(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いロッドと、細長いロッドの末端に固定された先端とを含む延伸ブロー成形用延伸ロッドであって、該先端が、背面、およびプレフォームとかみ合わせるための弓状の延伸表面を定義し、該背面が、先端背面の表面積を増大させるための表面変形を含む、前記延伸ブロー成形用延伸ロッド。
【請求項２】
細長いロッド部と、細長いロッド部の末端に位置する先端部とを含む延伸ブロー成形用延伸ロッドであって、該先端部が、背面、およびプレフォームとかみ合わせるための弓状の延伸表面を定義し、該先端部の背面が表面変形を含む、前記延伸ブロー成形用延伸ロッド。
【請求項３】
表面変形が、先端背面により定義される少なくとも１つの孔を含む、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項４】
表面変形が、先端背面により定義される少なくとも１つの溝を含む、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項５】
表面変形が、先端背面から伸長している少なくとも１つのひれを含む、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項６】
延伸ロッドがアルミニウムを含む材料から構成される、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項７】
表面変形が延伸ロッド部の定常温度をプレフォームのブロー成形温度未満に維持する、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項８】
先端部の弓状の延伸表面の湾曲がプレフォームの湾曲に近い、請求項２に記載の延伸ロッド。
【請求項９】
細長いロッド部と、細長いロッド部の末端に位置する先端部とを含む延伸ブロー成形用延伸ロッドであって、該先端部が、背面、およびプレフォームとかみ合わせるための弓状の延伸表面を定義し、該背面が、先端背面の表面積を増大させるための表面変形を含み、該弓状の延伸表面の直径がロッド部の直径よりも大きい、前記延伸ブロー成形用延伸ロッド。
【請求項１０】
表面変形が、先端部背面により定義される少なくとも１つの孔を含む、請求項９に記載の延伸ロッド。
【請求項１１】
表面変形が、先端背面により定義される少なくとも１つの溝を含む、請求項９に記載の延伸ロッド。
【請求項１２】
表面変形が、先端背面から伸長している少なくとも１つのひれを含む、請求項９に記載の延伸ロッド。
【請求項１３】
延伸ロッドがアルミニウムを含む材料から構成される、請求項９に記載の延伸ロッド。
【請求項１４】
先端部の弓状の延伸表面の湾曲がプレフォームの湾曲に近い、請求項９に記載の延伸ロッド。
【請求項１５】
延伸ブロー成形用延伸ロッドを含む、プレフォームをブロー成形するための延伸ブロー成形用装置であって、
該延伸ブロー成形用延伸ロッドが細長いロッド部と、細長いロッド部の末端に位置する先端部とを含み、該先端部が、背面、およびプレフォームとかみ合わせるための弓状の延伸表面を定義し、該先端部の背面が、先端背面の表面積を増大させるための表面変形を含む、
前記延伸ブロー成形用装置。
【請求項１６】
延伸ロッドの表面変形が、先端部背面により定義される少なくとも１つの孔を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
延伸ロッドの表面変形が、先端背面により定義される少なくとも１つの溝を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
延伸ロッドの表面変形が、先端背面から伸長している少なくとも１つのひれを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
延伸ロッドがアルミニウムを含む材料から構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
延伸ロッドの表面変形が延伸ロッド部の定常温度をプレフォームのブロー成形温度未満に維持する、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
先端部の弓状の延伸表面の湾曲がプレフォームの湾曲に近い、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般に配向ポリマー容器およびその製造方法に関し；具体的には、少なくとも１層のポリプロピレン（“ＰＰ”）と、酸素、二酸化炭素、芳香または風味の移行に対するバリヤーを提供する１層のバリヤー材料層とを有する配向多層容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．背景
プラスチック容器で貯蔵されることが望ましい多くの製品では、製品の鮮度を維持するために、二酸化炭素、酸素、芳香、香味などの移行を制御するためのバリヤーが必要とされてきた。そのような製品には、一例にすぎないが、ある種の炭酸飲料、果汁、ビール、ソース、ケチャップ、ジャム、ゼリー、ならびにインスタントコーヒーおよび香辛料などの乾燥食品が包含されていた。二酸化炭素および酸素の移行の制御を提供するもっとも商業的に許容しうる透明または半透明容器は、ポリエチレンテレフタレート（“ＰＥＴ”）などのポリエステルを含む少なくとも１層と、エチレンビニルアルコールコポリマー（“ＥＶＯＨ”）、ナイロンまたは他の公知のバリヤー材料を含む１層のバリヤー層とで構築されていた。ポリエステル層は、ＰＰなど他のポリマーと比べると不十分ではあるが水分の移行を妨げ、バリヤー層は、二酸化炭素、酸素などの移行に対する優れたバリヤーを提供した。
【０００３】
二軸配向させた場合、ＰＥＴは、ＰＰより強く、低い曇り価を提供することが長く知られている。ＰＥＴはまた、酸素および二酸化炭素の移行に対し、ＰＰより良好なバリヤーを提供することが知られている。それにもかかわらず、ＰＰは水分移行に対しＰＥＴより良好なバリヤーを提供するため、容器は長い間ＰＰで構築されてきた。例えば、ＰＰは、酸素または二酸化炭素の移行が制御されたＰＰ容器を提供するために、１層以上のＰＰ層と１層のバリヤー層を有する押出ブロー成形多層容器を構築するのに用いられてきた。そのような容器は、押出ブロー成形プロセスに固有の一軸配向でのみもたらされた。したがって、これらのボトルの透明度には難点があった。射出延伸ブロー成形または再加熱延伸ブロー成形プロセスにより構築される単層二軸配向ＰＰ容器も、低曇り価の配向ＰＰ（“ＯＰＰ”）構造体の生産に用いられてきた。
【０００４】
従来、ＰＰは、ＰＥＴに比べ、原料として購入するのに著しく安価であった。ＰＰは、熱間充填製品に関連する高温に対する耐性がＰＥＴより良好であることが知られている。ＰＰは、ＰＥＴに比べ、低いガラス転移温度を有し、半結晶質であり、低温で結晶化することが知られている。これに加えて、ＰＰは、ＰＥＴより少ない内部歪みを有することが知られている。
【０００５】
有利なことに、大部分の商業用ＰＰの溶融温度はＰＥＴより実質的に低いことが知られており、したがってＰＰの溶融温度はＥＶＯＨの溶融温度により近い。残念ながら、従来のＰＰは、大部分の商業的に適したバリヤー材料に容易に結合しなかった。バリヤー層が隣接する構造層（ＰＥＴまたはＰＰの層など）に結合しないことは、光の反射または屈折により裸眼で明らかであり、得られる構造体の透明度および美しさを損ねていた。したがって、バリヤー保護を有する公知のＰＰ容器では、バリヤー層と各隣接ＰＰ層の間に別個の接着剤層を用いて、中間層の接着を確実にしていた。この別個の接着剤層は、容器の透明度を著しく低減させた（すなわち、曇り価を上昇させた）。さらに、バリヤー層を有する公知のＰＰ容器は、押出ブロー成形と、それにより得られる一軸配向に限定された。押出ブロー成形により得られる一軸配向では、ＰＥＴの曇り価に比べ著しく高い曇り価を有するＰＰが生じた。
【０００６】
別個の接着剤層が問題となり、押出ブロー成形の一軸配向しか得られないため、バリヤー保護を有する公知のＰＰ容器には、曇り価が高いというの難点があった。バリヤー保護を有する公知のＰＰ容器は、約４０〜７０％の曇り価を有する。したがって、ＰＰの利点にもかかわらず、低曇り価が所望される場合、ＰＥＴが長くバリヤー容器に最適な材料であった。
【発明の概要】
【０００７】
発明の概要
本発明は、低い曇り価を有し、バリヤー保護を備える構造的に強固なＰＰ容器を構築するための方法および装置を含む。本発明はまた、バリヤー保護および低い曇り価を有するＰＰ容器の再加熱延伸ブロー成形のためのプレフォームを含む。ＰＰで構成される層と、該ＰＰ層に隣接するバリヤー材料で構成される層とを有する容器であって、ＰＰ層をバリヤー層に直接結合させるために、接着剤がＰＰ層およびバリヤー層の少なくとも一方に組み込まれている容器を提供することが、本発明の目的の１つである。
【０００８】
酸素、二酸化炭素および水分のバリヤー保護を有し、曇り価が２５％未満である多層プラスチック容器を提供することが、本発明の追加的な目的である。
強化ＰＰ層とそれに直接隣接するバリヤー材料層を有する容器を提供することが、本発明の他の目的である。
【０００９】
ＰＰ層とそれに直接隣接する強化バリヤー材料層を有する容器を提供することが、本発明の他の目的である。
バリヤー材料を含む層に直に隣接するＰＰ層を含む層を有し、低い曇り価を伴う、商業的に許容しうる費用効率の高い容器を提供することが、本発明の他の目的である。
【００１０】
２０％未満の曇り価を有するバリヤーＰＰ容器を提供することが、本発明のさらに他の目的である。
本発明の上記目的に合致し、高い構造保全性を有する容器を提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００１１】
本発明の上記目的に合致し、商業用食品の熱間充填に耐えるのに必要な高い構造保全性を有するバリヤーＰＰ容器を提供することが、本発明の追加的な目的である。
本発明の上記目的に合致し、商業用食品の従来の滅菌法に耐えるのに必要な高い構造保全性を有するバリヤーＰＰ容器を提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００１２】
同様の溶融温度を有する２種の異なる材料を有するプレフォームを提供して、プレフォームのより適合した射出成形を促進することが、本発明の別の目的である。
低い曇り価を有するバリヤーＰＰ容器を提供することが、本発明のさらに追加的な目的である。
【００１３】
バリヤーＰＰ容器をブロー成形するためのプレフォームを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
構造的に強固なバリヤーＰＰ容器のブロー成形を促進するように設計された厚さプロフィルを有するプレフォームを提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１４】
真空パネル、リブまたは他の構造補強の特徴を有する構造的に強固なバリヤーＰＰ容器のブロー成形を促進するように設計された厚さプロフィルを有するプレフォームを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００１５】
バリヤーＰＰプレフォームを加熱して、該プレフォームから商業的に許容しうる容器への適切な二軸延伸ブロー成形を促進することができる再加熱法を提供することが、本発明の追加的な目的である。
【００１６】
バリヤーＰＰプレフォームをほぼ均一な温度に効果的に加熱して、該プレフォームから商業的に許容しうる容器への適切な二軸延伸ブロー成形を促進することができる再加熱法を提供することが、本発明のさらに追加的な目的である。
【００１７】
バリヤーＰＰプレフォームを、該プレフォームのどの部分もその溶融温度より高温に上昇させることなく、ほぼ均一な温度に効果的に加熱することができる再加熱法を提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００１８】
公知のブロー成形装置でバリヤーＰＰ容器をブロー成形するための方法を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
ＰＥＴをブロー成形するために設計されたブロー成形装置でバリヤーＰＰ容器をブロー成形するための方法を提供することが、本発明の他の目的である。
【００１９】
高速の熱対流が可能になるように設計されたブロー成形用延伸ロッドを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
ひれもしくは孔を備えるか、または表面積を増大させ、これにより高速の熱対流の能力を増大させる他の要素を備えて設計された、先端が幅広いブロー成形用延伸ロッドを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に従った容器１種の透視図である。
【図２】本発明に従った他の容器の透視図である。
【図３】本発明に従ったさらに他の容器の透視図である。
【図４Ａ】本発明に従ったさらに他の容器の透視図である。
【図４Ｂ】本発明に従った別の容器の透視図である。
【図５】本発明に従ったさらに別の容器の透視図である。
【図６】図５の容器の、軸線を通る垂直方向の横断面図である。
【図７】図６の横断面図からの抜粋である。
【図８】本発明に従って構築された代替的な壁の横断面図の抜粋である。
【図９】本発明に従った他の代替的な壁構築体の横断面図の抜粋である。
【図１０】本発明に従ったさらに他の代替的な壁構築体の横断面図の抜粋である。
【図１１】本発明に従って構築されたプレフォームの、軸線を通る垂直方向の横断面図である。
【図１２Ａ】本発明に従って構築された他のプレフォームの、軸線を通る垂直方向の横断面図である。
【図１２Ｂ】本発明に従って構築されたさらに他のプレフォームの、軸線を通る垂直方向の横断面図である。
【図１３Ａ】図６の容器の横断面図上に図１２Ａのプレフォームの横断面図をかぶせた図である。
【図１３Ｂ】図６の容器の横断面図上に、図６の容器を延伸ブロー成形するための標準主要物に従って構築されたＰＥＴプレフォームの横断面図をかぶせた図である。
【図１４】従来技術に従った単層ＰＰプレフォームの加熱に関する温度−時間の線図である。
【図１５】本発明の一態様に従った単層または多層ＰＰプレフォームの加熱に関する温度−時間の線図である。
【図１６】本発明の一態様に従ったＰＰプレフォームを加熱するための加熱装置の上部側面図(top-sideelevationalview)である。
【図１７】図１６の装置の横断面図である。
【図１８】本発明の一態様に従ったＰＰプレフォームを加熱するための他の加熱装置の上面図(overheadview)である。
【図１９Ａ】図１２Ａのプレフォームから図６の容器へのブロー成形の進行段階を示す図である。
