(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹込み成形容器を製造するための多層プラスチックプレフォームであって、
下部分と、前記下部分と一体で、前記下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを有し、前記プラスチック内側ライナーの前記上部分の少なくとも一部は熱処理によって結晶化され、
前記プラスチック内側ライナーの全長に付けられた射出成形外層を有し、
前記プレフォームが、閉鎖底と、開放ネックとを有し、前記プラスチック内側ライナーは、その下部分を熱処理から保護しながら、前記射出成形外層の射出成形とは別に、射出成形に先立って結晶化されることを特徴とする、前記プレフォーム。
【請求項２】
プラスチック内側ライナーが押出し吹込み成形されることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項３】
前記射出成形外層が、閉鎖底と、この閉鎖底から上方に延びるボディー部分と、このボディー部分から上方に延びるネジ山を備えたネック部分を有することを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項４】
前記プラスチック内側ライナーが熱成形されることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項５】
前記プラスチック内側ライナーの上部分が、熱処理された状態にあり、かつ結晶化された状態にあることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項６】
前記プラスチック内側ライナーの外面の２０％以上が熱処理された状態にあり、かつ結晶化された状態にあることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項７】
前記射出成形外層が、プラスチック内側ライナー上部分に対応し、かつ隣接した上部分を有し、この射出成形外層の上部分が閉鎖体を受ける手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項８】
前記プラスチック内側ライナーの結晶化した上部分の長さが、射出成形外層の閉鎖体を受ける手段の長さに相当することを特徴とする、請求項７に記載のプレフォーム。
【請求項９】
前記プラスチック内側ライナーがポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１０】
前記プラスチック内側ライナーがプラスチック材料のブレンドからなることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１１】
前記プラスチック材料の少なくとも１つが、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする、請求項１０に記載のプレフォーム。
【請求項１２】
前記プラスチック内側ライナーがプラスチックバリヤー材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１３】
前記プラスチック内側ライナーが多層であることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１４】
前記プラスチック内側ライナーの少なくとも１つの層が、プラスチックバリヤー材料であることを特徴とする、請求項１３に記載のプレフォーム。
【請求項１５】
前記プラスチックバリヤー材料が、エチレンビニールアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はそれらの組み合わせ、からなるグループから選択されることを特徴とする、請求項１４に記載のプレフォーム。
【請求項１６】
前記射出成形外層が、リサイクルされたプラスチックからなることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１７】
前記射出成形外層の少なくとも一部が熱処理された状態にあることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項１８】
前記射出成形外層の熱処理が、ヒートセット工程である、請求項１７に記載のプレフォーム。
【請求項１９】
前記プラスチック内側ライナーが、ボディーと、このボディーから上方に延びるテーパした肩部と、この肩部から上方に延びる上部分とを有し、前記上部分の少なくとも一部分が熱処理によって結晶化されていることを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項２０】
