多層構造体
本発明は、合成樹脂から作製され、かつ頂面（２）と、縁（３と、５）と、前記頂面（２）の表面と基本的に同一の表面を有する底面（４）により形成され多層構造体（１）に関し、前記構造体は、面（２と、４）と縁（３と、５）を有する第一の層（６）と、面（２と、４）と縁（３と、５）との間に配置され、かつ前記面（２と、４）の表面と少なくとも同等の表面を有する第二の層（７）と；を具備している。本発明は、前記第二の層（７）が、少なくとも一つのジグザグ形の二重折り曲げ部を形成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料から作製される多層物体の分野の範囲に属する。本発明は具体的であるが、それに限定されない、パッケージ化、特に柔軟な管のヘッドとプラグの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第4 876 052号明細書は、第一の合成樹脂７が第二の合成樹脂６の内部に完全に封入されることを特徴とする多層物体（図１）を記載する。この多層物体は、第一の樹脂が第二の樹脂に全体的に封入される複合ドーズの圧縮成型により取得される。米国特許第4 876 052号明細書に記載される多層構造は、容器もしくはふたなどの物体に特に関心を引いている。しかしながら、これらの多層物体を取得するための方法は、多くの困難を課す。第二の樹脂に全体的に封入される第一の樹脂を備える複合ドーズの製造は、第二の樹脂の内部の第一の樹脂の間欠的な押出を必要とする。米国特許第4 876 052号明細書に記載されるように、第一の合成樹脂用の閉止弁構造を有する共押出装置は、前記第一の樹脂の間欠的な流動を制御する。しかしながら、これらの閉止弁構造は、複雑で煩わしく、またそれらは、十分な精度と、反復性と、満足できる間欠的な流動の制御ができない。同様に、米国特許第4 876 052号明細書に記載の多層物体の実現は、製造装置の費用のため比較的高い値段を生ずる。
【０００３】
米国特許第4 876 052号明細書の欠点を解消するために、日本特許第2098415号明細書は、第二の合成樹脂が第一の合成樹脂の両側面のみを覆うことを特徴とする複合ドーズから開始する圧縮成型による多層物体の実現を提唱する。自身の対称軸に沿うこのドーズの圧縮成型は、第一の樹脂６が第二の樹脂７を部分的に封入することを特徴とする多層構造を有する物体を形成する。しかしながら、日本特許第2098415号明細書に記載の二つの樹脂から実現される多層物体は、第一は、防壁樹脂７を物体の全表面積の約5％を超える物体の中心の表面積に晒すことになっていることと、第二は、樹脂の全量の少なくとも30％の総量に達する物体中の防壁樹脂７の量を必要とすることになっている；二つの重大な欠点を有する。これは、一方においては、高額な価格を有する物体を、また、他方においては、主に物体の中心において大幅に改良された機械特性を有する物体を形成する。日本特許第2098415号明細書の別の欠点は、物体の幾何学的形状により、またドーズの圧縮の際の流動により調整されるようになっている分量である、樹脂６と７の個々の分量を最適に調整できないことにある。
【０００４】
日本特許第2098415号明細書には、前述の欠点を部分的に解消するために三層のドーズを使用することが提唱されている。このドーズは、ドーズの中心部分を形成する第一の樹脂１１により、また第一の樹脂の側面のみを覆う第二の樹脂７により、そして第二の樹脂の側面のみを覆う第三の樹脂６により構成される。自身の対称軸に沿うこの複合ドーズの押しつぶしは、多層物体（図３）を生成する。三層ドーズの使用は、使用される防壁樹脂７の分量を低減する利点を有し、また単一樹脂６を含む同一物体に対し僅かに改良された機械特性を有する物体を生成する。しかしながら、第二の樹脂７は、対称軸に近接する防壁性のない多層物体を生成する、多層物体の中心部分を覆わない。防壁樹脂層７により覆われない物体のこの中心部分は、物体の防壁性能を弱め、またこの解決法をさほど効果的にしない。
【発明の開示】
【０００５】
米国特許第4 876 052号明細書と日本特許第2098415号明細書の欠点を解消するために、多層物体と、圧縮成型によるその実現の方法が提唱される。この物体は、従来技術とは異なる、前記物体に特に有利な防壁特性を与える独特の多層構造を特徴とする。
【０００６】
本発明のより良い理解は、下記の添付の図面により示される事例の詳細説明から得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に記載の多層物体の第一の事例は、図４の断面図に示される。この物体１は、頂面２と、底面４と、縁３を有する。第一の樹脂６は、前記物体の、頂部及び底部の表面と、縁を形成する。第二の樹脂７は、物体の頂面と底面との間に配置される層を形成し、また物体を貫いて延びる。前記樹脂層７は、少なくとも一つの二重折り曲げ部を形成し、前記第一の折り曲げ部は縁３に近接して位置していて、また前記第二の折り曲げ部９は物体の対称軸に近接して位置している。特徴的なジグザグ形の二重折り曲げ部を形成する樹脂層７は、二つの自由端部を有し、第一の自由端部は、頂面２に近接して位置していて、また第二の自由端部は底面４に近接して位置している。設定工程に応じて、樹脂層７の端部は、物体の表面と同一表面で存在でき、あるいは物体中に全体的に封入できる。
【０００８】
本発明に記載の多層物体の第二の事例は、図６の断面図に示される。この物体は穴１０と、頂面２と、底面４と、縁３と、５を有する。この多層物体において、防壁樹脂層７は、少なくとも一つの二重折り曲げ部を形成し、第一の折り曲げ部は物体の周縁を形成する縁３に近接し位置していて、また第二の折り曲げ部は穴を形成する縁５に近接し位置している。穴を含んでいるこの物体において、ジグザグ型形状を形成し、また物体の頂面２と底面４に近接する自由端部を有する封入された層７の特徴的な配置を見出すことができる。
【０００９】
本発明に沿って実現される物体において、防壁樹脂層７の厚みは、薄く、かつ均一であり、さらに調整可能である。100ミクロンより小さい防壁層の厚みで差し支えないのが一般的であり、また50ミクロンより小さい厚みが選定されるのが好ましい。防壁樹脂層７の厚みを、要求される防壁特性と使用される樹脂とに従って制御でき、また改良できる。
【００１０】
一般に、防壁樹脂７と物体を形成する樹脂６との間に接着はない。防壁樹脂がEVOH樹脂であり、また物体６を形成する樹脂が、ポリオレフィン(PEと、PP)の族に属するときの、これは特別なケースである。特定の場合において、この接着が無いことは、前記物体の使用法と全体性能に不利益にならない。しかしながら、もし接着が、前記物体の機械及び防壁特性を確実にすることを必要とするならば、第一の解決法は、接着剤を加え、また樹脂６内に接着剤を混合することである。第二の解決法は、防壁層の両側面上に接着層を加えることであり、それは多層構造において従来から行われている。図７は、防壁樹脂層７の両側面上に位置し、また物体を形成する樹脂６に封入される、接着樹脂の二つの層１２と１２´を含む多層物体を示す。これらの多層構造は特に有利である。
【００１１】
本発明に沿って実現される物体は、防壁樹脂層７の二つの折り曲げ部を有する多層構造に限定されない。図８は、本発明に準拠し、また各々が８と、９と、９´で標示された、三つの折り曲げ部を形成する防壁樹脂層を含む物体を示す。同様に、図９は、防壁層７が、各々が８と、８´と、９と、９´と、９″で標示された五つの折り曲げ部を形成する物体を図示する。これらの事例は、網羅的でない。
【００１２】
本発明に沿って実現される物体は、特に有利な防壁特性を有する。本発明に沿って実現される物体の大部分は、少なくとも一つの二重防壁層を有することを認識することにより、これを一部説明できる。この二重防護は、もし層が局所的に不完全であると分るならば、優れた特性と確実なセキュリティとの両方を与える。
【００１３】
本発明の要旨の範囲内で使用される樹脂は、現在使用されている熱可塑性樹脂、具体的には包装産業において使用される熱可塑性樹脂に相当する。防壁樹脂のうち、エチレン・ビニール・アルコール共ポリマ（EVOH）と、ナイロン-MXD6などのポリアミドと、アクリルニトリル-メチルアクリレート共ポリマ(BAREX)と、PVDFなどのフッソ化ポリマを列挙できる。この件で、物体の主部６を形成するため使用される、ポリエチレン（PE）と、ポリプロピレン（PP）と、ポリスチレン（PS）と、ポリアミド（PA）と、ポリエステル（PET）の数種の樹脂も列挙できる。このリストは網羅的でない。樹脂の選定において、近似する粘性を有する製品を選定することが重要である。一般的に、操作温度で、10未満の粘度比を有する樹脂を使用することが好適であり、また３未満の粘度比が選定されるのが好ましい。
