(57)【要約】少なくとも二つのプラスチック製の部品（１０と５；１０’と５’）を含む組立品で構成された物品または物品の部分の製造方法において、該二つの部品は、少なくとも一つの自由度で一方が他方に対して可動であり、また、それぞれの表面が相補的形状に−少なくとも部分的に−一致した結果、遊びなしに密着した共通表面（１１；１１’）で相互に一体化する少なくとも一つの幾何形状をなすものであって、該方法は、以下の過程を含む：１）射出または圧縮によって第一の部品（１０，１０’）を成型する；２）第二の成型具を離隔し、第一の部品（１０，１０’）は、支え成型具の役割を果たす第一の成型具（４０）と一体化したままか、あるいは、支え成型具（６０）に設置される；３）支え成型具と一体化した第一の部品のセット（１１０）と第三の成型具とを用いて、第二の部品を圧縮成型する；４）第一の支え成型具（６０）と第三の成型具（５５）とを離隔し、このようにして形成された組立品（２００）を抜き出す。
2004520973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つのプラスチック製の部品（１０と５；１０’と５’）を含む組立品で構成された物品または物品の部分の製造方法において、該二つの部品は、少なくとも一つの自由度で一方が他方に対して可動であり、また、それぞれの表面が相補的形状に−少なくとも部分的に−一致した結果、遊びなしに密着した共通表面（１１；１１’）で相互に一体化する少なくとも一つの幾何形状をなすものであって、該方法は、下記の過程を含むことを特徴としている：
ａ）第一の成型具（４０）と、キャビティが前記共通表面（１１；１１’）を含む第二の成型具（５１）とが接近し、接近の終わりに、二つの成型具の結合したキャビティが、前述の第一の部品の空間を限定することによって、一つまたは複数のプラスチック製の第一の部品（１０，１０’）を、射出または圧縮によって成型する；
ｂ）第一の部品（１０，１０’）が、つぎに支え成型具（６０）の役割を果たす前記第一の成型具（４０）と一体化したままで、前記第二の成型具を離隔する；
ｃ）一つまたは複数の熱可塑性材料の所定の量で構成されるブランク（２１０）を実現するが、この際、該ブランクの周囲を占める一つまたは複数のプラスチック材料は、第一の部品の周囲を占める一つまたは複数のプラスチック材料とは混和しないものであり、前記ブランクは、自らを構成する一つまたは複数のプラスチック材料の軟化温度よりも高い温度である；
ｄ）支え成型具（６０）と一体化した第一の部品のセット（１１０）の表面上、または、第三の成型具（５５）のキャビティ内に、前記ブランクを載置する；
ｅ）支え成型具と一体化した第一の部品の前記セットと接触したときに、第一の部品の前記表面とともに、また場合によっては支え成型具に設けられたキャビティの一部とともに第二の部品の空間を限定するキャビティを有する前記第三の成型具（５５）を、支え成型具と一体化した第一の部品のセット（１１０）に向かい合わせて設置する；
ｆ）支え成型具と一体化した第一の部品の前記セット（１１０）と、第三の成型具（５５）とを、接触するまで接近させて、前記接触によって、第二の部品の所望の形状が得られるまでブランク（２１０）を圧縮する；
ｇ）支え成型具（６０）と第三の成型具（５５）とを離隔して、このようにして形成された二つの部品のセット（３００）を抜き出す。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、過程ｂ）が下記の過程に置換される点において変更された方法：
ｂ１）前記第一の成型具と第二の成型具とを離隔し、第一の部品（５”）を抜き出す；
ｂ２）第一の成型具と第一の部品の間に存在したものと力学的に等価の、第一の部品との接触表面（１１”）を呈する支え成型具（５６）に、第一の部品（５”）を設置するが、支え成型具への設置を実施する際には、共通表面が第二の部品の一部を成型する型の役割を果たすことができるように、第一の部品が外側に向かって前記共通表面を呈するようにする；
【請求項３】
下記の最終過程によって補足されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法：
ｈ）第一の部品（５；５’；５”）または第一の部品の一部を他方（１０；１０’；１０”）に対して相対的に移動することによって、第二の部品（５；５’； １０”）の離型の最終段階を行うのに先だって、二つのプラスチック材を冷却し、完全に安定化させる。
【請求項４】
第一の部品の周囲が第一のプラスチック製であり、また、ブランクの周囲が、第一のプラスチックと混和しない第二のプラスチック製であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
第一と第二のプラスチックの組み合わせが、下記の対から選択された材料の対に属することを特徴とする、請求項４に記載の方法：ポリプロピレン−ポリエチレン、ポリエステル−ポリエチレン、ポリエステル−ポリプロピレン、ポリアミド−ポリプロピレン、ポリアミド−ポリエチレン。
【請求項６】
第一の部品が、第一のプラスチックである単一の材料で成型されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
ブランクが、第二のプラスチックである単一の材料で押し出し成型されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
