(57)【要約】  水またはその他の飲料を入れるのに適したボトルなどの軽量容器の生産を可能にするように本体のネックおよび上部セグメントの領域における改良を組み込んだプリフォームが開示される。いくつかの実施形態によれば、このような改良には、従来のボトルよりも薄いネックフィニッシュ領域が含まれ、このより薄い領域は、支持リングの下方の本体部の上部セグメントに拡張される。ボトルのこれらの領域における厚さを薄くすると、プリフォームおよびボトルを形成する際に使用すべき樹脂を少なくすることができる。
2021531189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートセット容器を形成するためのPETプリフォームであって、
前記ヒートセット容器へとブロー成形されるように構成された円筒部と、
前記円筒部にフィニッシュ部を結合するネック部とを備える、プリフォーム。
【請求項２】
前記ネック部は、前記フィニッシュ部から前記円筒部の直径へと細くなっている、請求項1に記載のプリフォーム。
【請求項３】
前記ネック部の壁厚は、前記円筒部の所定の壁厚まで滑らかに遷移する、請求項2に記載のプリフォーム。
【請求項４】
前記所定の壁厚は、前記ヒートセット容器へとブロー成形するのに適している、請求項3に記載のプリフォーム。
【請求項５】
前記所定の壁厚は、加圧された内容物を入れるのに適したヒートセット容器へとブロー成形されるように構成される、請求項4に記載のプリフォーム。
【請求項６】
前記所定の壁厚は、前記ヒートセット容器が加圧された内容物の窒素高温充填に耐えるように構成され得るように選択される、請求項4に記載のプリフォーム。
【請求項７】
前記フィニッシュ部は前記円筒部の内部への開口部を含む、請求項1に記載のプリフォーム。
【請求項８】
前記フィニッシュ部は、加圧された内容物を前記ヒートセット容器に窒素高温充填するのに適した比較的大きいヘッドスペースを収容するように構成される、請求項7に記載のプリフォーム。
【請求項９】
前記フィニッシュ部は、キャップに配設されたねじ山に回転可能に係合するように構成された少なくとも1つのねじ山を含む、請求項7に記載のプリフォーム。
【請求項１０】
前記開口部は、加圧された内容物を前記ヒートセット容器内に保持するのに適したシールを形成するようにキャップに配設された密封フランジを受けるように構成されたベベルを含む、請求項9に記載のプリフォーム。
【請求項１１】
前記少なくとも1つのねじ山は、前記フィニッシュ部の円周の一部沿って延びる、請求項9に記載のプリフォーム。
【請求項１２】
前記少なくとも1つのねじ山は、前記フィニッシュ部の円周に沿って一様な間隔を置いて配置された3つのねじ山を含む、請求項9に記載のプリフォーム。
【請求項１３】
ヒートセット容器を形成するためのPETプリフォームであって、
前記ヒートセット容器へとブロー成形されるように構成された円筒部と、
前記円筒部に結合されたネック部と、
前記ネック部上に配設され、前記円筒部の内部への開口部を含むフィニッシュ部とを備える、プリフォーム。
【請求項１４】
前記円筒部は、加圧された内容物の前記ヒートセット容器への窒素高温充填に耐えることのできるヒートセット容器へとブロー成形するのに適した壁厚を含む、請求項13に記載のプリフォーム。
【請求項１５】
前記ネック部は、前記フィニッシュ部の直径から前記円筒部の直径へと細くなっている、請求項13に記載のプリフォーム。
【請求項１６】
前記ネック部の壁厚は前記円筒部の所定の壁厚まで遷移する、請求項13に記載のプリフォーム。
【請求項１７】
前記所定の壁厚は、少なくとも前記円筒部を、加圧された内容物の前記ヒートセット容器への窒素高温充填に耐えることのできる前記ヒートセット容器へとブロー成形するのに適している、請求項16に記載のプリフォーム。
【請求項１８】
前記フィニッシュ部は、加圧された内容物を前記ヒートセット容器内に保持するように容器キャップを受けるように構成される、請求項13に記載のプリフォーム。
【請求項１９】
少なくとも1つのねじ山が、前記フィニッシュ部上に周方向に配設され、前記容器キャップに配設されたねじ山に回転可能に係合するように構成される、請求項18に記載のプリフォーム。
【請求項２０】
前記フィニッシュ部は、加圧された内容物の前記ヒートセット容器への窒素高温充填に適したヘッドスペースを収容するように構成される、請求項18に記載のプリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、2016年2月2日に出願された“Preform Extended Finish For Processing Light Weight Ecologically Beneficial Bottles"と題する米国特許出願第15/013141号の一部継続出願であり、その利益を主張する。米国特許出願第15/013141号は、2015年1月6日に出願された米国特許出願第14/590705号の一部継続出願であり、その利益を主張し、米国特許出願第14/590705号は、2011年11月14日に出願された米国特許出願第13/295699号の一部継続出願であり、その利益を主張し、米国特許出願第13/295699号は、2010年11月12日に出願された米国仮出願第61/413167号の利益を主張する。上記の出願の各々は、参照によりその全体が本出願に組み込まれている。
【０００２】
本開示の分野は概して、プラスチック製のボトルおよびプリフォームに関する。より詳細には、本開示の分野は、プラスチック製プリフォームと、そのようなプリフォームからブロー成形され、飲料を入れるのに適しており、利用する樹脂が少なく、そのため従来のボトルよりも軽量であるボトルに関する。
【背景技術】
【０００３】
飲料をパッケージ詰めする際のガラスまたは金属容器の代替品として、プラスチック製容器が数十年も前から使用されている。現在、飲料容器を作る際に使用される最も一般的なプラスチックは、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。PETで作られた容器は、透明で薄肉であり、内容物によって容器の壁に加えられる力に耐えることによってその形状を維持する能力を有する。PET樹脂は、手頃な価格であり加工が容易である。PETボトルは一般に、PET樹脂を射出成形することによって作られたプラスチック製プリフォームをブロー成形することを含むプロセスによって作られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第5780376号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラスチックパッケージの利点には、ガラスと比較して軽量であり、壊れにくいこと、および製造と輸送の両方を考慮した際に全体的なコストが低いことが含まれる。プラスチックパッケージはガラスよりも軽量であるが、プラスチックの含有量が少ない容器を作り使用することによって輸送と製造の両面においてコスト節減を最大にするように、できるだけ軽量のプラスチックパッケージを作製することが依然として注目されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
効率的で軽量のボトルをブロー成形する能力を著しく向上させる、プリフォームデザインの全体的な変更に依存する新しい手法が発明された。このデザインは、ボトルの限界寸法を保護し製造ブロー成形プロセスを安定化させるための特徴をうまく組み込んでいる。これらの特徴は、適切な機械的性能を実現しつつ利用する樹脂を少なくし、当業による石油生成物の使用量を低減させる。
【０００７】