【図１９Ｂ】図１２Ａのプレフォームから図６の容器へのブロー成形の進行段階を示す図である。
【図１９Ｃ】図１２Ａのプレフォームから図６の容器へのブロー成形の進行段階を示す図である。
【図１９Ｄ】図１２Ａのプレフォームから図６の容器へのブロー成形の進行段階を示す図である。
【図２０】ブロー成形容器を変形させる従来技術の延伸ロッドを示す図である。
【図２１】本発明の延伸ロッドの一態様を示す図である。
【図２２Ａ】図２１に示した延伸ロッド先端の背面の側面図である。
【図２２Ｂ】図２１に示した延伸ロッド先端の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のバリヤーＰＰ容器は、少なくとも１層のＰＰ層と少なくとも１層のバリヤー材料層を含む多層プレフォームから容器を再加熱延伸ブロー成形することにより、実現できることが見いだされた。バリヤー、バリヤー材料またはバリヤー層という用語は、ＥＶＯＨ、ナイロン、あるいは、酸素、二酸化炭素、芳香または香味の移行に対するバリヤーを提供することが知られる他の公知のポリマー材料、例えば、限定するものではないが、ナノ複合体を有する材料、またはガスの移行を阻害することが知られる他の非ポリマー材料、または酸素などのガスを吸収もしくは“捕捉”することが知られる材料の使用を意味するものとする。本明細書中で総称的に言及する場合、ＰＰは、ＰＰのホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはランダムブロックコポリマーのいずれかを意味するものとする。コモノマーは、エチレン、ブチレン、または他のＣ５−Ｃ８からのα−オレフィンからなる群より選択することができる。好ましいコモノマーはエチレンであり、ここにおいてエチレンはポリプロピレンコポリマーの最高３．０重量％である。当分野の技術者に公知のように、曇り価を低下させるための核剤（しばしば“透明剤”または“透明化剤”とよばれる）をＰＰへ組み込むことも考えられる。透明化剤は、MillikenChemical，DivisionofMilliken&Co.のMillad3988透明化剤またはMitsuiToatsuChemicals,Inc.のNC4透明化剤により例示される。ソルビトールおよびベンゾエートなど他の透明剤も、用いることができる。そのような透明化剤は典型的に、ＰＰの０．１〜０．３重量％の量で存在する。本発明を容易に促進することが見いだされている市販用材料について本明細書中では一例として検討しているが、これは本発明の範囲の限定を意図するものではない。
図１は、本発明に従って二軸配向させた多層プラスチック容器１０の一態様を図示している。容器１０は、細いフィニッシュ(finish：ネックより上の部分)１２、およびフィニッシュ１２から底面１６まで伸長している胴部１４を有するボトルの形態を図示しており、該胴部１４は、円筒形壁２０および肩２２を定義している。円筒形壁２０は、隣接する容器が円筒形壁２０上のラベル（示していない）に損傷を与えるのを妨げるために、上部ラベルプロテクター２４および下部ラベルプロテクター２６を有する。容器１０は、例えば、水、果汁または炭酸飲料または他の飲料を送付するために用いることができる。さまざまな他の容器形状、例えば以下で検討するようなものも、本発明に従った構築体として受け入れることができる。
【００２２】
図２は、本発明に従った他の容器態様２８を図示している。容器２８は、広口フィニッシュ３０、およびフィニッシュ３０から底面３４まで伸長している胴部３２を有し、該胴部３２は、円筒形壁３６および肩３８を定義している。円筒形壁３６は、上部ラベルプロテクター４０および下部ラベルプロテクター４２を有する。容器２８は、しばしばウィンドウとよばれる真空パネル４４を有する広口ボトルの形態で表されている。この真空パネルは、当分野の技術者により理解されるような、果汁に利用される充填プロセスに典型的な熱間充填または加温充填(warm-filling)などのプロセスに起因する容器２８内の低い圧力を原因とする歪みに対し、円筒形壁４４を補強するためのものである。ウィンドウ４４または他の公知の支持的特徴は、あらゆる公知の形状であることができる。容器２８の形状は、米国特許第Ｄ４４５６９３Ｓ号により詳細に開示されており、その全体を本明細書中で参考として援用する。
【００２３】
図３は、本発明に従ったさらに他の容器態様４６を図示している。容器４６は、典型的な広口ジャー形状を表している。容器４６は、広口フィニッシュ４８、およびフィニッシュ４８から底面５２まで伸長している胴部５０を有し、該胴部５０は、円筒形壁５４および肩５６を定義している。円筒形壁５４は、上部ラベルプロテクター５８および下部ラベルプロテクター６０を有する。容器４６は、ジャムおよびゼリー、レッドソース、ならびに挽いたコーヒーなどの乾物のような製品に典型的に用いられる広口ジャーの形態で表されている。
【００２４】
図４Ａ、４Ｂおよび５の容器は、図３に図示した容器４６に類似した容器形状であって、真空下での歪みに対し各側壁を補強するための支持的特徴が追加されたものを表している。図４Ａは、広口フィニッシュ６４、およびフィニッシュ６４から底面６８まで伸長している胴部６６を有する容器態様６２を図示しており、該胴部６６は、円筒形壁７０および肩７２を定義している。円筒形壁７０は、上部ラベルプロテクター７４および下部ラベルプロテクター７６を有する。容器６２は、真空パネル７８を有する広口ジャーの形態で表されている。真空パネル７８または他の公知の支持的特徴は、あらゆる公知の形状であることができる。容器６２の形状は、米国特許第Ｄ４４５３３９Ｓ号により詳細に開示されており、その全体を本明細書中で参考として援用する。図４Ｂは、広口フィニッシュ８２、およびフィニッシュ８２から底面８６まで伸長している胴部８４を有する容器態様８０を図示しており、該胴部８４は、円筒形壁８８および肩９０を定義している。円筒形壁８８は、上部ラベルプロテクター９２および下部ラベルプロテクター９４を有する。図４Ｂの容器８０は、図４Ａに図示した容器の真空パネル７８に類似の真空パネル９６を有する広口ジャーの形態であって、当分野で公知のように円筒形壁８８をさらに補強し、かつ円筒形壁８８上に置かれるラベル（示していない）のための支持を提供するためのアイランド(island)９８を加えたものを表している。真空パネル９６およびアイランド９８、または他の公知の支持的特徴は、あらゆる公知の形状であることができる。
【００２５】
図５は、広口フィニッシュ１０２、およびフィニッシュ１０２から底面１０６まで伸長している胴部１０４を有する容器態様１００を図示しており、該胴部１０４は、円筒形壁１０８および肩１１０を定義している。円筒形壁１０８は、上部ラベルプロテクター１１２および下部ラベルプロテクター１１４を有する。容器１００は、当分野で公知のような円筒形壁１０８を補強するための環状リブ１１６を有する広口ジャーの形態で表されている。環状リブ１１６は、任意の本数またはあらゆる公知の形状であることができる。容器１００の形状は、米国特許出願第２９／１１９０６３号でより詳細に開示されており、その全体を本明細書中で参考として援用する。
【００２６】
図１〜５に図示した容器は、ＰＥＴで構築された類似形状の容器の代替物をそれぞれ表しており、１層以上のバリヤー層からのバリヤー保護を備えていてもよい。本発明に従ったＯＰＰから構築されうるものとして考えられる容器形状は無限であり、本発明の範囲は本明細書中に図示する容器形状に限定されない。むしろ、図１〜５の容器は、本発明に従って構築された容器で実現することができる幅広い可能性を示すために表されている。例えば、本明細書中に図示し記載したすべての容器は円筒形の形状をしているが、非円筒形容器も本発明に従って構築することができ、円筒形容器の構築に関し本明細書中で検討しているものと同じ主要物(principal)は、非円筒形容器にも適合する。
【００２７】
バリヤーＰＥＴ容器は、製品を透明または半透明（本明細書中ではまとめて“低曇り価”とよぶ）のバリヤー容器で提供することを望む、酸素に敏感な消費財の製造業者にとって、業界基準になっている。本発明のバリヤーＯＰＰ容器は、比較的高価でないバリヤーＰＥＴ代替物を提供する。ＰＰはＰＥＴに比べ比較的高温において安定であることに部分的に起因して、本発明の容器は、滅菌目的などの高熱加工に理想的に適している。例えば、上記のように、本発明は、標準的パラメーターでの熱間充填に耐えることができる容器をもたらすことが見いだされている。本発明に従って製造された容器は、消費製品の滅菌のための当分野で公知の他の方法、一例として挙げると低温殺菌およびレトルト処理などにも、十分に適している。
【００２８】
本発明の利点はまた、熱処理を必要としない消費財にまで及ぶ。例えば、本発明の多層プレフォームの射出は、ＰＰの射出温度（典型的には約２００〜２２０℃）が本発明の一態様のバリヤー材料であるＥＶＯＨの射出温度（典型的には約１９０〜２１０℃）に近いため、対応するＰＥＴの射出より簡単である。したがって、本発明に従ったプレフォームの構築に用いられる射出装置は、溶融材料の著しい温度差が維持されるように設計する必要がない。さらに、本発明の容器はすべて、ＰＥＴに比べ比較的低価格である一方、比較しうる曇り価および全体的な美しさを実現するＰＰから利益を得るであろう。
【００２９】
中間層の構築
図６は、図５に図示した容器１００の横断面図を図示している。以下に述べるさまざまな壁構築体は、本明細書中に図示しているか否かにかかわらず、本発明により考えられる他の容器形状に、十分同等に適合することができる。さらに、本発明は、バリヤー層の有無にかかわらず、すべての多層ＰＰ容器に適合することができると考えられる。したがって、本明細書中では、“中間層”という用語を、プレフォームまたは容器中の２層のＰＰ層の中間に位置づけられる層を総称的にさすために用い、これは、その必要はないが、バリヤー層を含んでいてもよい。本明細書中に記載または示されている各プレフォームまたは容器形状は、検討されるバリヤー層の代わりに、非バリヤー中間層を備えた状態で供給されていてもよい。
【００３０】
図６に図示しているように、バリヤー層１１８は、胴部１０４を通ってフィニッシュ１０２と底面１０６の両方に伸長している。図６を理解しやすくするために、バリヤー層１１８を、クロスハッチングを有する厚さでは表さず、単線により示す。図１１、１２Ａ〜Ｂ、１３Ａ〜Ｂ、１７、１９Ａ〜Ｄ、２０および２１の各バリヤー層も、同様に単線により示す。バリヤー層１１８は、存在する場合、容器１００を内層１２０と外層１２２に分ける。図７は、多層構造の拡大図を提供するための壁１０８の抜粋を図示している。内層１２０および外層１２２はそれぞれ、容器１００がブロー成形されるプレフォームの射出に必要な装置を簡素化するために、同じ材料組成物で構成されることが好ましい。しかしながら、内層１２０および外層１２２の材料組成物は、一例にすぎないが透明化剤を外層１２２にのみ組み入れるなどして、互いに異なるようにしてもよいと考えられる。
【００３１】
内層１２０および外層１２２は、少なくともＰＰを含み、ボトル１００に厚さの大部分および構造剛性を提供し、そして、そのようなものとして、本明細書中で“構造層”として参照されることができる。バリヤー層１１８は、少なくとも１層のバリヤー材料で構成されるか、一般的に上記し、より具体的に以下に検討するすようなものである。層１１８、１２０および１２２の材料組成物は、構造層１２０および１２２のそれぞれとバリヤー層１１８との間の接着、結合または結束を促進して、正常状態下での容器１００の離層を防止する。本明細書中で“接着”、“結合”または“結束”という用語のいずれか１種に言及することは、矛盾しない場合、他の用語のいずれかへの言及を代わりに表していてもよい。
【００３２】
一態様では、ＰＰまたはバリヤー材料のいずれかのポリマー構造を、一方のポリマーと他方との“相溶化”としばしばよばれるプロセスにおいて公知の組成物から改質して、２種の材料の接着を促進させる。別の態様では、接着剤を、バリヤー層１１８ならびに構造層１２０および１２２の少なくとも１種の材料中に組み込む。例えば、構造層１２０および１２２は接着剤が組み込まれたＰＰを含むことができる一方、バリヤー層１１８は純粋なバリヤー材料で構成される。あるいは、構造層１２０および１２２は純粋なＰＰを含むことができる一方、バリヤー層１１８は接着剤が組み込まれたバリヤー材料で構成される。さらに他の態様において、層１１８、１２０および１２２のそれぞれは、それらの間の接着を促進するために、接着剤を包含することができる。相溶化されている、または接着剤が組み込まれているＰＰを、本明細書中では“強化ＰＰ”または“強化ＰＰ層”とよぶ。相溶化されている、または接着剤が組み込まれているバリヤー材料を、本明細書中では“強化バリヤー材料”、“強化バリヤー層”または“強化ＥＶＯＨ”、あるいは材料が具体的な場合は“強化ナイロン”とよぶ。
【００３３】
“強化ＰＰ”の一態様は、例えばドライブレンディングにより、Tymor2E02接着剤（RohmandHaasにより製造されている）を、基材ＰＰとしてのSolvayKB4285PP（本明細書中では“Solvay4285”とよぶ）にブレンドして、Tymor2E02を基材ＰＰの全体にわたり可能な限り均等に分散させることを含む。Tymor2E02は、約０．２重量％の量の無水マレイン酸で官能基化したＰＰを含む。Tymor2E02を基材ＰＰの全体にわたり最高約１５重量％の量で分散させて、最高約０．０３重量％の無水マレイン酸を含む強化ＰＰを提供する。無水マレイン酸がグラフトされているTymor2E02PPは、任意の公知のＰＰであることができる。しかしながら、約１０重量％を超える濃度で用いる場合、必ずというわけではないが、Tymor2E02は、それが組み込まれる基材ＰＰと同じＰＰを含むことが好ましい。
【００３４】
“強化ＰＰ”の他の態様は、例えばドライブレンディングにより、Tymor2E04接着剤（RohmandHaasにより製造されている）を、基材ＰＰとしてのSolvay4285PPにブレンドして、Tymor2E0４を基材ＰＰの全体にわたり可能な限り均等に分散させることを含む。Tymor2E04は、約０．８重量％の量の無水マレイン酸で官能基化したＰＰを含む。Tymor2E04をこの基材ＰＰの全体にわたり最高約１５重量％の量で分散させて、最高約０．１２重量％の無水マレイン酸を含む強化ＰＰを提供する。Tymor2E02の場合のように、無水マレイン酸がグラフトしているTymor2E04PPは、任意の公知のＰＰであることができる。しかしながら、約１０重量％を超える濃度で用いる場合、必ずというわけではないが、Tymor2E04は、それが組み込まれる基材ＰＰと同じＰＰを含むことが好ましい。
【００３５】