【００１４】
本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法は、管状形状の多層ドーズを押出すための第一の操作と、前記ドーズをモールド中に圧縮して物体を成型するための後続の操作を含む。図１４は、図４と、６と、８と、９に図示される多層物体を実現するために使用できる三重の層のドーズを示す。このドーズにおいて、防壁物質７は、二つの樹脂層６と、６´の間に横方向に封入される。一般に、頂端部１３と底端部１３´は、封入されない。ドーズの圧縮の際、防壁樹脂層を移動するために本発明に使用される方法は、流動機構と、具体的には速度勾配の賢明な利用に基づいている。流速は流動の中心よりもモールドの壁の近くが小さいと一般に考えられる。これらの流速差を使用することにより、また適当な圧縮方法によってこれらの機構を制御することにより、前記防壁層（７）の拡大を阻止しひいては前記防壁層（７）の最終位置を成型された物体中に制御することが可能である。この幾何学的形状は両周縁と中心部分の部分を貫く防壁層７の拡大を容易にするため、管状形状のドーズは特に有利である。実際に、適当な装置のドーズの対称軸に沿う圧縮の際に、前記ドーズの管状形状は、物質流動が物体の対称軸に向かってまた物体の周縁に向かって発生されることを可能にする。樹脂のこの流動は防壁層７を移動させる。周縁に向かう流動は、前記防壁層７を物体３の外部縁まで引きずり、また中心に向かう流動は、防壁層７を穴の無い物体の対称軸までと穴を含む物体の縁５まで引きずる。本発明に記載の多層物体の実現は、ドーズの形状（内径と、外形と、高さ）と、各層の物質の分量と、圧縮パラメータの最適化を要求する。この特許に提唱された事例の大部分において、説明を容易にするため、三つの樹脂層のみを具備するドーズを使用することが選定される。図１５は、５つの層を具備するドーズを示す。機能性樹脂層７と、樹脂層６と、６´とに個々に接着するために接着剤として分類される樹脂にほぼなっている層１２と１２´を形成する樹脂は、物体の構造を形成することを意図する。前述の五層のドーズから取得される物体の事例は、図７に図示される。
【００１５】
第一の方法に記載の多層物体の実現の事例は、図１６−１８に図示される。この方法に沿って、管状形状の多層ドーズは、モールド中に挿入される（図１６）。このドーズは、樹脂６と６´との間に部分的に封入される防壁樹脂７を具備する。圧縮装置は、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６により図式的に示される。最初の位置において、プランジャ１６と底部プレート１５との間の間隔は、頂部プレート１４と底部プレート１５との間の間隔よりも小さい。図１７は、装置の部分１４と、１５と、１６との間のドーズの圧縮の開始を図示する。ドーズは、空洞１７と１８を徐々に充填し、空洞１７中のドーズ流動は、防壁樹脂層７を周縁に向かって引きずっていて、空洞１８中のドーズの流動は、防壁層７を中心に向かって引きずっている。図１８は、ドーズの圧縮が終了したときの防壁樹脂層７の配分を示す。空洞１７中のドーズの流動は、層７が物体の周縁の外へ拡大することを可能にし、また空洞１８中のドーズの流動は、層７を物体の対称軸まで引きずる。他の装置が、管状ドーズから多層物体の実現のために使用される。これらの装置は、それらが周縁に向かう及び中心に向かうドーズの流動を可能にすることを共有する。これらの流動は、選定された装置と制御手順に従って同時に起るもしくは順次に起ることがある。空洞１８中に封入された空気の排出をすることは一般に必要である。この空気の排出を、通気孔もしくは現在使用されている他の手段を用いて達成できる。管状ドーズから多層物体を実現するためのこの方法は、穴を有する物体の実現のために特に関心を引く。実現方法は、モールドの幾何学的形状が改変される、図１６−１８に示される方法に類似している。
【００１６】
本発明に記載の多層物体を実現するための第二の方法は、棒の形の多層ドーズから開始することから成る。第二の方法は、物体の中心及び周縁に向かうドーズの流動を強制することから成り、周縁に向かう流動は、防壁樹脂層を物体の端部に向かって引きずっていて、中心に向かうドーズの流動は、防壁樹脂層を物体の中心に向かって引きずっている。本発明は原理的に、防壁樹脂層を物体の中心に向けて引きずることから成り、この流動は、その幾何学的形状が棒であるドーズを用いて創出することは困難になっている。本方法は、防壁樹脂層７を中心部分内に引付けるために、物体の中心部分の圧縮と、次の減圧の移動を創出することから成る。
【００１７】
第二の方法に記載の多層物体の実現の事例は、図１９−２２に図示される。図１９は、ドーズの中心部分を形成する第一の樹脂６´と、中間層を形成する防壁樹脂７と、周縁層を形成する樹脂６から成る円筒型形状の多層ドーズの供給を示す。このドーズは、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を具備する圧縮装置中に配置される。図２０は、ドーズの中心部分を圧縮していて、また周縁に向かう樹脂６´の流動を創出している、プランジャ２０の降下を図示する。プランジャ１６の及び底部プレート１５の相対移動は、その結果生ずる空洞１８中の隙間が物体の最終厚よりも小さくなければならないことを必要とする。この圧縮移動は、物体の周縁に向かう防壁樹脂層７の変形を生ずる。図２１は、ドーズの圧縮を伴っている後続の段階を示す。頂部プレート１４と底部プレート１５の相対移動は、空洞１７中のドーズの流動を創出する。この流動は、防壁層７を物体の周縁に向かって引きずる。平行して、プランジャ１６は、上方移動により推進され、それによって空洞１８中の隙間は増大される。プランジャ１６と底部プレート１５との間のこの相対移動は、物体の中心に向かうドーズの流動を生成する。この流動は、防壁樹脂層７を中心に向かって引きずる。図２２は、ドーズの圧縮が終了するときの防壁樹脂層７の配分を示す。空洞１７中のドーズの流動は、層７を物体の周縁まで引きずり、また空洞１８中のドーズの流動は、層７を物体の対称軸まで引きずる。他の装置は、円筒型の多層ドーズからの多層物体の実現のために使用される。これらの装置は、それらが周縁に向かう及び中心に向かうドーズの流動を創出し、中心に向かう流動は、圧縮−減圧移動により創出されることを共有する。
【００１８】
穴を具備する多層ドーズを圧縮することから成る多層物体を実現するための第一の方法と、円筒型形状のドーズを圧縮することから成る第二の圧縮方法を、使用される圧縮装置と圧縮中の移動に応じて多数の圧縮成型法に分類できる。これらの方法は、順次もしくは同時に、モールドの周縁に向かうあるいは中心に向かう、ドーズの流動の制御された創出から成る。中心に向かうもしくは周縁に向かう流動の正確な制御を可能にする方法は、図２３−２６に図示される。この方法によると、周縁に向かう流動を阻止することにより中心に向かう流動を発生すること、あるいは逆に中心に向かう流動を阻止することにより周縁に向かう流動を創出することが可能である。両方向に同時的流動を発生することも同様に可能である。制御方法は、図２３−２６に図示される。図２３は、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６と、リング１９を具備する装置中のドーズの配置を示す。ドーズは、樹脂層６と、７と、６´を具備する。図２４は、底部プレート１５とリング１９との間の空洞１７の隙間を低減することにより、中心に向かうドーズの流動を発生することが可能である方法を示す。リング１９の及び底部プレート１５の相対位置に従って、空洞１８中の単なる流動を、あるいは空洞１７と１８中の同時的流動を発生することが可能である。図２５は、リング１９と底部プレート１５との間の隙間の増大の後の空洞１７中のドーズの流動を示す。図２６は、成型の終わりでの防壁樹脂層７の配分を示す。選定された圧縮法に従って、流動は、圧縮の際に樹脂が行き来する場合を含めて多少複雑である。これらの複雑な流動は、例えば図９に図示されるような、説明することが多少困難な防壁樹脂層の最終配分を生成する。
【００１９】