ブランクが複数のプラスチックの複合押し出しによって得られ、第二のプラスチックが、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール）コポリマー、あるいはポリアミドなどの、改善された障壁特性を有するプラスチック材料を含有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
プラスチック材料の少なくとも一つが、典型的には、炭酸カルシウム、雲母の微粒子、あるいはさらにモンモリロナイトなどの粘土鉱物のナノ粒子からなる添加剤を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
第一または第二のプラスチック材料が滑剤を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
第一の部品がチューブの頭部（１０，１０’）であり、また、第二の部品が栓（５，５’）であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
第一の部品がチューブの栓（５”）であり、また、第二の部品がチューブの頭部（１０”）であり、第三の成型具（４５）が、軟質裾部（１０１）がその周囲にはめ込まれるパンチであって、該軟質裾部の先端（１０２）が成型キャビティの中にはみ出しており、その結果、頭部と裾部のプラスチック材料が、熱または材料を別途補給することなしに相互に密着して溶着されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
支え成型具と一体化した第一の部品を含む可動性のセットと、同じく可動性の第三の金型との間で、ブランクを圧縮することによって、第二の部品が連続運動で成型されるものであって、それらの相互接近方向に垂直な連続運動によって前記成型金型が駆動されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方が他方に対して可動であり、そして、相補的形状の接触表面を呈する結果、遊びなしに密着した共通表面上で相互に一体化した少なくとも一つの幾何形状をなす少なくとも二つのプラスチック製の部品で構成された組立品を高速で製造することを可能にする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかる組立品は数多くの物品にみられ、例えば、栓を備えた軟質チューブ、あるいはもっと一般的に、閉栓キャップを備えた容器の頭部などの、ねじ込みまたは填め込みによって一時的に一体化された二つの部品からなる物品、あるいは、連接玉継手、蝶番、穴のあいた蓋またはカバーなどの互いに対して回転する要素、あるいはさらに、注射器ピストン、化粧品箱のための引き出し、あるいはファスナなどの摺動要素を有する物品などがある。
【０００３】
これらの組立品のいくつか、とくに玉継手あるいは蝶番に関係がない部品は、一般的に別個に製造され、ついで組み立てられる。部品の別個の製造作業には、それを成形し、ついでそれを組み立て設備へ輸送するために、特殊機械が必要になる。以前から、それらの組み立てを必要としないように同一製造サイクル内で部品を成形することを試みて、かかる組立品の原価と生産速度の改善が求められている。
【０００４】
ＤＥ１９４１４７９、ＥＰ００７３３５６、ＵＳ３２８１２９５、国際公開第９１０１２１３号パンフレット、ＪＰ６１０４７２２３によって、少なくとも二つの部分から成る型を用いて第一の部品を実現し、部品を型の第一の部分と一体にしたまま型の第二の部分を取り外し、ついで第二の部品を複製型で射出成型することから成る各種の製造方法が知られている。このようにして、一方では、第一の型の第一の部分とまだ一体である第一の部品に当接しに来る新しい型のキャビティによって、他方では、型として用いられる第一の部品の表面の一部によって限定された空間内に、第二のプラスチック材が射出される。第二の部品のプラスチック材は、第一の部品の融点よりも低い融点を必ず持たなければならなかった。本出願人が提案した出願ＷＯ９７／４６３６２は同じ区分に属する方法であるが、そこでは、実現される部品の特定の幾何的特徴を利用することによって、かかる制約がもはやプラスチックに課されない。
【０００５】
ＦＲ２４５１８６７によって、分配口を囲繞する首部を有し、栓を備えた軟質チューブの製造法において、外側表面が金属箔に覆われた軟質チューブを用い、そして、前記軟質チューブを、支点の役割を果たしつつ分配口をふさぐパンチに嵌合し、雄型の役割を果たす前記首部に対して雌型を配置し、溶融プラスチック樹脂を雌型内に配置して、雌型と首部によって構成されたキャビティ内で前記溶融樹脂を圧縮することを特徴とする方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の方法は、最後のものを除いて、組立品の第二の部品の、射出による複製型成型を利用している。このため、第二のプラスチック材の選択がかなり制限される：該プラスチック材は、第二の型と金型の役割を果たす第一の部品の表面の部分との間に含まれるキャビティを十分な条件で充填することができるように、かなり高いメルトインデックスを持たなければならない。周知のごとく、高いメルトインデックスに関連する機械的特性値は低く（瞬間特性値と疲労強度）とくにクラッキングストレスにはかなり弱い。
【０００７】
本出願に記載の先行技術の最後の方法は圧縮成型法であるが、外面が金属箔に覆われた軟質チューブの使用を必要とする。
【０００８】