“強化ＰＰ”の別の態様は、例えばドライブレンディングにより、Fusabond353D（DuPontにより製造されている）接着剤を、基材ＰＰとしてのSolvay4285PPにブレンドして、Fusabond353Dを基材ＰＰの全体にわたり可能な限り均等に分散させることを含む。Fusabond353Dは、約１．０重量％の量の無水マレイン酸で官能基化したＰＰを含む。Fusabond353Dをこの基材ＰＰの全体にわたり最高約５重量％の量で分散させて、最高約０．０５重量％の無水マレイン酸を含む強化ＰＰを提供する。Fusabond353D基材ＰＰは、任意の公知のＰＰであることができる。
【００３６】
本発明では、他の接着剤の基材ＰＰへの組込みも考えられる。例えば、以下の接着剤が、強化ＰＰの作成に用いたときに、基材ＰＰとバリヤー材料の間に許容しうる接着を提供することが見いだされている：Fusabond411DおよびFusabond536D（共にDuPOntにより製造されている）；ならびにTymor2E07（RohmandHaasにより製造されている）。識別した接着剤は、考え得る接着剤の完全なリストを表すことを意図したものではなく、ここで言及していない他のものも考えられる。
【００３７】
本発明のバリヤー層にはあらゆるバリヤー材料を用いることができるが、いくつかのバリヤー材料は、隣接する強化ＰＰ層に、特に該ＰＰが先に識別した接着剤の１種で強化されている場合、容易に接着することが見いだされている。これらのバリヤー層は以下のものである：F-104BWEVOH、XEP-561EVOH、XEP-719EVOH、XEP-721EVOHおよびETC-127EVOH（すべてEvalcaにより製造されている）；SoarusD2908EVOHおよびSoarusSG430EVOH（すべてSoarusにより製造されている）；GrivoryG21ナイロン（EMS-Chemieにより製造されている）；およびタイプ6001MxD6ナイロン（MitsubishiGasChemicalにより製造されている）。これらの薬剤は、ほんの一例として挙げたものであり、他のバリヤー材料も考えられる。
【００３８】
“強化バリヤー層”の一態様は、例えばドライブレンディングにより、Tymor2E02接着剤を、基材バリヤー材料としてのF-104BWEVOHにブレンドして、Tymor2E02を基材バリヤー材料の全体にわたり可能な限り均等に分散させることを含む。上記のように、Tymor2E02は、約０．２重量％の量の無水マレイン酸を含む。Tymor2E02をこの基材バリヤー材料の全体にわたり最高約１５重量％の量で分散させて、最高約０．０３重量％の無水マレイン酸を含む基材バリヤー材料を提供する。
【００３９】
一態様において、より低濃度の接着剤を基材バリヤー材料中に必要とする接着剤が、強化バリヤー層に好ましい接着剤である。接着剤自体は典型的に、酸素、二酸化炭素などに対し不十分なバリヤーであるため、接着剤は、バリヤー材料に一体化させた場合、バリヤー材料の厚さを減少させることにより、またはさらに、接着剤の鎖がバリヤー層のどこに位置していてもバリヤー層を効果的に突いて孔を作ることにより、バリヤー材料のバリヤー能力を劣化させると考えられる。一例として、Tymor2E04は、他の挙げた接着剤より高濃度の無水マレイン酸を有し、同量の無水マレイン酸を提供するために、バリヤー層中に例えばTymor2E02より少ない非バリヤー材料を必要とする。
【００４０】
Solvay4285PPなどの基材材料へのTymor2E02などの市販用接着剤の組込みを記載するために本明細書中で用いる“ドライブレンディング”という用語は、それぞれのペレットを射出装置の押出機に分散させて、それらが押出機を通って進むときに一緒に溶融するようにすることをさす。この方法でブレンドすると、当分野の技術者により理解されるように、市販用接着剤の鎖が基材ＰＰの鎖に絡み合う。接着剤が、ＰＰ上にグラフトしている無水マレイン酸を含む場合、その接着剤をマレエート化ＰＰとよぶこともできる。この方法でのブレンディングはまた、接着剤を基材バリヤー材料に組み込むために用いてもよい。接着剤を基材材料（ＰＰまたはバリヤー材料）に組み込む他の方法も考えられ、当分野の技術者に明らかになるであろう。
【００４１】
本発明の一態様において、構造層１２０および１２２のそれぞれの接着剤濃度は、それぞれの層のバリヤー層１１８に直接隣接する各末端におけるより高い濃度から、層のバリヤー層１１８とは反対側の末端におけるより低い（またはゼロ）濃度まで、低下していてもよい。
【００４２】
容器１００の層のいずれかの全体にわたり均等に分散させた接着剤のパーセンテージが高いほど、該層はより良好に隣接層に接着することが見いだされた。この相関は、２つの事実に起因する。第一に、強化層が容器の隣接層に加えることができる接着力は、少なくとも部分的に、隣接層と相互作用する（すなわち、接着、結合または結束する）ために該強化層の外表面に利用可能な接着剤の量に依存する。第二に、いずれかの層の全体にわたり均等に分散させた接着剤のパーセンテージが高くなると、該層の外表面で暴露される接着剤の量も必然的に増大する。これに加えて、層の外表面で暴露される層中の接着剤のパーセンテージは、該層の厚さに反比例する。すなわち、より薄い強化層は、所定分量の接着剤から、同じ所定分量の接着剤で構成される比較的より厚い強化層に比べ、優れた接着性を生じさせる。上記のことから、容器１００のバリヤー層１１８は内層１２０および外層１２２のそれぞれより薄いので、バリヤー層１１８中で接着剤を分散させると、内層１２０および外層１２２の内部に接着剤を分散させる場合に比べ、内層１２０および外層１２２をバリヤー層１１８に結合させるのに必要な接着剤の量が必然的に減少する。
【００４３】
図６の態様に戻ると、バリヤー層１１８は、フィニッシュ１０２の最上端１２６に達しないフィニッシュ末端１２４で、強化ＰＰのリング１２８をフィニッシュ１０２の最上端１２６付近に残して終結する。包装業界の技術者に公知のように、バリヤー１１８を容器フィニッシュ１０２の最上端１２６まで伸長させると、外層１２２から内層１２０が完全に離れ、むしろ内層１２０と外層１２２の分離が容易になる。バリヤー層１１８に貼り合わされた構造層１２０および１２２を維持するための接着剤が残っているだけなので、フィニッシュ１０２におけるバリヤー層１１８からの内層１２０および外層１２２の分離が起こりうる。フィニッシュ１０２での離層は、審美的に好ましくない容器を提供し、バリヤー層１１８を水分に暴露させる。水分は、例えばＥＶＯＨの場合、酸素の移行に対するバリヤー層の耐性を劇的に低下させる。さらに、容器が、ヒトが容器から直接消費することを促進するためのものである場合、フィニッシュの最上端における層の分離は、消費者に怪我を招く可能性がある。バリヤー層１１８はまた、底面１０６の射出ゲート領域の中心１３２に達しない底面末端１３０で、強化ＰＰのディスク１３４を底面中心１３２の周囲に残して終結する。当分野の技術者により理解されるように、ディスク１３４は、構造層１２０および１２２を互いに固定し、底面１０６における離層の開始を防止するのに役立つ。しかしながら、底面１０６全体にわたり継続的に伸長しているバリヤー層も、本発明により考えられる。
【００４４】
バリヤー層１１８をフィニッシュ最上端１２６および底面中心１３２に達しないように位置決めして離層を防止することが望ましいが、バリヤー材料のない残りの容器部分は、公知のＰＰの酸素バリヤー特性は低いため、比較的阻止されていない酸素移行を受ける。したがって、酸素が容易に移行する容器領域を不必要に大きくすることなく、貼合わせの維持を補助するために、バリヤー層のフィニッシュ末端１２４をフィニッシュ最上端１２６に近接して、そしてバリヤー層底面末端１３０を底面中心１３２に近接して置くことが望ましい。バリヤーフィニッシュ末端１２４をフィニッシュ最上端１２６から０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）以内に置くと、上記目標が達成されることが見いだされた。当分野の技術者により理解されるように、バリヤー層末端１２６および１３０の布置(placement)は、得られる容器がブロー成形されるプレフォームの射出プロセスで用いられる具体的パラメーターにより、決定および制御する。一例にすぎないが、バリヤー層のフィニッシュ末端１２４を、米国特許第４５５４１９０号（その全体を本明細書中で参考として援用する）に記載されているように、射出中にバリヤーの折り目(barrierfold-over)を作ることによりフィニッシュ最上端１２６の数ミル以内にすることができる。検討しているバリヤーの布置を達成するための他の射出技術は、当分野の技術者に明らかになるであろう。
【００４５】
内層１２０および外層１２２のＰＰは、容器１００に構造剛性および水分バリヤー保護を提供する。内層１２０および外層１２２の厚さならびにバリヤー層１１８の厚さは、容器に充填される製品のタイプ、該製品の酸素に対する感受性、該製品の望ましい保存寿命、および容器が熱間充填されるか否かまたはレトルト処理など他の滅菌プロセスを受けるか否かなどの因子に応じて設計する。典型的な消費財用途のための内層１２０および外層１２２の厚さはそれぞれ、約０．００５〜０．０１５インチ（０．０１２７〜０．０３８１ｃｍ）の範囲にあることが典型的であり、そのような用途のためのバリヤー層の厚さは、典型的には約０．０００１〜０．００２インチ（０．０００２５４〜０．００５０８ｃｍ）である。しかしながら、当分野の技術者により認められるように、これらの厚さを改変して、例えば容器の剛性、水分バリヤーならびに／または酸素および二酸化炭素のバリヤーを変動させてもよい。層の厚さについては、図１３Ａを参照しての具体例を用いて、以下でさらに検討する。
【００４６】
本発明は、上記した３層壁構造に限定されない。隣接する２層の接着をこれらの層の少なくとも一方に接着剤を組み込むことにより達成することは、他の壁構造にも施用することができる。例えば、２層容器（図示していない）は、バリヤー材料の外層に接着しているＰＰの最内層を有するものとして考えられ、ここにおいて、該ＰＰまたはバリヤー材料のいずれかは、本発明に従って接着剤で強化されている。この構造は、一部のバリヤー材料、例えばＥＶＯＨほど水分に敏感でなく、そして消費財用容器における通常の過酷な扱いを受けたときにフレーキングおよびチッピングに耐性を示すようなバリヤー材料を用いる場合に、有利である。
【００４７】
あるいは、その他の２層容器（図示していない）は、バリヤー材料の最内層およびＰＰの外層を有するものとして考えられ、ここにおいて、バリヤー材料またはＰＰのいずれかは、本発明に従って接着剤で強化されている。この構造は、消費製品、例えば、一例にすぎないが、多くのＰＰ組成物により吸収されるある種のフレーバーを有する傾向にあるオレンジジュースの包装に有利である。これは、バリヤー材料がフレーバー成分の移行に対するバリヤーとして働くことができるためである。反対に、最内バリヤー層は、包装された製品へのＰＰ層の成分またはその中の接着剤の移行に対するバリヤーとして働くことができる。
【００４８】
本発明に従って隣接する２層を互いに接着することは、より複雑な構造体、例えば米国特許第５１５６８５７号（その全体を本明細書中で参考として援用する）に記載されているような押出ブロー成形技術により構築されるものにも、施用することができる。例えば、図８は、バリヤー材料の最内層１３６がＰＰの内層１３８に直接隣接し、これがバリヤー材料の中間層１４０に直接隣接している状態を含む６層容器（容器は図示していない）の壁からの抜粋を図示している。バリヤー材料の中間層１４０は、別個の接着剤層１４２により粉砕再生材料層１４４に接着している。バージンＰＰの最外層１４６は粉砕再生材料層１４４を覆っている。最外層１４６と粉砕再生材料層１４４は、当分野の技術者により認識されるように、接着剤の補助なしで互いに接着している。別個の接着剤層１４２は、当分野で公知のように、純粋なTymor2E02などの接着剤の従来の層である。バリヤー材料の最内層１３６とバリヤー材料の中間層１４０の間のＰＰの内層１３８は強化ＰＰを含み、隣接する２種のバリヤー層１３６および１４０への貼合わせを提供する。粉砕再生材料層１４４を包含しているため、本発明のこの態様は、当分野の技術者に公知の標準的押出ブロー成形法による製造に好適である。図９は、図８に図示した壁構築体で粉砕再生材料層１４４のないものを含む、本発明のその他の壁構築体を図示している。図９の壁構築体は、スクラップを作り出さず、したがって粉砕再生材料層１４４に対する必要性を有さない、再加熱延伸ブロー成形に役立つ。
【００４９】
図１０は、別個の接着剤層１４２が削除されている、図８に図示した壁構築体の代替物を図示している。この態様では、粉砕再生材料層１４４も、バリヤー層１４０への接着を促進するための強化層である。図８に図示した態様の場合のように、粉砕再生材料層１４４は、再加熱延伸ブロー成形法による製造を意図した別の態様において、構造体から削除することができる。この別の態様（図示していない）では、最外層１４６が、それ自体と隣接する中間バリヤー層１４０との接着を促進するための強化層である。その他の別の形状は、当分野の技術者に明らかになり、そして同様に本発明により考えられる。
【００５０】
プレフォーム
再加熱延伸ブロー成形のために設計されるあらゆるプレフォームと同様に、本発明のプレフォームは、受けるであろう過酷な扱いに耐えることができる材料分布を有する容器を提供するために、効率的な再加熱およびブロー成形が可能になるように設計される。プレフォームの設計に関する懸念のうち最重要事項は、得られる容器の材料分布および配向である。プレフォーム材料の配向は、プレフォームを溶融温度未満の吹込温度まで昇温し、該プレフォームを延伸ロッドで軸方向に延長させ、そして、該プレフォームを半径方向に膨張させてプレフォームが存在する金型キャビティにプレフォームを一致させることにより実現する。最適な配向は、吹込温度の範囲で実現することができる。当分野の技術者により理解されるように、ブロー成形中に膨張するプレフォームのすべての部分は、所望の材料分布を得るため、そしてプレフォームの該部分を配向させるために、ブロー成形中は吹込温度の範囲内になければならない。
【００５１】
ＰＰの熱伝導率はＰＥＴより実質的に低い。例えば、ＰＰの熱伝導率は、約３．５８（１０−４ｃａｌ）／（ｃｍｓｅｃ．℃）であることが見いだされている。これに対してＰＥＴは、約６．９２（１０−４ｃａｌ）／（ｃｍｓｅｃ．℃）の熱伝導率を有することが見いだされている。同様に、ＰＰはＰＥＴより高い熱容量を有するので、ＰＥＴより長く熱を保持する。例えば、ＰＰの熱容量は約０．５３ｃａｌ／ｇ℃であることが見いだされており、ＰＥＴは約０．３２ｃａｌ／ｇ℃の熱容量を有することが見いだされている。熱伝導率およびキャパシタンスの差異に起因して、当分野の技術者により認識されるように、ＰＰプレフォームは、同様に設計されたＰＥＴプレフォームに比べ、所定の周囲温度からほぼ均一な所定の吹込温度まで加熱するのに実質的に長時間かかる。ＰＰプレフォームは、同様に設計されたＰＥＴプレフォームに比べ、所定の射出温度から所定の周囲温度まで冷却するのにかかる時間も長い。ＰＰのブロー成形容器では、冷却時間も長い。