前記肩部の少なくとも一部が結晶化された状態にあることを特徴とする、請求項１９に記載のプレフォーム。
【請求項２１】
多層プラスチックプレフォームから吹込み成形された容器であって、前記プレフォームが、
下部分と、この下部分と一体で、前記下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを有し、このプラスチック内側ライナーの前記上部分の少なくとも一部は熱処理によって結晶化され、
前記プラスチック内側ライナーの全長に付けられた射出成形外層を有し、
前記プレフォームが、閉鎖底と、開放ネックを有し、前記プラスチック内側ライナーは、その下部分を熱処理から保護しながら、前記射出成形外層の射出成形とは別に、射出成形に先立って結晶化されることを特徴とする、前記容器。
【請求項２２】
前記射出成形外層が、プラスチック内側ライナーの上部分に対応し、かつプラスチック内側ライナーの上部分に隣接する上部分を有し、前記射出成形外層の上部分が閉鎖体を受けるネジ山を有することを特徴とする、請求項２１に記載の容器。
【請求項２３】
前記プラスチック内側ライナーの上部分と、射出成形外層のネジ山部分とが、延伸されないことを特徴とする、請求項２２に記載の容器。
【請求項２４】
前記容器の外面の上部分が熱処理された状態にあることを特徴とする、請求項２２に記載の容器。
【請求項２５】
前記容器の外面の、ネジ山に隣接した上部分が熱処理された状態にあることを特徴とする、請求項２４に記載の容器。
【請求項２６】
前記射出成形外層が、閉鎖底と、この閉鎖底から上方に延びるボディー部分と、このボディー部分から上方に延びるネジ山を備えたネック部分を有することを特徴とする、請求項２２に記載の容器。
【請求項２７】
前記射出成形外層が、閉鎖底と、この閉鎖底から上方に延びるボディー部分と、このボディー部分から上方に延びるネック部分とを有し、前記プラスチック内側ライナーの下部分は、前記射出成形外層のボディー部分に隣接し、前記射出成形外層のネック部分は、前記プラスチック内側ライナーの上部分に隣接することを特徴とする、請求項１に記載のプレフォーム。
【請求項２８】
下部分と、この下部分と一体で、前記下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを準備する段階と、
前記プラスチック内側ライナーの上部分の少なくとも一部を、プラスチック内側ライナーの下部分を熱処理から保護しながら結晶化する段階と、
前記プラスチック内側ライナーの上部分の結晶化の後に、前記プラスチック内側ライナーの全長に付けられるように射出成形外層を前記プラスチック内側ライナーの上に射出成形し、閉鎖底と、開放ネックとを有するようにプレフォームを形成する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２９】
さらに、前記プレフォームを吹き込み成形することによって、吹き込み成形容器を形成する段階を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記プラスチック内側ライナーが、押出し成形及び熱成形の一方で準備される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記射出成形外層が、閉鎖底、この閉鎖底から上方に延びるボディー部分、及びこのボディー部分から上方に延びるネジ山を備えたネック部分を有するように射出成形される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記プラスチック内側ライナーを結晶化する段階において、前記プラスチック内側ライナーの外面の２０％以上が結晶化された状態となるように、前記プラスチック内側ライナーの上部分が熱処理される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記プラスチック内側ライナーを準備する段階において、多層内側ライナーが準備される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記多層内側ライナーが少なくとも１つのプラスチックバリヤー材料の層を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記プラスチックバリヤー材料が、エチレンビニールアルコール（ＥＶＯＨ）、及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなるグループから選択されることを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
さらに、前記射出成形外層の少なくとも一部を熱理する段階を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