したがって、本出願人は、完全にプラスチック製の二つの部品を有し、第二の部品のプラスチック材の選択可能範囲を拡大することを可能にする、かかる組立品の成型方法の開発を研究した。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による対象は、少なくとも二つのプラスチック製の部品を含む組立品で構成された物品または物品の部分の製造方法であって、該部品は、少なくとも一つの自由度で一方が他方に対して可動であり、また、それぞれの表面が相補的形状に−少なくとも部分的に−融合した結果、遊びなしに密着した共通表面上で相互に一体化する少なくとも一つの幾何形状をなすものであって、該方法は、下記の過程を含むことを特徴としている：
ａ）第一の成型具と、キャビティが共通表面を有する第二の成型具とが接近し、接近の終わりに、二つの成型具の結合したキャビティが、前述の第一の部品の空間を限定することによって、一つまたは複数のプラスチック製の第一の部品を、射出または圧縮によって成型する；
ｂ）第一の部品は、つぎに支え成型具の役割を果たす前記第一の成型具と一体化したままで、前記第二の成型具を離隔する；
ｃ）第一の部品の前記一つまたは複数のプラスチック材と混和しない一つまたは複数の熱可塑性材料の所定の量によって構成され、ブランクを構成する一つまたは複数の熱可塑性プラスチック材の軟化温度より高い温度に加熱されたブランクを実現する；
ｄ）支え成型具と一体化した第一の部品のセットの表面上、または、第三の成型成型具のキャビティ内に、前記ブランクを載置する；
ｅ）支え成型具と一体化した第一の部品の前記セットと接触したときに、第一の部品の表面とともに、また場合によっては支え成型具のキャビティの一部とともに第二の部品の空間を限定するキャビティを有する前記第三の成型具を、支え成型具と一体化した第一の部品のセットに向かい合わせて設置する；
ｆ）支え成型具と一体化した第一の部品の前記セットと、第三の成型具とを、接触するまで接近させて、前記接触によって、第二の部品の所望の形状が得られるまでブランクを圧縮する；
ｇ）支え成型具と第三の成型具とを離隔し、ついで、このようにして形成された二つの部品のセットを抜き出す。
【００１０】
過程ａ）は、一つまたは複数の熱可塑性材料の射出または共射出による成型、あるいは、熱可塑性または熱硬化性材料の圧縮成型などの、従来の成形方法に対応する。これらの方法はどれも、射出に先立って、あるいは圧縮の際に、第一と第二の成型具の接近を必要とする。
【００１１】
成形後、第二の成型具は離隔され、第一の部品は、セットから抜き出されるか、第一の成型具のしかるべき場所に維持される。
【００１２】
第一の部品が第一と第二の成型具のセットから抜き出されたとき、本発明の範囲外の中間過程を継続するために、第一の部品は次に、第一の成型具と第一の部品の間に存在したものと力学的に等価の第一の部品との接触表面を呈する支え成型具に再導入される。第一の部品が支え成型具に設置されると、第一の部品は外側に向かって前記共通表面を常に呈し、該共通表面が、第二の部品のための型のキャビティの一部の役割を果たすことができるようにする。接触表面が第一の成型具に存在していたものと力学的に等価であるという意味は、同様な広がりの見かけ表面であって、支え成型具によって保証される力学的支えが、第一の成型具によって保証できたはずのものと同一であるということである。したがって、粗さと微小な凸凹が支え条件においてごく小さな役割しか果たさない限りにおいては、必ずしも現実に同一の表面である必要はない。
【００１３】
第一の部品が第一の成型具のしかるべき場所に設置されたままであるとき、第一の成型具は、必要に応じて冷却されて、第一の部品の冷却を加速し、ついでこの方法の続きにおいて、支え成型具の役割を果たす。本発明による方法の過程の説明の続きに関して、「第一の成型具」または「支え成型具」という用語は同義語である。
【００１４】
したがって、第一の部品はその支え成型具に設置され、それは第二の部品の形成のための金型の役割を部分的に果たすためのものである。支え成型具は、共通表面の外に位置する第二の部品の一部を形成するためのキャビティの役割を果たす部分も有することができる。支え成型具が第一の成型具である場合、このキャビティの部分は、第一の部品の形成の際に閉塞されなければならない。例えば、第二の成型具で第一の成型具の前記キャビティ部分を閉塞することによって、第一の部品の射出成型を実施することができる。
【００１５】
他方で、第一の部品の一つまたは複数のプラスチック材と混和しない一つまたは複数の熱可塑性材料の所定の量で構成された第二の部品のブランクを実現する。ブランクの周辺に位置する一つまたは複数のプラスチック材が第一の部品の周辺に位置するプラスチック材と混和しないだけで十分である。プラスチックの量はあらかじめ決定される、なぜなら、ブランクは、ほぼ第二の部品の体積を持たなければならないからである。ブランクは例えば、押し出しまたは複合押し出しで得られ、この方法はブランクを構成する材料を十分な仕方で制御することを可能にする。
【００１６】
好適には、第一の部品の周辺は第一のプラスチック製で、ブランクの周辺は、第一のプラスチック材と混和しない第二のプラスチック製である。接触させるための、本発明によって推奨される材料の組み合わせは、相互に混和しない熱可塑性樹脂である。好適にはポリプロピレン−ポリエチレン、ポリエステル−ポリエチレン、ポリエステル−ポリプロピレン、ポリアミド−ポリプロピレン、ポリアミド−ポリエチレンの組み合わせが選択される。
【００１７】