本明細書で開示する実施形態によれば、ボトルを形成するのに適したプラスチック製プリフォームと、そのようなプリフォームから作られるボトルまたは容器とが提供される。プリフォームは、クロージャに係合するようになっており、最下点に支持リングを含むネック部であって、第1の壁厚を有するネック部と、概ね円筒形の壁部およびエンドキャップを含む細長い本体部とを備える。いくつかの実施形態では、支持リングに隣接する本体部の上部セグメントは、第1の壁厚と実質的に同様であり、本体部の下部セグメントにおける第3の壁厚よりも薄い第2の壁厚を有する。さらなる実施形態は、以下の特徴のうちの1つまたは複数を含んでもよい。すなわち、第2の壁厚は、第3の壁厚の約25%〜約40%であり、第2の壁厚は第3の壁厚の約25%〜約30%であり、第2の壁厚は約0.7mm〜約0.8mmであり、上部セグメントの軸方向長さは、ネック部の軸方向長さの約25%以上であり、ならびに/または上部セグメントの軸方向長さは、ネック部の軸方向長さの約25%〜約35%である。他の実施形態では、第2の壁厚は、第1の壁厚よりも0.1mm、0.2mm、0.3mm、または0.4mmだけ厚いかまたは薄い。そのようなプリフォームから作られた容器またはボトルも本明細書で開示される。
【０００８】
本明細書で開示する実施形態によれば、プラスチック製プリフォームであって、支持リングを含むことが多く、第1の壁厚を有するネック部と、上部セグメント、中央セグメント、および下部セグメントを有する細長い円筒形の壁を含む本体部とを有し、中央セグメントは、第2の壁厚を有し、本体部の下部セグメントはエンドキャップを含む。いくつかの実施形態では、本体部の上部セグメントは、第1の壁厚と実質的に同様であり、第2の壁厚よりも薄い壁厚を有し、ならびに/または上部セグメントの軸方向長さは、ネック部の軸方向長さの約25%以上である。さらなる実施形態は、以下の特徴のうちの1つまたは複数を含んでもよい。すなわち、上部セグメント壁厚は、第2の壁厚の約25%〜約40%であり、上部セグメント壁厚は第2の壁厚の約25%〜約30%であり、上部セグメント壁厚は約0.7mm〜約0.8mmであり、ならびに/または上部セグメントの軸方向長さは、ネック部の軸方向長さの約25%〜約35%である。他の実施形態では、上部セグメントは、第1の壁厚よりも0.1mm、0.2mm、0.3mm、または0.4mmだけ厚いかまたは薄い。そのようなプリフォームから作られた容器またはボトルも本明細書で開示される。
【０００９】
例示的な実施形態では、容器を形成するためにブロー成形するのに適したプリフォームは、プリフォームの内部への開口部を備えるネック部と、ネック部の直径からエンドキャップまで延びる細長い部材を備える円筒部のより小さい直径までの平滑な遷移部を備えるテーパ部と、ネック部上に配置され、キャップをねじ込み可能に受けるように構成されたフィニッシュ部とを備える。
【００１０】
別の例示的な実施形態では、テーパ部は、ネック部の壁厚から円筒部の比較的厚い壁厚まで滑らかに遷移する壁厚を備え、テーパ部の壁厚および円筒部の壁厚は、所定の形状およびサイズの容器へとブロー成形するのに適している。
【００１１】
別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、キャップ内に配置されたねじ山に回転可能に係合するように構成された1つまたは複数のねじ山を備える。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数のねじ山の各々は、ネック部の円周の一部に沿って延びる。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数のねじ山は、ネック部の円周に沿って一様な間隔を置いて配置される。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数のねじ山のうちの互いに隣接するねじ山は、キャップに配設されたねじ山を通過させるように構成された介在する谷部を共有する。
【００１２】
別の例示的な実施形態では、ネック部は、開口部内に配設され、ある程度の構造的完全性をネック部にもたらしプリフォームを構成する材料の量を低減させるように構成された複数の内部カラムを備える。別の例示的な実施形態では、複数の内部カラムは、ネック部の円周に沿って実質的に120度の間隔を置いて配置された3つの内部カラムを備える。
【００１３】
別の例示的な実施形態では、ネック部は、プリフォームの必要な程度の構造的完全性を維持し、プリフォームを構成する材料の量を低減させるように構成された1つまたは複数の外部カラムを備える。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数の外部カラムは、ネック部の周囲に沿って一様に配設され、外部カラムの各々は、ネック部の垂直に整列したより厚い領域を備える。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数の外部カラムは、ネック部の開口部内の内部カラムの位置に一致する、ネック部の周囲に沿った位置に配置される。別の例示的な実施形態では、1つまたは複数の外部カラムは、ネック部の開口部内の内部カラムの位置間に特定の間隔を置いて配置される。別の例示的な実施形態では、互いに隣接する外部カラムと内部カラムは、ネック部の円周に沿って60度の間隔を置いて分離される。
【００１４】
別の例示的な実施形態では、ネック部は、開口部の開始位置に配設され、キャップの密封フランジと滑り接触するように構成されたベベルを備え、ベベルは、密封フランジを所定の程度圧縮し、それによって加圧された内容物を容器内に保持するのに適した密なシールを形成するように構成される。
【００１５】
例示的な実施形態では、容器を形成するようにブロー成形するのに適したプリフォームは、プリフォームの内部への開口部を備えるネック部と、ネック部から円筒部およびエンドキャップに滑らかに遷移するテーパ部を備える本体部であって、容器の所望の形状およびサイズにブロー成形するのに適した壁厚を備える本体部と、ネック部上に配設され、キャップをねじ込み可能に受けるように構成されたフィニッシュ部と、開口部内に配設された複数の内部カラムと、ネック部の周囲に沿って配設された1つまたは複数の外部カラムと、開口部の開始位置に配設されキャップの密封フランジを受けるように構成されたベベルとを備える。
【００１６】
別の例示的な実施形態では、複数の内部カラムおよび1つまたは複数の外部カラムは、ネック部のある程度の構造的完全性を維持しプリフォームを形成するのに必要な材料の量を低減させるように構成される。別の例示的な実施形態では、テーパ部は、ネック部の直径および壁厚から円筒部の比較的小さい直径およびより厚い壁厚への平滑な遷移部を備える。
【００１７】
別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、キャップ内に配設されたねじ山に回転可能に係合するように構成された少なくとも3つのねじ山を備え、介在する谷部は、少なくとも3つのねじ山のうちの互いに隣接するねじ山間に配設され、キャップに配設されたねじ山を通過させるように構成される。別の例示的な実施形態では、少なくとも3つのねじ山の各々は、ネック部の円周の一部に沿って延びる。別の例示的な実施形態では、この部分は、円周の実質的に144度を含む。別の例示的な実施形態では、少なくとも3つのねじ山は、ネック部の円周に沿って一様な間隔を置いて配置される。
【００１８】
例示的な実施形態では、ヒートセット容器を形成するためのPETプリフォームは、ヒートセット容器へとブロー成形されるように構成された円筒部と、円筒部にフィニッシュ部を結合するネック部とを備える。
【００１９】