前記プラスチック内側ライナーを結晶化する段階において、前記プラスチック内側ライナーの下部分を熱処理から保護しながら、前記プラスチック内側ライナーの上部分が熱処理される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記射出成形外層は、閉鎖底、この閉鎖底から上方に延びるボディー部分、及びこのボディ部分から上方に延びるネジ山を備えたネック部分を有し、前記プラスチック内側ライナーの下部分は前記射出成形外層のボディー部分に隣接し、前記射出成形外層のネック部分は前記プラスチック内側ライナーの上部分に隣接する、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、容器及び容器プレフォームに向けられ、特に、改善した物理特性を有する多層容器及び多層プレフォームに向けられる。
背景技術
近年、プラスチックは、食品、飲料、化粧品、及び他の多数の適用のための容器の分野に広く使用されるようになった。ボリエチレンテレフタレート（“ＰＥＴ”）のようなポリエステル樹脂は、これを優れた物理的特性及び特徴を有する薄肉の容器に吹込み成形することができるので、非常に普及してきた。
在来のプラスチック容器の吹込み成形は、典型的には、２つのステップを有する。第１のステップ、即ち段階において、中間物品、即ちプレフォームが形成される。第２の段階は、普通、吹込み成形又は延伸吹込み成形と称される工程によって、プレフォームを二軸延伸して最終物品にすることを含む。一旦、容器が二軸延伸され、かつ吹込み成形されると、プラスチック材料の特性の多くが最も良く得られる。かかる工程中、ごく一般的に、プレフォームのネック部分が吹込み成形型のための取付部分として使用され、プレフォームの口部又はネジ山領域は、特に加熱されない。また、プレフォームのその部分は完全に延伸されないので、二軸吹込み成形法から生ずる特性の完全な利点を示さない。例えば、ネック領域が延伸を受けていない、又は延伸をもっと完全に受けていなかったＰＥＴ容器は、しばしば、変形に対する耐熱性の低下を示す。
上記の２段階工程は、種々の適用のための大量の容器を製造するのに、しばしば使用されるが、多数の特殊な適用では、製品の中身は、適正に滅菌を確保するために高温で充填されなければならない。例えば、或るヨーロッパの飲み物のような低温殺菌された飲料は、１４８°乃至１７０°Ｆの範囲で瓶詰めされる。フルーツジュースの一部を含む飲み物は、典型的には、１７０°乃至１８５°Ｆの範囲で高温充填される。その上、或るフルーツ飲料等は、適正なレベルの浄化をなし遂げるために、例えば、１９０°乃至２００°Ｆ及びそれ以上の、更に高い高温充填温度を要求する。
熱可塑性材料は、ある期間の温度と共に可塑性が増すことが知られているので、高い充填温度はプラスチック容器の製造に対する挑戦である。容器を高い充填温度の中身に晒すことにより、物品の一部を柔軟にさせ、かつ変形させて、容器の構造的一体性を維持することをより難しくする。このことは、より長い時間を伴うとき、及び／又は、高温充填製品の温度が、プラスチックのガラス転移温度、即ちプラスチックが固体から柔軟なゴム状状態に変化する温度を越えたとき、特に当てはまる。ちなみに、ＰＥＴのガラス転移温度（“Ｔｇ”）、即ち軟化する温度は約１７０°Ｆである。
充填温度がポリマーのガラス転移温度に近づいたとき、又はそれを越えたとき、容器の製造者は、付加的な熱管理技術を採用して、温度に関連した熱収縮及びそれによる歪を回避するのを助ける。多数の適用において、許容できない量の変形を防ぐために、容器の特定部分を剛化することが必要になる。このことは、高温充填製品が１８５°乃至２００°Ｆ又はそれ以上のとき、或いは閉鎖体転造ダイ又はラグ付きネック仕上げ用具（lugged neck finish）が、完成した容器に閉鎖手段を取付けるときに、ネックの領域について特に当てはまる。
ＰＥＴ容器の場合、容器全体の無差別な熱処理は、容器の非分子配向部分の球晶結晶成長を引起こす。出来上がった容器は不透明な脆弱部分を有し、市販用として望ましくない。結晶化工程を制御することは、それ自身、容器の物理特性を決定するのに基本的に考慮しなければならないことである。
従来技術は、プレフォーム及び／又は容器のネック部分を剛化する熱処理工程を有する実例を開示する。本質的に、熱処理は、変形に対する耐熱性を増すように、プレフォーム又は容器のネック部分に結晶化を引起こすのに使用される。かかる方法の主な欠点は、プレフォームの最も厚い部分の１つであるネック部分の厚さを十分に熱処理するのに、一般的に、非常に長い時間がかかることである。この工程はコスト及び時間がかかるので、プレフォーム及び出来上がった容器の上部分、即ちネック部分の特性を商業的に、より効率的な仕方で改善する技術の開発が必要である。