【００５２】
ＰＰの低い熱伝導率、高い熱キャパシタンスおよび高いブロー成形温度の組合わせは、同様に設計されたＰＥＴプレフォームに比べ増大したＰＰプレフォームの再加熱時間を決定づける。本発明のプレフォーム形状は、ＰＰおよびＰＥＴの熱伝導率とキャパシタンスにおける差異を克服して、ブロー成形のための効率的な再加熱を可能にする。
【００５３】
ブロー成形中にＰＰを配向させる温度範囲は、ＰＥＴの場合に比べ実質的に狭い。本発明の一態様において、その温度範囲（本明細書中で“ブロープロセスウィンドウ”とよぶことがある）は、ＰＰについては約１２５〜１３５℃、より好ましくは１２８〜１３２℃であることが見いだされたが、典型的なＰＥＴのブロープロセスウィンドウは９５〜１１０℃である。他のＰＰグレードに関するブロープロセスウィンドウが考えられ、当分野の技術者により認識されるか日常的実験により決定されるであろう。ＯＰＰ容器を適切にブロー成形するためには、ブロー成形中に膨張するプレフォーム部分の全体が、ブロープロセスウィンドウ内になければならないことが見いだされた。プレフォームの外皮はブロープロセスウィンドウ内の温度、例えば１３２℃に昇温されるが、内皮はブロープロセスウィンドウ外の温度、例えば１２０℃である場合、その間の温度勾配のため、少なくともブロープロセスウィンドウ内にないプレフォーム部分は適切に配向せず、欠陥のある容器が生じることになる。極端な場合、ブロープロセスウィンドウより低温の内側部分を有するプレフォームをブロー成形すると、プレフォームの適切なインフレーションが妨げられることがある。外皮がブロープロセスウィンドウより高温まで昇温されると、不十分な配向が起こり、受け入れられる程度に剛性の容器が生じる。あるいは、プレフォームの外側部分をブロープロセスウィンドウより高い温度でブロー成形する場合、吹込圧下または延伸ロッドの力での単純な引裂きとは対照的に、プレフォームを膨張させるのに必要な歪み硬化は、インフレーション中にプレフォームを一緒に保持するのに不十分である可能性がある。そのような場合、プレフォームに１個以上の孔が開いて、吹込圧がプレフォーム内部から逃れ、容器の形成が妨げられる。
【００５４】
さらに、歪み硬化の程度は、ブロープロセスウィンドウ内であっても吹込温度に伴い変動し、金型キャビティの対応部分へのプレフォームのさまざまな部分のブロー成形中の“布置”は吹込温度に伴い変動する。例えば、高い吹込温度に起因する不十分な歪み硬化は、当分野の技術者により認識されるように、プレフォームの一部が設計したものより延長され、得られる容器内でプレフォームの該部分が設計したものより下方に再分布するのを可能にする。例えば、プレフォーム側壁の下方部分がブロー成形用金型の底面に沈積し、その結果、得られる容器の底面は、プレフォーム底面部分ならびにプレフォーム側壁の一部からの材料を含む。底面の材料は、底面材料を十分に配向させるのに足るほど延伸することができず、欠陥のある弱い容器底面を招く。プレフォームを過剰に延長させると、所望より薄い壁が生じる。一部をブロープロセスウィンドウより低い温度に有するプレフォームをブロー成形すると、プレフォームの一部が上方へ再分布し、結局、得られる容器の底面が過度に薄くなる可能性がある。
【００５５】
ブロープロセスウィンドウから外れると、多層プレフォームの離層も起こりうる。多層プレフォーム、例えばバリヤー層を有する本発明の容器のさまざまな層は、当分野の技術者により認識されるように、インフレーションに対する耐性の程度の変動に応じて分離するようにもたらされていてもよい。
【００５６】
一部をブロープロセスウィンドウ外の温度に有するプレフォームのブロー成形が原因となりうるさまざまな問題を回避するために、本発明のプレフォームの一態様は、同じ容器を構築するための公知のＰＥＴプレフォーム設計における壁より実質的に薄い壁を含む。以下でより詳細に検討するように、プレフォームの壁を薄くすると再加熱中に生じる内皮と外皮の温度差が小さくなり、より均一な温度が促進され、プレフォーム全体をブロープロセスウィンドウ内に維持することがより容易になる。また、プレフォームを所望の温度まで上昇させるのに要する時間が短縮する。一態様では、プレフォーム壁を、商業的に許容しうる再加熱期間中にプレフォーム壁全体が１２８〜１３２℃の範囲にある温度まで上昇するのを促進するように設計する。プレフォーム壁を均一な温度にすることは理想的であるが、当分野の技術者なら、ＰＰプレフォームを均一な温度にするのに要する時間が、現行の再加熱プロセスおよびプレフォーム設計では商業的に魅力的でないことを認識するであろう。
【００５７】
本明細書中で図示するプレフォームのそれぞれは多層であるが、本明細書中で図示するプレフォーム設計、例えば厚さプロフィルは、単層プレフォームに同等に適合する。図１１は、本明細書中の図１に図示したボトル１０のような細長いボトルを再加熱延伸ブロー成形するために用いられるタイプの細口で細長いプレフォーム１４８を構成する、本発明のプレフォーム形状の１種を図示している。プレフォーム１４８は、内層１５０、外層１５２、およびバリヤー層１５４を含む。プレフォーム１４８は、フィニッシュ１５６、フィニッシュ１５６から伸長しているネック１５８、およびネック１５８から底面１６２まで伸長している胴部１６０を定義するように設計されており、該胴部は、円筒形壁１６４およびネック１５８と円筒形壁１６４の間の肩部１６６を定義している。ネック１５８および胴部１６０は、ブロー成形中に膨張するブロー区域を定義している。
【００５８】
図１２Ａは、本明細書中の図３、４Ａ、４Ｂおよび５に図示したタイプの容器のいずれかのような容器の再加熱延伸ブロー成形に用いられるタイプの広口プレフォーム１６８を図示している。プレフォーム１６８は、内層１７０、外層１７２、およびバリヤー層１７４を含む。プレフォーム１６８は、フィニッシュ１７６、胴部１７８および底面１８０を定義するように設計されており、該胴部１７８は、円筒形壁部１８２および肩部１８４を定義している。ネック部１８６は、肩１７８とフィニッシュ１７６の間を伸長している。ネック１８６、胴部１７８および底面１８０は、ブロー成形中に膨張し延伸されるブロー区域を定義している。
【００５９】
図１２Ｂは、本明細書中の図３、４Ａ、４Ｂおよび５に図示したタイプの容器のいずれかのような広口容器の再加熱延伸ブロー成形に用いられるタイプの別の広口プレフォーム１８８を図示している。プレフォーム１８８は、内層１９０、外層１９２、およびバリヤー層１９４を含む。プレフォーム１８８は、フィニッシュ１９６、胴部１９８および底面２００を定義するように設計されており、該胴部１９８は、円筒形壁部２０２および肩部２０４を定義している。ネック部２０６は、肩２０４とフィニッシュ１９６の間を伸長している。ネック２０６、胴部１９８および底面２００は、ブロー成形中に膨張し延伸されるブロー区域を定義している。
【００６０】
図１２Ａに戻ると、本発明のプレフォーム１６８のブロー区域は、得られる容器において効率的な再加熱および望ましい厚さプロフィルの両方が促進されるように設計された、以下に記載するが図示していない壁厚プロフィルを定義している。ネック１８６は、フィニッシュ１７６から比較的薄い壁厚ｔ１で伸長している。一態様において、プレフォーム１６８の壁厚は、厚さｔ１からネックおよび胴部１７８に沿って底面１８０との界面で厚さｔ２に達するまで、徐々に増大する。底面部１８０は、底厚がプレフォーム１６８の中心線２０８に近接する厚さｔ２に再び達するまで伸長して、底面１８０における壁厚増大部１８７を定義する。続いて、プレフォームの壁厚は、厚さｔ２から、プレフォーム中心線２０８で厚さｔ３に達するまで薄くなり始める。厚さｔ３は壁厚ｔ２より薄いことが好ましいが、厚さｔ３は厚さｔ２と同等またはそれより厚くてもよいことが考えられる。壁厚増大部１８７の厚さは、以下で検討する目的を達成するために、その両端の間で厚さｔ２から変動することができる。あるいは、図１２Ａに図示したように、壁厚増大部１８７は、全体にわたりほぼ一定の厚さｔ２を有していてもよい。
【００６１】
プレフォーム１６８のブロー区域は、全高ａ、底面部１８０の高さｂ、および壁厚増大部１８７の下部末端における高さｃを有する。一態様において、バリヤー層は、プレフォーム１６８の内皮と外皮の間にあるプレフォーム壁の中心線（示していない）にほぼ沿って延びており、プレフォーム１６８のいかなる点においても内層１７０および外層１７２をほぼ均等な厚さに分けている。しかしながら、バリヤー層１７４は、壁の中心線から内皮または外皮のより近くに移動させてもよいことが認められる。図１２Ａに図示したプレフォーム１６８において、該プレフォーム１６８が、容器１００の形状および寸法を有する得られるＯＰＰ容器へのブロー成形のために以下に明記する厚さで構成される場合、プレフォーム全体にわたり約０．００８〜０．０１０インチ（０．０２０３２〜０．０２５４ｃｍ）であるバリヤー層１７４が十分なバリヤーを提供することが見いだされている。他のバリヤー厚は、容器１００においてガスの移行などに対する耐性を増大または低下させると考えられ、当分野の技術者なら、得られる容器１００における変動を達成するためにプレフォーム１６８において必要な変動を認識するであろう。
【００６２】
図１２Ａに関して上記した厚さプロフィルは、構造層１７０および１７２がＰＰで構成される場合、プレフォーム１６８に十分な配向をもたらして、図１３Ａに図示したような高品質剛性容器１００のブロー成形を促進することが見いだされている。当分野の技術者により認識されるように、さまざまな図、もっとも明らかには図１３Ａ、Ｂおよび１９Ａ〜Ｄに示した容器に対するプレフォームの相対的厚さは、容器壁の認識しうる横断面が維持されることができるように、適切な比率で維持されていない。比較的薄いネック部１８６は、薄いが配向したネック部を促進すると考えられる。軸方向または半径方向の延伸は典型的な容器のネック部にほとんど与えられないので、ネック部１８６は所望の容器ネック厚に比較的近くなるように設計される。壁厚増大部１８７は、ブロー成形中に対応する容器の底面に置かれることになる材料の蓄積を提供し、強度および耐落下衝撃性に必要な材料を含む底面を提供する。その他のプレフォームの厚さプロフィルおよび断面形が考えられ、当分野の技術者に明らかになるであろう。
【００６３】
図１３Ａは、本発明のプレフォームの一部とそれからブロー成形される容器との相関の一態様を実証するために、図１２Ａに図示したプレフォーム１６８を図６に図示した容器１００上にかぶせた図を表している。図示しているように、プレフォーム１６８のネック部１８６は容器１００のネック部２１０にブロー成形され、プレフォーム１６８の肩部１８６は肩部２１２にブロー成形され、円筒形壁部１８２は円筒形壁２１４にブロー成形され、プレフォーム底面１８０の壁厚増大部１８７は容器底面２１８の外側部２１６ならびに容器１００が載っている表面に接触する接触リングにブロー成形される。容器１００に対するプレフォーム１６８の相対的サイズならびにプレフォーム１６８の厚さプロフィルは、熱間充填および通常の商業的系列網を通じての配布に耐えるのに十分な厚さおよび配向を有する容器１００をもたらす。材料に与えられた延伸および標準材料に用いられるSolvay4285などの透明化剤は、低い曇り価を有する容器１００を促進する。
【００６４】
図１２Ａおよび１３Ａに図示した本発明のプレフォームの態様において、壁厚増大部１８７は、プレフォームのブロー部のもっとも厚い部分を示している。図１３Ａおよび図１９Ａ〜Ｄでもっともよくわかるように、壁厚増大部１８７の増大した厚さはプレフォーム底面１８０に材料の蓄積を提供して、得られる容器の底面に、例えば落下衝撃および熱間充填に起因する真空に耐えるのに足る材料および配向を確実に提供する。例えば、本発明の二軸配向容器は、その押出ブロー成形容器に比べ２０〜３０％良好な落下衝撃に対する耐性を示す。図１９Ａ〜Ｄに関し以下で検討するように、壁厚増大部１８７により提供される材料の蓄積は、プレフォーム１６８上の比較的低い位置で、かつ底面１８０が内側へ湾曲しているためプレフォームのブロー部の最外径の内側に位置している。壁厚増大部１８７がこのように低く内側に位置するため、通常なら構造剛性の目的には不十分な材料を受けるはずの底面２１８の同部分に、材料が沈積するのが可能になる。具体的には、膜厚増大部１８７における材料の蓄積は、円筒形壁２１４の内側に入り込んでいる環状リブ２２６上で捕捉されるか動けなくなり始めるのを防ぐ。壁部１８７における増大した厚さの材料蓄積位置は、ブロー成形中に環状リブ２２６を迂回し、底面２１８に分配される。真空パネルなどその他の構造的特徴もこの方法で回避することができ、上記プレフォーム１６８の厚さプロフィルを、この目的に用いることもできる。膜厚増大部１８７はプレフォームの最外径から任意の距離で位置することができるが、壁厚増大部１８７の上部末端が、プレフォームの最外径の内側０．００２インチ（０．００５０８ｃｍ）〜０．０１５インチ（０．０３８１ｃｍ）に位置することが好ましい。壁厚増大部１８７の上部末端をさらに内側に移動させると、以下で検討するように、効率的な再加熱を可能にするために、壁部１８７の厚さを非常に厚くする必要がありうる。
【００６５】
その厚さプロフィルを、図３に図示した容器のような側壁に構造的特徴がない容器に用いて、十分な材料を容器底面の外側部分に確実に提供することもできる。これは、側壁の特徴に関係なく、側壁の直径に実質的に近似する最下部の直径を有する容器底面、例えばここに図示した底面を有するものは、狭い開き(narrowopening)を有する隅を生じるためであり、この開きにより、必要な剛性を有する底面外側を生じるのに足る材料がブロー成形されなければならない。例えば図１９Ｃは、プレフォーム１６８の壁厚増大部１８７の少なくとも一部が金型キャビティ底面の外側部分５４６に入って、対応する容器底面２１６を形成することを図示している。増大した厚さの壁部１８７が厚くなければ、容器底面２１６は非常に薄くかつ弱いものであろう。
【００６６】
図１２Ａおよび１３Ａに図示したプレフォーム１６８の壁部１８７のような壁厚増大部は、一定の厚さである必要がないと考えられる。むしろ、厚さは、例えば、より厚い中央とより薄い末端が生じるように、相対する末端からわずかに増大していてもよい。容器底面２１６のように強い容器底面を提供する上記目的を実現するための壁厚増大部１８７の他の形状は、当分野の技術者に明らかになるであろう。底面でのプレフォーム軸におけるプレフォームの厚さｔ３は、壁厚増大部ｔ２より薄い必要はないことも考えられる。“壁厚増大部”という用語の“増大”という用語は、図１２Ａを参照して上記した好ましい態様を説明するために用いる。厚さｔ３は、十分な配向をもたらし、得られる容器底面の中心に十分な厚さを提供するように設計することのみが必要である。
【００６７】