別の例示的な実施形態では、ネック部は、フィニッシュ部から円筒部の直径へと細くなっている。別の例示的な実施形態では、ネック部の壁厚は、円筒部の所定の壁厚まで滑らかに遷移する。別の例示的な実施形態では、所定の壁厚は、ヒートセット容器へとブロー成形するのに適している。別の例示的な実施形態では、所定の壁厚は、加圧された内容物を入れるのに適したヒートセット容器へとブロー成形されるように構成される。別の例示的な実施形態では、所定の壁厚は、ヒートセット容器が加圧された内容物の窒素高温充填に耐えるように構成され得るように選択される。
【００２０】
別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は円筒部の内部への開口部を含む。別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、加圧された内容物をヒートセット容器に窒素高温充填するのに適した比較的大きいヘッドスペースを収容するように構成される。別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、キャップに配設されたねじ山に回転可能に係合するように構成された少なくとも1つのねじ山を含む。別の例示的な実施形態では、開口部は、加圧された内容物をヒートセット容器内に保持するのに適したシールを形成するようにキャップに配設された密封フランジを受けるように構成されたベベルを含む。別の例示的な実施形態では、少なくとも1つのねじ山は、フィニッシュ部の円周の一部に沿って延びる。別の例示的な実施形態では、少なくとも1つのねじ山は、フィニッシュ部の円周に沿って一様な間隔を置いて配置された3つのねじ山を含む。
【００２１】
例示的な実施形態では、ヒートセット容器を形成するためのPETプリフォームは、ヒートセット容器へとブロー成形されるように構成された円筒部と、円筒部に結合されたネック部と、ネック部上に配設され、円筒部の内部への開口部を含むフィニッシュ部とを備える。
【００２２】
別の例示的な実施形態では、円筒部は、加圧された内容物の容器への窒素高温充填に耐えることのできるヒートセット容器へとブロー成形するのに適した壁厚を含む。
【００２３】
別の例示的な実施形態では、ネック部は、フィニッシュ部の直径から円筒部の直径へと細くなっている。別の例示的な実施形態では、ネック部の壁厚は円筒部の所定の壁厚まで遷移する。別の例示的な実施形態では、所定の壁厚は、少なくとも円筒部を、加圧された内容物のヒートセット容器への窒素高温充填に耐えることのできるヒートセット容器へとブロー成形するのに適している。
【００２４】
別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、加圧された内容物をヒートセット容器内に保持するように容器キャップを受けるように構成される。別の例示的な実施形態では、少なくとも1つのねじ山が、フィニッシュ部上に周方向に配設され、容器キャップに配設されたねじ山に回転可能に係合するように構成される。別の例示的な実施形態では、フィニッシュ部は、加圧された内容物のヒートセット容器への窒素高温充填に適したヘッドスペースを収容するように構成される。
【００２５】
図面は、本開示の実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示による、ボトルを形成するようにブロー成形するのに適したプリフォームの例示的な実施形態の側面平面図である。
【図２Ａ】拡張軽量フィニッシュ部を含まない例示的なプリフォームの断面図である。
【図２Ｂ】拡張軽量フィニッシュ部を含まない別の例示的なプリフォームの断面図である。
【図２Ｃ】本開示によるプリフォームの例示的な実施形態の断面図である。
【図３】本開示による、ボトルまたは容器を作るために使用されることがある種類のブロー成形装置のキャビティ内のプリフォームの断面図である。
【図４】本開示による図3に示す装置によってブロー成形されたボトルまたは容器の例示的な実施形態の側面平面図である。
【図５Ａ】図2Aに示すような例示的なプリフォームのネックおよび上部本体のマイクロCTスライスである。
【図５Ｂ】本開示による、図2Cに示すようなプリフォームの例示的な実施形態のネックおよび上部本体のマイクロCTスライスである。
【図６】図5Bに示すような例示的なプリフォームおよびプリフォームからブロー成形されたボトルのマイクロCTスライスを重畳させた図である。
【図７Ａ】本開示によるボトルを形成するようにブロー成形するのに適したプリフォームの例示的な実施形態の側面平面図である。
【図７Ｂ】本開示による、線7B-7Bに沿った、図7Aに示すプリフォームの断面図である。
【図７Ｃ】本開示による、線7C-7Cに沿った、図7Aに示すプリフォームの断面図である。
【図８Ａ】本開示による、図7Aに示すような、プリフォームに組み込むのに適したネック部の例示的な実施形態の側面平面図である。
【図８Ｂ】本開示による、線8B-8Bに沿った、図8Aに示す例示的なネック部の断面図である。
【図８Ｃ】本開示による、図8Bに示す断面図の一部の拡大詳細図である。
【図９Ａ】本開示による、線9A-9Aに沿った、図8Aに示す例示的なネック部の断面図である。
【図９Ｂ】本開示による、図9Aに示すねじ山の断面形状の拡大詳細図である。
【図９Ｃ】本開示による、図9Aに示すネックリングの断面形状の拡大詳細図である。
【図９Ｄ】本開示による、図9Aに示す支持リングの断面形状の拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示は、様々な修正例および代替形態が可能であるが、図面における例によって本開示の特定の実施形態が示されており、これらの実施形態について詳細に説明する。本発明が、開示される特定の形態に限定されないことを理解すべきであるが、逆に、本発明は、本開示の趣旨および範囲内のすべての修正例、均等物、および代替例を対象とする。
【００２８】
以下の説明では、本開示を完全に理解できるように多数の特定の詳細事項が記載される。しかし、当業者には、本明細書で開示する本発明をこれらの特定の詳細事項なしで実施してもよいことが明らかになろう。他の例では、「第1のプリフォーム」などの特定の数値が参照されることがある。しかし、特定の数値参照は文字通りの順番として解釈すべきではなく、「第1のプリフォーム」が「第2のプリフォーム」とは異なると解釈すべきである。したがって、特定の詳細事項は例示的なものに過ぎない。特定の詳細事項は、本開示の趣旨および範囲とは異なることがあるが、それにもかかわらず本開示の趣旨および範囲内であると考えられる。「結合される」という用語は、構成要素に直接接続されるかまたは別の構成要素を介して間接的に接続されることを意味するものと定義される。さらに、本明細書において、任意の数値または範囲についての「およそ」、「約」、または「実質的に」という用語は、構成要素の一部または集合が本明細書で説明するような用途向けに機能するのを可能にする適切な寸法公差を示す。
【００２９】
本明細書では、製作時に利用されるプラスチックが少なく、現在の市販のデザインに関連する加工しやすさおよび優れた構造特性を維持するプリフォームおよび容器を含む物品が開示される。
【００３０】
図1は、本開示による、ボトルを形成するようにブロー成形するのに適したプリフォーム30の例示的な実施形態の側面平面図を示す。プリフォームは、バージンPETなどの、食品および飲料に接触することが承認された材料で作られることが好ましく、様々な形状およびサイズのうちのいずれであってもよい。図1に示すプリフォームは、12オンス(354.88ml)〜16オンス(473.18ml)の飲料ボトルを形成する種類のプリフォームであるが、当業者には理解されるように、最終製品の所望の構成、特性、および用途に応じて他のプリフォーム構成が使用されてもよい。プリフォーム30は、当技術分野で公知の方法を含む射出成形方法によって作られてもよい。
【００３１】