本発明の別の実施態様において、ブランクは複数のプラスチック材料の複合押し出しによって得られ、第二のプラスチック材料は、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール）コポリマー、あるいはポリアミドなどの、改善された障壁特性を有するプラスチック材料を含有している。
【００１８】
押し出しによって得られたプラスチック材料の一つは、典型的には、炭酸カルシウム、雲母の微粒子、あるいはさらにモンモリロナイトなどの粘土鉱物のナノ粒子からなる添加剤を有することができる。
【００１９】
第一の部品とキャビティの役割を果たす支え成型具とのセットの表面に、または、第三の成型具のキャビティの中に、前記ブランクを置く。好適には、容積の故に、この載置は、第三の成型具を支え成型具と一体の第一の部品のセットに向かい合わせに置く前に実施される。載置の場所の選択は、選択された実施装置に依存する。例えば、（複合）押し出しでブランクを実現することを選択したとき、支え成型具と一体の第一の部品のセットを押し出し成型機に向かって移動した方がよい。このとき、ダイの出口で所定の質量の（複合）押し出しプラスチック材の小塊を採取しに来て、そして、下部成型具（この例では第一の部品と支え成型具のセット）の上に重力によってそれを載置しに来る採取システムを用いることができる。
【００２０】
第三の成型具は、第一の部品と第一の成型具のセットと向かい合わせにする。これはもちろん相対的運動である：選択した実施装置によって、第二と第三の成型具を、あるいは第一の成型具と第一の部品のセットを移動させる。この第三の金型が呈するキャビティは、第一の成型具と第一の部品のセットと接触したときに、第一の部品の前記表面とともに第二の部品の空間を限定する。必要ならば、第一の成型具の中に設けられ、第一の部品の成型の際に第二の成型具によって閉塞されたキャビティの一部は、第二の部品の体積を限定するのにも供することができる。支え成型具と一体化した第一の部品と成型具のセットの接近によって、第三の成型具のキャビティと、相補的キャビティの役割を果たし、かつ、共通表面を含む支え成型具と一体化した第一の部品のセットとの間に含まれるギャップ内に閉じこめられたブランクが圧縮される。
【００２１】
ブランクは、第二の部品の所望の形状が得られるまで圧縮される。次に支え成型具と第三の成型具を離隔する。このようにして形成された二つの部品のセットは、直接抜き出すか、または、その冷却中、成型具のうちの一つと一体のままにしておくことができる。
【００２２】
得られた組立品は上述の幾何形状内にあり、そこでは、前記部品が、遊びなしに密着している共通表面上で相互に一体化している。第一の部品が部分的金型の役割を果たすのは、この表面上である。前記共通表面は、多少なりともはっきりした隆起を含むことがある。「遊びのない密着」とは、微細な凸凹の部位での連続的連結を意味するものではなく、経済的に満足しがたい条件以外では得られないような接触品質を定義するものであるが、これは、いずれにせよ、接触させる部品の別個の細心の加工によって得られる品質を上回るものである。二つの表面を隔てる距離が平均１０μｍを超えないことによって、遊びのないことが推定される。
【００２３】
組立品がいったん抜き出されると、好適には最終使用者自身によって、部品が分離されるものとする：この場合、この分離は、強すぎず弱すぎない力を提供して、剥離を起こしたり、あるいは、一時的気密接触表面であることが多い共通接触表面上に不規則で偶然的な隆起を不意に発生させたりすることなしに、許容できる条件で実施されることが必要である。
【００２４】
第二の部品の離型の最終段階は、一方の部品または一方の部品の一部の、他方に対する相対的移動をもって成る：接触共通表面の近傍に位置する部品の部分のそれぞれを移動させるだけでよい。この移動は、好適には、熱安定と寸法安定が完了してから実施されるものであり、理想的には、最終使用者によって通常実施される作業にそれが含まれる。さらに追加の力を提供する必要があってはならない。
【００２５】
好適には、このように形成されたセットを冷却させ、そして、二つのプラスチック材の完全な安定を待ってから、一方の部品を他方に対して相対的に移動させる。この移動は、いわば、第二の部品の離型の最終段階を構成する。第二の部品は比較的低温に置かれたブランクの圧縮によって得られるので、セットの完全な安定は十分に早い。このことは、この冷却期間の間に一体に維持された、これら二つの部品のセットで補足的製造作業を実施することを妨げない。
【００２６】
したがって、組立品がそのキャップを備えた軟質チューブであるとき、それを封入される製品で満たすことができる。この方法によってそのキャップを備えたチューブの頭部は、軟質裾部に溶着され、ついで、セットが反転されて、プラスチック材の完全な安定を待つ必要なしに前記製品を受納する。チューブを最初に開くために螺子をゆるめてキャップ離型の最終段階を実施するのは、最終使用者自身である。
【００２７】
上述の方法の変型例は、円筒形の軟質部と頭部で構成されるチューブを実現することをもって成り、該頭部は、成型の際に自発的溶着によってチューブの裾部の先端に溶着されるプラスチック材の射出または圧縮によって、第一の部品として成型される。
【００２８】
もう一つの変型例は、第一の部品として栓を成型し、それを支え成型具の役割を果たす金型の内部に置き、このセットを、先端がパンチの肩部から少し出ている裾部を備えたパンチと向かい合わせる。パンチが有する形状は、該パンチが栓を備えた金型と接触したときに、その先端の表面と栓を備えた金型のキャビティの表面とが、実現されるチューブの頭部の体積を限定するような形状である。裾部からはみ出す先端は、この空間内に取り込まれる。裾部を備えたパンチと栓を備えた金型との間に含まれるギャップ内にブランクを配置し、そして、パンチと金型を、接触するまで接近させる。頭部は、このように成型による圧縮によって得られて、前記成型の際に自発的に溶着される。