穴を含んでいる物体を、前述の方法に従って実現できる。しかしながら、この型の物体については、管状形状の多層ドーズから開始することから成る、第一の方法を使用することが好ましい。穴を含んでいる部品の生成の事例は、図２７−３０に図示される。図２７に示される成型装置は、図２３に図示され、かつさらに開口部付棒２０を含む装置と同一である。図１６に記載される装置を、追加の開口付棒２０を用いて使用できる。図２７は、装置中の管状多層ドーズの配置を示す。図２８は、頂部プレート１４と、底部プレート１５との間のドーズを圧縮することにより、またリング１９と底部プレート１５との間の流動を抑制することにより、空洞１８中のドーズの変形を起すことが可能である方法を示す。創出された抑制に従って、空洞１８と１７中に順次にもしくは同時に流動を発生することが可能である。別の制御方法は、プランジャ１６と頂部プレート１４との間のドーズを圧縮することにより空洞１７中のドーズの変形を開始することと、次に空洞１８を充填することから成ることがある。図２９は、空洞１７中のドーズの変形を示す。図３０は、成型の終わりでの異なる樹脂の配分を図示する。装置の異なる部分の制御順序は、物体の幾何学的形状と、樹脂のレオロジと、ドーズの幾何学的形状に依存する。物体中の防壁樹脂層７の正確な配置を達成するために、繰返し設定する方法が必要である場合が多い。
【００２０】
本発明に記載の多層物体を、圧縮の際に、物体の中心に向かう及び周縁に向かう樹脂の適切な流動を可能にする物体の幾何学的特性を有効に利用することによって簡素化された圧縮装置を用いて実現することが可能である。これらの物体は一般に、物体の中心に軸対称な隆起を有する。事例は、図３１と３２に図示される。図３１は、頂部モールド１４と底部モールド１５を具備している装置内への管状多層ドーズ６と、７と、６´の供給を示す。前記モールドの空洞中のドーズの押しつぶしは、図３２に図示される。防壁樹脂７は、物体の周縁に向かって及び中心に向かって結合して引きずられる。
【００２１】
本工程は一般に、物体の表面に近接して置かれる前記防壁層７の端部位置を除く、物体の厚み中の比較的心出しされかつ対称的な構成に配置される二重の防壁層７を含んでいる多層物体を生成する。物体の一部が、防壁層７を物体の頂面もしくは底面に近接して持込むことが望ましい。図３３−３５は、物体の厚み中の防壁樹脂７の二重の層の位置を制御する方法を図示する。図３３は、頂部プレート１４と底部プレート１５との間の圧縮の際の方向Ａにおいてのドーズの変形を示す。縮小された隙間が、リング１９と底部プレートとの間で使用される。図３４は、リング１９と底部プレート１５との間の隙間を増大するが、ドーズは頂部プレート１４と底部プレート１５との間で圧縮され続け、Ａ方向の流動を発生することから成る、工程の次の段階を示す。二重の層７は次に、底部プレート１５に向かってオフセットされることが観測される。図３５は、圧縮工程の終わりでの二重防壁層７の配置を図示する。この二重の層は、成型された物体の底面に向かってオフセットされる。
【００２２】
物体の幾何学的形状と、ドーズの幾何学的形状と、樹脂のレオロジと、本発明に記載の多層物体を取得できる成型方法との間には複雑な関係が存在する。図３６−３８は、圧縮前の同一モールド１５中の異なるドーズの配置を示す。ドーズは、それぞれが６と、７と、６′と標示された三つの層により構成される。層７は、機能性樹脂の層である。図３６−３８は、同一物体を生成するための異なる直径のドーズを示す。ドーズ中の機能性樹脂層７の位置は、ドーズの直径に比例して変化することに気付くことが重要である。図３６において、ドーズの直径は小さく、また機能性樹脂層７は、前記ドーズの穴に近接しているが、図３８において、ドーズの直径は大きく、また機能性樹脂層７は、前記ドーズの周縁表面に近接して配置される。ドーズ中の機能性樹脂層７の位置は、物体の中心に向かう及び周縁に向かう前記ドーズのそれぞれの流動距離に従属している。もし中心に向かう流動距離が周縁に向かう流動距離よりも小さいならば、そのとき機能性層７は、前記ドーズの対称軸に近接して配置され(図３６)、また反対に、中心に向かう流動距離が周縁に向かう流動距離よりも大きいならば、そのとき機能性層７は、前記ドーズの周縁表面に近接して配置される（図３８）。ほぼ等しい距離が覆われるために、機能性層は、前記ドーズにほぼ対称に配置される。説明を容易にするために、流動の距離をパラメータとして選定したが、ドーズ中の前記層７のより正確な位置については、流動距離ではなく物質容量を用いることが必要である。
【００２３】
本発明に記載の多層物体を生成するために、他の方法を使用できる。通常、フィーダ・ヘッドと呼ばれる、空洞中の追加の補充容量を、工程の不正確な制御を補正するためと、設定を容易にするために使用できる。これらのフィーダ・ヘッドは次に、物体から取外され、またリサイクルされることがある。フィーダ・ヘッドを、軸対称でない物体を生成するために使用できる。
【００２４】
別の方法は、モールド中のガス圧を増大しもしくは低減することにより中心あるいは周縁に向かう流動を促進することである。本明細書にある事例において、ドーズと物体は単純な幾何学的形状から成るが、本発明は、ドーズの及び物体のあらゆる幾何学的形状に関連するのは明らかである。
【００２５】
ドーズ中の防壁層７の多くの配置が、実行可能である。防壁層７が、対称軸上に心出しされた回転体のシェルを形成することを特徴としている、防壁層７の具体的配置を本発明に結び付けることが有利である。対称軸への防壁層７の距離が可変であるとき、成型法を簡素化できる。
【００２６】
本発明は、ドーズ中に配分された単一の防壁層７により説明されてきた。全てが前記ドーズの対称軸上に心出しされている、複数の防壁層７を具備するドーズを同様に使用できる。取得された多層物体は、防壁層が他の頂部に少なくとも一つ部分的に置かれ、また少なくとも一つはジグザグ形の二重折り曲げ部を形成することを特徴とする。
【００２７】
他の幾何学的形状のドーズを使用できる。自身の表面凹面の一部を有するドーズが、特に有利であることが分ってきた。そのような幾何学的形状のドーズは、多層物体中の防壁層の優れた配分を容易にする。
【００２８】
食品に用いる包装もしくは包装部品の実現は、優れた衛生特性を要求する。したがって、防壁層と接着層が、包装された製品と直接接触状態にないのが望ましい場合が多い。防壁と接着の層が全体的にドーズに封入されるのが有利であり、その結果前記防壁と接着の層は、全体的に物体中に封入される。あるいは、防壁層の一端だけが封入されない状態にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、米国特許第4 876 052号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を示す。この多層物体は、物体を形成している樹脂６に完全に封入される防壁樹脂層７を含む。
【図２】図２は、日本特許第2098415号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を図示する。この多層物体は、物体を形成している樹脂６に部分的に封入される防壁樹脂７を具備する。樹脂７は、物体の中心部分の表面上で目に見える。
【図３】図３は、日本特許第2098415号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を図示する。この多層物体は、物体を形成している樹脂６と１１との間に封入される防壁樹脂層７を具備する。防壁樹脂層７は、物体の中心部分内には延びない。
【図４】図４は、本発明に属する多層物体を示す。この物体は、ジグザグ形を形成し、かつ物体を貫いて延びる防壁樹脂層７を含む。防壁樹脂層７は、樹脂層６に封入されあるいは部分的に封入される。
【図６】図６は、穴１０を含んでいる本発明に記載の多層物体を示す。この物体は、物体の周縁部を形成する壁３から穴を形成する壁５へと、ジグザグ形を形成し、かつ物体を貫いて延びる防壁樹脂層７を特徴とする。
【図７】図７は、ジグザグ形を形成する中心層を複数の層１２と、７と、１２’により構成できることを図示する。一般に、層１２と１２’は、防壁層を形成する樹脂７が物体の構造を形成する樹脂６と一緒に置かれることを可能にする接着性樹脂の層である。
【図８】図８は、樹脂層７が少なくとも一つのジグザグ形を含むことを示す。図８は、管の肩部上に達成可能である樹脂層７の幾何学的形状を示す。
【図９】図９は、樹脂層７が少なくとも一つのジグザグ形を含むことを示す。図９は、管の肩部上に達成可能である樹脂層７の幾何学的形状を示す。
【図１０】図１０は、本発明に記載され実現された管の肩部と物体中の防壁樹脂層７の配分の事例を図示する。
【図１１】図１１は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１２】図１２は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１３】図１３は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１４】図１４は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１５】図１５は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１６】図１６は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を具備している圧縮装置の３つの層６と、７と、６´を含んでいるドーズの配置を示す。
