JPS5962433A - プラスチツク容器 - 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】 本発明はグラスチック容器に関し、さらに詳しくは分子
配向した胴壁部を有するカップ状のプラスチック容器に
関する。

胴壁部が比較的薄肉で（例えば０．２〜０．３■）分子
配向され、透明性、強度、耐衝撃性、ガスバリヤ−性等
の容器特性が改善されたカップ状のプラスチック容器と
して従来知られている主なものは、胴壁部が円筒形であ
り、かつ円周方向に沿い実質的に均一な厚さを有するも
のであった。

この種のプラスチック容器は、高温例えば８０〜９０℃
のジュース類等を充填（所謂熱間充填、もしくはホット
ツヤツタ）した後、蓋部材により密封し、その後室温ま
で冷却される場合が多い。

そして高温充填のさい加熱された胴壁部は熱収縮しく分
子配向しているため）、これに冷却のさいの内部減圧が
伴なうため、胴壁部は不均一に変形し、開封後も回復し
ない局部的な永久凹みが生じ、この永久凹みの発生箇所
や程度が容器毎に異なるため商品価値を著しく低下する
という問題があった０ 胴壁部が隅丸四角筒状のものもあるが、従来のこの種の
容器はコーナ部の肉厚が極端に薄くなり（例えば約０．
１■）、従ってコーナ部に大きな永久凹みが生じて商品
価値が低下するという問題があった０ 本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は分子配向した胴壁部
を有するカップ状のプラスチック容器であって、該胴壁
部に、軸線方向に延びる比較的厚肉で曲率の大きい厚肉
部と、比較的薄肉で曲率の小さい薄肉部が、円周方向に
交互に形成されていることを特徴とするプラスチック容
器を提供するものである。

以下実施例である図面を参照しながら本発明について説
明する。

第１図、第２図、第３図、第４図において、１はカップ
状のプラスチック容器（以下容器とよぶ）であり、はぼ
円筒状の胴壁部２、および底壁部３を有し、胴壁部２の
上端部にはフランジ部４が形成されている。胴壁部２の
上方部２ａは円筒形となっているが、上方部２ａより下
方の部分２ｂには、軸線方向に延びる比較的厚肉（例え
ば約０．３５閣）で曲率の大きい厚肉部２ｍと、比較的
薄肉（例えば約０．２５調）で曲率の小さい薄肉部２ｎ
が円周方向にほぼ等間隔に、かつ交互に（図の場合は４
箇づつ）形成されている。

これに伴ない、底壁部３にも、厚肉部分２ｍに連接し、
周縁側が一辺となるほぼ３角形状の厚肉（３） 突出部３ｍが形成されている。厚肉突出部３ｍの間の部
分３ｎおよび中心近傍部３ｐは比較的薄肉となっている
。

容器１は、分子配向可能な熱可塑性プラスチック、例え
ばアイソタクチックポリプロピレン、高密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等の結晶
性ポリオレフィン、線状ポリエステル例えばポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーブネート、ポリ塩化ビニル
、ポリスチレン、ニトリル樹脂、これらの共重合体もし
くはブレンド、および分子配向可能な熱可塑性プラスチ
ックを主体として、これに酸素ガスバリヤ−性樹脂、例
えばエチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド
、セルロース系樹脂、Ｉリアクリロニトリル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアルコール等を積層もしくはブ
レンドしてなる積層体もしくはブレンドより形成されて
いる。

そして胴壁部２け透明性、強度、ガスバリヤ−性等の容
器特性を向上させるため分子配向している。通常厚肉部
２ｍと薄肉部２ｎの分子配向度に（４）　　　　゛ は極端に大きな差はない。

第５図は、第１図の容器１に９０℃のオレンジジュース
を充填（ヘツドス波−ス高さ１０　ａｒｍ　）　後、蓋
部材（図示されない）を７ランノ部４にヒートシールし
て密封し、室温に冷却した後、開封した状態を示したも
のである。この場合の容器１は、面外層がポリゾロピレ
ン■、内層が厚さ１７μｍノエチレンービニールアルコ
ールＩＩ体（Ｂ）、および外層と内層を接着する無水マ
レイン酸変性ポリゾロピレン（Ｃ）よりなる接着層によ
って構成されたＡ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／Ａなる構造の対称５層
よりなる積層体より形成され、胴壁部の上方部２ａの外
径５４１Ｄ１１全高９５ｍ、厚肉部２ｍの平均厚さ０．
３５調、曲率半径２４ｍ１平均分子配向度６．５倍、薄
肉部２ｎの平均厚さ０．２５ｍｍ、曲率半径４０ｆｉ、
平均分子配向度７．０倍、底壁部の厚肉突出部３ｍの平
均厚さ１．５　ｍ　、部分３　ｎ　ｔ　３　ｐの平均厚
さ１．０　ｙｍであった。