図１３Ａに図示したような容器１００は、当分野の技術者に公知のようにフィニッシュはブロー成形に付されないので、プレフォームのフィニッシュ１７６と同等の寸法のフィニッシュを有する。容器１００は、ブロー部の高さＡ、Ｂの高さまで伸長している円筒形壁２１４の最上部末端、およびＣの高さまで伸長している基部２１８を有する。肩２１２および底面２１８はＤ１の最外径を有し、円筒形壁２１４はそれぞれＤ２の最外径を有する。
【００６８】
一態様において、プレフォーム１６８の形状のプレフォームはａ＝２．３１７インチ（５．８９ｃｍ）、ｂ＝０．９９７インチ（２．５３ｃｍ）、ｃ＝０．２５０インチ（０．６３５ｃｍ）、ｄ１＝２．４８０インチ（６．３０ｃｍ）、ｔ１＝０．０７４インチ（０．１８８ｃｍ）、ｔ２＝０．１２０インチ（０．３０４８ｃｍ）、ｔ３＝０．０９０インチ（０．２２８６ｃｍ）の寸法を有し、ここにおいて壁厚増大部１８７の外皮は、上部末端において軸２０８から約１．２０インチ（３．０４８ｃｍ）の範囲の距離で開始し、下部末端において軸２０８から約０．５１６インチ（１．３１１ｃｍ）の距離で終結することが、Ａ＝３．６５５インチ（９．２８ｃｍ）、Ｂ＝２．２００インチ（５．５９ｃｍ）、Ｃ＝０．５５０インチ（１．４０ｃｍ）、Ｄ１＝３．０９０インチ（７．８５ｃｍ）、Ｄ２＝３．１５０インチ（８．００ｃｍ）の寸法および０．０２５〜０．０３２インチ（０．０６３５〜０．０８１３ｃｍ）の範囲のブロー部の壁厚を有する強い容器１００のブロー成形を促進することが見いだされた。
【００６９】
図１２Ａおよび１３Ａに関連して上記した本発明のプレフォームの態様において、容器のブロー部Ａの長さに対するプレフォームのブロー部の長さａおよび材料蓄積の位置１８７は、容器１００を構築するのに必要なグラム量を維持しつつ、本発明のプレフォームの胴部１７８を、公知のプレフォーム設計パラメーターにより規定されるものより実質的に薄くすることを可能にする。より薄い壁は、再加熱中の内皮と外皮の温度差を小さくすることを可能にし、したがって、溶融温度に達することなくブロープロセスウィンドウ内の温度にプレフォームがより迅速に再加熱されるのを促進するのに役立つ。
【００７０】
比較として、図１３Ｂは、容器１００の形状をしたＰＥＴバリヤー容器をブロー成形するための標準的設計技術に従って設計した、１種の考え得るプレフォーム２２８を図示している。図１３Ａと１３Ｂを比較すると、ＰＥＴプレフォーム２２８の設計パラメーターは、プレフォーム１６８より実質的に細く短いプレフォームを決定づけることがわかる。当分野の技術者に公知のように、ＰＥＴプレフォーム、例えば多層プレフォームは、プレフォーム材料を歪み硬化するために約４．５：１〜５．０：１の半径方向の延伸比および約２．０：１〜２．５：１の軸方向の延伸比が生じるように、標準的設計技術に従って設計される。これは、典型的には、ほぼ９：１〜１２．５：１の面積延伸比(areastretchratio)をもたらす。
【００７１】
本明細書中で示す場合、軸方向の延伸比は、容器のブロー成形された部分の長さと、それがブロー成形されたプレフォームのブロー部の長さとの比を意味するものとし、両方ともその縦軸に沿って測定されている。半径方向の延伸比は、ブロー成形された容器部分の最大最外径と、容器がブロー成形されたプレフォームのブロー部の最大最外径における内径との比を意味するものとする。当分野の技術者に公知のように、面積延伸比は、容器の表面積とプレフォームの表面積との比である。
【００７２】
本発明の壁を薄くしたプレフォームの比較的大きな軸方向および／または半径方向の寸法は、より厚い壁を有するプレフォームに比べ小さな延伸比を決定づける。少なくとも約１．３：１の半径方向の延伸比および少なくとも１．４：１の軸方向の延伸比が、図１３Ａに図示した広口ジャータイプの商業的に許容しうるＯＰＰ容器をもたらすことが見いだされた。一例において、図１９Ａで約１．３：１の半径方向の延伸比をプレフォーム１６８に与えて、図１９Ｄで容器に到達させた。軸方向の延伸比は約１．５８：１であった。これにより、約２．１：１の面積延伸比が生じた。
【００７３】
プレフォームの射出
本発明のプレフォームは、当分野の技術者に公知の標準的射出成形技術、例えば、一例にすぎないが、米国特許第４５１１５２８号および第４７１２９９０号（これらの全体を本明細書中で参考として援用する）に記載されている射出成形技術に従って、構築することができる。当分野の技術者に公知の熱ゲート(thermalgated)射出成形技術も考えられる。
【００７４】
本発明に従ったバリヤープレフォームの射出成形に関しては、ＰＰとＥＶＯＨの好ましい溶融加工温度範囲が重なり合っているため、射出成形プロセスおよび装置は簡素化される。ＰＰおよびＥＶＯＨの両方の溶融流れ温度は、ほぼ１８０〜２３５℃（より好ましくは、ＰＰについては２００〜２２０℃、ＥＶＯＨについては１９０〜２１０℃）の範囲にあることができる。したがって、２種の材料を、近いまたは同じ温度で射出することができる。接着剤の添加も、強化層を生じるための他の改質も、ＰＰまたはＥＶＯＨの射出成形温度を著しく変えなかった。射出装置内に維持される必要がある溶融材料の温度差が非常に小さいかまったくないので、適切な溶融流れ温度を維持することは比較的容易である。
【００７５】
本発明の目的は、本発明のプレフォームの射出中に溶融材料流れの均質な流れを維持し、これによりその流れの欠損を低減または除外することにより、より容易に実現されることが見いだされた。具体的には、流れの欠損を低減または除外すると、プレフォーム層、およびそれからブロー成形される容器の均質性が向上し、付随する低下(concomitantreduction)をもたらすことが見いだされた。均質な流れは、各流れをポリマーの溶融温度よりほんの少し高い温度に維持することにより、得ることができる。例えば、ブロー成形用ポリプロピレンの場合、２００〜２６０℃の温度が均質な流れを維持するのに役立つことが見いだされた。流れを緩慢な一定の射出速度に維持することも、それらの均質性を維持するのに役立つことが見いだされている。例えば、図１２Ａに図示したプレフォーム１６８の場合、３〜１０秒の射出キャビティ充填時間が、均質な流れを提供することが見いだされた。プレフォーム１６８を高い圧縮比で射出することも、均質な流れの維持に役立つ。３〜３．５の圧縮比が、均質な流れの維持に有利であることが見いだされた。
【００７６】
プレフォーム中のバリヤー被覆面積を最大限にするためには、射出中にバリヤー層の全体にわたる高度な制御が望ましいことも見いだされた。図１２Ａに図示したプレフォーム１６８に関して、バリヤー層１７４のフィニッシュ末端２２０を、可能な限りプレフォームフィニッシュ１７６の最上端２２２の近くに位置づけることが望ましいことが見いだされた。これは、バリヤー流頭が均一で、美しさおよび上記機能の理由からバリヤーが最上端２２を突破していないことにより可能になる。当分野の技術者に公知のように、流頭の均一性は、バリヤー前縁の先頭部と該前縁の最後部の間の距離に関係する。完全に均一な流頭が通常望ましいが、これは、さまざまな流れの妨害が原因となり常に実現することはできない。結果的に、バリヤーは、他の部分ではなく、フィニッシュのどこかの部分に望ましい位置を必要とする。したがって、不揃いのバリヤー流頭は、他の部分でのバリヤー突破を防止するために、フィニッシュ１７６のどこかの部分にバリヤーが欠如した状態を必要としうる。一例において、フィニッシュ１７６の最上端２２２から０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）以内の位置にその最上端を突破していないバリヤー層１７４を有さない、完全なバリヤー被覆面積を得ると、得られる容器を通過するガスの移行が許容しうる量で維持される。バリヤー層の底面末端２２４を可能な限りプレフォーム中心軸２０２の近くに置いて、プレフォーム１６８からブロー成形される容器の底面を通過する酸素の移行を制限することも同様に望ましい。上記のように、酸素および二酸化炭素によるＰＰの透過性は比較的高いため、バリヤーが欠如した状態は、ＰＰを用いた容器において、ＰＥＴなど他の材料を用いた容器ほど実質的に許容されない。バリヤー層１７４の全体にわたる高度な制御は、当分野の技術者に公知の標準的装置および方法で維持することができる。例えば、米国特許第４５５４１９０号（その全体を本明細書中で参考として援用する）に開示されているバリヤーを折り重ねる射出(barrierfold-overinjection)法が、フィニッシュ最上端２２２の近くにバリヤーを位置決めする能力を提供することが見いだされている。その他の考えられる射出法は、当分野の技術者により認識されるであろう。
【００７７】
本発明に従ったプレフォームを形成させるために溶融材料の流れを受ける射出キャビティの状態も、該プレフォームからブロー成形される容器の曇り価の低減に役立つことができる。具体的には、プレフォームの冷却時間を、例えば射出キャビティを比較的低温で維持することにより短縮すると、ＰＰ中で球晶が成長することができる時間が限定または削減される。例えば、射出キャビティを０〜３０℃の温度で維持することは、溶融材料を約３．０〜１０．０秒の充填時間にわたり１８０〜２３５℃で射出する場合に、本発明のプレフォームを、ＰＰ中での球晶成長を防止するのに足る速さで冷却するのに役立つ。これに加えて、磨いた成形面を有する射出キャビティを用いることも、それからブロー成形される容器の透明化に役立つことが見いだされた。
【００７８】
再加熱
ＰＰの低い熱伝導率、高い熱容量および狭いブロープロセスウィンドウ（好ましくは１２５〜１３２℃）は、ブロー成形するためのＰＰプレフォームの再加熱において独特の問題を示す。図１４に図示するようなＰＰプレフォームの公知の再加熱法は、プレフォームの外皮に赤外線を当てて、プレフォームの外皮温度Ｔｏを、標的ブロー成形温度Ｔｂを超える温度に上昇させた後、温度Ｔｏが温度Ｔｍａｘに達したら赤外線への暴露からプレフォームを取り出すことを含む、単純な熱平衡化法(heat-equilibratemethod)である。ここにおいて、温度Ｔｏがブロー成形温度Ｔｂまで低下するとき、プレフォーム材料の残りが伝導によりブロー成形温度Ｔｂまで上昇する。このようにして、プレフォームが均一にブロー成形温度Ｔｂになる。図１４の温度対時間の線図は、プレフォームを周囲温度から均一なブロー成形温度Ｔｂまで加熱したときの時間にわたり、ブロー成形温度Ｔｂについての外皮温度Ｔｏと内皮温度Ｔｉの関係を図示している。ＰＰプレフォームを再加熱するとき、Ｔｍａｘの上限は外層の溶融温度によってのみ束縛される。一例として、Solvay4285PPの溶融温度は約１６０℃である。溶融温度を超えると、プレフォームは変形または崩壊する可能性がある。さらに、ＰＰがその溶融温度に達した場合、分子が解放されて、冷却により、ブロープロセス温度に達してブロー成形されたＰＰで見いだされる場合に比べ大きな結晶を形成する。
【００７９】
ＰＰプレフォームの再加熱に関連する問題は、例えば図１１、１２Ａおよび１２Ｂに図示したプレフォームの場合のように、ＰＰの大部分を内層と外層に分ける中間層をプレフォームに加えることにより増幅される。第一に、中間層を加えると、プレフォームの外皮に向けられた赤外線の一部が、内層に達するのを妨げられる。これは、少なくとも部分的に、中間層による吸収ならびに中間層と内層および外層のそれぞれとの界面における反射および屈折に起因する。典型的な再加熱装置では赤外線がプレフォームの外皮に向けられるので、中間層を有するプレフォームの内層は、この典型的な加熱装置の赤外線から得る熱が少なくなる。したがって、内層は、外層の温度に近づくために、少なくとも部分的に外層および中間層からの熱伝導に依存しなければならない。その結果、図１２Ａに図示したプレフォーム１６８のような多層プレフォームでは、単層プレフォームに比べ、外層から内層へのより大量の熱伝導が必要になる。中間層の材料および厚さに応じて、図１４に図示した２段階熱平衡化法は、外層の溶融温度より高いＴｍａｘを必要としてもよい。
【００８０】
本発明の一観点は、図１５の温度対時間の線図に表した再加熱法を含意する。図１５の線図は、プレフォームを、周囲温度から、好ましいＰＰブロー成形プロセスウィンドウの１２５〜１３２℃などの範囲であってもよいブロー成形温度Ｔｂまで加熱したときの時間にわたり、ブロー成形温度Ｔｂについての外皮温度Ｔｏと内皮温度Ｔｉの関係を図示している。図１５の線図は、外皮が達するべきでない溶融温度Ｔｍｅｌｔも図示している。温度Ｔｍａｘは、当分野の技術者により認識されるように、製造元およびグレードにより変動する可能性がある。
【００８１】
図１５の線図に関し、本発明の再加熱法は３段階を含む。段階１は、外皮温度ＴｏをＴｍｅｌｔ温度未満の温度Ｔｍａｘ付近まで上昇させ、好ましくは安全対策のためにＴｍｅｌｔ温度より少なくとも約１０℃低い温度のままにすることを含む。段階２は、外皮温度ＴｏをＴｍａｘ付近で一定期間維持して、外層からの熱がバリヤー層を経て内層中へ、そして内層を経て内皮まで伝導するのを可能にし、図示しているように内皮温度Ｔｉを上昇させることを含む。外皮温度Ｔｏは、完全に一定であり続けるのではなく、段階２の期間中わずかに変動すると思われる。しかしながら、外皮温度Ｔｏを段階２を通じてこの高いＴｍａｘで維持することにより、十分な熱が外層から内層に伝導して、中間層を加えることにより遮断される赤外線が補われる。段階３は、外皮温度Ｔｏが吹込温度Ｔｂまで低下する一方、プレフォームが吹込温度Ｔｂで均一に落ち着くことを可能にすることを含む。各段階は、１種以上の再加熱オーブンを含むことができ、または、最終段階の場合、再加熱オーブンは必要とされなくてもよい。
【００８２】
図１５に図示し先に記載した方法に従ったＰＰプレフォームの再加熱装置の一態様において、図１６は、一連の再加熱オーブン５０８を通り過ぎる一連のプレフォーム５０６を保持し運搬するためのコンベヤー５０４を支持するフレーム５０２を有する再加熱装置を図示している。一連の再加熱オーブン５０８は、赤外線タイプまたは当分野で公知の他のタイプの再加熱オーブンであることができる。しかしながら、赤外再加熱オーブンを説明のために図示する。当分野において標準的であるように、各プレフォーム５０６は、プレフォームマウント５１０によりコンベヤー５０４上に別個に保持されており、このプレフォームマウントは、対応するプレフォームのフィニッシュ部を受け入れ、プレフォームにその軸線を軸とする回転を与えて、プレフォームの外皮が、一連の再加熱オーブン５０８からの輻射に、プレフォームの軸線を軸として３６０°全体で暴露されるようにする。図１５に図示するようなプレフォームの再加熱を達成するために、一連の再加熱オーブン５０８を番号順に配列し、必要な仕事率を設定する。例えば、図１５に図示した再加熱プロセスの段階１は、図１６に図示した一連の再加熱オーブン５０８の第一の再加熱オーブン５１２により達成されることができる。段階２は、第２および第３の再加熱オーブン５１４および５１６により達成されることができる。一態様において、第２および第３の再加熱オーブン５１４および５１６は、第１の再加熱オーブン５１２より低い仕事率設定で設定する。これは、第２および第の３オーブン５１４および５１６では、所定の温度Ｔｍａｘで温度Ｔｏを維持することのみが必要であるが、第１の再加熱オーブン５１２では、外皮温度を周囲温度からＴｍａｘまで上昇させる必要があるためである。この態様において、段階３は、第４の再加熱オーブン５１８により達成される。一態様において、第４の再加熱オーブン５１８を、第２および第の３オーブン５１４および５１６より低い仕事率設定、場合によってはゼロの仕事率設定で設定して、温度ＴｏおよびＴｉがＴｂに近づくのを可能にする。段階２は、内層温度を、少なくとも部分的に、赤外線ではなく伝導により小さな熱量差（Ｔｍｅｌｔ＝１６０℃で、好ましいＴｂ＝１２８〜１３２℃）で上昇させなければならないため、段階２は、段階１または段階２のいずれかより長期間を必要とすると考えられる。図１５に図示した再加熱プロセスを実現するために、再加熱オーブンの数とオーブンの仕事率を改変することができることも考えられる。