熱処理工程に加えて、プラスチック容器の製造には、度々、多層のプラスチック材料を利用することが試みられている。かかる多層容器、即ち、物品の全ての部分又は一部が全体にわたって多層を有する容器は、多数の加熱充填の適用に対して、しばしば、単層の容器よりも望ましいことが証明されている。このことは、しばしば、多層構造の個々の層が独立した利点を与えることができ、層を機能的特性をより良く最適化する材料から選択することができるためである。多層容器は、プラスチック容器の製造において、その役割が増大し、当業者には共通に知られている。
従って、結晶化を制限し、制御すると共に、多層構造の双方を利用した工程を用いることによって、当業者は、所定の適用の要望を満たすように、容器の物理的構造を最良に適合させることができる。
本発明の開示
従って、本発明の目的は、物品の機械的強度及び耐熱性を高めるために、ネック部分が部分的に結晶化された多層プレフォーム及びそのプレフォームから作られた容器を提供することにある。
本発明の他の目的は、プレフォームのネック部分が、十分な硬さを与え、かつ商業的に、より効率的な仕方で製造される部分的に結晶化されたライナーを有する、多層プレフォーム及びそのプレフォームから作られた容器を提供することにある。
本発明の更なる目的は、ネック部分の物理的特性の劣化を減じ、かつ特別の適用により良く適合される、多層プレフォーム及びそのプレフォームから作られた容器を提供することにある。
本発明の又他の目的は、過剰な変形なく高温での充填に耐えることができ、かつ閉鎖体をより良く受けることができる、多層プレフォーム及びそのプレフォームから作られた容器を提供することにある。
上記の目的を成し遂げるに当たって、本発明によって構成された多層プレフォームは、（ａ）テーパした環状肩部分を含み、又は含まない円筒壁のボディー及びボディーから上方に延びる円筒壁の上部分から構成されたプラスチック内側ライナーと、（ｂ）成形された外層とを有する。内側ライナーの上に外層を成形する前に、前記ライナーの少なくとも一部分が熱処理工程によって結晶化される。成形された外層は閉鎖体を受ける手段を含むのが良い。引き続いて、プレフォームが延伸のための許容温度範囲にあるとき、多層プレフォームを吹込み成形して、改善された特性を有する多層容器を形成する。
本発明の広い側面においては、吹込み成形容器を製造するための多層プラスチックプレフォームであって、下部分と、下部分と一体で、下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを有し、プラスチック内側ライナーの上部分の少なくとも一部は熱処理によって結晶化され、プラスチック内側ライナーの全長に付けられた射出成形外層を有し、プレフォームが、閉鎖底と、開放ネックとを有し、プラスチック内側ライナーは、その下部分を熱処理から保護しながら、射出成形外層の射出成形とは別に、射出成形に先立って結晶化されることを特徴とする、プレフォームが提供される。
また、多層プラスチックプレフォームから吹込み成形された容器であって、プレフォームが、下部分と、この下部分と一体で、下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを有し、このプラスチック内側ライナーの上部分の少なくとも一部は熱処理によって結晶化され、プラスチック内側ライナーの全長に付けられた射出成形外層を有し、プレフォームが、閉鎖底と、開放ネックを有し、プラスチック内側ライナーは、その下部分を熱処理から保護しながら、射出成形外層の射出成形とは別に、射出成形に先立って結晶化されることを特徴とする容器が提供される。
本発明のさらなる側面では、下部分と、この下部分と一体で、下部分から上方に延びる上部分とを有するプラスチック内側ライナーを準備する段階と、プラスチック内側ライナーの上部分の少なくとも一部を、プラスチック内側ライナーの下部分を熱処理から保護しながら結晶化する段階と、プラスチック内側ライナーの上部分の結晶化の後に、プラスチック内側ライナーの全長に付けられるように射出成形外層をプラスチック内側ライナーの上に射出成形し、閉鎖底と、開放ネックとを有するようにプレフォームを形成する段階と、を有することを特徴とする方法が提供される。
本発明の目的、特徴及び利点は、当業者には、以下の図面を考慮してなされる、本発明を実施するための最良の形態の以下の詳細な説明及び請求の範囲から容易に明らかになるだろう。図面において同じ参照記号が同じ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
図１は単層プラスチックライナーの立面断面図である。