【図１７】図１７は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、圧縮中のドーズの変形を示す。
【図１８】図１８は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、前記ドーズの圧縮後に取得された多層物体を示す。
【図１９】図１９は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を含んでいる圧縮装置の３つの層６と、７と、６´を含んでいるドーズの配置を図示する。
【図２０】図２０は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、プランジャ１６と底部プレート１５との間のドーズの中心部分を圧縮する工程の第一段階を図示する。
【図２１】図２１は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、圧縮工程の後続の段階を示す。ドーズはプレート１４と１５との間で圧縮され、周縁に向かう樹脂の流動を創出しているが、プランジャ１６の上方移動は、増大した間隔と中心に向かう樹脂の流動を創出する。
【図２２】図２２は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、圧縮の終わりにあたり取得された多層物体を示す。
【図２３】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２３は、圧縮成型においてのドーズの初期配置を示す。
【図２４】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２４は、空洞１８を充填するように中心に向かうドーズの変形を創出する方法を図示する。
【図２５】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２５は、周縁空洞１７を充填するための方法を図示する。
【図２６】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２６は、ドーズの圧縮後のモールド中の物体を示す。
【図２７】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２７は、圧縮モールド中のドーズの配置を示す。
【図２８】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２８は、空洞１８を充填し、かつ物体の穴を形成するように、中心に向かうドーズの変形を創出するための方法を図示する。
【図２９】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２９は、周縁空洞１７中のドーズの流動を示す。
【図３０】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図３０は、圧縮の終わりにあたり物体中の機能性樹脂層７の配置を示す。
【図３１】簡素な圧縮装置の使用を可能にしている、物体の特に有利な幾何学的形状が示され、成型された物体は、その中心部分に軸方向の隆起を有するうちで、図３１は、頂部モールド１４と底部モールド１５との間の樹脂層６と、７と、６´から成る管状ドーズの供給を示す。
【図３２】簡素な圧縮装置の使用を可能にしている、物体の特に有利な幾何学的形状が示され、成型された物体は、その中心部分に軸方向の隆起を有する形状のうち、図３２は、ドーズの圧縮と流動中の防壁樹脂層７の変形を図示する。樹脂層７は、周縁と中心に向かって結合して引きずられる。
【図３３】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３３は、この方法に記載の流動の第一段階を示す。ドーズの流動はＡ方向において起る。
【図３４】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３４は、底部プレート１５とリング１９との間の増大した隙間のため、物体の底面壁に向かう二重層７の流動とオフセットを伴う、後続の段階を示す。
【図３５】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３５は、成型の終わりにあたり物体の厚み中にオフセットされる二重層７を示す。
【図３６】図３６は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【図３７】図３７は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【図３８】図３８は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料から作製される多層物体の分野の範囲に属する。本発明は具体的であるが、それに限定されない、パッケージ化、特に柔軟な管のヘッドとプラグの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第4 876 052号明細書は、第一の合成樹脂７が第二の合成樹脂６の内部に完全に封入されることを特徴とする多層物体（図１）を記載する。この多層物体は、第一の樹脂が第二の樹脂に全体的に封入される複合ドーズの圧縮成型により取得される。米国特許第4 876 052号明細書に記載される多層構造は、容器もしくはふたなどの物体に特に関心を引いている。しかしながら、これらの多層物体を取得するための方法は、多くの困難を課す。第二の樹脂に全体的に封入される第一の樹脂を備える複合ドーズの製造は、第二の樹脂の内部の第一の樹脂の間欠的な押出を必要とする。米国特許第4 876 052号明細書に記載されるように、第一の合成樹脂用の閉止弁構造を有する共押出装置は、前記第一の樹脂の間欠的な流動を制御する。しかしながら、これらの閉止弁構造は、複雑で煩わしく、またそれらは、十分な精度と、反復性と、満足できる間欠的な流動の制御ができない。同様に、米国特許第4 876 052号明細書に記載の多層物体の実現は、製造装置の費用のため比較的高い値段を生ずる。
【０００３】
米国特許第4 876 052号明細書の欠点を解消するために、日本特許第2098415号明細書は、第二の合成樹脂が第一の合成樹脂の両側面のみを覆うことを特徴とする複合ドーズから開始する圧縮成型による多層物体の実現を提唱する。自身の対称軸に沿うこのドーズの圧縮成型は、第一の樹脂６が第二の樹脂７を部分的に封入することを特徴とする多層構造を有する物体を形成する。しかしながら、日本特許第2098415号明細書に記載の二つの樹脂から実現される多層物体は、第一は、防壁樹脂７を物体の全表面積の約5％を超える物体の中心の表面積に晒すことになっていることと、第二は、樹脂の全量の少なくとも30％の総量に達する物体中の防壁樹脂７の量を必要とすることになっている；二つの重大な欠点を有する。これは、一方においては、高額な価格を有する物体を、また、他方においては、主に物体の中心において大幅に改良された機械特性を有する物体を形成する。日本特許第2098415号明細書の別の欠点は、物体の幾何学的形状により、またドーズの圧縮の際の流動により調整されるようになっている分量である、樹脂６と７の個々の分量を最適に調整できないことにある。
【０００４】
日本特許第2098415号明細書には、前述の欠点を部分的に解消するために三層のドーズを使用することが提唱されている。このドーズは、ドーズの中心部分を形成する第一の樹脂１１により、また第一の樹脂の側面のみを覆う第二の樹脂７により、そして第二の樹脂の側面のみを覆う第三の樹脂６により構成される。自身の対称軸に沿うこの複合ドーズの押しつぶしは、多層物体（図３）を生成する。三層ドーズの使用は、使用される防壁樹脂７の分量を低減する利点を有し、また単一樹脂６を含む同一物体に対し僅かに改良された機械特性を有する物体を生成する。しかしながら、第二の樹脂７は、対称軸に近接する防壁性のない多層物体を生成する、多層物体の中心部分を覆わない。防壁樹脂層７により覆われない物体のこの中心部分は、物体の防壁性能を弱め、またこの解決法をさほど効果的にしない。
【発明の開示】
【０００５】
米国特許第4 876 052号明細書と日本特許第2098415号明細書の欠点を解消するために、多層物体と、圧縮成型によるその実現の方法が提唱される。この物体は、従来技術とは異なる、前記物体に特に有利な防壁特性を与える独特の多層構造を特徴とする。
【０００６】