図2Aは、例示的なプリフォーム30の断面図を示す。プリフォーム30は、一体的に(すなわち、単一または単体構造として)形成されたネック部32および本体部34を有する。有利なことに、プリフォームの一体構成は、ボトルへとブロー成形されたときに、互いに接着される別々のネック部と本体部で構成されたプリフォームと比較して、寸法安定性を高め、物理特性を向上させる。
【００３２】
ネック部32は、プリフォーム30の内部への開口部36から始まり、支持リング38まで延び、支持リング38を含む。ネック部32はさらに、クロージャに係合するための構造が存在することを特徴とする。図示の実施形態では、この構造はねじ山40を含み、ねじ山40は、プリフォーム30から作製されたボトルにキャップを締結するための手段を提供する。図示のプリフォームは、大部分の従来のプリフォームよりも全体的に短いネック領域を有し、このより短いネック領域はまた、従来のプリフォームよりも薄くてもよい。ネック領域52Aの厚さは、頂部またはねじ山間または任意の他の突起構造の所で測定される。
【００３３】
本体部34は、ネック部32から下方に延び、エンドキャップ42の所で終わる細長い構造を備える。いくつかの実施形態では、本体部34は、概ね円筒形であってもよく、エンドキャップ42は、円錐状または円錐台状であってもよく、また半球状であってもよく、エンドキャップの末端は平坦であってもよく、または丸くてもよい。本体部34の大部分におけるプリフォーム壁厚44は、プリフォーム30の全体的なサイズおよび得られる容器の壁厚および全体的なサイズによって決まる。48Aと50Aとの間のプリフォーム壁厚は、本体部の直線部分全体にわたる壁厚よりもわずかに薄く、48Aと50Aはどちらも支持リング38のすぐ下の46Aよりも厚い。0.01mmよりも小さいことが多いわずかなテーパが50Aから44までの所に存在し、加工時に射出成形されたプリフォームをコアから外すのを助けてもよい。
【００３４】
図2Bは、従来技術のプリフォーム30の別の実施形態の断面を示す。プリフォーム30は、ネック部32と本体部34とを有する。プリフォームのネック部32は、従来のプリフォームに見られることがある軸方向長さを有する。本体部46Bの上部セグメントまたは上部の厚さはネック部52Bと同様の厚さを有するが、プリフォームの本体部の残りの部分(たとえば、44B、50B)と実質的に同様の厚さまたは同じ厚さを有する。図2Bに示すプリフォーム30とは異なり、図2Cに示すプリフォームは、本体の中央セグメント(たとえば、44C)およびエンドキャップ42が本体部の上部セグメント(たとえば、46C)よりも実質的に厚く、本体の上部セグメントは、ネック部52Cと同様の厚さまたは同じ厚さを有する。他の実施形態では、本体部の上部セグメント(たとえば、46C)はネック部52Cよりも薄くてもよい。
【００３５】
図2Aに示すプリフォームとは異なり、図2Cに示すプリフォーム30は、支持リング38の下方のプリフォーム本体部34の上部において厚さがより薄く、すなわち、点46Cが従来技術のプリフォームにおける対応する位置46Aよりも実質的に薄く、48Cが従来技術のプリフォームの48Aよりもずっと薄い46Cと同様の厚さを有し、厚さは点48Cから50Cにかけて厚くなり、点50Cで本体部34は、厚さ44Cを有するプリフォームの直線部分に遷移する。本体の最上部にそのような薄くされた領域を有する、プリフォームおよびそのようなプリフォームからブロー成形された容器は、本明細書では「拡張フィニッシュ部」を有するプリフォームおよび容器と呼ばれることもある。一実施形態による、この違いのさらなる例示は、図5Bおよび図6に見ることができる。さらに、図2Cに示すプリフォーム30は、大部分の従来のプリフォームよりもネック領域全体が短い。諒解されるように、このより短いネック領域は、従来のプリフォームよりも薄くてもよい。
【００３６】
図2Aにおける従来技術のプリフォームと比較して、46Cにおける厚さは46Aにおける厚さの約20%〜50%であり、48Cにおける厚さは48Aにおける厚さの約20%〜60%であり、50Cにおける厚さは50Aにおける厚さの約80%〜100%である。一実施形態では、46Cと48Cの厚さは、約10%未満を含む約20未満だけ異なるか、または実質的に同じ厚さである。一例として、8オンス(236.59ml)ボトルを形成するために使用されるプリフォームの場合、46Cにおける厚さは、約0.7mmであり、48Cにおける厚さは約0.8であり、50Cにおける厚さは約2mmである。比較すると、8オンスボトルを形成するために使用される従来技術のプリフォームの場合、46Aにおける厚さは、約1.5mmであり、48Aにおける厚さは約2mmであり、50Aにおける厚さは約2.5mmである。別の例として、16.9オンス(499.79ml)ボトルを形成するために使用されるプリフォームの場合、46Cにおける厚さは、約0.7mmであり、48Cにおける厚さは約1mmであり、50Cにおける厚さは約2.4mmであり、これに対して、従来技術のプリフォームにおいて、46Aでは1.2mmであり、48Aでは約1.8mmであり、50Aでは約2.4mmである。別の例として、33.8オンス(999.59ml)ボトルを形成するために使用されるプリフォームの場合、46Cにおける厚さは、約0.75mmであり、48Cにおける厚さは約1mmであり、50Cにおける厚さは約2.6mmであり、これに対して、従来技術のプリフォームにおいて、46Aでは1.5mmであり、48Aでは約1.9mmであり、50Aでは約2.7mmである。図2Cによる8オンスボトルを形成するために使用されるプリフォームの総重量は約7グラムであり、これに対して、図2Aによるプリフォームでは約12.5グラムである。図2Cによる16.9オンスボトルを形成するために使用されるプリフォームの総重量は約8.5グラムであり、これに対して、図2Aによるプリフォームでは約9.2グラムである。図2Cによる33.8オンスボトルを形成するために使用されるプリフォームの総重量は約18.3グラムであり、これに対して、図2Aによるプリフォームでは約26グラムである。当業者は、本明細書で提供される情報を使用して、本明細書で説明する特性と同様の特性を有する他のサイズのプリフォームを作製することができる。さらに、プリフォームの他の有用な実施形態における寸法は、実質的に0.1mm以上で実質的に1mm以下の値だけ上述の寸法と異なってもよい。
【００３７】
いくつかの実質的によれば、プリフォームの本体部の上部セグメントは、支持リングに隣接しており、厚さがネック部32の厚さ52Cと実質的に同様である。いくつかのそのような実施形態では、上部セグメントおよびネック部32の厚さは+/-0mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、または0.4mmだけ異なってもよい。いくつかのそのような実施形態では、上部セグメントおよびネック部の厚さは最大10%、最大20%、または最大30%異なってもよい。したがって、プリフォームの本体部の上部セグメントの厚さは、実質的に同じ厚さであってもよく、またはネック部52Cよりも厚いかもしくは薄くてもよい。他の実施形態によれば、プリフォームの本体部34の上部セグメントの厚さは、本体部の中央セグメントまたは下部セグメントよりも薄い。いくつかのそのような実施形態では、上部の壁厚は、本体の下部および/または中央部の厚さの約10%以上で約40%以下であり、これには、約15%以上で約40%以下、約15%以上で約30%以下、約25%以上で約35%以下、約20%以上で約35%以下、約20%以上で約30%以下が含まれ、約12%、約13%、約17%、約19%、約22%、約24%、約27%、約29%、約31%、および約33%が含まれる(範囲の境界値と上記の値を含む)。いくつかのそのような実施形態では、本体の上部セグメントの壁厚は、約0.3mm以上で約0.9mm以下であり、約0.3mm以上で約0.5mm以下,約0.4 mm以上で約0.7以下、約0.5mm以上で約0.9mm以下、約0.7mm以上で約0.8mm以下が含まれ、約0.35mm、約0.45 mm、約0.55mm、約0.65mm、約0.75mm、および約0.85mmが含まれる(範囲の境界値と上記の値を含む)。他の実施形態によれば、上部セグメントの軸方向長さは、ネック部の軸方向長さの約20%以上であり、これには、ネック部の軸方向長さの約20%〜約30%、約20%〜約35%、約25%〜約30%、および約25%〜約35%が含まれる。プリフォームは、上述の特徴のうちの1つもしくは複数またはすべてを含んでもよい。