図２は広口開口を有する容器のために、より一般的に適合された単層プラスチックライナーの他の実施形態の立面断面図である。
図３は多層プラスチックライナーの立面断面図である。
図４はテーパした壁の肩部分及び形成された上部分を有する多層プラスチックライナーの他の実施形態の立面断面図である。
図５は、上端が熱処理工程を受けているプレフォームの断面図である。
図６はプラスチック内側ライナーを取扱い、これを熱処理するための１つの可能な方法の正面図である。
図７は、ライナーの一部分が熱処理工程を受け、かつネジ山部分を含む外層がライナーの上に成形されたプレフォームの立面断面図である。
図８は、プレフォームを吹込み成形して容器にする工程を示す立面図である。
図９は本発明の原理によって作られた１つのタイプの容器の立面図である。
図１０は本発明の原理によって作られた広口開口部を有する他のタイプの容器の立面図である。
発明の最良の実施形態
今、同じ参照番号及び文字が同じ要素を指示する図面を詳細に参照すると、図１は、全体的に参照番号１０として指示された、プレフォームスリーブとも称される単一層即ち単層ライナーの立面図が示されている。ライナー１０は更に、上部分１２と下部分１４とを有し、その長さは各々所定の適用の要望を満たすように調整することができる。大部分の適用において、上部分１２の長さはおおよそ、所望の完成物品を形成するのに最終的に使用されるプレフォームのネジ山部分の長さである。ライナー１０はそれ自身、かなり多数のＰＥＴのようなポリエステル材料、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エチルビニールアルコール（ＥＶＯＨ）及び／又はそれらの種々の混合物から形成することができる。しかしながら、大部分の場合、特に、人間の消費に適合する内容物を入れる完成物品の場合、ライナー１０はバージンＰＥＴ又は他の幾つかのＦＤＡ認可樹脂から形成される。
ライナー１０は、米国特許第5,464,106号に開示されたような押出し法、米国特許第5,443,766号によって教示されたような熱形成法、更に、射出成形法、圧縮成形法、或いは他の任意の在来の方法によって形成することができる。しかしながら、大部分の容器に対して、押出しは、長さに沿って一定な肉厚を有する薄肉ライナー１０を形成するための好ましい製法技術である。
図２には、単層ライナーの他の実施形態が示される。その図では、広口ライナー１０ａは、完成物品の直径に対する口の直径、即ち開口部の直径が、図１のライナー１０の同様の相対的な寸法よりも大きい。しかしながら、広口ライナー１０ａは、好ましくは、押出し法ではなく、熱形成、射出成形又は圧縮成形法によって形成される。また、ライナーを押出し吹込み成形によって製造することもできる。
今度は図３を参照すると、内層３０及び外層４０を有する多層ライナー１０ｂが示されている。人間が消費する内容物を入れるように設計された容器を製造するとき、内層３０は、かかる目的に許容できるポリエステル材料から構成される。外層は一般的に内容物に接触しないので、一般的に安価なポリエステル樹脂で構成することができる。実際には、多層ライナー１０ｂは、単に内層及び外層に限定されず、ライナーの長さの全長又は一部分の断面に沿って設けられた任意の数の多層から構成することができる。薄い内層又は遮断層を形成することが、しばしば望まれるので、ライナー１０ｂは、好ましくは、押出し法又は同時押出し法によって形成される。しかしながら、同様の多層構造を製造するために、射出成形、圧縮成形、又は技術分野で知られた他の方法を、種々の組み合わせで採用することができる。
多層ライナー１０ｃの他の実施形態を図４に示す。図示した多層ライナー１０ｃは、下閉鎖部分５０、側壁部分５２、テーパ円筒壁形肩部分５４及び肩部分５４の上方に配置された上部分５６を有する多数の層を含む。ライナー１０ｃを適当に搬送し、かつコアピン又は他の取扱い手段の上で取扱うことができる限りは、肩部分５４の正確な形状及びテーパーは、重要ではない。
ポリマーの特性は、分子構造によって劇的に影響を受け、分子構造によって主として決定される。一般に、ポリマーは結晶質（実際には半結晶質）又は非晶質に分類される。整った分子の三次元配列が結晶度をもたらす。ポリマーは常に非晶質材料の部分を含む、即ち、それは“無形態（without form）”であり、内部骨格又は内部構造を欠くことに注目することは重要である。ポリマーはそれ自身、種々の結晶度を有する。
ポリマー材料のパーセント結晶度は次の式によって与えられる。
結晶度％＝（ｄｓ−ｄａ）／（ｄｃ−ｄａ）×１００、
ここで、    ｄｓ＝試験サンプルの密度  ｇ／ｃｍ3
ｄａ＝０パーセントの結晶度の非晶質膜の密度（ＰＥＴに対して１．３３３ｇ／ｃｍ3）
ｄｃ＝単位格子係数から計算された結晶の密度（ＰＥＴに対して１．４５５ｇ／ｃｍ3）
である。