【００８３】
必要な再加熱オーブンの数および長さ、各ベッドにおける赤外線電球の配置、および各電球の仕事率の詳細は、プレフォームのさまざまな層の具体的材料、プレフォームのさまざまな厚さおよび厚さプロフィル、ならびにそれらを昇温させる望ましいブロー成形温度により決定づけられる。以下の実施例で特定の形状および材料のプレフォームについて検討するが、本明細書中に記載する再加熱プロセスを任意の形状の単層または多層プレフォームで用いて、プレフォーム材料の溶融温度に達することなくブロー成形プロセスウィンドウ内に再加熱されたプレフォームを実現することができる。
【００８４】
本発明のプレフォーム１６８の比較的薄いブロー部は、プレフォーム１６８の再加熱に必要な合計時間を２種の方法で短縮する。第１に、外層１７２を構成する材料をより多くプレフォーム表面に置き、直接赤外線に暴露される材料をより多くする。第２に、内皮を外皮により近づけ、熱を伝導しなければならない材料を減少させる。再加熱時間の短縮は、製造の経済性の点で有利である。
【００８５】
本発明に従って構築されたプレフォームの再加熱は、単層ＯＰＰプレフォームまたは単層もしくは多層形状のＰＥＴプレフォームを再加熱するために当分野で公知の主要物に従って配列された再加熱電球の配置を用いて、達成することができる。図１７は、本発明の図１２Ａのプレフォーム１６８を再加熱するための再加熱電球の配置の１種を図示している。再加熱オーブン５２０は、オーブン５１２、５１４、５１６または５１８の任意の１種以上を構成することができ、５個の再加熱要素５２２、５２４、５２６、５２８および５３０を有する。これらは、好ましくは赤外線電球であり、壁厚増大部１８７を有するプレフォーム１６８のブロー区域に沿って、図示したように配置されている。電球５２２、５２４、５２６、５２８および５３０は、プレフォーム１６８に関しその隣接部が加熱されるように位置づけられている。第１の電球５２２では、ネック１８６および肩１８４が輻射される。第２の電球５２４では、ネック１８６、肩１８４および円筒形側壁１８２の一部が輻射される。第３の電球５２６では、円筒形側壁１８２および底面１８０のごく一部が輻射される。第４の電球５２８は、増大した厚さｔ２の壁部１８７がほぼ独占的に輻射を受けるように位置している。第５の電球５３０では、図示したように、プレフォームの最先端が輻射される。
【００８６】
第４の電球は、増大した厚さの領域１８７を輻射するためのほぼ独占的な能力を備えており、これにより、この増大した厚さの領域１８７の再加熱に必要な増大した輻射を、底面１８０の軸２０８におけるより薄い部分またはより薄い胴部１７８の温度を溶融温度より高温に上昇させることなく、提供することができる。第４の電球５２８は、その電球からの輻射を増大した厚さの領域１８７に集中させ、プレフォームの他の部分への輻射のオーバーフローを制限または防止するために、標準的な再加熱電球の配置で禁止されている(proscribed)よりプレフォームの少し近くに位置決めすることができる。
【００８７】
再加熱−実施例１
一例として、図１８に表すような本発明の再加熱法の一態様は、図１２Ａおよび１３Ａに図示したプレフォーム１６８のサイズおよび形をした一連のプレフォーム５３２を、図１３Ａに図示した容器１００のサイズおよび形をした容器にブロー成形するために再加熱することを含んでいた。この実施例におけるプレフォーム１６８の壁厚は、図１２Ａおよび１３Ａについて上記で具体的に述べたとおりである。バリヤーは、側壁をほぼ同等の厚さの内層と外層に分離する。この実施例で再加熱されるプレフォーム１６８の態様では、内層および外層が、８５％のSolvay4285PPとその中にブレンドされている１５％のTymor2E02接着剤を含んでいた。以下の実施例に用いられるバリヤー層は、EvalcaF-104BWEVOHを含んでいた。
【００８８】
この実施例において、再加熱オーブンは、当分野の技術者に知られるようなSidelSBO8/16ブロー成形機からの標準的オーブンであった。ベッドの間に隙間が存在せず、それらにより運搬されるプレフォームが継続的な赤外線に暴露されるように、各ベッドを、図示したように、互いに隣り合わせに密着させて取り付けた。簡単に述べると、一連のオーブンのそれぞれは、図１７に関し記載したように配置された５個の赤外線電球を含み、それぞれが、その隣接する電球から、垂直方向の中心から中心までの距離で１５ｍｍの間隔をあけていた。プレフォームは、オーブンを毎秒０．１４メートルの速度で通り過ぎて、合計４２秒の継続的再加熱時間にわたり運搬された。各オーブンについて、電球は以下の仕事率であった：電球１−９５％；電球２−７５％；電球３−３５％；電球４−５５％；電球５−４０％。
【００８９】
この実施例におけるプレフォーム５２０は、上記パラメーターに従って一連のオーブンを通過した後、約１３０℃の実質的に均一な再加熱温度を実現していた。
この実施例での各再加熱ベッドは、単純化するために同一の電球配置を含んでいたが、図１５の線図で述べた主要物にほぼ従った多層プレフォームを再加熱する目的を実現するために、隣り合った加熱ベッドで電球の配置を変動させることが考えられる。
【００９０】
再加熱−実施例２
あるいは、米国特許第５０６６２２２号および第５３２６２５８号（それらの全体を本明細書中で参考として援用する）に開示されている再加熱法が、再加熱実施例１に記載したプレフォームを、Solvay4285の溶融温度の約１６０℃を上回ることなく、約１３０℃の吹込温度に再加熱しうることが見いだされた。例えば、実施例１と同様に、図１３Ａに関して検討した容器１００のサイズおよび形をした容器にブロー成形するための、図１２Ａおよび１３Ａに関して検討したプレフォーム１６８のサイズおよび形をした一連のプレフォーム５３２。バリヤーは、側壁をほぼ同等の厚さの内層と外層に分離する。この実施例で再加熱されるプレフォーム１６８の態様では、内層および外層が、８５％のSolvay4285PPとその中にブレンドされている１５％のTymor2E02接着剤を含んでいた。以下の実施例に用いられるバリヤー層は、EvalcaF-104BWEVOHを含んでいた。
【００９１】
この実施例において、再加熱オーブンは、当分野の技術者に知られるようなBekumRBU225ブロー成形機からの標準的オーブンであった。ベッドの間に隙間が存在せず、それらにより運搬されるプレフォームが継続的な赤外線に暴露されるように、各ベッドを、図示したように、互いに隣り合わせに密着させて取り付けた。簡単に述べると、一連のオーブンのそれぞれは、図１７に図示したように配置された５個の赤外線電球を含み、それぞれが、その隣接する電球から、垂直方向の中心から中心までの距離で１５ｍｍの間隔をあけていた。プレフォームは、オーブンを０．０１１ｍ／ｓの速度で通り過ぎて、合計７２秒の継続的再加熱時間にわたり運搬された。各オーブンについて、電球は以下の仕事率であった：電球１−６５％；電球２−３５％；電球３−３７％；電球４−３０％；電球５−６７％。
【００９２】
この実施例におけるプレフォームは、上記パラメーターに従って一連のオーブンを通過した後、約１３０℃の実質的に均一な再加熱温度を実現していた。
この実施例での各再加熱ベッドは、単純化するために同一の電球配置を含んでいたが、図１５の線図で述べた主要物にほぼ従った多層プレフォームを再加熱する目的を実現するために、隣り合った加熱ベッドで電球の配置を変動させることが考えられる。
【００９３】
ブロー成形
本発明に従って構築されたプレフォームのブロー成形は、ＰＰのブロー加工ウィンドウに適応するように調整された、単層ＯＰＰならびに単層および多層ＰＥＴのブロー成形について当分野で公知の標準的ブロー成形技術により達成される。ＰＰとＰＥＴの差異、詳細には歪み硬化に必要とされる延伸量における差異により、図２に図示した容器２８のウィンドウパネル４４、図４Ａに図示した容器６２のウィンドウパネル７８、図４Ｂに図示した容器８０のウィンドウパネル９６、ならびに図５、６および１３Ａに図示した容器１００の環状リブ１１６などの側壁から金型キャビティ侵入部(intrusion)を通過して“移動する”材料における問題が生じる。
【００９４】
そのような侵入部を有する金型キャビティで均一な厚さのＰＰプレフォームをブロー成形すると、材料が侵入部で捕捉されるようになることが見いだされている。その結果、プレフォームには、望ましい厚さの容器底面を成形するのに十分な材料が残らない。図１２Ａに関し一態様について検討した本発明のプレフォームの厚さプロフィルは、壁厚増大部１８７を、容器底面の接触リングになるプレフォームの部分またはその付近に置くことにより、この問題を克服する。壁厚増大部１８７は、プレフォームの内側に湾曲した底面に位置するので、ブロー成形中に図２、４Ａ、４Ｂおよび５に図示したタイプのさまざまな侵入部と接触しない。むしろ、図１２Ａに図示したプレフォーム１６８から図５、６および１３Ａに図示した容器１００へのブロー成形のさまざまな段階を示す図１９Ａ〜１９Ｄに図示したように、壁厚増大部１８７は、これらの侵入部を回避し、底面に置かれる。壁厚増大部１８７における材料の体積の増大がなければ、底脚(basefoot)は、容器の残りの部分と同様の厚さをした底脚を作成するのに十分な材料を有さないであろう。
【００９５】
図１９Ａ〜１９Ｄは、プレフォーム１６８を、プレフォーム１６８のフィニッシュと同一のフィニッシュ５３６、ネック５３８、肩５４０、環状リブ５４４を有する円筒形壁５４２、および脚５４８を有する底面５４６を有する金型キャビティ５３４に合致するように膨張させる、さまざまな段階を図示している。図１９Ａは、金型キャビティ５３４内に収容されたプレフォーム１６８を図示しており、以下に記載する本発明の延伸ロッド５５０の一態様がプレフォーム１６８の底面１８０と接触している。プレフォーム１６８は、適切なブロー成形温度に再加熱されている。図１９Ｂは、軸方向に延伸したプレフォーム１６８を有する延伸ロッド５５０を図示しており、吹込空気がプレフォーム１６８の膨張を開始している。図１９Ｃは、金型キャビティの円筒形壁５４２に対して膨張したプレフォームの円筒形壁と、金型キャビティの脚５４８中に吹込まれて容器の脚を形成するように位置づけられたプレフォームの壁厚増大部１８７を図示している。図１９Ｄは、金型キャビティ５３４に合致して得られた容器１００と、キャビティ５３４からの容器１００の排除および次のブロー成形用プレフォームの収容に備えて金型キャビティ外に引き戻された遠心ロッド５５０を図示している。図１９Ａ〜１９Ｄに見ることができるように、壁厚増大部１８７はプレフォーム１６８の中心軸２０８に近接し、同様にキャビティ５３４の底面５４６に近接しているため、プレフォーム１６８の底面１８０における増大した厚さｔ２の壁部１８７は、侵入している環状リブ１１６と接触しない。むしろ、増大した厚さｔ２の壁部１８７は、得られる容器１００の底面１０６が補強されるように、キャビティ底面５４６の脚５４８およびその周囲に位置づけられる。このようにして、本発明のプレフォームの厚さプロフィルは、金型キャビティ内で移動するＰＰに伴う問題を克服した。プレフォーム壁厚の変動にかかわらず、得られる容器１００は、胴部１０４および底面１０６の全体にわたり比較的一定の厚さを含む。
【００９６】
特定の一般的なブロー成形プロセスパラメーターが、上記プレフォーム１６８からの本発明の目的と一致した容器１００の成形を促進することも見いだされた。例えば、図１２Ａおよび１３Ａのプレフォームを図１３Ａに図示した容器にブロー成形する場合、プレフォームは半径方向の拡大をほとんど必要としないので、予備ブローが必要ない。
【００９７】
ブロー成形の実施例１
一態様において、BekumRBU225ブロー成形機を用いて、図１２Ａおよび１３Ａに図示したタイプであり、その中で述べている寸法を有するバリヤーＰＰプレフォームを、ブロー成形した。このプレフォームを、米国特許第５０６６２２２号および第５３２６２５８号に記載されている方法を用いて、標準的Bekum再加熱オーブンで、プレフォームのブロー部全体にわたり約１２８〜１３２℃の範囲にある温度まで再加熱した。プレフォームを、図６および１３Ａに図示した形状であり、それらの図に関連して検討した好ましい寸法を有する容器にブロー成形した。これは、約１１ｂａｒ（１５９．５ｐｓｉ）の吹込空気圧で、かつ、吹込空気の開始と、延伸ロッドを用いたプレフォームの軸方向への伸長の開始との間に遅延がない状態で、達成された。吹込空気は２．５秒間保持した。
【００９８】
得られた容器は、胴部および底面の全体にわたり０．０２５インチ（０．０６３５ｃｍ）〜０．０３３インチ（０．０８３８ｃｍ）の厚さを含んでいた。
延伸ロッド
本発明に従って構築したプレフォームは、高温までそのまま昇温させた場合、標準的構築の延伸ロッドを用いた商業的生産頻度での継続的ブロー成形を受けて、同ロッドに接着する傾向にありうる。図２０は、標準的先端を有する標準的延伸ロッド５５２でのこの接着の結果を図示している。図２０に図示するように、延伸ロッド５５２がブロー成形容器５５６のゲート領域５５４で強化ＰＰに接着すると、次の成形用プレフォームを受ける金型に備えて金型キャビティ５５８から延伸ロッド５５２が退くときに、その延伸ロッド５５２は、得られる容器５５６のゲート領域５５４を容器５５６の体積の方向に引き戻す。変形した容器のゲート領域５５４により容器５５６の底面は弱くなり、その容器は商業的用途での欠陥品になる。得られる美しさの点からも、容器５５６は欠陥品となる。
【００９９】
プレフォームと標準的延伸ロッド、例えば延伸ロッド５５２との接着は、延伸ロッドがＰＰの吹込温度に近づくと起こる傾向にあると考えられる。一態様において、粘着は、約１３１℃の吹込温度での継続的ブロー成形後に開始することが見いだされた。高頻度で容器をブロー成形すると、サイクル間に標準的延伸ロッドを冷却する時間が不十分になる。連続運転の後、標準的延伸ロッド５５２、もっとも重要なことには延伸ロッド先端は、プレフォームから延伸ロッドに熱が伝導および対流により移動するので、ＰＰのブロー成形温度に近づく。所定のプレフォーム温度および所定の成形頻度に関し、任意の所定の延伸ロッドにより到達される温度を、本明細書中では延伸ロッドの定常状態温度とよぶ。