【００２９】
混和しないプラスチック材の完全な安定は、例えば、差動膨張の故に、螺子ゆるめ偶力の増加を招くことがある。この問題を解消するために、組み合わせ可能な二つの解決法を採用して成功した：構成材料を工夫するか、あるいは、表面の幾何、とくにそれが備えている細部を工夫する。多くの場合、相補的接触表面は、それらの形状に作用することができる螺子山などの、二つの部品の一時的一体化手段を備えており、それらの形状を工夫することができる：適切に設計された場合、これらの螺子山は、二つの表面の分離による第二の部品の最終的離型に、効果的に貢献することができる。これらは、急な、多重の、円錐形をした、かつ浅い螺子である。長さを短くし、接触共通表面のセットを覆わないようにすることができる。かかる手段によって共通表面上に設けられた凸凹が構成されるが、それらの幾何は、圧縮の際に最小限の変型を受けるように設計されなければならない。それらの幾何は以下の例において、詳細に述べる。
【００３０】
一般的に、また意外なことに、圧縮による複製成型は、射出による複製成型よりも、共通表面上の隆起または凸凹をより許容する。事実、平均作業温度がより低いので、圧縮の際にかかる応力がより高いと考えられ、そのため、第二のプラスチック材の流れによって引き起こされ、共通表面上に設けられた凸凹の変形がより強くなるのかもしれない。しかし、少なくとも、試験され、以下に述べられる幾何については、全くそういうことはない。
【００３１】
事実、比較的すらりとした（高さ／底辺比は１に達することがある）、かなり急な角度（隣接半径のＲが２／１０ｍｍ）の―共通表面に対応する第一の部品の表面に実現された―凸凹は、第二の部品の圧縮後、その幾何とその急な角度を完全に保存した。これはおそらく、これらの凸凹がもっと低い温度のものであり、圧縮の際にブランクの中心部分よりも変形しない傾向があることと、またとくに、前記共通表面と第三の成型具の間に存在するギャップが、圧縮のはじめから、成型具が接触する最後の瞬間まで、射出された場合のプラスチック材に見られるギャップよりもはるかに広いことによる。このためにひび割れは、射出成型の場合よりもはるかに弱くなり、おそらくそのために、圧縮の際に凸凹が比較的設けられる。
【００３２】
かかる挙動は、典型的には２ｍｍ未満の厚みの、薄い第二の部品を、複製成型によって実現するときに、とくに有利である。したがって、これは、第二の部品を栓またはチューブの頭部とすることができる、その栓を備えた軟質チューブにとくに当てはまる。第一の部品の表面の優れた力学的強度の、もう一つの絶好の理由も、この場合、前記第一の部品も薄く（厚み２ｍｍ未満）、そのため効果的な力学的支えを備えていることによる。
【００３３】
共通表面に当接する表面が螺子山を持つことができないとき、あるいはこれらの螺子山が正確な規格に対応しなければならないとき、ステアリン酸亜鉛などの滑剤をそれらに含めることによって、一方および／または他方のプラスチックに作用することが可能である。
【００３４】
二つの部品の分離力を低下させるために、プラスチックの収縮に対する、その添加剤（雲母、炭酸カルシウム、カオリン、水酸化アルミニウム、など）の含有量の影響を操作することもできる：一般的に、プラスチックの添加剤が多いほど、収縮の傾向は低くなる。したがって、収縮は、数％（添加剤なし）から０％の間で変動する可能性がある。これらの含有率を変える可能性があるとき、収縮を増加させる（複製成型された第二の部品が共通表面上に凸型の表面を呈するとき）か、あるいは収縮を減少させる（複製成型された第二の部品が共通表面上に凹型の表面を有するとき）ことができる。
【００３５】
首部−キャップ組立品に関して、医薬品、医薬関連または化粧品分野ではステアリン酸亜鉛の使用はあまり勧められない。この場合、円筒形であるが、長軸に対する短軸の比が限界値以上に保たれた、直交断面が楕円形の形状を、首部とキャップの接触表面に付与することによって、螺子山のない首部−キャップシステムを設計することが可能である。事実、この値未満では、表面の非可逆的なプラスチックの変形を防止できないだろう。ポリエチレン製の首部の上に成型したポリプロピレン製の栓の場合、これらの栓は、１５と４５ミリメートルの間に含まれる平均直径と、０．５と２ミリメートルの間に含まれる裾部厚みを有するので、長軸に対する短軸の比は０．９を超えるように維持しなければならない。
【００３６】
この同じ原理は、首部−キャップという対の幾何以外の幾何にも一般化できる：一方の部品の他の部品に対する相対的移動が回転軸を許容し、この軸が接触共通表面の対称軸と一致するとき、この軸が非対称軸になることを防止するために、この回転が組立品の特徴的かつ恒久的な機能の役割を果たさないとき（蝶番または玉継手の場合）、工夫することができる：したがって、回転は不可避的にこれらの部品の相対的弾性変形を引き起こし、このセットの変形が、二つの表面の分離に貢献する。
【００３７】
実現の可能性は多数あり、二つの部品の材料および／またはその接触共通表面の幾何の選択によって、たいていの場合、第一の部品から第二の部品を離型することができる。この方法は、高速で製造した部品ではこれまで見られなかった、顕著な気密性を得ることを可能にする。
【００３８】