上記の式の密度の測定は、所定の規格、より具体的にはＡＳＴＭ  １．５０５に記載された密度勾配法によってなされる。
結晶度の大きさ即ちパーセントは、所定のポリエステル材料の特性に重大な影響を与える。又、結晶度の増大は融点を上昇させ、密度を増加させ、かつ一般的に機械的特性を改善する。ＰＥＴのような塊状ポリマーの結晶化は、大きな結晶の凝集体又は球晶の形成によって特徴づけられる。しかしながら、結晶度の増加は又、一般的に衝撃強度、溶解性及び光学的清澄度を低下させる。分子鎖が部分的にのみ整列しているので、大部分の結晶質プラスチックは固体の状態で透明ではない。ポリマー内のかかる結晶構造は光を散乱させる作用をし、ポリエチレン及びポリプロピレンに乳濁性の外観を与える。対照的に、大部分の結晶化を防止することができれば、ポリマーは透明になる。
熱処理物品において達成可能な結晶度の大きさは、主に熱処理の関数である。プラスチック物品の種々の部分の結晶化の度合いを巧みに制御し、割り当てることによって、物理的特性を所定の機能により良く合わせることができる。採用した材料及び所望の結晶度に応じて、熱処理温度は延伸温度範囲の上限から４５０°Ｆ（２３２．２℃）を越える範囲まで及ぶ。ポリエステルの固有の粘性が増加するにつれて、所定のパーセント結晶度を達成するのに必要とされる温度もまた上昇する。以上の要因のために、所定のライナー１０の熱処理時間を、１秒又は２秒から数分まで変化させることができる。
制御された結晶化を与えるために、（図１乃至図４に示したような）ライナー１０が形成された後、しばらくの間、ライナー１０の少なくとも一部分を加熱し、かつ結晶化するための手段が用いられる。ライナー１０の特定部分の結晶化を、赤外線ヒーター又はヒーターのブロックのような熱源又は熱発生器を有するオーブンで加熱することによって、或いは無線周波数加熱技術を利用することによって、若しくは技術分野で知られた他の任意の方法によって行なうことができる。参考までに、ＰＥＴライナー１０の特定の加熱処理された上部分１２の結晶度は、好ましくは５乃至５０％、より好ましくは２０乃至４５％が良い。
図５は、全体的に直線壁を有する、単層ライナー１０の上部分１２の一部分を結晶化するのに使用される加熱手段６０の１つの形態を示す。図５に例示した実施形態では、放射熱がちょうどライナー１０の所望の上部分１２に集中するように、電磁誘導子を有するヒーター７２がフレーム壁（図示せず）に設けられる。図６に、より詳細に示すように、この作業は、ライナー１０が後続のステーションに移送されている間に、かつ１又はそれ以上の列のヒーター７２を通って回転されている間に達成することができる。図５に例示した実施形態では、ライナー１０は、ライナー１０が一定速度で回転され、ライナー移送装置７６の片側又は両側に配置される１又はそれ以上のヒーター７２を通って移送されるとき、ライナーの下部分１４を覆い、かつライナー１０の所望の上部分１２を熱処理及び結晶化のために露出させておく凹部７４即ち“ポケット”の列によって移送される。また、ライナーの外面の２０％以上を熱処理することができる。
ライナー１０の上部分１２の加熱温度は一般的に、調整されるライナー１０の厚さ、輪郭等に基づいて予め定められ、或いは調整可能にプログラムされ又は制御される。加えて、ヒーター７２を通過するライナー１０を回転又は自転させることによって、ライナー１０の所望の部分に、より均一に熱を分配することができる。十分な時間、十分な温度で加熱されたならば、ライナー１０の所望の部分は結晶化され、乳白色の不透明な外観を得ることができる。勿論、図１乃至図４の何れのライナーも、そのように処理することができる。
ライナー１０の上部分１２は、熱処理によって熱収縮変形を受けるかもしれないので、或る適用について、熱変形の量を減じ、寸法の安定性をより良く維持するために、追加の技術を採用することができる。例えば、かかる方法の一つは、熱処理中のライナーの内方への変形を回避するために、ダイピン（図示せず）又は類似の保持装置をライナーの上部分１２の開放部分に挿入することを含む。ダイピン又は他の保持装置は、好ましくは、熱処理前のライナー１０の開放上部分１２の内径よりも僅かに小さい円筒形状、並びにライナー１０からの取り外しを容易にするテーパした先端を有する。
しかしながら、本発明は上記の加熱及び取扱い手段に限定されず、十分な量の熱をライナー１０の所望の部分に付与し、又は差し向ける任意の在来の手段を、ライナー１０の所望部分（segment）を限定的に結晶化し、かつ熱処理するために採用することができる。熱処理されるライナー１０の壁は、プレフォームの壁よりも非常に薄く、厚さが１／５、又はそれ以下なので、それに対応して熱処理工程は、より厚いプレフォームを処理するよりも非常に短い時間しか要さず、それにより工程の効率を良くする。その上、熱処理したライナー１０を形成し、更なる工程で必要とされるまで貯蔵することができる。