【０１００】
一例として、８５％のSolvay4285PPとこれにグラフトしている１５％のTymor2E02接着剤で構築された１２０個の連続したプレフォームをブロー成形するBekumRBU225ブロー成形機に標準鋼製１８ｍｍ延伸ロッドを用いたときに、接着が見られた。このとき、プレフォームは約１３０〜１３２℃の温度に再加熱された。プレフォームの再加熱温度を下げると、この延伸ロッドの定常状態温度は低下するが、これにより底面でＰＰ鎖の破損も起こり、その構造強度が低下しうる。極端な場合、プレフォームのブロー成形温度を下げると、軸方向の延長中に延伸ロッドがプレフォームを破壊する可能性がある。歪み硬化も影響を受ける。
【０１０１】
本発明の延伸ロッドは、部分的にアルミニウムなどの高い熱伝導率を有する材料で構成されることにより、ＰＰのブロー成形温度より十分に低い定常状態温度を維持して、粘着を防止する。これに加えて、延伸ロッド先端のサイズを増大させると、その表面積が増大し、したがって延伸ロッド先端を冷却する対流の速度が速くなる。先端部背面（すなわち、プレフォームに接触しない側）の表面積が、その表面積と、したがってその対流速度を増大させるために、１種以上の特徴を備えていてもよい。一態様において、図２１は、マッシュルームタイプの先端５６２を有する本発明の延伸ロッド５６０を図示している。マッシュルームタイプの先端５６２は、図２２Ａおよび２２Ｂにも図示している。先端５６２は丸く、その軸線５６４に関して対称である。先端５６２は、延伸ロッド５６０にねじ込むためのねじ込み付属インサート５６６と、ディスク５６８とを含む。ディスク５６８は、弓状延伸表面５７０、環状壁５７２および背面５７４を含む。弓状延伸表面５７０は、これが接触を持つことになるプレフォーム表面の湾曲に近い湾曲の半径を有するように構築されている。本発明の一態様において、図１２Ａのプレフォーム１６８を延伸するために用いられるプレフォーム先端５６２は、プレフォーム１６８の外径が２．４８インチ（６．３０ｃｍ）である場合、０．９８５インチ（２．５０ｃｍ）の外径を有する。背面５７４は、背面の表面積を増大させ、これに付随する先端５６２からの熱対流の潜在的速度における増大を提供するために、多くの孔５７６を備えていてもよい。孔５７６は、環状壁５７２と、背面５７４および延伸ロッド５６０の界面の輪郭５７８との間で、背面５７４の全体に分散している。先端背面５７４の表面積を増大させる他の方法も考えられる。例えば、ひれ（図示していない）を、背面５７４から延長するように設計してもよく、または溝（図示していない）を背面に入れてもよい。背面５７４の表面積を増大させるためのその他の形状は、当分野の技術者により認識されるであろう。
【０１０２】
延伸表面５７０が大きいと、延伸ロッド先端５６２に直接接触するプレフォームの部分における応力が小さくなることも見いだされた。これにより、プレフォーム材料の破損は減少する。
【０１０３】
一態様において、延伸ロッド先端５６２は、プレフォームのバリヤー層中に孔がある場合、プレフォームのゲートにおけるこの孔より大きい。延伸ロッド先端５６２が、バリヤー層の少なくとも底面末端に直接隣接するプレフォーム内層の部分と直接接触する場合、延伸ロッド先端５６２は、バリヤー層と内層および外層との間の接着力に依存せず、それ自体がバリヤー層に軸方向の延長を付与して、延伸ロッド先端５６２から力を伝達させると考えられる。
【０１０４】
曇り価
構造剛性およびバリヤー保護に加えて、本発明の容器は、低い曇り価を有する。曇り価は、試験片の通過において、前方散乱によって平均０．０４４ｒａｄ（２．５°）より大きくずれる光全体のパーセンテージとして定義される。ボトルの曇り価を得るための好ましい試験は、1995AnnualBookofASTMStandardsの第８．０１巻に定義されているASTM法D-1003である。ＰＰの延伸は、射出成形されたプレフォームを構成する半結晶質材料中に見いだされる結晶を破壊すると考えられる。結晶のサイズが前記材料の層中で小さくなると、該層により散乱される光の量は減少する。透明化剤を含む非晶質ＰＰ中のＰＰ結晶のサイズは、透明化剤を含まない非晶質ＰＰ中の結晶より小さいが、結晶サイズの低減は延伸の結果として透明化ＰＰ(clarifiedPP)でも起こるであろう。一態様において、本発明の容器は、その側壁において約２０％未満の曇り価を有する。その他の態様において、ボトルは、少なくともその側壁において１０〜１２％の曇り価を有する。
【０１０５】
容器のフィニッシュは、そこでは延伸が起こらないので、側壁より高い曇り価を有することを、当分野の技術者なら理解するであろう。同様に、容器底面の真ん中は、そこでは通常わずかな延伸しか起こらないので、側壁より高い曇り価を有する。延伸が提供されない（フィニッシュのように）またはわずかな延伸が提供される（底面のように）これらの容器部分は、その非透明化部分より透明であると有利である。
【０１０６】
曇り価の実施例１
一例として、８５重量％の量のSolvay4285および１５重量％の量のTymor2E02を含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５の厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約２０％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１０７】
曇り価の実施例２
９０重量％の量のSolvay4285および１０重量％の量のTymor2E02を含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５インチの厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約２０％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１０８】
曇り価の実施例３
８５重量％の量のSolvay4285および１５重量％の量のTymor2E04を含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５インチの厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約２０％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１０９】
曇り価の実施例４
９０重量％の量のSolvay4285および１０重量％の量のTymor2E04を含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５インチの厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を含有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約２０％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１１０】
曇り価の実施例５
９５重量％の量のSolvay4285および５重量％の量のFusabond353Dを含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５インチの厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約１５％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１１１】
曇り価の実施例６
９７重量％の量のSolvay4285および３重量％の量のFusabond353Dを含み０．０２５〜０．０２８インチの全体的壁厚を有する強化ＰＰ層を有し、約０．００１５インチの厚さを有するEvalcaF104BWEVOHを含むバリヤー層を有する、図１３Ａに図示し本明細書中に記載した形状の容器を、図１２Ａに図示したプレフォームから約１２８℃のブロープロセス温度でブロー成形して、胴部において約１５％未満の曇り価を有する容器を形成させた。
【０１１２】
容器構築体の実施例
強化ＰＰ層／非強化バリヤー層
基材ポリプロピレンにブレンドされる接着剤の量は、接着剤の無水マレイン酸濃度に依存する。他の濃度が考えられるが、典型的には、得られる強化ＰＰが該強化ＰＰの約０．０１重量％〜０．２０重量％の無水マレイン酸含量を有するのに十分な接着剤をＰＰに加えなければならないことが見いだされた。例えば：０．１５％の無水マレイン酸を含有する１０％の接着剤は、０．０１５重量％の無水マレイン酸含量を提供する。上記のように、用いた無水マレイン酸または他の接着剤のパーセンテージが高いほど、バリヤー層は良好に構造層に接着する。
【０１１３】
以下は、強化ＰＰ層および非強化バリヤー層を有すると考えられる構造体の代表例である。
構築体の実施例１
約８５％のＰＰおよびその中にブレンドされた１５％の接着剤を含有する強化ＰＰから作成された内層および外層と、その内層および外層の間のバリヤー層とを有する３層の射出成形したプレフォームを作成した。ＰＰはSolvay4285であった。接着剤はTymor2E02であった。バリヤー層はEvalcaLCE-105AEVOH（４４％のエチレン含量を有する）であった。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、約１５〜２０ミルの厚さを有する容器区域で測定して約１０〜１２％の曇り価を有する実質的に透明な容器を形成させた。
【０１１４】
構築体の実施例２
内層および外層におけるＰＰおよび接着剤のパーセンテージが、９０％のＰＰおよびその中にブレンドされた１０％の接着剤であった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、約１５〜２０ミルの厚さを有する容器区域で測定して約１０〜１２％の曇り価を有する実質的に透明な容器を形成させた。
【０１１５】
構築体の実施例３
層を管として一緒に押出した後、この管をブロー成形して容器を形成させる同時押出ブロー成形法により、３層容器を作成した。内層および外層は、約９０％のＰＰおよびその中にブレンドされた１０％の接着剤を含有する強化ＰＰから作成した。ＰＰはMontelSR256Mであった。接着剤はTymor2E02であった。バリヤー層はEvalcaLCE-105AEVOHで構成されていた。
【０１１６】
構築体の実施例４
用いたＥＶＯＨがEvalcaLCF-104AW（３２％のエチレン含量を有する）であった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１１７】
構築体の実施例５
用いたＥＶＯＨがEvalcaLCL101A（２７％のエチレン含量を有する）であった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１１８】
構築体の実施例６
用いたＥＶＯＨがNipponGohseiSoarnolDC3203であった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、実質的に低曇り価の容器を形成させた。
【０１１９】
構築体の実施例７
バリヤー材料がMitsubishiのMXD6-6121ナイロンで構成されていた点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
構築体の実施例８
ＰＰがFina7426MZであった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２０】
構築体の実施例９
ＰＰがMontelSR256Mであった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２１】
構築体の実施例１０
内層および外層が１００％のMitsuiAdmerQB510Aであった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２２】
構築体の実施例１１
内層および外層におけるＰＰおよび接着剤のパーセンテージが９０％のＰＰおよびその中にブレンドされた１０％の接着剤で構成されており、ＰＰがSolvay4285、接着剤がDuPontBynell50E571、ＥＶＯＨがEvalcaLC-E105であった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２３】
構築体の実施例１２
ＥＶＯＨがEvalcaF104BWであった点を除き、実施例１１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２４】
構築体の実施例１３
ＰＰがAmoco8649-Xであり、接着剤がTymor2E02であり、ＥＶＯＨがEvalcaLC-E105であった点を除き、実施例１１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２５】
構築体の実施例１４
ＰＰがAmoco8649-Xであり、接着剤がTymor2E02であり、ＥＶＯＨがEvalcaF104BWであった点を除き、実施例１１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２６】
構築体の実施例１５
ＥＶＯＨがEvalcaLC-E105であった点を除き、実施例２のとおりに３層プレフォームを射出成形した。中間層の接着が得られた。容器のブロー成形は行わなかった。
【０１２７】
構築体の実施例１６
ＰＰがMontelX-11651であり、ＥＶＯＨがEvalcaF104BWであった点を除き、実施例２のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１２８】
構築体の実施例１７
内層および外層が８０％のＰＰ、１０％の接着剤および１０％のＥＶＯＨで構成されていた点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。ＰＰはSolvay4285であった。ＥＶＯＨはEvalcaF104BWであった。接着剤はDuPontBynell50E571であった。中間層の接着が得られた。容器のブロー成形は行わなかった。
【０１２９】
構築体の実施例１８
ＥＶＯＨがEvalca104BWであった点を除き、実施例１のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３０】
構築体の実施例１９
接着剤がTymor2E04であった点を除き、実施例１８のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３１】