本発明のより良い理解は、下記の添付の図面により示される事例の詳細説明から得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に記載の多層物体の第一の事例は、図４の断面図に示される。この物体１は、頂面２と、底面４と、縁３を有する。第一の樹脂６は、前記物体の、頂部及び底部の表面と、縁を形成する。第二の樹脂７は、物体の頂面と底面との間に配置される層を形成し、また物体を貫いて延びる。前記樹脂層７は、少なくとも一つの二重折り曲げ部を形成し、前記第一の折り曲げ部は縁３に近接して位置していて、また前記第二の折り曲げ部９は物体の対称軸に近接して位置している。特徴的なジグザグ形の二重折り曲げ部を形成する樹脂層７は、二つの自由端部を有し、第一の自由端部は、頂面２に近接して位置していて、また第二の自由端部は底面４に近接して位置している。設定工程に応じて、樹脂層７の端部は、物体の表面と同一表面で存在でき、あるいは物体中に全体的に封入できる。
【０００８】
本発明に記載の多層物体の第二の事例は、図６の断面図に示される。この物体は穴１０と、頂面２と、底面４と、縁３と、５を有する。この多層物体において、防壁樹脂層７は、少なくとも一つの二重折り曲げ部を形成し、第一の折り曲げ部は物体の周縁を形成する縁３に近接し位置していて、また第二の折り曲げ部は穴を形成する縁５に近接し位置している。穴を含んでいるこの物体において、ジグザグ型形状を形成し、また物体の頂面２と底面４に近接する自由端部を有する封入された層７の特徴的な配置を見出すことができる。
【０００９】
本発明に沿って実現される物体において、防壁樹脂層７の厚みは、薄く、かつ均一であり、さらに調整可能である。100ミクロンより小さい防壁層の厚みで差し支えないのが一般的であり、また50ミクロンより小さい厚みが選定されるのが好ましい。防壁樹脂層７の厚みを、要求される防壁特性と使用される樹脂とに従って制御でき、また改良できる。
【００１０】
一般に、防壁樹脂７と物体を形成する樹脂６との間に接着はない。防壁樹脂がEVOH樹脂であり、また物体６を形成する樹脂が、ポリオレフィン(PEと、PP)の族に属するときの、これは特別なケースである。特定の場合において、この接着が無いことは、前記物体の使用法と全体性能に不利益にならない。しかしながら、もし接着が、前記物体の機械及び防壁特性を確実にすることを必要とするならば、第一の解決法は、接着剤を加え、また樹脂６内に接着剤を混合することである。第二の解決法は、防壁層の両側面上に接着層を加えることであり、それは多層構造において従来から行われている。図７は、防壁樹脂層７の両側面上に位置し、また物体を形成する樹脂６に封入される、接着樹脂の二つの層１２と１２´を含む多層物体を示す。これらの多層構造は特に有利である。
【００１１】
本発明に沿って実現される物体は、防壁樹脂層７の二つの折り曲げ部を有する多層構造に限定されない。図８は、本発明に準拠し、また各々が８と、９と、９´で標示された、三つの折り曲げ部を形成する防壁樹脂層を含む物体を示す。同様に、図９は、防壁層７が、各々が８と、８´と、９と、９´と、９″で標示された五つの折り曲げ部を形成する物体を図示する。これらの事例は、網羅的でない。
【００１２】
本発明に沿って実現される物体は、特に有利な防壁特性を有する。本発明に沿って実現される物体の大部分は、少なくとも一つの二重防壁層を有することを認識することにより、これを一部説明できる。この二重防護は、もし層が局所的に不完全であると分るならば、優れた特性と確実なセキュリティとの両方を与える。
【００１３】
本発明の要旨の範囲内で使用される樹脂は、現在使用されている熱可塑性樹脂、具体的には包装産業において使用される熱可塑性樹脂に相当する。防壁樹脂のうち、エチレン・ビニール・アルコール共ポリマ（EVOH）と、ナイロン-MXD6などのポリアミドと、アクリルニトリル-メチルアクリレート共ポリマ(BAREX)と、PVDFなどのフッソ化ポリマを列挙できる。この件で、物体の主部６を形成するため使用される、ポリエチレン（PE）と、ポリプロピレン（PP）と、ポリスチレン（PS）と、ポリアミド（PA）と、ポリエステル（PET）の数種の樹脂も列挙できる。このリストは網羅的でない。樹脂の選定において、近似する粘性を有する製品を選定することが重要である。一般的に、操作温度で、10未満の粘度比を有する樹脂を使用することが好適であり、また３未満の粘度比が選定されるのが好ましい。
【００１４】
本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法は、管状形状の多層ドーズを押出すための第一の操作と、前記ドーズをモールド中に圧縮して物体を成型するための後続の操作を含む。図１４は、図４と、６と、８と、９に図示される多層物体を実現するために使用できる三重の層のドーズを示す。このドーズにおいて、防壁物質７は、二つの樹脂層６と、６´の間に横方向に封入される。一般に、頂端部１３と底端部１３´は、封入されない。ドーズの圧縮の際、防壁樹脂層を移動するために本発明に使用される方法は、流動機構と、具体的には速度勾配の賢明な利用に基づいている。流速は流動の中心よりもモールドの壁の近くが小さいと一般に考えられる。これらの流速差を使用することにより、また適当な圧縮方法によってこれらの機構を制御することにより、前記防壁層（７）の拡大を阻止しひいては前記防壁層（７）の最終位置を成型された物体中に制御することが可能である。この幾何学的形状は両周縁と中心部分の部分を貫く防壁層７の拡大を容易にするため、管状形状のドーズは特に有利である。実際に、適当な装置のドーズの対称軸に沿う圧縮の際に、前記ドーズの管状形状は、物質流動が物体の対称軸に向かってまた物体の周縁に向かって発生されることを可能にする。樹脂のこの流動は防壁層７を移動させる。周縁に向かう流動は、前記防壁層７を物体３の外部縁まで引きずり、また中心に向かう流動は、防壁層７を穴の無い物体の対称軸までと穴を含む物体の縁５まで引きずる。本発明に記載の多層物体の実現は、ドーズの形状（内径と、外形と、高さ）と、各層の物質の分量と、圧縮パラメータの最適化を要求する。この特許に提唱された事例の大部分において、説明を容易にするため、三つの樹脂層のみを具備するドーズを使用することが選定される。図１５は、５つの層を具備するドーズを示す。機能性樹脂層７と、樹脂層６と、６´とに個々に接着するために接着剤として分類される樹脂にほぼなっている層１２と１２´を形成する樹脂は、物体の構造を形成することを意図する。前述の五層のドーズから取得される物体の事例は、図７に図示される。
【００１５】
第一の方法に記載の多層物体の実現の事例は、図１６−１８に図示される。この方法に沿って、管状形状の多層ドーズは、モールド中に挿入される（図１６）。このドーズは、樹脂６と６´との間に部分的に封入される防壁樹脂７を具備する。圧縮装置は、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６により図式的に示される。最初の位置において、プランジャ１６と底部プレート１５との間の間隔は、頂部プレート１４と底部プレート１５との間の間隔よりも小さい。図１７は、装置の部分１４と、１５と、１６との間のドーズの圧縮の開始を図示する。ドーズは、空洞１７と１８を徐々に充填し、空洞１７中のドーズ流動は、防壁樹脂層７を周縁に向かって引きずっていて、空洞１８中のドーズの流動は、防壁層７を中心に向かって引きずっている。図１８は、ドーズの圧縮が終了したときの防壁樹脂層７の配分を示す。空洞１７中のドーズの流動は、層７が物体の周縁の外へ拡大することを可能にし、また空洞１８中のドーズの流動は、層７を物体の対称軸まで引きずる。他の装置が、管状ドーズから多層物体の実現のために使用される。これらの装置は、それらが周縁に向かう及び中心に向かうドーズの流動を可能にすることを共有する。これらの流動は、選定された装置と制御手順に従って同時に起るもしくは順次に起ることがある。空洞１８中に封入された空気の排出をすることは一般に必要である。この空気の排出を、通気孔もしくは現在使用されている他の手段を用いて達成できる。管状ドーズから多層物体を実現するためのこの方法は、穴を有する物体の実現のために特に関心を引く。実現方法は、モールドの幾何学的形状が改変される、図１６−１８に示される方法に類似している。
【００１６】
本発明に記載の多層物体を実現するための第二の方法は、棒の形の多層ドーズから開始することから成る。第二の方法は、物体の中心及び周縁に向かうドーズの流動を強制することから成り、周縁に向かう流動は、防壁樹脂層を物体の端部に向かって引きずっていて、中心に向かうドーズの流動は、防壁樹脂層を物体の中心に向かって引きずっている。本発明は原理的に、防壁樹脂層を物体の中心に向けて引きずることから成り、この流動は、その幾何学的形状が棒であるドーズを用いて創出することは困難になっている。本方法は、防壁樹脂層７を中心部分内に引付けるために、物体の中心部分の圧縮と、次の減圧の移動を創出することから成る。