【００３８】
図2A、図2B、および図2Cに示すようなプリフォームは、射出成形によって作製された後、延伸ブロー成形プロセスに従う。図3を参照するとわかるように、このプロセスでは、プリフォーム50が、所望の容器形状に対応するキャビティを有する金型80内に配置される。プリフォーム50は次いで加熱され、プリフォームを金型の端部まで押すようにプリフォームの中心に挿入され、金型80内のキャビティを充填するようにプリフォーム50の内部に空気によって押し込まれる延伸ロッドなどによる延伸によって拡張され、容器82が作製される。ブロー成形工程は通常、支持リング38を含むネック部32を有するプリフォームの本体部34に制限され、プリフォーム内のような元の形態が保持される。
【００３９】
延伸ブロー成形プロセスを実施して容器を作製する際、プリフォームは従来、プリフォームのネック部の内壁に係合するスピンドル上に装填し、プリフォームを延伸ブロー成形機内に搬入し搬送するのを容易にする。本明細書で説明する実施形態による拡張ネックフィニッシュ部によって、スピンドルをプリフォームの内壁内において、ネック部を越えて本体部の上部セグメントの領域まで延ばすと有利である場合がある。いくつかの実施形態では、スピンドルは、プリフォーム内において拡張ネックフィニッシュ部の全範囲にわたって装填される。このことは、スピンドルを装填する深さを調整し、ならびに/またはスピンドルをより長い距離延ばすのに十分な長さを有するものに変えることによって行われてもよい。拡張されたスピンドル装填深さは、特に、拡張ネックフィニッシュ部が比較的薄く、それによって、拡張ネックフィニッシュ部の下部および/または本体部の上部セグメントの下部の寸法安定性が場合によっては、延伸ブロー成形プロセス時に本体の他の部分における加熱要素および/または高温にさらされることに起因して影響を受ける実施形態において、拡張ネックフィニッシュ部の寸法を維持する助けになる。
【００４０】
図4は、図3のプリフォーム50または図2A、図2B、および図2Cに示すプリフォーム30のブロー成形によって作られてもよい容器82の例示的な実施形態の側面平面図を示す。容器82は、図2A、図2B、および図2Cに示すプリフォーム30のネック部および本体部に対応するネック部32および本体部34を有する。ネック部32は、キャップを容器82上に締結するための方法を実現するねじ山40または他のクロージャ係合手段が存在することをさらに特徴とする。
【００４１】
本明細書で説明するプリフォームなどの、より軽量なネックフィニッシュ部およびフィニッシュ部のすぐ下の部分(本体の最上部)を有するプリフォームでは、より軽量の部分が、ブロー成形時にプリフォームの残りの部分に供給される熱によってより損傷または軟化を受けやすい。フィニッシュ部を積極的に冷却することが軽量化を可能にする方法と見なされていた。すべての機械が同様な冷却または効果的な冷却を施しているとは限らないが、ボトルを適切にブロー成形するために、フィニッシュ部は歪みを受けることがわかった。フィニッシュ部の歪みを防止する短期的な解決策は、プリフォームの支持リング38の下方の加熱を制限することであった。これによって、プリフォームのプラスチックがボトルのネックに残された。これは、ネックにおける「リング」と呼ばれる。樹脂の使用の点からは有利ではなく非効率的であるが、そのような決定によって、軽量のプリフォームが引き続き受け入れられるボトルを作製することが可能になった。
【００４２】
したがって、通常、支持リングのすぐ下から延伸させるようにプリフォーム内に配置される材料を除去し、最終製品の所望の寸法における壁厚と置き換える概念が考案された。このボトル「ネック」の距離は、ボトル設計によって設定されたが、この新規の拡張フィニッシュ部の概念は、ある程度の加熱および延伸を許容する。定義上、この設計変更は、完全にブロー成形されたボトルから、このゾーンを介した、しっかりと保持されたねじ山への移行を実現する。拡張フィニッシュ部は、支持リングからフィニッシュ部の頂部までの距離が、ねじ山から支持リングのベースまでかなりの距離(最大10mm)を有する従来のフィニッシュ部と比較して実質的に短いより小形のフィニッシュ部において特に有用である。そのようなより短いフィニッシュ部はまたより薄くてもよい。樹脂が通常の射出圧力の下でネックフィニッシュ部を完全に充填するのを妨げる可能性が高いので、射出成形金型においてより厚いねじ領域の上流側に薄い領域を有することは、不可能ではないにしても適切に成形することが困難であるという理由から、この新規の設計も断念された。したがって、従来、機械的性能ではなく、射出の制限によってこの手法が制限された。したがって、いくつかの実施形態では、射出成形プロセスの間、ネックリングの密閉をわずかに遅延させて、ネックリングを固定して少なくともネックおよびフィニッシュ部を成形する前に小さい空間の充填を可能にすることができる。ポリマー溶解の正しいタイミングおよび量を決定して、フラッシングを最小限に抑えつつネックおよびフィニッシュ部を完全に充填するには、最小限の実験が必要である。
【００４３】
本明細書で開示する拡張フィニッシュプリフォームは、より短くおよび/もしくはより薄いネックならびに/またはより薄い壁などの、本明細書で説明する他の軽量化特徴を組み込んでもよく、より軽量のプリフォームおよびボトルを実現することに加えて、成形においてより短いサイクル時間を使用して作製することができる利点を有することもできる。サイクル時間が短くなると、単一の機器によって1日のうちに作ることのできるプリフォームの数が多くなり、単一のプリフォームを作製するのに必要な総エネルギーを低減させることができ、それによって製造業者のコスト節減が向上する。
【００４４】
一般に、熱を吸収して熱がフィニッシュ部に伝達されるのを防止するには支持リングを厚くする必要があり、かつその領域の近く(フィニッシュ部の上方で本体の最上部の下方)のプラスチックの量を増やす必要があると考えられていた。これが誤りであることも本出願人によって示されている。プラスチックの厚いリングが熱の蓄積を可能にし、後のボトルハンドリングおよび加工ステップの間熱源として働くことがわかっている。この新しい観点の下では、支持リングの下方の領域を薄くすると、この領域を急速に冷却することができ、それによって、この領域は、後の工程の間潜在的な熱源ではなくなるので、フィニッシュ部まで熱が伝導することを妨げることが可能になる。いくつかの実施形態では、この領域をブロー成形時に延伸させる必要がないので、この領域を加熱する必要はなく、ブロー成形プロセスの一部として、(拡張フィニッシュ部の領域における)プリフォーム/容器本体の最上部または上部セグメントが加熱されず、またはプリフォームの本体の大部分と比較してほとんど加熱されないようにブロー成形手順および装置を調整してもよい。この変更は、現代の機器では対応するのが容易であり、製造プロセスをより容易にかつより安定したものにする。たとえば、冷却レールまたはシームの位置が拡張フィニッシュ部用の熱に対する保護を強化するように調整されてもよく、加熱要素の強度が調整されてもよく、ならびに/または加熱要素の位置が調整されてもよい。拡張フィニッシュ部を有するプリフォームが、拡張フィニッシュ部の下部(すなわち、本体の最上部)を積極的に加熱する従来のプロセスでブロー成形されてもよいが、そのようなプロセスが一般に、製造時に常に安定したボトルを作製する効果がより低いことに留意されたい。