次に、図７を参照する。ライナー１０又は図１乃至図４の任意のライナーの所望の部分が十分に熱処理され、かつ結晶化された後、熱可塑性ポリエステルの外層８０がライナー１０の周囲に成形され、多層プレフォーム９０を形成する。図７に示すプレフォーム９０では、ライナー１０の結晶化されたセグメントは参照番号８４で指示される。外層８０を形成するのに、圧縮成形を含む種々の成形法を用いることができるが、好ましい方法は射出成形である。結晶化したライナー１０を在来の射出型のキャビティの中に置き、続いて、外層８０をライナー１０の周りに射出成形し、プレフォーム９０を形成する。加えて、大部分の適用において、プレフォーム９０の外層８０は、閉鎖体を固定するための手段を有する。最も一般的には、ネジ山８６が、プレフォーム９０の外層８０のネックの口部に射出成形され、ネジタイプのキャップを受け入れるように設計される。或る適用については必要ではないが、内側プラスチックライナーに隣接する外側成形層を剛化するために、プレフォーム９０の上出し口端８８が２次的な熱処理又はヒートセット（heat-setting）工程を追加的に受けることができる。かかる２次的な熱処理を、技術分野で良く知られたプレフォームのネックを剛化する幾つかの在来の技術の何れかによって行なうことができる。
本発明によって教示される構成では、長さの異なる部分に沿って変化した結晶化レベルを有する異なる層及び材料と関連した利点を有するように、多層プレフォーム９０を形成することができる。所定の範囲の結晶度を付与するために、例えば、成形した外層８０の比較的延伸されていない部分、及びそれに隣接したライナー１０の上部分１２を望み通りに熱処理することができ、それにより、高い熱的安定性、及び改善された機械的特性のような、或る固有の特性を与える。それと同時に、結晶化を引起こし、又は結晶化を増大させる熱処理を直接施していないプレフォーム９０の成形された外層８０の部分は、高い衝撃強度及びより良い光学的透明性のような、他の望ましい物理的特性を有する。
多層プレフォーム９０が、一旦、形成され、必要ならば、再加熱によって、適当な温度分布にされたら、次に、プレフォーム９０を、図８に示す吹込み成形型１００の中に置くことができる。吹込み成形型１００では、プレフォーム９０は、型と、少なくともプレフォーム８６の上出し口端８８の部分との係合によって固定的に保持される。一旦、正確な位置決めが為されると、吹込み成形機１０２を使用してプレフォーム９０を容器の最終形状に吹込み成形する。熱処理されたプラスチック内側ライナー１０の一部分、及び成形された外層８０を含む、型によって固定されたプレフォーム９０の部分は、吹込み成形工程によって付与される十分な二軸延伸を受けない。このため、夫々の層のかかる部分は、吹込み成形工程中に固定された同一の層の部分以外とは、僅かに異なる物理特性を有する。
ＰＥＴ容器１１０に対して、固定されていない、二軸延伸（歪結晶化（strain crystallized）のみ）の透明部分の密度は、概ね１．３６ｇ／ＣＣより小さく、これに対して熱結晶化及び歪結晶化済の部分の密度は、実質的に１．３７ｇ／ＣＣよりも大きい。従って、例えば、延伸した透明部分は２２％よりも小さい結晶度を有し、一方、結晶化部分は３０％よりも大きな結晶度を有する。
プレフォーム９０が容器に形成された後、吹込み成形型１００が開き、完成した容器１１０が取り出される。図９及び図１０は、本発明の原理を用いて製造することができる、夫々１１０ａ、１１０ｂと指示された２つの様式の容器を示す。しかしながら、無数の設計を考えることができる。
上記の説明は、多数の特定の詳細な情報の参照を含むが、かかる特定は、本発明の範囲の限定として解釈すべきではなく、単に、本発明の目下の好ましい実施形態の幾つかの例示を与えるものと解釈すべきである。明らかに、本発明の多数の修正及び変更が、上記の教示の見地において可能である。従って、本発明は、特にここで説明した以外で実施でき、本発明の範囲は、与えられた例示ではなく、請求の範囲及びその法律上の均等物によって定められるべきことを理解すべきである。
【図１】
0003922727.tif 000002
【図２】
0003922727.tif 000003
【図３】
0003922727.tif 000004
【図４】
0003922727.tif 000005
【図５】
0003922727.tif 000006
【図６】
0003922727.tif 000007
【図７】
0003922727.tif 000008
【図８】
0003922727.tif 000009
【図９】
0003922727.tif 000010
【図１０】
0003922727.tif 000011