【００１７】
第二の方法に記載の多層物体の実現の事例は、図１９−２２に図示される。図１９は、ドーズの中心部分を形成する第一の樹脂６´と、中間層を形成する防壁樹脂７と、周縁層を形成する樹脂６から成る円筒型形状の多層ドーズの供給を示す。このドーズは、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を具備する圧縮装置中に配置される。図２０は、ドーズの中心部分を圧縮していて、また周縁に向かう樹脂６´の流動を創出している、プランジャ２０の降下を図示する。プランジャ１６の及び底部プレート１５の相対移動は、その結果生ずる空洞１８中の隙間が物体の最終厚よりも小さくなければならないことを必要とする。この圧縮移動は、物体の周縁に向かう防壁樹脂層７の変形を生ずる。図２１は、ドーズの圧縮を伴っている後続の段階を示す。頂部プレート１４と底部プレート１５の相対移動は、空洞１７中のドーズの流動を創出する。この流動は、防壁層７を物体の周縁に向かって引きずる。平行して、プランジャ１６は、上方移動により推進され、それによって空洞１８中の隙間は増大される。プランジャ１６と底部プレート１５との間のこの相対移動は、物体の中心に向かうドーズの流動を生成する。この流動は、防壁樹脂層７を中心に向かって引きずる。図２２は、ドーズの圧縮が終了するときの防壁樹脂層７の配分を示す。空洞１７中のドーズの流動は、層７を物体の周縁まで引きずり、また空洞１８中のドーズの流動は、層７を物体の対称軸まで引きずる。他の装置は、円筒型の多層ドーズからの多層物体の実現のために使用される。これらの装置は、それらが周縁に向かう及び中心に向かうドーズの流動を創出し、中心に向かう流動は、圧縮−減圧移動により創出されることを共有する。
【００１８】
穴を具備する多層ドーズを圧縮することから成る多層物体を実現するための第一の方法と、円筒型形状のドーズを圧縮することから成る第二の圧縮方法を、使用される圧縮装置と圧縮中の移動に応じて多数の圧縮成型法に分類できる。これらの方法は、順次もしくは同時に、モールドの周縁に向かうあるいは中心に向かう、ドーズの流動の制御された創出から成る。中心に向かうもしくは周縁に向かう流動の正確な制御を可能にする方法は、図２３−２６に図示される。この方法によると、周縁に向かう流動を阻止することにより中心に向かう流動を発生すること、あるいは逆に中心に向かう流動を阻止することにより周縁に向かう流動を創出することが可能である。両方向に同時的流動を発生することも同様に可能である。制御方法は、図２３−２６に図示される。図２３は、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６と、リング１９を具備する装置中のドーズの配置を示す。ドーズは、樹脂層６と、７と、６´を具備する。図２４は、底部プレート１５とリング１９との間の空洞１７の隙間を低減することにより、中心に向かうドーズの流動を発生することが可能である方法を示す。リング１９の及び底部プレート１５の相対位置に従って、空洞１８中の単なる流動を、あるいは空洞１７と１８中の同時的流動を発生することが可能である。図２５は、リング１９と底部プレート１５との間の隙間の増大の後の空洞１７中のドーズの流動を示す。図２６は、成型の終わりでの防壁樹脂層７の配分を示す。選定された圧縮法に従って、流動は、圧縮の際に樹脂が行き来する場合を含めて多少複雑である。これらの複雑な流動は、例えば図９に図示されるような、説明することが多少困難な防壁樹脂層の最終配分を生成する。
【００１９】
穴を含んでいる物体を、前述の方法に従って実現できる。しかしながら、この型の物体については、管状形状の多層ドーズから開始することから成る、第一の方法を使用することが好ましい。穴を含んでいる部品の生成の事例は、図２７−３０に図示される。図２７に示される成型装置は、図２３に図示され、かつさらに開口部付棒２０を含む装置と同一である。図１６に記載される装置を、追加の開口付棒２０を用いて使用できる。図２７は、装置中の管状多層ドーズの配置を示す。図２８は、頂部プレート１４と、底部プレート１５との間のドーズを圧縮することにより、またリング１９と底部プレート１５との間の流動を抑制することにより、空洞１８中のドーズの変形を起すことが可能である方法を示す。創出された抑制に従って、空洞１８と１７中に順次にもしくは同時に流動を発生することが可能である。別の制御方法は、プランジャ１６と頂部プレート１４との間のドーズを圧縮することにより空洞１７中のドーズの変形を開始することと、次に空洞１８を充填することから成ることがある。図２９は、空洞１７中のドーズの変形を示す。図３０は、成型の終わりでの異なる樹脂の配分を図示する。装置の異なる部分の制御順序は、物体の幾何学的形状と、樹脂のレオロジと、ドーズの幾何学的形状に依存する。物体中の防壁樹脂層７の正確な配置を達成するために、繰返し設定する方法が必要である場合が多い。
【００２０】
本発明に記載の多層物体を、圧縮の際に、物体の中心に向かう及び周縁に向かう樹脂の適切な流動を可能にする物体の幾何学的特性を有効に利用することによって簡素化された圧縮装置を用いて実現することが可能である。これらの物体は一般に、物体の中心に軸対称な隆起を有する。事例は、図３１と３２に図示される。図３１は、頂部モールド１４と底部モールド１５を具備している装置内への管状多層ドーズ６と、７と、６´の供給を示す。前記モールドの空洞中のドーズの押しつぶしは、図３２に図示される。防壁樹脂７は、物体の周縁に向かって及び中心に向かって結合して引きずられる。
【００２１】
本工程は一般に、物体の表面に近接して置かれる前記防壁層７の端部位置を除く、物体の厚み中の比較的心出しされかつ対称的な構成に配置される二重の防壁層７を含んでいる多層物体を生成する。物体の一部が、防壁層７を物体の頂面もしくは底面に近接して持込むことが望ましい。図３３−３５は、物体の厚み中の防壁樹脂７の二重の層の位置を制御する方法を図示する。図３３は、頂部プレート１４と底部プレート１５との間の圧縮の際の方向Ａにおいてのドーズの変形を示す。縮小された隙間が、リング１９と底部プレートとの間で使用される。図３４は、リング１９と底部プレート１５との間の隙間を増大するが、ドーズは頂部プレート１４と底部プレート１５との間で圧縮され続け、Ａ方向の流動を発生することから成る、工程の次の段階を示す。二重の層７は次に、底部プレート１５に向かってオフセットされることが観測される。図３５は、圧縮工程の終わりでの二重防壁層７の配置を図示する。この二重の層は、成型された物体の底面に向かってオフセットされる。
【００２２】
物体の幾何学的形状と、ドーズの幾何学的形状と、樹脂のレオロジと、本発明に記載の多層物体を取得できる成型方法との間には複雑な関係が存在する。図３６−３８は、圧縮前の同一モールド１５中の異なるドーズの配置を示す。ドーズは、それぞれが６と、７と、６′と標示された三つの層により構成される。層７は、機能性樹脂の層である。図３６−３８は、同一物体を生成するための異なる直径のドーズを示す。ドーズ中の機能性樹脂層７の位置は、ドーズの直径に比例して変化することに気付くことが重要である。図３６において、ドーズの直径は小さく、また機能性樹脂層７は、前記ドーズの穴に近接しているが、図３８において、ドーズの直径は大きく、また機能性樹脂層７は、前記ドーズの周縁表面に近接して配置される。ドーズ中の機能性樹脂層７の位置は、物体の中心に向かう及び周縁に向かう前記ドーズのそれぞれの流動距離に従属している。もし中心に向かう流動距離が周縁に向かう流動距離よりも小さいならば、そのとき機能性層７は、前記ドーズの対称軸に近接して配置され(図３６)、また反対に、中心に向かう流動距離が周縁に向かう流動距離よりも大きいならば、そのとき機能性層７は、前記ドーズの周縁表面に近接して配置される（図３８）。ほぼ等しい距離が覆われるために、機能性層は、前記ドーズにほぼ対称に配置される。説明を容易にするために、流動の距離をパラメータとして選定したが、ドーズ中の前記層７のより正確な位置については、流動距離ではなく物質容量を用いることが必要である。
【００２３】
本発明に記載の多層物体を生成するために、他の方法を使用できる。通常、フィーダ・ヘッドと呼ばれる、空洞中の追加の補充容量を、工程の不正確な制御を補正するためと、設定を容易にするために使用できる。これらのフィーダ・ヘッドは次に、物体から取外され、またリサイクルされることがある。フィーダ・ヘッドを、軸対称でない物体を生成するために使用できる。
【００２４】
別の方法は、モールド中のガス圧を増大しもしくは低減することにより中心あるいは周縁に向かう流動を促進することである。本明細書にある事例において、ドーズと物体は単純な幾何学的形状から成るが、本発明は、ドーズの及び物体のあらゆる幾何学的形状に関連するのは明らかである。