第５図において、厚肉部２ｍは熱収縮により若干（約２
　ｍ　）高さが低くなっているが、曲率が大きくかつ厚
肉のため、一種の支柱となって熱収縮および減圧に伴な
う凹み等の変形は殆んどみられない。そして薄肉部２ｎ
の特に下方部に若干の凹み変形部７が生じているが、こ
の凹み変形部７は発生する場所および程度が定まってお
り、容器ごとの差は僅かである。従ってこの凹み変形部
７が生じた容器が、本来の充填密封容器の形状であると
いうイメージを消費者に与えるので、商品価値の低下は
殆んどない。

第６図の１１は、胴壁部１２が隅丸四角筒状であり、か
つ分子配向している容器を示したもので＄ あ与。容器１１は底壁部１３、フランジ部１４を備えて
おり、胴壁部１２の曲率のある角隅部は比較的厚肉の厚
肉部１２ｍとなっており、曲率が殆んどないほぼ平坦な
面部が比較的薄肉の薄肉部１、２　ｎとなっている。な
お底壁部１３の厚肉部１２ｍに連接する部分は比較的厚
肉となっている。

この場合も熱間充填、密封、冷却後、胴壁部１２の厚肉
部１２ｍは殆んど変形せず、薄肉部１２ｎが均一に凹み
変形するので、商品価値の低下は殆んどない。

本発明の容器１は、例えば本発明者等が先に特願昭５７
−７７０１号において提案した方法において、底壁部３
の厚肉突出部３ｍに対応する上面の部分に四部を形成さ
れた下プランジャを用いることによって製造される。

すなわち第７〜１２図において、２１は上部プランシャ
、２２は下部プランジャ、２３はダイス、２４は押えノ
やラドである。゛ダイス２３は、図示されない保持部材
に固設されており、上部キャビティ２３ａおよび下部キ
ャビティ２３ｂが形成されている。上部キャビティ２３
ａは短円筒状であって、その内径は形成されるべき容器
１（第１２図）の７ラング部４の外径にほぼ等しく定め
られており１、一方下部キャビティ２３ｂは円筒状であ
って、その内径は容器１の胴壁部２の外径に実質的に等
しく定められる。上部キャビティ２，３ａの内面２３ａ
１は、水平な段差部２３ｅを介して、下部キャビティ２
３ｂの内面２３ｂ１に接続する。

上部プランジャ２１の外径は、下部キャビティの内面２
３ｂ１とのクリアランスＸ（第１０図参照）が、圧縮延
伸成形によって形成される中空成形体５の胴壁部５ａの
最大肉厚ｙよりも大きく定められており、例えばｘ　−
ｙ　＝　Ｑ、　２〜０．８　ｔａｎ程度に定められてい
る。

第１０図に示すように、上部シランジャ２１には導孔２
７が軸線方向に形成されており、導孔て常時は閉じられ
ている。導孔２７は図示されない導管、電磁バルブを介
して、図示されない加圧エア源に連通しており、図示さ
れないリミットスイッチによって、上部シランジャ２１
の底面２１ａがほぼ段差部２３ｃのレベルより下方に位
置するとき、上記電磁バルブが開いて、導孔２７に加圧
エアが供給されるように構成されている。そして図示さ
れないヒータが内蔵されていて、底面２１ａおよび側面
２１ｂは、容器１を形成するプラスチックの分子配向可
能温度附近に保持される。

下部プランジャ２２は、下部キャビティ２３ｂ内を摺動
可能に構成されており、その上面２２ａには、第８図に
示すように、円周方向に等間隔に複数の（図では４個）
、上面２２ａの周縁部部分が１辺をなし、すなわち該部
分が開いた、底面が平坦な、３角形状の四部２２ａ１が
形成されている。