構築体の実施例２０
ＥＶＯＨがEvalcaXEP-561であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３２】
構築体の実施例２１
ＥＶＯＨがEvalcaXEP-719であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３３】
構築体の実施例２２
ＥＶＯＨがEvalcaXEP-721であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３４】
構築体の実施例２３
ＥＶＯＨがEvalcaETC-127であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３５】
構築体の実施例２４
ＥＶＯＨがSoarusD2908であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３６】
構築体の実施例２５
ＥＶＯＨがSoarusSG430であった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３７】
構築体の実施例２６
バリヤー材料がGrivoryG21ナイロンであった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３８】
構築体の実施例２７
バリヤー材料がMitsubishiMxD6タイプ6001ナイロンであった点を除き、実施例１９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１３９】
構築体の実施例２８
約９０％のＰＰおよびその中にブレンドされた１０％の接着剤を含有する強化ＰＰから作成された内層および外層と、その内層および外層の間のバリヤー層とを有するように、３層プレフォームを射出成形した。ＰＰはSolvay4285であった。接着剤はTymor2E07-3であった。バリヤー層はEvalcaF-104BWEVOHであった。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低い曇り価を有する実質的に透明な容器を形成させた。
【０１４０】
構築体の実施例２９
約９５％のＰＰおよびその中にブレンドされた５％の接着剤を含有する強化ＰＰから作成された内層および外層と、その内層および外層の間のバリヤー層とを有するように、３層プレフォームを射出成形した。ＰＰはSolvay4285であった。接着剤はFusabond353Dであった。バリヤー層はEvalcaF-104BWEVOHであった。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低い曇り価を有する実質的に透明な容器を形成させた。
【０１４１】
構築体の実施例３０
バリヤー層がEvalcaETC-127EVOHであった点を除き、実施例２９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４２】
構築体の実施例３１
接着剤がFusabond411Dであった点を除き、実施例２９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４３】
構築体の実施例３２
接着剤がFusabond536Dであった点を除き、実施例２９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４４】
構築体の実施例３３
バリヤー層が22X17-5であり、Fusabond353D接着剤が強化ＰＰ層中に約２％の量で存在する一方Solvay4285PPが約９８％の量で存在していた点を除き、実施例２９のとおりに３層プレフォームを射出成形した。そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４５】
上記実施例１〜１４、１６および１８〜３３で実現したボトルは、低い曇り価および良好な強度を示し、二酸化炭素、酸素および水分に対するバリヤーを提供する。
非強化ＰＰ層／強化バリヤー層
以下は、強化バリヤー層および非強化構造層を有すると考えられる構造体の代表例である。
【０１４６】
構築体の実施例３４
１００％のSolvay4285PPから作成された内層および外層と、その内層および外層の間のバリヤー層とを有する３層プレフォームを射出成形した。バリヤー層は１００％のEvalcaXEP403樹脂から作成した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４７】
構築体の実施例３５
構造層に用いたＰＰがFina7426MZであり、バリヤー層が、１００ｐｐｍのコバルトを有するEvalcaXEP403EVOHで構成されていた点を除き、実施例１のとおりにプレフォームを作成した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１４８】
構築体の実施例３６
構造層に用いたＰＰがFina7635XMClearPolypropyleneであった点を除き、実施例１のとおりにプレフォームを作成した。
【０１４９】
構築体の実施例３７
バリヤー層が９８％のEvalcaF-104BWEVOHおよびその中にブレンドされた２％のFusabond353Dで構成されていた点を除き、実施例１のとおりにプレフォームを作成した。次に、そのプレフォームを延伸ブロー成形して、低曇り価の容器を形成させた。
【０１５０】
上記実施例３４〜３７で作成したボトルは、低い曇り価、良好な強度、ならびに二酸化炭素、酸素および水分に対するバリヤー保護を示した。
強化ＰＰ層／強化バリヤー層
構築体の実施例３８
９５％のSolvay4285PPおよびその中にブレンドされた５％のTymor2E02を含む強化構造層を有する３層プレフォームを射出成形した。強化バリヤー層は、５０％のEvalcaF104BWEVOHおよびその中にブレンドされた５０％のTymor2E02を含んでいた。そのプレフォームは、優れた中間層の接着を示した。容器のブロー成形は行わなかった。
【０１５１】
［本発明の態様］
［１］
多層容器であって、
容器の最外層を定義し、ポリプロピレンを含む第１の層；および
バリヤー材料を含み、前記第１の層に直接結合している第２の層
を含み、
前記第１および第２の層の少なくとも一方がさらに、最高約０．２０重量％の量でその中に組み込まれている接着剤を含む、
前記多層容器。
［２］
前記第１の層が最高約０．０３重量％の接着剤を含む、１に記載の容器。
［３］
接着剤が無水マレイン酸である、２に記載の容器。
［４］
前記バリヤー材料がＥＶＯＨを含む、１に記載の容器。
［５］
前記容器が、約０．０１５インチを超える全体的厚さを有する容器区域で測定して約２９％未満の曇り価を有する、１に記載の容器。
［６］
約０．０１５インチを超える全体的厚さを有する容器区域で測定して約１０％〜１２％の曇り価を有する、１に記載の容器。
［７］
多層容器であって、
容器の最内層を定義し、ポリプロピレンを含む第１の層；および
バリヤー材料を含み、前記第１の層に直接結合している第２の層
を含み、
前記第１および第２の層の少なくとも一方がさらに、最高約０．２０重量％の量でその中に組み込まれている接着剤を含む、
前記多層容器。
［８］
前記第１の層が最高約０．０３重量％の接着剤を含む、７に記載の容器。
［９］
接着剤が無水マレイン酸である、８に記載の容器。
［１０］
前記バリヤー材料がＥＶＯＨを含む、７に記載の容器。
［１１］
前記容器が、約０．０１５インチを超える全体的厚さを有する容器区域で測定して約２９％未満の曇り価を有する、７に記載の容器。
［１２］
約０．０１５インチを超える全体的厚さを有する容器区域で測定して約１０％〜１２％の曇り価を有する、７に記載の容器。
［１３］
延伸ブロー成形多層容器であって、
ポリプロピレンを有する第１の層；および
バリヤー材料を含み、第１の層に直接結合している第２の層
を含み、
該容器が、少なくとも０．０１５インチの全体的壁厚を有する容器区域で約２９％未満の曇り価を有する、
前記延伸ブロー成形多層容器。
［１４］
曇り価が約１２％未満である、１３に記載の容器。
［１５］
再加熱延伸ブロー成形により製造される、１３に記載の容器。
［１６］
さらに、ポリプロピレンを有し第１の層の反対側で第２の層に直接結合している第３の層を含む、１３に記載の容器。
［１７］
バリヤー材料がＥＶＯＨである、１３に記載の容器。
［１８］
第１および第３の層の少なくとも一方がさらに、第２の層への第１および第３の層の結合を促進するための結合剤を含む、１３に記載の容器。
［１９］
多層容器であって、
容器の最内層を定義し、バリヤー材料を含む第１の層；
第１の層に直接隣接し、ポリプロピレンおよび接着剤を含む第２の層；および
第２の層に直接隣接し、バリヤー材料を含む第３の層
を含む前記の多層容器。
［２０］
さらに、容器の最外層を定義しポリプロピレンを含む第４の層を含む、１９に記載の容器。
［２１］
さらに、第３の層と第４の層の間に別個の接着剤層を含む、２０に記載の容器。
［２１］
さらに、第３および第４の層の間に粉砕再生材料層を含む、２０に記載の容器。
［２２］
接着剤が無水マレイン酸を含む、１９に記載の容器。
［２３］
無水マレイン酸が最高０．０３重量％の量で第２の層に存在する、２２に記載の容器。
［２４］
ポリプロピレンを含み、フィニッシュ、フィニッシュから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、および側壁から伸長している底面を有する容器を再加熱延伸ブロー成形するための射出成形したプレフォームであって、該プレフォームが、支持フランジを有するフィニッシュと、支持フランジから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、およびブロー区域を閉じている底面を有するプレフォームブロー区域とを含み、該プレフォーム側壁が、容器側壁の厚さの少なくとも２．３倍の厚さを有する、前記射出成形したプレフォーム。
［２５］
プレフォーム側壁が、容器側壁の厚さの少なくとも２．５倍の厚さを有する、２４に記載のプレフォーム。
［２６］
プレフォーム側壁が、容器側壁の厚さの少なくとも２．７倍の厚さを有する、２４に記載のプレフォーム。
［２７］
プレフォーム側壁の平均厚さが、容器側壁の平均厚さの少なくとも２．５倍である、２４に記載のプレフォーム。
［２８］
プレフォーム側壁の厚さが０．０７４〜０．１２０インチで変動し、容器側壁の厚さが０．０２５０．０３２インチである、２４に記載のプレフォーム。
［２９］
容器を生産するための半径方向の平均延伸比が約４．５：１より小さい、２４に記載のプレフォーム。
［３０］
容器を生産するための半径方向の平均延伸比が約１．５：１〜４．５：１である、２４に記載のプレフォーム。
［３１］
プレフォームが少なくとも９０％のポリプロピレンを含む、２４に記載のプレフォーム。
［３２］
ポリプロピレンを含む容器を延伸ブロー成形するための射出成形したプレフォームであって、該プレフォームが、軸線を定義しかつ支持フランジを有するフィニッシュと、支持フランジから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、およびブロー区域を閉じている底面を含むプレフォームブロー区域とを含み、該底面が、ブロー区域の他のすべての部分より大きい厚さを定義する増大した厚さの部分を有し、側壁の下部末端および底面が、プレフォーム軸線の方へ内側に向いている、前記射出成形したプレフォーム。
［３３］
底面部分が、増大した厚さの底面部分からプレフォーム軸線まで薄くなっていく、３２に記載のプレフォーム。
［３４］
側壁が、ネックから底面まで厚さにおいて増大していく、３２に記載のプレフォーム。
［３５］
中間バリヤー層を含む、３２に記載のプレフォーム。
［３６］
プレフォームが少なくとも９０％のポリプロピレンを含む、３２に記載のプレフォーム。
［３６］
ポリプロピレンを含み、フィニッシュ、フィニッシュから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、および側壁から伸長している底面を有する容器を延伸ブロー成形するための射出成形したプレフォームであって、該プレフォームが、支持フランジを有するフィニッシュと、支持フランジから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、およびブロー区域を閉じている底面を有するプレフォームブロー区域とを含み、該プレフォームが、容器を生産するための約４．５：１より小さい半径方向の平均延伸比を促進する、前記射出成形したプレフォーム。
［３７］
容器を生産するための半径方向の平均延伸比が約１．５：１〜４．５：１である、３６に記載のプレフォーム。
［３８］
プレフォームが少なくとも９０％のポリプロピレンを含む、３６に記載のプレフォーム。
［３９］
容器を生産するための軸方向の延伸比が約１．６：１より小さい、３６に記載のプレフォーム。
［４０］
軸線を定義し、フィニッシュと、フィニッシュから伸長しているネック、ネックから伸長している側壁、およびブロー区域を閉じている底面を含むプレフォームブロー区域とを含むプレフォームを延伸ブロー成形するためのプレフォームの再加熱法であって、該底面が、ブロー区域の他のすべての部分より大きい厚さを定義する増大した厚さの部分を有し、該再加熱法が、プレフォームブロー部を複数の再加熱電球に暴露して、プレフォームブロー部の温度を上昇させることを含み、増大した厚さのプレフォーム底面部分の外皮が、実質的に１個の電球のみによる加熱線に暴露されている、前記再加熱法。
［４１］
加熱線が赤外加熱線である、４０に記載の方法。
［４２］
プレフォームがポリプロピレンを含む、４０に記載の方法。
［４３］
プレフォームが少なくとも９０％のポリプロピレンを含む、４２に記載の方法。
［４４］
細長いロッドと、細長いロッドの末端に固定された先端とを含む延伸ブロー成形用延伸ロッドであって、該先端が、背面、およびプレフォームとかみ合わせるための弓状の延伸表面を定義し、該背面が、先端背面の表面積を増大させるための表面変形を含む、前記延伸ブロー成形用延伸ロッド。
［４５］
表面変形が、先端背面により定義される孔を含む、４４に記載の延伸ロッド。
［４６］
表面変形が、先端背面により定義される溝を含む、４４に記載の延伸ロッド。
［４７］
表面変形が、先端背面から伸長しているひれを含む、４４に記載の延伸ロッド。
［４８］
先端が軸線に関して環状である、４４に記載の延伸ロッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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