【００２５】
ドーズ中の防壁層７の多くの配置が、実行可能である。防壁層７が、対称軸上に心出しされた回転体のシェルを形成することを特徴としている、防壁層７の具体的配置を本発明に結び付けることが有利である。対称軸への防壁層７の距離が可変であるとき、成型法を簡素化できる。
【００２６】
本発明は、ドーズ中に配分された単一の防壁層７により説明されてきた。全てが前記ドーズの対称軸上に心出しされている、複数の防壁層７を具備するドーズを同様に使用できる。取得された多層物体は、防壁層が他の頂部に少なくとも一つ部分的に置かれ、また少なくとも一つはジグザグ形の二重折り曲げ部を形成することを特徴とする。
【００２７】
他の幾何学的形状のドーズを使用できる。自身の表面凹面の一部を有するドーズが、特に有利であることが分ってきた。そのような幾何学的形状のドーズは、多層物体中の防壁層の優れた配分を容易にする。
【００２８】
食品に用いる包装もしくは包装部品の実現は、優れた衛生特性を要求する。したがって、防壁層と接着層が、包装された製品と直接接触状態にないのが望ましい場合が多い。防壁と接着の層が全体的にドーズに封入されるのが有利であり、その結果前記防壁と接着の層は、全体的に物体中に封入される。あるいは、防壁層の一端だけが封入されない状態にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、米国特許第4 876 052号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を示す。この多層物体は、物体を形成している樹脂６に完全に封入される防壁樹脂層７を含む。
【図２】図２は、日本特許第2098415号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を図示する。この多層物体は、物体を形成している樹脂６に部分的に封入される防壁樹脂７を具備する。樹脂７は、物体の中心部分の表面上で目に見える。
【図３】図３は、日本特許第2098415号明細書に記載され実現された従来技術の多層物体を図示する。この多層物体は、物体を形成している樹脂６と１１との間に封入される防壁樹脂層７を具備する。防壁樹脂層７は、物体の中心部分内には延びない。
【図４】図４は、本発明に属する多層物体を示す。この物体は、ジグザグ形を形成し、かつ物体を貫いて延びる防壁樹脂層７を含む。防壁樹脂層７は、樹脂層６に封入されあるいは部分的に封入される。
【図６】図６は、穴１０を含んでいる本発明に記載の多層物体を示す。この物体は、物体の周縁部を形成する壁３から穴を形成する壁５へと、ジグザグ形を形成し、かつ物体を貫いて延びる防壁樹脂層７を特徴とする。
【図７】図７は、ジグザグ形を形成する中心層を複数の層１２と、７と、１２’により構成できることを図示する。一般に、層１２と１２’は、防壁層を形成する樹脂７が物体の構造を形成する樹脂６と一緒に置かれることを可能にする接着性樹脂の層である。
【図８】図８は、樹脂層７が少なくとも一つのジグザグ形を含むことを示す。図８は、管の肩部上に達成可能である樹脂層７の幾何学的形状を示す。
【図９】図９は、樹脂層７が少なくとも一つのジグザグ形を含むことを示す。図９は、管の肩部上に達成可能である樹脂層７の幾何学的形状を示す。
【図１０】図１０は、本発明に記載され実現された管の肩部と物体中の防壁樹脂層７の配分の事例を図示する。
【図１１】図１１は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１２】図１２は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１３】図１３は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１４】図１４は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１５】図１５は、圧縮成型により多層物体を実現するために使用される多層ドーズを示す。
【図１６】図１６は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を具備している圧縮装置の３つの層６と、７と、６´を含んでいるドーズの配置を示す。
【図１７】図１７は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、圧縮中のドーズの変形を示す。
【図１８】図１８は、本発明に記載の多層物体を実現するための第一の方法を示し、前記ドーズの圧縮後に取得された多層物体を示す。
【図１９】図１９は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、頂部プレート１４と、底部プレート１５と、プランジャ１６を含んでいる圧縮装置の３つの層６と、７と、６´を含んでいるドーズの配置を図示する。
【図２０】図２０は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、プランジャ１６と底部プレート１５との間のドーズの中心部分を圧縮する工程の第一段階を図示する。
【図２１】図２１は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、圧縮工程の後続の段階を示す。ドーズはプレート１４と１５との間で圧縮され、周縁に向かう樹脂の流動を創出しているが、プランジャ１６の上方移動は、増大した間隔と中心に向かう樹脂の流動を創出する。
【図２２】図２２は、本発明に記載の、円筒型多層ドーズから開始している多層物体を実現するための第二の方法を示し、圧縮の終わりにあたり取得された多層物体を示す。
【図２３】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２３は、圧縮成型においてのドーズの初期配置を示す。
【図２４】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２４は、空洞１８を充填するように中心に向かうドーズの変形を創出する方法を図示する。
【図２５】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２５は、周縁空洞１７を充填するための方法を図示する。
【図２６】連続してあるいは同時に、中心に向かう及び周縁に向かうドーズの変形を制御するための一般的方法が示され、穴のあるドーズから穴のない物体の生成工程を図示するうちで、図２６は、ドーズの圧縮後のモールド中の物体を示す。
【図２７】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２７は、圧縮モールド中のドーズの配置を示す。
【図２８】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２８は、空洞１８を充填し、かつ物体の穴を形成するように、中心に向かうドーズの変形を創出するための方法を図示する。
【図２９】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図２９は、周縁空洞１７中のドーズの流動を示す。
【図３０】穴のある物体を生成するための方法が図示されるうちで、図３０は、圧縮の終わりにあたり物体中の機能性樹脂層７の配置を示す。
【図３１】簡素な圧縮装置の使用を可能にしている、物体の特に有利な幾何学的形状が示され、成型された物体は、その中心部分に軸方向の隆起を有するうちで、図３１は、頂部モールド１４と底部モールド１５との間の樹脂層６と、７と、６´から成る管状ドーズの供給を示す。
【図３２】簡素な圧縮装置の使用を可能にしている、物体の特に有利な幾何学的形状が示され、成型された物体は、その中心部分に軸方向の隆起を有する形状のうち、図３２は、ドーズの圧縮と流動中の防壁樹脂層７の変形を図示する。樹脂層７は、周縁と中心に向かって結合して引きずられる。
【図３３】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３３は、この方法に記載の流動の第一段階を示す。ドーズの流動はＡ方向において起る。
【図３４】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３４は、底部プレート１５とリング１９との間の増大した隙間のため、物体の底面壁に向かう二重層７の流動とオフセットを伴う、後続の段階を示す。
【図３５】機能性樹脂７の二重層の厚み中の位置を制御できる方法が図示され、この方法は前記二重層７が、物体の頂部壁もしくは底部壁の近くに持ち込まれることを可能にする方法のうち、図３５は、成型の終わりにあたり物体の厚み中にオフセットされる二重層７を示す。