【００４５】
出願人は、拡張フィニッシュ部を上述のようにブロー成形の間加熱から保護するプロセスにおいて図2Aのプリフォームがブロー成形されてボトルを形成するときに、46Aおよび48Aの所の厚さはほとんど変化せず、ボトルの壁部の実質的にすべてが50Aの周りおよび下方の壁が延伸することによって形成されることを発見した。このことは、拡張フィニッシュ部を有するプリフォームおよびそのプリフォームからブロー成形されたボトルの断面を重畳させた図6に示されている。したがって、46Cおよび48Cの所を含む、プリフォームのネック部の下部セグメントにおける壁厚が上記で説明したように薄くされ、プリフォームを形成するのに必要な材料の量を削減し、それにもかかわらず、必要な程度の構造的完全性を維持し、形成、充填、輸送、および使用時に容器に加えられる力に耐えるのに十分な機械強度を有する容器を形成するためのブロー成形を容易にする。
【００４６】
本明細書のいくつかの実施形態によれば、支持リングの幅を標準的なより短いフィニッシュ部よりも広げてもよい。(標準的なより短いフィニッシュ部と同様に)支持リングまでの幅が0.6mmである場合、指に対する痛覚しきい値内と見なされる力が指に加わると仮定すると、幅を大きくすることによって消費者の快適さが向上する場合がある。したがって、幅が少なくとも約1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm以上であると、クロージャを開けるときに消費者の快適さが向上する。代替または付加として、残りのキャップ部分よりも高さが高いリブをタンパーリング上に設けることなどによって見かけのキャップ直径を大きくすることによる変更を含む変更をキャップに施してもよい。リングの幅を広げる他の理由は、コンベアハンドリング、リングのヒートシンク特性、容器を開ける際の感触の向上、加工および輸送時の損傷に対する抵抗の強化が含まれる。支持リングの幅を大きくすることは軽量化と矛盾し、したがって、プリフォームおよび容器を設計する際には他の要件とのバランスを取るべきであることに留意されたい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、容器にヒートセットを施すことが望ましく、限定はしないが、金型における配向および加熱を伴うプロセス、およびブロー成形ステップ、緩和ステップ、およびリブローステップを伴うプロセスを含む、ヒートセットブロー成形について一般に知られているプロセスに従って容器をブロー成形することが好ましい。金型80は、特に容器から熱を高速に吸収する高熱伝達材料によって、このプロセスの間容器を迅速に冷却することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、ブロー成形金型は、結晶性ネックフィニッシュ部を作製するために使用されてもよい。たとえば、ブロー成形金型のネック部およびブロー成形金型の本体部は、プリフォーム/容器の温度を選択的に制御して所望の量の結晶化を実現することができる。したがって、プリフォーム/容器のネック部を加熱し、温度を徐々に低下させて所望の量の結晶性材料を作製することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ヒートセットブロー成形について一般に知られているプロセスに従ってプリフォームをブロー成形することなどによって、ヒートセット容器を形成するようにPETプリフォームを構成してもよい。PETプリフォームは、加圧された内容物が窒素高温充填されることに耐えることができるヒートセット容器へとブロー成形されるように構成された円筒部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ネック部は、円筒部にフィニッシュ部を結合するように構成されてもよい。
【００５０】
フィニッシュ部は一般に、円筒部の内部への開口部を含む。いくつかの実施形態では、フィニッシュ部は、加圧された内容物をヒートセット容器に窒素高温充填するのに適した比較的大きいヘッドスペースを収容するように構成されてもよい。フィニッシュ部は、加圧された内容物をヒートセット容器内に保持するように、フィニッシュ部上に周方向に配設され容器キャップにおけるねじ山に回転可能に係合するように構成された少なくとも1つのねじ山を含んでもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、PETプリフォームのネック部は、フィニッシュ部の直径から円筒部の直径へと細くなっていてもよい。ネック部の壁厚は、ヒートセット容器へとブロー成形するのに適した円筒部の所定の壁厚に遷移するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、所定の壁厚は、少なくとも円筒部を、加圧された内容物を窒素高温充填することに耐えることのできるヒートセット容器にブロー成形するのに適してもよい。
【００５２】
ネックフィニッシュが主としてPETで形成されるプリフォームについてのいくつかの実施形態では、プリフォームは、好ましくは80℃〜120℃の温度に加熱されてもよく、ヒートセット実施形態については、平衡化のための短い期間が与えられるならば、より高い温度が好ましい。平衡化後、プリフォームは、最終容器の長さを近似する長さまで延伸されてもよい。延伸に続いて、冷凍食品グレードの空気などの加圧空気をプリフォーム内に強制的に送り込んでもよく、それによって、プリフォームの壁を膨張させてプリフォームが接触している金型に密着させ、したがって、容器を形成する。内面に接触している容器を急速に冷却するように金型に流体を循環させてもよい。プリフォームを延伸させるための冷気の温度および金型を冷却する流体の温度は、所望の容器フィニッシュ部、生産時間などに基づいて選択されてもよい。
【００５３】
図7A〜図7Cは、本開示による容器82などのボトルを形成するようにブロー成形するのに適したプリフォーム90の例示的な実施形態を示す。プリフォーム30、50と同様に、プリフォーム90は、一体的に形成されたネック部32および本体部34を備える。ネック部32は、プリフォーム90の内部への開口部から始まり、本体部34のテーパ部92まで延びる。テーパ部92は、ネック部32の直径から、それと比べて小さい円筒部94の直径への、プリフォーム90の平滑な遷移部を含む。円筒部94は、エンドキャップ42まで延びる全体的に細長い部材である。
【００５４】
図7Bに最もよく示されているように、円筒部94の壁厚は、円筒部およびエンドキャップ42全体にわたって実質的に一様である。しかし、テーパ部92の壁厚は、円筒部94の壁厚からネック部32の比較的薄い壁厚まで全体的に薄くなる。本明細書で説明するように、円筒部94の壁厚は、ネック部32の壁厚よりも比較的厚く、それによって、容器82などのボトルの形状およびサイズにブロー成形された後の最終製品の所望の寸法における壁厚をもたらす。
【００５５】
図7Bおよび図7Cに示すように、ネック部32は、開口部36内の長手方向に向けられた複数の内部カラム96を特徴としてもよい。図示の実施形態では、複数の内部カラム96は、ネック部32の円周に沿って等間隔に配置された3つの内部カラムを備える。したがって、図7Cに示すように、互いに隣接する内部カラム96は、ネック部32の円周に沿って実質的に120度の間隔を置いて配置される。諒解されるように、複数の内部カラム96をネック部32に組み込むと、従来のネック部よりも比較的薄い壁厚をネック部内に組み込むことが容易になる。したがって、内部カラム96は、プリフォーム90を形成するのに必要な材料の量を削減し、それにもかかわらず、必要な程度の構造的完全性を維持し、形成、充填、輸送、および使用時に生じる力に耐えるのに適切な機械強度を有する容器を形成するためのブロー成形を容易にする壁厚を、プリフォーム90のネック部32内に形成するのを容易にする。しかし、内部カラム96の数が3つ以外でもよく、互いに隣接する内部カラム96間の間隔が必ずしも一様である必要はなく、また120度の間隔にも限定されないことを理解されたい。