いったん分離されると、前記第二の部品は、第一の部品に対して可動性を保ったまま、しかしそれらの接触が前記共通表面に当接する位置に維持される可能性をもって、再度第一の部品と組み立てられるものである。
【実施例】
【００３９】
本発明のその他の特徴と利点は、付属の図面を参照して、非制限的な例として挙げられた、本発明の特定の装置の下記の説明を読むことによって明らかになるだろう。
【００４０】
図１は、螺子締め手段を備えておらず、圧縮によって複製成型された栓を備えたチューブの頭部の軸方向断面図である。
【００４１】
図２は、首部の基部しか占めていない螺子山を備えた、圧縮によって複製成型された栓を備えたチューブの頭部の軸方向断面図である。
【００４２】
図３．１、３．２と３．３は、図示されていない螺子山を備えた図２のチューブの頭部の実現のために使用された、本発明による製造方法の過程を、軸方向断面図で図示している。
【００４３】
図４．１と４．２は、本発明による製造方法の別の変型例の過程を、軸方向断面図で図示している。
【００４４】
実施例は、その栓を備えた軟質チューブの実現に関するいくつかの変型例を図示している。それらはもっと一般的に、首部によって囲繞され、かつ、キャップによって閉塞された分配孔を備えた、任意の形状と材料の容器に適合できるプラスチック製の、いっさいの頭部の実現に関係することがある。本文においては、軟質チューブによく用いられる「栓」という用語と、容器によく用いられる「キャップ」という用語は同義語である。
【００４５】
通常、キャップと頭部は別個に製造される。容器の中に封入される製品を保護し、それが出ないようにするためだけであっても、遅かれ早かれ、キャップと頭部を一体化する必要がある。この一体化は、最初は、容器の製造または製品充填の工業的条件内で実施される。その結果としての閉栓は、最初の使用まで気密性を維持しなければならない。同じ一体化手段が、その後、製品使用を通じて繰り返し用いられる。
【００４６】
練り歯磨きを封入し分配するためのものなどの、大量に高速で製造される軟質チューブの場合、複雑な自動機械によって、製造ラインの最後で頭部に栓がねじ込まれる。これらの機械は、向かい合った頭部に完全に適合した螺子山を備えていなければならない栓を、毎分数百の割合でそれぞれの頭部の前にもってきて、ついで頭部を栓に対して回転させ、相対的に並進させる。栓のこの自動螺子締め作業は、複雑な自動機械の投資を必要とし、不良率を抑えるように、部品の特別な準備と、それらの寸法管理と、それらの選別を必要とする。
【００４７】
栓と頭部の最初の一体化をもっと安価にするために、分配孔を囲繞する首部の上に栓を直接成型することが研究された。首部の外側表面と栓の内側表面の全体的幾何は円筒形であり、あるいは好適には、やや円錐台形である。チューブに課された使用、閉鎖保証および気密性の条件に応じて、首部は一時的一体化手段を備えるか、あるいは備えていない。
【００４８】
本発明による方法を用いて、複数の対のチューブ−栓を得ることができる。そのいくつかは、最初の３つの実施例に示されている。かかるチューブの実現のための方法が、二つの可能な変型例とともに図示される。第一の変型例の段階の詳細は、実施例３に示されている。実施例４は、別の変型例を開示している。
【００４９】
下記に示された、栓またはキャップがねじ込みで首部と一体化されているすべての実施例において、首部の基部に不可侵保証帯を実現できるように、首部の上に栓を直接複製成型するための型を適合させることが可能である。
【００５０】
かかる方法は、国際公開第９７４６３６２号パンフレットの、実施例４から８（図２ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６、７ａと７ｂ）に図示したチューブの頭部の実現も可能にする。
【００５１】
実施例１：螺子止め手段を備えていない、首部に直接複製成型した栓を備えたチューブ（図１）
図１に示したこの第一の実施例において、チューブ１は、肩部２と、頂上に分配孔４が開けられた首部３とで構成された頭部１０を備えている。首部３には凸凹がなく、栓５は、首部３の外面に直接、圧縮によって複製成型されている。本発明による方法によって得られた共通表面１１に接する栓５と首部３の表面の密着は、チューブ使用の全期間を通じて、首部３に栓５を完全に気密して維持することを保証する。
【００５２】
首部と栓は、この実施例では円錐台形で、頂点の半角が２゜と３゜の間に含まれるが、栓の最終的離型を容易にするために、短軸／長軸比を０．９より大きくしたまま、直行断面が楕円形である円筒形をそれらに付与することもできる。
【００５３】
共通表面１１で首部３と栓５が接触するだけで、セットの保持、すなわち十分な条件での孔の閉鎖が保証されるが、閉鎖のもっと高い安全性を保証しようとすれば、首部３の基部に肩部６を付加するだけでよい。圧縮による複製成型の際に、垂直壁７がわずかに逆抜き勾配になるように、この肩部６の上角が広がる。相補的に、栓の内面は、その端８に内部隆起を有することになり、該内部隆起は、肩部６の前記逆抜き勾配の壁と組み合わされて、押し込みの終わりに、閉塞のほとんど知覚できない填め込みを可能にし、繰り返し使用した後であっても、栓の不意の開栓に対する障害になる。
【００５４】
きわめて単純で美的なかかるチューブは、限られた回数の開栓と再閉栓が予定されているサンプルの経済的包装に、完全に適合している。
【００５５】
実施例２：ステアリン酸亜鉛を添加したプラスチック製の複製成型された栓を備えたチューブの頭部
