくとも１つのバリヤプラスチックの層が接着されて
   いる少なくとも１つの強いプラスチックの層を有する同
   時押出］〜された重合体材料から管状本体区域を形成し
   、 該本体区域と滑り嵌め係合するように調整された相容性
   の熱可塑性材料から容器底部区域を形成し、 該底部及び頂部区域の少なくとも１つを該本体区域に摩
   擦溶接することより成る方法により製造された熱可塑性
   プラスチック容器。 ２、該容器が略円形シリンダであり、該摩擦溶接がスピ
   ン溶接より成る特許請求の範囲第１項記載の容器。 λ　該容器が、引裂き開放タブ手段がそれに形成されて
   い為相対的に平坦な頂部閉鎖部材を有するカンより成る
   特許請求の範囲第２項記載の容器。 ４、該本体部分は、各々ｐＥＴＸｐＶＣ，ポリスチレン
   、ポリプロピレン及びポリエチレンより成る群から選ば
   れた重合体から製造された外層及び内層と、 エチレンビニルアルコール、ホリビニルアルコール、ス
   チレンアクリロニトリル及びポリ塩化ビニリデンより成
   る群から選ばれた該内層及び外層の間のバリベ層とを具
   備する 特許請求の範囲第３項記載の容器。 ５、該本体区域に取付けられた前記区域の少なくとも１
   つは多層バリヤ性重合体材料から形成されておυそして
   該材料の同時押出しされたシートから熱成形される特許
   請求の範囲第４項記載の容器。 ６、少なくとも１つのバリヤ材料の層に接着された少な
   くとも１つの重合体材料の層から構成された管状多層本
   体区域と、 該本体区域の底部端に摩擦溶接により密封性に取付けら
   れた熱可塑性底部閉鎖部材と 該本体区域の頂部に摩擦溶接により密封性に取付けられ
   た熱可塑性ｍ部閉釦部材とを具備する複合熱可塑性プラ
   スチックカン。 ７、該本体区域はシリンダ形であり、該閉鎖部材はそれ
   にスピン溶接される特許請求の範囲第６項記載の複合カ
   ン。 ８　該本体区域は同時押出しされた管である特許請求の
   範囲第６項記載の複合カン。 ９、該本体区域は、その１つがバリヤ層である少なくと
   も３つの層を有する同時押出しされたシリンダ形管であ
   る特＃−′Ｐ紬求の範囲第６項記載の校合カン。 ｌＯ該本体区域は構造重合体材料の内層及び外層をｔ４
   ．、（＋Ｇ＋　Ｉ、、該内層と該外層どの間にはバリヤ
   重合体の１−が位１ｆｉ、　している、同時押出しされ
   たシリンダ形管−（”ある躬゛π「を青水の範囲第６項
   記載の報合力／。 １１、該閉鎖部材の少なくとも１つは構造層及びバリヤ
   １冶体層を有する多層重合体より成る特許請求の範囲め
   １へ６項記載の機会カン。 １ｚ　少ろくとも１つの閉鎖部材は同時押出しされた重
   合体シートから熱成形により形成される特許請求の範囲
   第１１項記載の複合カン。 １３　核内Ｊ−及び外層は、各々、ＰＥＴ、ＰＶＣＸ＋
   Ｉ？リスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン及びナ
   イロンから成る重合体の群から選ばれ、ソシて該・マリ
   ャ層はエチレンビニルアルコール、ホリビニルアルコー
   ル、スチレンアクＩＪ　Ｏ＝　）　ＩＪル及びポリ塩化
   ビニリデンの群から選ばれた重合体から成る特許請求の
   範囲第１０項記載の複合カン０ １４、少なくともその一部がバリヤ性重合体材料より成
   る熱可塑性プラスチック容器であって、開けることがで
   きる閉鎖部材を有する頂部区域を熱可塑性重合体から形
   成し、 少なくとも１つのバリヤプラスチックの層が接着されて
   いる少なくとも１つの強いプラスチックの層を有する重
   合体材料の同時押出しされた管から管状本体区域を形成
   し、 該本体区域と滑り嵌め係合するように調整された相容性
   の熱可塑性材料から容器底部区域を形成し、 　５− 該底Ｔ＜１＋及び爪部区域の少なくとも１つを該本体区
   咳に摩擦溶接することより成る方法により製造された熱
   ｏｌ’塑性シラスチック容器。 １５　該容器が略円形シリンダであり、該摩擦浴接がス
   ピン溶接より成る特許請求の範囲第１４項記載の容器。 １６、該容器が狭くなったネック部分を有する上向きＫ
   ｉＡひている頂部区域と、周囲充填リングと摩擦溶接マ
   ンドレルと係合するだめの該リング上の手段とを有する
   ビンである特許請求の範囲第１４項記載の容器。 ｌｒ、Ｂビン区域は円形シリンダ形であり、そして回転
   スピン溶接により相互に接合されている特許請求の範囲
   第１６項記載の容器。 １８、改良された輸送特性及び改良されたガス不透過性
   を有する熱可塑性プラスチックビンであって、 　６− 摩擦溶接フランツを有する下部スカート区域と注ぎ開口
   を規定する狭くなった上向きに延びているネック部分と
   を具備する上部ビン区域、該上部ビン区域は熱可塑性容
   器重合体から形成されている、と、 熱可塑性重合体の多重の同時押出されたバリヤ性の管か
   ら形成されており、前記フランツと滑り嵌め係合するよ
   うになっている中心管状本体部分と、 周囲のスピン溶接７ランソと、相対的に平坦か中心部分
   とを具備する底部閉鎖部材、該フランジは前記本体部分
   に摩擦溶接するようになっている、とを具備する熱可塑
   性プラスチックビン。 １９、該中心本体部分は、各々ＰＥＴ、ＰＶＣ。 ポリスチレン及びポリプロピレンより成る群から選ばれ
   た重合体から製造された内層及び外層と、エチレンビニ
   ルアルコール、ホリビニルアルコール、スチレンアクリ
   ロニトリル及びポリ塩化ビニリデンより成る群から選ば
   れた内側バリヤ層とを有する円形シリンダを具備する特
   許請求の範囲第１８項Ｈ１１載のビン。 ２０、該」二部ビン区域及び該底部閉鎖部材の少なくと
   も１つ目多層バリヤ性重合体を具備し、そして該区域は
   核本体部分にスピン溶接されている特許請求の範囲第１
   ９項記載のビン。 ２１、該本体部分に取付けられた該区域の少なくとも１
   つはそれにスピン溶接されている特許請求の範囲第１９
   項記載のビン。 ２ｚ　該バリヤ性本体部分は同時押出しされたシリンダ
   形管である％ＦＦＦ請求の範囲第１９項記載のビン。 ２３、該本体部分に取付けられた該区域の少なくとも１
   つは熱成形により形成される特許請求の範囲第２２項記
   載のビン。