【００５６】
ネック部32は、容器82内の内容物を密封するための方法を構成するようにキャップまたは他の適切なクロージャ内に配設された同様のねじ山に回転可能に係合するように構成されたねじ山40の存在をさらに特徴とする。図7Aに示す実施形態では、図8A〜図9Dにより詳細に示すように、ねじ山40の各々は概して、ネック部32の円周の一部に沿って延び、ネックリング98に接近する。したがって、キャップのねじ山がねじ山40に係合し、キャップが時計回り方向に回転すると、キャップは支持リング38に向かって前進する。図8Aに最もよく示されているように、ねじ山40は、各々がねじ山開始位置102から始まり、ネック部32の実質的に144度の部分に沿って延びる3つのねじ山を備える。ねじ山開始位置102は、本明細書で説明するようにキャップをネック部32にねじ込み可能に係合するようにキャップの互いに隣接するねじ山間の空間、すなわち谷部にねじ山40を案内するように構成される。さらに、ねじ山40は概して、互いに隣接するように配設され、ネック部32の円周に沿って一様な間隔を置いて配置される。図8Aに示す実施形態では、互いに隣接するねじ山40のねじ山開始位置102は、ネック部32の周囲に沿って実質的に120度の間隔を置いて配置される。しかし、諒解されるように、本開示の範囲を超えて逸脱せずにおおよそ3つのねじ山40がネック部32に組み込まれてもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ネック部32に1つまたは複数の外部カラム104が組み込まれてもよい。上述の内部カラム96と同様に、外部カラム104は、本明細書で説明するように、プリフォームを形成するのに必要な材料の量を削減し、それにもかかわらず、必要な程度の構造的完全性を維持する壁厚を、プリフォーム90のネック部32内に形成するのを容易にする。したがって、外部カラム104は、形成、充填、輸送、および使用時に生じる力に耐えるのに適切な機械強度を有する容器を形成するためのブロー成形を容易にするようにネック部に組み込まれてもよい。
【００５８】
本実施形態では、図8Bおよび図8Cに最もよく示されているように、各々がネック部32の垂直に整列したより厚い部分を備える3つの外部カラム104が、ネック部の周囲に沿って一様に配設される。しかし、いくつかの実施形態では、非制限的な例として、ネック部32の両側に配設された2つの外部カラム、またはネック部32の周りに90度の間隔を置いて配設された4つの外部カラムなど、3つ以外の外部カラム104がネック部32の周りに配設されてもよい。さらに、互いに隣接する外部カラム104間の間隔はネック部の周囲に沿って一様である必要はなく、そればかりか外部カラムはネック部に沿って様々な間隔を置いて配設されてもよい。
【００５９】
さらに、いくつかの実施形態では、外部カラム104は、内部カラム96の位置と一致するようにネック部32の周囲に沿って配置されてもよい。したがって、そのような実施形態では、内部カラム96は、外部カラム104のすぐ下に配置されてもよい。代替として、いくつかの実施形態では、外部カラム104は、互いに隣接する内部カラム96間に特定の間隔を置いて配置されてもよい。たとえば、互いに隣接する内部カラム96および外部カラム104は、60度の間隔を置いて分離されてもよい。さらに、内部カラム96および外部カラム104は、必ずしも開口部36に対して同じ距離の所に配置されなくてもよい。図7A〜図9Dに示す実施形態では、たとえば、外部カラム104がネックリング98よりも上方に配置され、一方、内部カラム96は概して、図7Bに最もよく示されているように、ネックリング98からプリフォーム90のテーパ部92まで延びる。しかし、内部カラム96および外部カラム104が、本開示の趣旨および範囲を越えて逸脱せずに適切と見なされる任意の構成においてネック部32上に組み込まれてもよいことを理解されたい。
【００６０】
図9Aは、図8Aの線9A-9Aに沿ったネック部32の断面図を示す。上述のように、ネック部32は、容器82の内部への接近を可能にするのに適した開口部36を有する概ね円筒形の部材を備える。開口部36の開始位置にベベル106が配置されてもよい。ベベル106は、容器82内の内容物が容器から漏れ出すのを防止するように適切なキャップの密封フランジと滑り接触するように構成される。いくつかの実施形態では、ベベル106は、密封フランジを所定の程度に圧縮してもよく、それによって、加圧された内容物を容器82内に保持するのに適した密なシールを形成する。
【００６１】
図9B〜図9Dは、図9Aの断面図の各部の詳細拡大図を示す。ねじ山40の断面形状が図9Bに示されている。ねじ山40は概して、ネック部32から外側に延び、それによって、互いに隣接するねじ山間に谷部108が配設される。ねじ山40の断面形状は、ねじ山が有利なことに、内容物を容器82内に密封するための適切なキャップ内に配設された同様なねじ山に係合するように構成される。当業者によって認識されるように、谷部108は、本明細書で説明するように、キャップをネック部32上に締め付ける間、キャップに配設されたねじ山が互いに隣接するねじ山40間を通過するのを可能にするように構成される。
【００６２】
図9Cは、ネックリング98の断面形状の拡大図を示す。図9Cに示すように、ネックリング98は、丸い上部112と実質的に平坦な下部116とを備える。諒解されるように、丸い上部112は、キャップを容器82上に組み付ける間キャップの不正開封を示すリング部がネックリング98の上方を通過するのを容易にする。平坦な下部116は、キャップを緩める間ネックリング98の下方に配置された不正開封を示すリングを保持するように構成される。たとえば、キャップが最初に製造業者によって容器82上に設置されるとき、不正開封を示すリングは、丸い上部112に起因してネックリング98の上方を容易に通過する。エンドユーザが後でキャップを緩めると、平坦な下部116は、不正開封を示すリングをネックリング98の下方に保持し、それによって、不正開封を示すリングがキャップから外れる。したがって、ネックリング98の平坦な下部116とキャップの不正開封を示すリングは協働して、キャップが、製造業者によって設置された後に緩められたことがないことをエンドユーザに示す。
【００６３】
図9Dは、支持リング38の断面形状の拡大図を示す。図9Dに示す実施形態では、支持リング38は実質的に平坦な下面120を備える。認識されるように、支持リング38の平坦な下面120は、上記で説明し図3に示したブロー成形プロセスの間プリフォーム90を金型80内に支持するのを容易にする。
【００６４】