そして上面２２ａの中央部近傍２２１Ｌ’２および各凹
部２２ａ１の間の部分２２ａ’２は平坦な凸部２２ａ２
となっている。四部２２ａ１の深さは通常０．５〜２．
０■である。

押えノ母ッド２４は、中空部２４ａ（第１２図）を有し
ていて、中空部２４ａの内面に沿って上部プランジャ２
−１が摺動可能に構成されている。押え／ＩＰッド２４
の底面２４ｂは平坦であって、段差部２３ｃに対向する
ように配設されており、かつその下部２４ｃは、上部キ
ャビティ２３ａ内を上下動可能に、その外径が上部キャ
ビティ２３ａの内径とほぼ等しいか、それより僅かに小
さく定められている。押えパッド２４の上下動はロッド
２５を介して図示されない駆動機構によって行なわれる
。

（９） 上部シランジャ２１および下部プランジャ２２も、図示
されない駆動機構によって上下動され、かつ上部プラン
ジャ２１の底面２１ａと下部シランジャ２２の上面２２
ａの間に、プラスチック素材片１０（以下素材片とよぶ
）の中央部１０を圧持して、下部キャビティ２３ｂ内に
導入するさい、中央部１０ａに制御された圧縮力を加え
ることができるようにするため、図示されない制御機構
により、上部プランジャ２１と下部プランジャ２２の下
降速度差が制御されるようになっている。

以上の装置により容器１は次のようにして製造される。

素材片１０（厚さは通常約１．５〜４．　Ｏｖａｎ　）
を、室温のまま、もしくは分子配向可能温度上限より低
い温度に均一に加熱した後、第７図に示すように、段差
部２３ｅ上に載置した後、直ちに押え・ぐラド２４によ
って周縁部１０ｂを所定の押圧力でフランジする。次い
で素材片１０の中央部１０ａに、上部プランジャ２１と
下部プランジャ２２を当接させ、中央部１０ａを圧縮し
ながら、第９図（１０） に示すように、上部シランジャ２１および下部グランジ
ャ２２を同時に下部キャビティ２３ｂｌ；Ｊ［降下させ
る。

そして降下の前期段階（通常は全工程の約２０〜４０チ
に達するまでの段階）における圧縮力を比較的高くして
、中央部１０ａの圧縮量を大きく、すなわち両シランジ
ャの間がら延出する材料の量を多くして、延出する材料
によって形成される胴壁部５”　ａが、第９図に示すよ
うに、下部キャビティの内面２３ｂｌと上部シランジャ
の側面２１ｂ間の空隙をほぼ充満するようにする。すな
わち降下の前記段階において、前記空隙に材料を蓄積す
る。

前記段階を経過後圧縮力を低下して下降を続けると、両
ノランジャの間から延出する材料の量が少なくなるため
、胴壁部５７　ａの前記蓄積された材料にテンションが
加わって胴壁部５’ａは延伸する。

このさい分子配向が行なわれる。従って前記段階後の降
下の後期段階においては、胴壁部５ａ（第１０図）は、
形成中の胴壁部５’ａの延伸によって供給された材料と
、両ノランジャの間から延出する材料によって形成され
る。そのため降下が終了、すなわち中空成形体５が形成
された時点では、第１０図に示すように、胴壁部５ａと
下部キャビティの内面２３ｂｌの間に空隙３２が形成さ
れる。

なお成形中、下部キャビティ内面２３ｂ１および下部プ
ランジャ２２の上面２２ａは、図示されない内蔵ヒータ
によって当該プラスチックの分子配向可能湿度下限より
若干低い（通常約２０〜５０℃低い）温度、例えばポリ
プロピレンの場合は約７０〜１００℃に保持される。

中空成形体５が形成された後、上部プランジャ２１を上
昇させると、第１１図に示すように、エア圧力によって
プラグ２８が下って、プラグ２８と導孔２７の開口部間
の隙間３０より加圧エアが吹出されて、中空成形体５は
吹込成形され（このさい若干の分子配向が行なわれる）
、底壁部５ｂは下部プランジャの上面２２ａに、胴壁部
５ａは下部キャビティの内面２３ｂ１に密接して、分子
配向可能温度より低い温度まで冷却し、硬化する。