【図３６】図３６は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【図３７】図３７は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【図３８】図３８は、ドーズ中の機能層５７の位置とドーズの幾何学的形状との間の従属関係を図示する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂面（２）と、縁（３と、５）と、前記頂面（２）の表面領域とほぼ同一の表面領域の底面（４）により区切られる合成樹脂製多層構造体（１）であって、
前記面（２と、４）と前記縁（３と、５）を有する第一の層（６）と、
前記面（２と、４）と前記縁（３と、５）との間に配置され、前記面（２と、４）の表面領域と少なくとも等しい表面領域から成る第二の層（７）を具備するものにおいて、
前記第二の層（７）は、少なくとも一つのジグザグ形の二重折り曲げ部（８と、９）を形成することを特徴とする、
多層構造体（１）。
【請求項２】
対称軸を有する、請求項１に記載の多層構造体（１）。
【請求項３】
前記構造体を貫通する中心穴を含む、請求項１に記載の多層構造体（１）。
【請求項４】
管の肩部を形成することを特徴とする、請求項３に記載の多層構造体（１）。
【請求項５】
前記第二の層（７）の自由端部は、前記面（２と、４）のうちの一つと同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の多層構造体（１）。
【請求項６】
前記第二の層（７）の自由端部は、前記頂面（２）と同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触するが、前記第二の層（７）の他の自由端部は、前記底面（４）と同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触することを特徴とする、請求項５に記載の多層構造体（１）。
【請求項７】
前記第二の層（７）自体は、二つの接着樹脂の層の間に封入される防壁樹脂の層を具備する多層構造体を形成することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の多層構造体（１）。
【請求項８】
溶融樹脂の多層ドーズの圧縮成型により、合成樹脂製多層構造体を生成するための工程であって、
機能性樹脂の少なくとも一層を含む熱可塑性樹脂の多層ドーズを、連続的にもしくは不連続的に押出す工程と、
前記ドーズを圧縮装置に供給する工程と、
前記物体を取得するために、前記ドーズを前記装置に圧縮する工程と、から成る工程において、
前記機能性層の一部は前記周縁に向かって、また別の部分は前記中心に向かって、引きずられ、その結果少なくとも一つのジグザグ形の二重折り曲げ部を形成する前記工程により、前記機能性層が前記物体中に達成されることを特徴とする、圧縮工程。
【請求項９】
穴を含むドーズを使用している、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１０】
完全充填ドーズを使用している、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１１】
前記中心に向かう前記機能性層の流動を創出するために、圧縮とその次の減圧の移動を局所的に実行する工程から成る、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１２】
前記モールドの空洞中のドーズを圧縮するためのモールドと手段をさらに含み、前記装置は、前記中心に向うもしくは前記周縁に向う前記機能性層の流動を制御するための相対移動の部品を含むことを特徴とする、請求項１から７に記載の多層構造体を実現するための装置。
【請求項１】
頂面（２）と、縁（３と、５）と、前記頂面（２）の表面領域とほぼ同一の表面領域の底面（４）により区切られる合成樹脂製多層構造体（１）であって、
前記面（２と、４）と前記縁（３と、５）を有する第一の層（６）と、
前記面（２と、４）と前記縁（３と、５）との間に配置され、前記面（２と、４）の表面領域と少なくとも等しい表面領域から成る第二の層（７）を具備するものにおいて、
前記第二の層（７）は、少なくとも一つのジグザグ形の二重折り曲げ部（８と、９）を形成することを特徴とする、
多層構造体（１）。
【請求項２】
対称軸を有する、請求項１に記載の多層構造体（１）。
【請求項３】
前記構造体を貫通する中心穴を含む、請求項１に記載の多層構造体（１）。
【請求項４】
管の肩部を形成することを特徴とする、請求項３に記載の多層構造体（１）。
【請求項５】
前記第二の層（７）の自由端部は、前記面（２と、４）のうちの一つと同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の多層構造体（１）。
【請求項６】
前記第二の層（７）の自由端部は、前記頂面（２）と同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触するが、前記第二の層（７）の他の自由端部は、前記底面（４）と同じ高さで、前記構造体の外部側面と接触することを特徴とする、請求項５に記載の多層構造体（１）。
【請求項７】
前記第二の層（７）自体は、二つの接着樹脂の層の間に封入される防壁樹脂の層を具備する多層構造体を形成することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の多層構造体（１）。
【請求項８】
溶融樹脂の多層ドーズの圧縮成型により、合成樹脂製多層構造体を生成するための工程であって、
機能性樹脂の少なくとも一層を含む熱可塑性樹脂の多層ドーズを、連続的にもしくは不連続的に押出す工程と、
前記ドーズを圧縮装置に供給する工程と、
前記物体を取得するために、前記ドーズを前記装置に圧縮する工程と、から成る工程において、
前記機能性層の一部は前記周縁に向かって、また別の部分は前記中心に向かって、引きずられ、その結果少なくとも一つのジグザグ形の二重折り曲げ部を形成する前記工程により、前記機能性層が前記物体中に達成されることを特徴とする、圧縮工程。
【請求項９】
穴を含むドーズを使用している、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１０】
完全充填ドーズを使用している、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１１】
前記中心に向かう前記機能性層の流動を創出するために、圧縮とその次の減圧の移動を局所的に実行する工程から成る、請求項８に記載の圧縮工程。
【請求項１２】
前記モールドの空洞中のドーズを圧縮するためのモールドと手段をさらに含み、前記装置は、前記中心に向うもしくは前記周縁に向う前記機能性層の流動を制御するための相対移動の部品を含むことを特徴とする、請求項１から７に記載の多層構造体を実現するための装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公表番号】特表２００７−５２７８０６（Ｐ２００７−５２７８０６Ａ）
【公表日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０１４１８（Ｐ２００７−５０１４１８）
【出願日】平成１７年２月２６日（２００５．２．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０７０４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８７６０１
【国際公開日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５０４２０７４９９）エイサパック ホールディング ソシエテ アノニム (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２６日（２００５．２．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０７０４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８７６０１
【国際公開日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５０４２０７４９９）エイサパック ホールディング ソシエテ アノニム (8)
【Ｆターム（参考）】
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