この第二の例において、首部は、断面が台形で、２巻きを超える、通常３から４巻きの螺旋形をした単一の螺子で構成された、従来用いられている螺子山を有する。
【００５６】
この場合、キャップは、ステアリン酸亜鉛などの、滑剤の添加剤を含むプラスチック材で複製成型される。離型の際の螺子をゆるめる偶力は大きいが、使用者の握りを容易にする栓では許容できる。それらの外壁は、線条などの、滑らない把持手段を備えており、大きな直径を有しているので、螺子ゆるめ力を倍増する効果がある。螺子山の標準形状を離れることができるならば、半円の断面が望ましい。
【００５７】
実施例３：短く浅い螺子山を備えた複製成型栓を有するチューブの頭部（図２と３．１、３．２と３．３）
第三の実施例により、図２に図示されているチューブの頭部に応用した本発明による方法を、図３．１、３．２と３．３に模式的に示された様々な過程を用いて説明することができる。
【００５８】
図３．１は、熱可塑性材料製の裾部１００（この場合は障壁層を有する多層裾部）への、低密度ポリエチレン製のチューブの頭部１０’の圧縮成型を示している。裾部１００は、第一の成型具の役割を果たすパンチ４０の周囲にはめ込まれるが、該パンチの先端は、頭部の内壁、すなわち、首部３’と肩部２との内壁を実現するためのキャビティとして用いられる。パンチ４０の上には、孔４を実現するために、第二の成型具である上部成型具５１に押しつけられる突起４２が、取り付けられている。
【００５９】
上部成型具５１は、首部３’の外面と肩部２の外面を規定する。
【００６０】
押し出し成型機の出口で採取された低密度ポリエチレンの小塊２００は、パンチの頂点の上に置かれる。その小塊は、頭部のねじ締め形状が得られるまで第一と第二の成型具を接近させることによって圧縮される。肩部２の先端は、この作業の際に、裾部１００の先端に密着して溶着する。
【００６１】
このように形成された首部３’は、この例においては、その円錐台形の外壁の基部に、隆起の高さが０．３ｍｍと低いことを特徴とする、円錐形の、短く、多重で、急な、かつ特殊な断面をした螺子山２０を備えている。螺旋の傾斜はかなり強く、１５と２５゜の間である。螺子山の角度長さは３０゜にすぎない：首部の表面の大部分は平滑なままにしておいて、そのことによってきれいな外観をそれに付与するので、美観の面でも衛生の面でも使用者を満足させるだろう、なぜならチューブによって分配された製品の残留のおそれが少なくなるからである。
【００６２】
次に第二の成型具５１が離隔され、頭部１０’がパンチ４０と一体に維持される。頭部の完全な冷却を待たずに、ポリプロピレン製の新しい小塊２１０が押し出し成型機の出口で採取され、そして、前工程で形成された、パンチ４０と一体のままのポリエチレン製頭部の上に載置される。
【００６３】
第三の成型具５５は、頭部を備えたチューブとパンチのセットと向かい合わせに設置され、それによって、ポリプロピレン製の小塊２１０が閉じこめられる（参照：図３．２）。第三の成型具がチューブ−パンチ１１０のセットに接近し、当接したとき、前記第三成型具５５のキャビティと、首部３’の外面と、コア４０の突起４２とが、将来の栓５’によって占められる薄い空間を限定する。この方法によって、多くの材料を節約できる、なぜなら栓は別個に実現したときの半分の薄さにできるからである。この場合、ここでは平均厚みが０．７ミリの栓が実現される。
【００６４】
成型具（５５、３’と５２）の接近によって、栓５’が得られるまでポリプロピレン製の小塊２１０が圧縮される（参照：図３．３）。栓は完全に形成され、その裾部の先端に、首部３’の螺子山（２０）と相補的な螺子山を有する。したがって、この螺子山は、中空で、浅く（０．３ｍｍ）、勾配が急で、多重である：これによって、再閉塞のときの栓の係合の際の心出しが容易になる。
【００６５】
成型具を離隔し、セットを引き抜く（参照：図３．４）。首部と栓が完全に寸法安定するように、セットを冷却させる。これは、このようにして形成されたセットを、例えば封入されて分配される製品でチューブを満たすために操作することを妨げない。最終使用者は、従来の仕方で、また螺子ゆるめ偶力が小さいのでとくに困難なしに、最初に開栓を実施して栓の離型の最終段階を実現する。
【００６６】
本発明による方法によって得られた共通表面１１’に接する栓５’と首部３’の表面の密着は、チューブ使用の全期間を通じて、首部３’に栓５’を完全に気密して維持することを保証する。
【００６７】
実施例４：チューブの頭部が、パンチとキャップを備えた金型との間で圧縮によって成型され、パンチの周囲に嵌合された裾部の先端に自己溶着によって溶着される、「内圧縮」と呼ばれる方法（図４．１と４．２）
この実施例の方法は、軟質チューブを実現するのに必要な過程の数が少ない点で、先述の実施例の方法とは異なっている。この変型においては、第二に実現されるのは栓ではなく、チューブの頭部自体である。
【００６８】
図４．１と４．２は、そのキャビティの中に栓５”−第一の鋳造部品の役割を果たす−が配置された金型５６と、その上に円筒形の軟質裾部１０１が嵌合しているパンチ４５とを表している。裾部１０１の先端１０２は、第三の成型具の役割を果たすパンチ４５の上に設けられた肩部４６からわずかにはみ出ている。
【００６９】
栓５”は、平均厚みが１ｍｍである。必要に応じて一つまたは複数の螺子山を備えている栓の内面は、形成される首部の外面を画定する。栓によって覆われていない金型５６のキャビティの部分は、肩部の外面を画定する。金型５６が支え成型具の役割を果たすので、そのキャビティの形状は、それが栓を受け入れる部分において、前記栓５”を成型するのに用いた金型のキャビティの形状と同一である。