本明細書で説明する物品は、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含むポリエステル、ポリプロピレンおよびポリエチレンを含むポリオレフィン、ポリカーボネート、ナイロン(たとえば、ナイロン6、ナイロン66、MXD6)を含むポリアミド、ポリスチレン、エポキシ、アクリル、コポリマー、ブレンド、グラフトポリマー、および/もしくは変性ポリマー(別の基を側基として有するモノマーまたはその一部、たとえば、オレフィン変性ポリエステル)などの任意の適切な熱可塑性材料から作られてもよい。これらの材料は、単独で使用してもよく、または互いに併用してもよい。材料のより具体的な例には、限定はしないが、エチレンビニルアルコールコポリマー(“EVOH")、エチレンビニルアセテート(“EVA")、エチレンアクリル酸(“EAA")、線形低密度ポリエチレン(“LLDPE")、ポリエチレン2,6-および1,5-ナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリ(シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、ポリスチレン、シクロオレフィン、コポリマー、ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリ(メチルメタクリレート)、アクリロニトリル、塩化ポリビニル、塩化ポリビニリデン、スチレンアクリロニトリル、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、ポリアセタル、ポリブチレンテレフタレート、イオノマー、ポリスルフォン、ポリテトラ-フルオロエチレン、ポリテトラメチレン1,2-ジオキシベンゾエートならびにエチレンテレフタレートおよびエチレンイソフタレートのコポリマーが含まれる。いくつかの実施形態において、好ましい材料は、バージン、プレコンシューマ、ポストコンシューマ、リグラインド、リサイクル、および/またはそれらの組合せであってもよい。
【００６５】
いくつかの実施形態では、ポリプロピレンは清澄化ポリプロピレンも指す。本明細書では、「清澄化ポリプロピレン」という用語は、広義の用語であり、通常の意味に従って使用され、制限なしに、核形成抑制剤および/または清澄化添加剤を含むポリプロピレンを含んでもよい。清澄化ポリプロピレンは、ポリプロピレンのホモポリマーまたはブロックコポリマーと比較して概ね透明な材料である。核形成抑制剤を含めると、ポリプロピレン内の、ポリプロピレンのかすみに寄与する結晶化を防止しならびに/または低減させる助けになる。清澄化ポリプロピレンは、Dow Chemical Co.などの様々な供給元から購入されてもよい。代替として、核形成抑制剤はポリプロピレンに添加されてもよい。
【００６６】
本明細書では、"PET"には、限定はしないが、変性PETならびに他の材料と混合されたPETが含まれる。変性PETの一例は、IPA-変性PETであり、IPA-変性PETは、約2重量%〜10重量%のIPAを含み、また約5重量%〜10重量%のIPAを含む、IPA含有量が好ましくは約2重量%よりも多いPETを指す。別の変性PETでは、追加のコモノマー、シクロヘキサンジメタノール(CHDM)が樹脂の製造時にPET混合物に有意な量(たとえば、約40重量%以上)だけ添加される。
【００６７】
本明細書の物品には、得られる容器に機能特性をもたらす添加剤が含められてもよい。そのような添加剤には、強化されたガスバリア、UV保護、耐擦過傷性、耐衝撃性、および/または耐薬品性をもたらす添加剤が含まれる。好ましい添加剤は、当業者に知られている方法によって調製されてもよい。たとえば、添加剤は、特定の材料と直接混合してもよく、または別個に溶解/分散させ、次いで特定の材料に添加してもよい。添加剤は、材料が最大で約40%の量だけ存在し、また最大で約30重量%、約20重量%、約10重量%、約5重量%、約2重量%、および約1重量%の材料を含むことが好ましい。他の実施形態では、添加剤は、1重量%以下の量だけ存在し、材料の好ましい範囲には、限定はしないが、約0.01重量%から約1重量%、約0.01重量%から約0.1重量%、および約0.1重量%から約1重量%が含まれる。
【００６８】
別の考えられる添加剤は、微粒子粘土またはグラフェンベースの材料である。これらの材料は、移動するガス分子、たとえば酸素または二酸化炭素が材料を透過する際に通るより曲がりくねった経路を形成し、ならびに/または追加の剛性をもたらすことによって材料のバリアおよび/または機械的特性を強化する材料の、タイニーサイズ、ミクロンサイズ、またはサブミクロンサイズ(直径)の粒子を含む。好ましい実施形態では、ナノ粒子材料は、0.1重量%、0.5重量%を含む、0.05重量%以上で1重量%以下の範囲の量だけ存在する(値の範囲にはこれらの値が含まれる)。1つの好ましいマイクロ粒子粘土ベースの生成物は、Southern Clay Productsから市販されているCloisite(登録商標)である。いくつかの実施形態では、好ましいナノ粒子は、第3級または第4級アンモニウム塩によって変性させてもよいモンモリロナイトを含む。さらなる実施形態では、そのような粒子は、米国特許第5780376号に記載された有機粘土を含む。米国特許第5780376号は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれており、本出願の開示の一部を形成する。他の適切な有機マイクロ粒子粘土および無機マイクロ粒子粘土ベースまたはナノサイズの生成物が使用されてもよい。人工の生成物と天然の生成物のどちらも適切である。
【００６９】
いくつかの実施形態では、材料のUV保護特性が、1つまたは複数の添加剤を添加することによって強化されてもよい。好ましい実施形態では、使用されるUV保護材料は、最大で約350nm以下、好ましくは約370nm以下、より好ましくは約400nm以下のUV保護を実現する。UV保護材料は、付加機能をもたらす層を有する添加剤として使用されてもよく、または単一の層として別個に塗布されてもよい。強化UV保護を実現する添加剤は、約0.1重量%、約0.5重量%、約1重量%、約2重量%、約3重量%、約5重量%、約10重量%、および約15重量%を含む、約0.05重量%以上で約20重量%以下の量だけ材料中に存在することが好ましい(範囲の境界値を含む)。UV保護材料は、他の材料に適合する形態で添加されることが好ましい。いくつかの実施形態では、好ましいUV保護材料は、濃縮物として添加されるUV吸収剤によってグラフト重合または変性させたポリマーを含む。他の好ましいUV保護材料には、限定はしないが、ベンゾトリアゾール、フェノチアジン、およびアザフェノチアジンが含まれる。UV保護材料は、使用する前、たとえば、射出成形または押出し成形の前に、融液相プロセス中に添加されてもよい。適切なUV保護材料は、Milliken、Ciba、およびClariantから市販されている。
【００７０】
本発明について、特定の変形例および例示的な図に関して説明したが、当業者には、本発明が説明した変形例または図に限定されないことが認識されよう。さらに、上述の方法およびステップは、ある順序で生じるある事象を示すが、当業者には、あるステップの順序が修正されてもよく、そのような修正が本発明の変形に従うことが認識されよう。さらに、ステップのうちのいくつかは、上述のように順次実行されるとともに、可能なら並行プロセスにおいて同時に実行されてもよい。開示の趣旨の範囲内であるか、または特許請求の範囲に記載された発明と均等である本発明の変形例が存在する範囲で、この特許はそれらの変形例も対象とするものである。したがって、本開示は、本明細書で説明する特定の実施形態によって制限されず、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されると理解されたい。
【符号の説明】
【００７１】
30  プリフォーム
32  ネック部
34  本体部
36  開口部
38  支持リング
40  ねじ山
42  エンドキャップ
44C  中央セグメント
46B  本体部
46C  上部セグメント
50  プリフォーム
52A  ネック領域
52B  ネック部
52C  ネック部
80  金型
82  容器
90  プリフォーム
92  テーパ部
94  円筒部
96  内部カラム
98  ネックリング
102  ねじ山開始位置
104  外部カラム
106  ベベル
108  谷部
112  丸い上部
116  平坦な下部
120  下面
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【国際調査報告】
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