そして第１２１１に示すように、７ラング部４、胴壁部
２および底壁部３を有する容器１が形成される。上部プ
ランジャ２１が容器１より出た後、押えノｅッド２４お
よび下部プランツヤ２２を上昇させて、ダイス２３より
容器１を抜出す。

以上の工程において、成形の後期段階における延伸のさ
い、上部プランジャ２１と下部シランジャ２２の間から
延出する材料の量が、下部シランジャ上面の凹部２２ａ
１と、各凹部２２ａ１の間の凸部２２　ａ〃２の間で異
なり、前者からの延出量の方が多いので、中空成形体５
（第１０図）の胴壁部５ａの凹部２２ａｌに対応する部
分の肉厚は、凸部２２　ａ＃２に対応する部分の夫より
も厚くなる。そして中空成形体５に加圧エアを吹込んで
胴壁部５ａが下部キャビティの内面２３ｂｌに接触する
と、凸部２２ａ”２に対応する胴壁部５ａの薄肉部分は
、四部２２ａ１に対応する胴壁部５ａの厚肉部分よりも
先に冷却硬化し円周方向に収縮して、冷却の遅いまだ未
硬化の状態にある（すなわち分子配向可能温度にある）
厚肉部分を円周方向両側より引張るため、厚肉部分は円
周方向に曲げられてその曲率が薄肉部分よりも大（１３
） きくなって、曲率の大きい厚肉部２ｍと、曲率の小さい
薄肉部２ｎが形成されるものと推測される。

第６図に示される隅丸角筒状の胴壁部１２を有する容器
１１は、胴壁部１２に対応する形状の上部シランジャ、
下部プランジャおよびダイスキャビティと、第１３図、
第１４図に示すような、上面４．２　ａに各角隅部から
中央方向に延び四部４２ａ１を形成された下部シランジ
ャ４２を用いることによって、容器１と同様の方法によ
って製造することができる。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく、
容器の底壁部は平坦であってもよい。このような底壁部
は例えば次のようにして形成される。すなわち下部プラ
ンジャを、凸部に対応して軸線方向に延びる本体上、各
四部に対応して軸線方向に延び、本体に沿い摺動可能の
複数の摺動部材によって構成し、前述の中空成形体５形
成の後期段階の終期直前までは前述のように本体に対し
摺動部材が凹んだ状態で成形を行ない、終期において摺
動部材を本体に沿って上昇せしめて両者の（１４） 上面を同一レベルに揃えることによって平坦な底壁部が
得られる。

また７ラング部の形状も、段差部、や上部キャビティの
形状を適当に定めるこ七等により、種々の形状をとりう
るものである。

本発明の容器は、胴壁部が分子配向しているので透明性
、ガスバリヤ性等の容器特性に優れ、かつ胴壁部に曲率
の大きい厚肉部と曲率の小さい薄肉部が円周方向に交互
に形成されているので、熱間充填、密封、冷却した後に
みられる永久凹み変形は、薄肉部のみに均一に生ずるの
で、商品価値が損われるおそれが殆んどないという効果
を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である容器の正面図、第
２図は第１図の容器の底面図、第３図は第１図のＩ−１
線に沿う横断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う縦断面図、第５図は第１図の容器に熱間充填を行なっ
た後、密封冷却、開封後の状態を示す正面図、第６図は
本発明の第２の実施例である容器の斜視図、第７図、第
９図、第１０図、第１１図、第１２図は第１図の容器を
製造する工程の例を示す縦断面図、第８図は第７図の■
−■線に沿う横断面図、第１３図は第６図の容器の製造
に用いられる上部プランジャの例の平面図、第１４図は
第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う縦断面図である。 ■・・・プラスチック容器、２・・・胴壁部、２ｍ・・
・厚肉部、２ｎ・・・薄肉部、１１・・・プラスチック
容器、１２・・・胴壁部、１２ｍ・・・厚肉部、１２ｎ
・・・薄肉部特許出願人　　岸　本　　　昭 ２３３ 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子配向した胴壁部を有するカップ状のプラスチ
   ック容器であって、該胴壁部に、軸線方向に延びる比較
   的厚肉で曲率の大きい厚肉部と、比較的薄肉で曲率の小
   さい薄肉部が、円周方向に交互に形成されていることを
   特徴とするプラスチック容器。