【００７０】
押し出し成型機の出口で採取された低密度ポリエチレン製の円環状ブランク２０１は、金型５６のキャビティの中に載置される。そのブランクは、頭部の所望の形状が得られるまでパンチと金型が接近することによって圧縮される。この並進の作用で、ブランク２０１は変形し、プラスチック材の流れは、次第に体積を減じるギャップの自由表面によって案内される。パンチ４５と金型５６が連結されたとき、それらは、裾部の先端１０２が閉じこめられる成型キャビティを画定する。圧縮の作用を受けて、ブランクのプラスチック材が流れて、パンチと金型のキャビティによって限定された空間の様々な部分を満たすことになる。それはとくに、裾部の先端１０２に接触する。頭部と裾部のプラスチック材は、熱または材料を別途補給することなしに、相互に緊密に溶着される。それらは、加圧を軽く維持した後、また冷却した後も、相互に溶着されたままである。
【００７１】
成型具を離隔し、セットを抜き出す。首部と栓の完全な寸法安定が得られるように、セットを冷却させる。
【００７２】
この方法、とくに実施例３と実施例４に記載のその変型は、有利には、各種の圧縮成型具がそれらの相互接近方向に垂直な連続運動で駆動される装置によって、実施されることができる。連続運動で圧縮成型を実現することを可能にするかかる装置は、仏国特許出願公開第０１０３７０６号明細書に記載されている。パンチを軟質裾部で覆うことを可能にする搬送手段が、そこに記載されている。追加の手段により、金型に栓を供給することができる。栓は、一般的に別個に実現され、無包装でまとめられ、ついで、連続運動で、金型の通路に直角に開口する導管内に個別に案内され、重力によって金型のキャビティ内に落下する。
【００７３】
・圧縮によって得られた複製成型部品は、射出に結びつけられる痕がない。実際、低温管路による射出法ではスプールが必ず存在するので、それを除去しなければならない。チューブ製造ラインにおけるこの追加の作業が、このようにして回避される：コストの低下と栓に痕が残らないこと。
射出は、高温管路による大量生産のためにも実施されることができる。この方法はより複雑、より高価で、栓に−低温管路による射出法より目立たないとしても−痕が残る。
・圧縮は、射出に勝る利点がある：それは、成型具が接近する方向に垂直な面内でのパンチの運動を伴う、可動のパンチと一体化したチューブと、同じく可動の第三の成型具との間の小塊を圧縮することによってキャップが製造される、連続運動による製造ラインの実現に、よりよく適合する。もっと一般的には、第二の部品は、支え成型具と一体化した第一の成型具のセットと第三の成型具とを、それらの相互接近方向に垂直な連続運動で駆動して、第一の成型具と一体化した第一の部品と、同じく可動性の第三の成型具との間で、押し出し成型されたプラスチック製のブランクを圧縮して、連続運動で成型することができる。
・ブランクは、第一の成型具−第一の部品のセットと、射出に用いられる温度より低い温度の第三の成型具との間のギャップ内に導入されるので、得られたセットは相対的に温度が低く、そのため冷却時間が短縮される。
・射出は、エネルギーをあまり使うことなしに充填の損失を克服することができるように、最小直径を有するプラスチック供給管の存在を必要とする：そのため、射出部品には最小厚みが課される。圧縮の場合、もっと薄い、したがって、もっと軽い部品を得ることができる。そのため、材料が節約できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】螺子締め手段を備えておらず、圧縮によって複製成型された栓を備えたチューブの頭部の軸方向断面図である。
【図２】首部の基部しか占めていない螺子山を備えた、圧縮によって複製成型された栓を備えたチューブの頭部の軸方向断面図である。
【図３．１】図示されていない螺子山を備えた図２のチューブの頭部の実現のために使用された、本発明による製造方法の過程を、軸方向断面図で図示している。
【図３．２】図示されていない螺子山を備えた図２のチューブの頭部の実現のために使用された、本発明による製造方法の過程を、軸方向断面図で図示している。
【図３．３】図示されていない螺子山を備えた図２のチューブの頭部の実現のために使用された、本発明による製造方法の過程を、軸方向断面図で図示している。
【図３．４】成型具を隔離し、セットを引き抜いた状態を示す図。
【図４．１】本発明による製造方法の別の変型例の過程を、軸方向断面図で図示している。
【図４．２】本発明による製造方法の別の変型例の過程を、軸方向断面図で図示している。
【符号の説明】
【００７５】
１  チューブ
２  肩部
３  首部
４  分配孔
５  栓
６  肩部
７  垂直壁
８  端
【国際公開パンフレット】
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2004520973.tif 000004
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【国際調査報告】
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2004520973.tif 000036
2004520973.tif 000037
2004520973.tif 000038
2004520973.tif 000039
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